Определение «фунгицид» является производным от корней двух слов: «fung» – гриб, «cide» – сокращать, уничтожать. Смысловой перевод термина – средства, уничтожающие грибы. Тем не менее, практика защиты растений расширила данное понятие, включив в него не только препараты, токсичные для грибов, но и вещества, эффективные против иных инфекционных болезней сельскохозяйственных культур.[5]
История
Заболевания растений, такие, как гнили, ржавчины и пятнистости, знакомы человечеству с древнейших времен, с тех самых пор, как люди начали целенаправленно выращивать определенные культуры. Задолго до нашей эры появились и первые рекомендации, касающиеся защиты ценных растений.
Гомер
Гомер
Использовано изображение:[13]
. Примерно в 1000-800 году до н.э. Гомер впервые упомянул о том, что бороться с заболеваниями растений можно при помощи окуривания серой.
(фото) Не исключено, что в свое время этот метод широко применялся в борьбе с оидиумом винограда и ржавчинами злаковых. Демокрит (400 лет до н.э.) предложил другой способ защиты:
опрыскивание растений настоем маслин для профилактики гниения.
Рекомендации стали более стройными и многочисленными с началом новой эры. Плиний Старший в своем труде «История природы» осветил известные на тот момент данные о заболеваниях растений и методах борьбы с ними. Например, болезни зерна (речь, судя по всему, идет о головне) он рекомендовал предупреждать, пропитывая семена вином либо смешивая их во время хранения с измельченными листьями кипариса.[3]
. Только в начале XVII века сельское хозяйство стало развиваться в соответствии с научными принципами. Основные заболевания растений были описаны и классифицированы, для их лечения и профилактики активно предлагались различные методы. К примеру, рак плодовых было рекомендовано устранять удалением поврежденной древесины и обработкой дефектов коровьей мочой, уксусом либо смесью свиного помета и мочи (Паркинсон, 1629). Позже, в 1950 году, Ремнант предложил защищать семена пшеницы от твердой и вонючей головни, выдерживая их в растворе соли (кстати, это был первый химический метод
предпосевной обработки семян).
На протяжении следующего столетия перечень эффективных методов защиты обогатился. В 1705 году Хомберг открыл профилактические свойства сулемы (хлорной ртути), защищающей древесину от гниения. Вслед за этим Лукант ввел в обращение способ защиты семян пшеницы от головни путем их протравливания смесью мышьяка, извести и хлорной ртути.
К сожалению, развитие химической защиты растений долгое время ограничивалось незнанием этиологии некоторых заболеваний и биологии их возбудителей. Но в 1775 г. Тиллет обосновал происхождение и особенности передачи твердой головни пшеницы и вывел основные принципы распространения и «поведения» патогенов растений. Вслед за этим последовал еще перечень публикаций и работ других талантливых естествоиспытателей. С 1761 года в практику защиты были введены препараты меди, ее сульфат начал использоваться для обработки семян пшеницы.[3]
. На протяжении XIX века в практике растениеводства произошел еще ряд важных событий. 1802 г. – Форсит предложил бороться с мучнистой росой при помощи смеси из табака, сока ягод бузины, негашеной извести и серы. 1807 г. – Первост заложил основы для лабораторного исследования фунгицидов, продемонстрировав результаты опытов, посвященных влиянию сульфата меди на прорастание хламидоспор головни. 1824 год – Робертсон вводит в практику борьбу с мучнистой росой при помощи смеси серы и мыла, чтобы добиться лучшего покрытия растений препаратом.
В середине XIX века началось активное исследование оидиума винограда, для защиты от которого были предложены обработки серой (Туккери) и полисульфидами кальция («жидкость Гризона»). В 1881-1887 была изучена природа фитофтороза картофеля, Енсеном была рекомендована стерилизация клубней теплым воздухом. Этот же автор советовал очищать семена ячменя от возбудителей головни, прогревая их в теплой воде.[3]
В конце XIX века открыта бордоская жидкость, примененная вначале для защиты винограда от милдью, а затем для борьбы с болезнями на других культурах. Пьеру Милярде, который ее предложил, позже был установлен памятник в знак больших заслуг в городе Бордо. Из российских ученых большой вклад в развитие защиты растений от грибных и бактериальных заболеваний внесли М.С. Воронин, Н.А. Пальчевский, Н.В. Сорокин, А.С. Бондарцев и другие.
. Основное количество применяемых сейчас фунгицидов было синтезировано уже в XX веке. При помощи современных монокомпонентных и комбинированных препаратов удается добиться значительных успехов в защите растений от заболеваний. Тем не менее, проблема болезней продолжает существовать и нуждается в постоянном улучшении технологии, способов и средств обработки культур.
[3]
Классификация фунгицидов
Классификация фунгицидов
Использовано изображение:[4]
Классификация фунгицидов
Практически любая классификация носит условный характер, так как один и тот же фунгицид может проявлять различные свойства на разных культурах и в отношении разных возбудителей, а также при использовании отличающихся доз и при неодинаковых сроках применения.[3] (фото)
Природа воздействия
В зависимости от природы воздействия фунгицидов, их разделяют на три группы.
Истинные фунгициды – вещества, токсичные для грибов вне растений. Представители группы напрямую действуют на биохимические процессы грибной клетки, приводя к ее гибели. Например, дитианон угнетает прорастание спор ложномучнисторосяных грибов на поверхности листьев.
Псевдофунгициды, или иммунизаторы. Вне растений они бывают нефунгитоксичными, однако оказывают влияние на патогенез заболевания при попадании возбудителя внутрь. Имеют самые различные механизмы действия.
Микробные антагонисты. Это средства биологического происхождения, которые представляют собой авирулентные штаммы патогенов. Они иммунизируют растения и повышают их устойчивость к возбудителю.[5][8]
Характер действия
По характеру действия фунгициды бывают:
- профилактическими (защитными);
- лечебными (лечащими, искореняющими, истребительными, терапевтическими, куративными);
- иммунизирующими. [5][4][3]
Избирательность действия
По избирательности действия на возбудителя фунгициды классифицируют на две группы:
- Средства, эффективные в отношении ложномучнисто-росяных грибов (класс Оомицеты, порядок Пероноспоровые).
- Средства, действующие против мучнисто-росяных грибов (класс Аскомицеты, порядок Эризифовые).
Вещества, входящие в эти группы, токсичны и для многих других возбудителей. Довольно немногочисленные средства проявляют активность и против настоящей мучнистой росы, и против ложномучнисто-росяных грибов. В частности, это производные фосфорной кислоты и стробилурины.[5]
По цели применения
Цель применения определяет разделение фунгицидов на следующие группы:
- Протравители семян. Обеззараживание семенного материала имеет наибольшее значение при обращении с зерновыми, техническими и некоторыми другими однолетними культурами. Особенно высокую эффективность проявляет заблаговременная обработка семян комбинированными средствами. Благодаря использованию протравливания, удается сократить число обработок вегетирующего растения.
- Фунгициды для обеззараживания теплично-парниковой почвы. Используются для защиты однолетних растений, высаживаемых рассадой. Препараты этой группы обладают довольно большой летучестью и действуют в виде паров или газов.
- Фунгициды для обработки многолетних растений в период покоя. Применяются для уничтожения возбудителей в зимующих надземных частях растений (при выращивании плодовых деревьев, виноградной лозы).
- Фунгициды для обработки растений в период вегетации. Применение показано в период роста и развития.[4][5]
Химические классы фунгицидов
В настоящее время на сайте Пестициды.ru размещена информация о следующих классах пестицидов:
Характер действия
По характеру действия фунгициды бывают:
- профилактическими (защитными);
- лечебными (лечащими, искореняющими, истребительными, терапевтическими, куративными);
- иммунизирующими. [5][4][3]
Избирательность действия
По избирательности действия на возбудителя фунгициды классифицируют на две группы:
- Средства, эффективные в отношении ложномучнисто-росяных грибов (класс Оомицеты, порядок Пероноспоровые).
- Средства, действующие против мучнисто-росяных грибов (класс Аскомицеты, порядок Эризифовые).
Вещества, входящие в эти группы, токсичны и для многих других возбудителей. Довольно немногочисленные средства проявляют активность и против настоящей мучнистой росы, и против ложномучнисто-росяных грибов. В частности, это производные фосфорной кислоты и стробилурины.[5]
По цели применения
Цель применения определяет разделение фунгицидов на следующие группы:
- Протравители семян. Обеззараживание семенного материала имеет наибольшее значение при обращении с зерновыми, техническими и некоторыми другими однолетними культурами. Особенно высокую эффективность проявляет заблаговременная обработка семян комбинированными средствами. Благодаря использованию протравливания, удается сократить число обработок вегетирующего растения.
- Фунгициды для обеззараживания теплично-парниковой почвы. Используются для защиты однолетних растений, высаживаемых рассадой. Препараты этой группы обладают довольно большой летучестью и действуют в виде паров или газов.
- Фунгициды для обработки многолетних растений в период покоя. Применяются для уничтожения возбудителей в зимующих надземных частях растений (при выращивании плодовых деревьев, виноградной лозы).
- Фунгициды для обработки растений в период вегетации. Применение показано в период роста и развития.[4][5]
По характеру распределения в растениях
По характеру распределения в растениях средства данной группы бывают:
: наносят вред патогену только при непосредственном с ним контакте, не проникают внутрь растения, иногда могут передвигаться с одной листовой пластинки на другую или распространяться по восковому слою.
Контактным действием обладает большая часть используемых фунгицидов: производные дитиокарбаминовой кислоты, средства на основе серы, меди и др. К препаратам этой группы относительно медленно развивается устойчивость, так как они блокируют процессы
метаболизма патогенов, а те кодируются большим количеством генов.
(внутрирастительные): препараты (или продукты их химических превращений), которые проникают внутрь растения и перемещаются внутри него, «встречая» возбудителей и уничтожая их (производные оксатиина, триазола, бензимидазола). Иногда они также предупреждают заболевания, индуцируя выработку защитных факторов в органах растений.
[5][4]
Объекты действия системных (1) и контактных (2) фунгицидов
Объекты действия системных (1) и контактных (2) фунгицидов
Использовано изображение:[14][4]
Способ проникновения и механизм действия
Грибные и бактериальные заболевания характеризуются разнообразными путями проникновения патогенов в растения. Попав на их поверхность, они относительно быстро попадают внутрь через водяные поры, устья, нектарники, либо пробуравливают неповрежденные покровные ткани, как сумчатые грибы, вызывающие мучнистую росу. Развитие возбудителей также может происходить по-разному: как снаружи (эктопаразиты), так и внутри (эндопаразиты) хозяина. Химическая защита растений от болезней должна быть не менее «изобретательной», чем сами патогены, чтобы достичь значимого эффекта в борьбе с ними.[4] (фото)
фунгициды не проникают в растения, а лишь удерживаются и распределяются по их поверхности. Продолжительность их действия в значительной степени зависит от метеорологических условий: ветра, осадков.
[5]
фунгициды усваиваются растениями и циркулируют внутри них. Продолжительность действия, в первую очередь, определяется характером обмена веществ в растениях и его скоростью.
[5]
Механизм действия
Механизм действия фунгицидов разнообразен.
:
- нарушение процессов дыхания (стробилурины);
- подавление процессов деления ядра в грибных клетках (системные фунгициды – тиофанат-метил, бензимидазолы);
- образование в растениях продуктов обмена веществ, являющихся антигрибными фитоалексинами либо антибиотиками (алюминий фосэтил);
- локальная лигнификация, образование участков некроза, которые являются барьером для проникновения возбудителей в здоровые ткани растения-хозяина (данный феномен носит название реакции сверхчувствительности);
- ингибирование токсинов патогенов, необходимых им для развития внутри растения, что повышает устойчивость растения к болезни (препараты с подобным механизмом действия также называют элиситорами).
- блокирование образования эргостерина в клетках гриба (производные морфолина, пиримидина, триазола);
- подавление образования нуклеиновых кислот (фениламиды);
- угнетение энергетического обмена (производные оксатиина);
Иногда препараты сочетают разные типы воздействия на патогенны. Например, арахидоновая кислота вызывает сверхчувствительное побурение клубней картофеля и одновременно стимулирует выработку внутри них фитоалексинов.[5][4]
:
- проникновение внутрь растений и их иммунизация, приводящая к выработке веществ, препятствующих заражению вирулентными штаммами возбудителей;
- конкуренция с патогенными штаммами за инокуляцию в растение-хозяина (штамм Rhizoctonia solaniс пониженной вирулентностью, применяемый для защиты различных растений);
- гиперпаразитизм: проникновение в растение после заражения патогеном, выделение токсинов, убивающих возбудителей, и питание продуктами их разложения.[5]
Внесение почвенного фунгицида при лабороторном посеве фасоли
Внесение почвенного фунгицида при лабороторном посеве фасоли
Использовано изображение:[12]
Способы применения
Протравливание
Процесс препосевной обработки семян носит название протравливания. В качестве варианта протравливания существует обработка клубней перед их высадкой.[2]
В зависимости от свойств протравителей и особенностей патогена, эти средства применяют по-разному:
- сухой способ обработки (используется порошковидный препарат);
- протравливание с увлажнением (выполняется обработка сухим средством и водой без последующего высушивания семян);
- инкрустация семян (семена обрабатываются смесью протравителя с гидрофильным пленкообразующим составом);
- гидрофобизация семян (похоже на инкрустацию, но семена оказываются не в гидрофильной, а в гидрофобной пленке, которая разрушается в почве после посева);
- дражирование и капсулирование (протравитель наносится на семена в составе защитно-стимулирующей смеси, вследствие чего вокруг семени формируется капсула).[5]
Обработку надземных частей растений проводят путем опрыскивания при помощи ручных распылителей, автомобильной техники или авиатехники; иногда опрыскивание выполняется неоднократно. Необходимость в дополнительных обработках фунгицидами и их количество определяется тем, насколько долго препарат сохраняется на поверхности растения, насколько быстро происходит прирост молодых вегетативных органов и насколько велик риск повторного заражения.[5][2]
Внесение в почву
С целью подавления фитопатогенов, живущих в земле, фунгициды вносят в почву. (фото) Многие почвенные фунгициды обладают минимальной избирательностью и губят грибы, бактерии, личинки насекомых и другие живые объекты, а также обладают фитоцидностью, так что между обработкой и посевом должно пройти от 10 (при благоприятных условиях) до 40 (при неблагоприятных) дней.[3]
Сроки примененния фунгицидов
Большое значение в успешной защите растений имеет правильный выбор сроков обработки фунгицидами. Так, протравители семян обычно применяют при укладке материала на хранение в конце лета или осенью, а фунгициды для опрыскивания многолетних растений в период покоя применяются поздней осенью, зимой или ранней весной, так как в отношении вегетирующих растений они могут быть опасны. Средства, предназначенные для обработки вегетирующих растений, рекомендовано реализовывать перед возможным заражением или вскоре после того, как оно произойдет, чтобы защитить растение и воспрепятствовать распространению инфекции внутри него.[5]
В настоящее время, помимо описанных способов применения, также практикуется обработка фунгицидами собранных плодов для предотвращения их порчи при хранении. В первую очередь, это относится к цитрусовым. Например, в 1989-1992 году в России реализовывались египетские апельсины, обработанные натриевой солью ортофенилфенола и тиабендазола, а также лимоны из Аргентины, обработанные ортофенилфенолом, имазалилом и бифенилом.[3]
Повреждение листьев табака азоксистробином
Повреждение листьев табака азоксистробином
1 – верхняя часть листа; 2 – нижняя часть листа
Использовано изображение:[11][10]
Фунгициды и окружающая среда. Токсичность фунгицидов.
Фунгициды сравнительно редко бывают очень токсичными для насекомых, животных и человека; некоторые обладают неодинаково выраженной токсичностью, например, дитианон не токсичен для пчел, но чрезвычайно опасен для энкарзии,[9][1] а ипродион безвреден или малотоксичен для всех живых существ, что позволяет ему считаться полностью безопасным для окружающей среды.[6] Минимальным уровнем опасности отличаются триазолы, так как они действуют на растения системно и применяются в небольших нормах расхода.[2]
. При использовании в высоких дозах, в неподходящих условиях или в ненадлежащие сроки некоторые фунгициды способны оказывать повреждающее действие на обработанные ими растения (проявлять
фитотоксичность).
(фото)
Разложение веществ в почве обычно составляет от нескольких дней до 1,5 месяцев. Например, мефеноксам разрушается в ней через 3 недели после попадания.[7] В воде препараты зачастую сохраняются достаточно долго, как, например, тетраконазол и другие средства его группы.[8]
Продолжительность сохранения фунгицидов на поверхности и внутри растений во многом зависит от метеорологических условий после опрыскивания, а также особенностей метаболизма препаратов. При соблюдении сроков посева, обработки и сбора урожая средства не проникают в растения в недопустимых количествах и не наносят вреда человеку и животным, для питания которых используются плоды или зерно.[3]
Ссылки
Заглавная статья: пестициды
Разделы словаря: Основы токсикологи, Термины
Статья составлена с использованием следующих материалов:
Литературные источники:
1.Белов Д.А. Химические методы и средства защиты растений в лесном хозяйстве и озеленении: Учебное пособие для студентов. –М.: МГУЛ, 2003. – 128 с
2.Ганиев М.М., Недорезков В.Д. Химические средства защиты растений. – М.: КолосС, 2006. – 248 с.
Голышин Н. М. Фунгициды. - М.: Колос, 1993. -319 с.: ил.
4.Груздев Г.С. Химическая защита растений. Под редакцией Г.С. Груздева - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1987. - 415 с.: ил.
5.Зинченко В.А. Химическая защита растений: средства, технология и экологическая безопасность. – М.: Колос С, 2005. – 232 с.
6.Мартыненко В.И.; Промоненков В.К.; Кукаленко С.С.; ВолодковичС.Д.; Каспаров В.А. Пестициды: Справочник. -М. : Агропромиздат, 1992 -368с.
Методы контроля. Химические факторы определения остаточных количеств мефеноксама в зерне и соломе зерновых колосовых культур, семенах и масле рапса методом капиллярной жидкостной хроматографии. Методические указания. МУК 4.1.2335-08.
Попов С.Я. Основы химической защиты растений. Попов С.Я., Дорожкина Л.А., Калинин В.А./ Под ред. профессора С.Я Попова. - М.: Арт-Лион, 2003. - 208 с.
9.Справочник по пестицидам / Н.Н. Мельников, К.В. Новожилов, С.Р. Белан, Т.Н. Пылова. М.: Химия, 1980. – 352 с
Изображения (переработаны):
10.11.Chemicals, by Paul Bachi, University of Kentucky Research and Education Center, Bugwood.org, по лицензии CC BY-NC
Common bean, by Howard F. Schwartz, Colorado State University, Bugwood.org, по лицензии CC BY
Оставьте свой отзыв:
Отзывы:
Комментарии для сайта Cackle