Антидоты гербицидов

Вещества, стимулирующие адаптивные возможности растений (индукторы устойчивости), представляют научный и практический интерес. Индукторы устойчивости растений к фитотоксикантам получили название антидотов гербицидов.^[7] Это химические соединения, способные обезвреживать попавшие в растения токсические вещества.^[3]

Применение антидотов в смеси с гербицидами представляется предпочтительным по экономическим соображениям, поскольку уменьшаются затраты на дополнительную обработку антидотом. Введение антидота в гербицидный препарат преследует цели уменьшения токсичности действия гербицида на культурные растения без изменения гербицидной активности в отношении сорняков.^[7]

История

О.Л. Гофманом в 1962 г. было впервые показано, что некоторые вещества при обработке семян увеличивают устойчивость пшеницы к гербициду барбан из группы тиокарбаматов.^[7] Первый опыт использования антидотов был осуществлен в 1971 году. В 1987 г. компанией «АгрЕво» был синтезирован антидот фенклоразол-этил, который в сочетании с действующим веществом феноксапроп-П-этилом позволял проводить химическую прополку по вегетирующей культуре. В 1991 г. компания отказалась от использования фенклоразол-этила из-за недостаточной его селективности к некоторым сортам пшеницы и ячменю, а также из-за несоответствия экологическим стандартам, принятым компанией «Авентис Кроп Сайенс», которая стала преемником «АгрЭво». Была синтезирована более совершенная молекула – мефенпир-диэтил, который даже при низких концентрациях обеспечивал требуемый уровень безопасности не только для пшеницы, но и для такой чувствительной культуры, как ячмень.^[4]

К настоящему времени синтезировано и выявлено большое количество соединений с антидотной активностью, избирательно уменьшающих фитотоксичность некоторых гербицидов для ряда культурных растений.^[7]

Сегодня практическое применение в нашей стране в качестве антидотов нашли такие соединения: мефенпир-диэтил, клоквинтосет-мексил, нафталевый ангидрид, ципросульфамид, изоксадифен-этил.^[1]

Действие на культуры

Механизм действия

. Не существует единой теории о механизме действия антидотов гербицидов. Он определяется как химической природой антидотов (строением молекул, способных вступать во взаимодействие с гербицидными структурами), так и физиологическим состоянием растений, прямым или косвенным влиянием биотических и абиотических факторов на протекающие биохимические процессы.^[1] Считается, что это может происходить разными путями: например, за счет конкурентного связывания молекулы антидота с биохимической мишенью в организме культуры, предотвращающее воздействие на нее гербицида. Возможна ситуация, когда антидот выступает в роли своеобразного «реаниматора», активизируя активность тех ферментов культурного растения, которые угнетаются гербицидом. К одним из более вероятных механизмов относится активация антидотом группы ферментов, ответственных за разложение и выведение из организма действующего вещества гербицида, так что его концентрация остается на безопасном уровне.^[2]

В общем виде наиболее очевидный механизм действия препаратов – увеличение детоксикации гербицида в защищаемых растениях. Некоторые аспекты механизма действия конкретных гербицидов, описанные в различных источниках, не исключают возможности конкурентного взаимодействия антидотов и соответствующих фитотоксикантов, влияющих на состояние гормональной и ферментной систем растений, включая синтез белка и других важных компонентов растительной клетки. От этого может зависеть скорость поглощения и детоксикации гербицидов растениями. Например, нафталевый ангидрид, действуя на гормоны растений, может восстанавливать образование липидов, а при обработке семян – ингибировать поглощение гербицидов растениями.^[1] Также, этот антидот является самым эффективным веществом в плане нейтрализации фитотоксического действия сульфонилмочевин среди коммерческих антидотов. Предпосевная обработка семян этим антидотом обеспечивает частичную защиту от хлорсульфурона сорго, пшеницы, риса, кукурузы; увеличивает в три раза устойчивость тэффа к гербициду, что дает возможность безопасно использовать его в этих посевах; предупреждает повреждение кукурузы, пшеницы и ячменя, вызываемые метсульфуроном или сульфометуроном. В это же время антидот не защищает от воздействия хлорсульфурона лук, райграс, свеклу, фасоль, подсолнечник. Опудривание семян кукурузы нейтрализует фитотоксическое действие метсульфурона.^[5]

Изоксадифен-этил в кукурузе катализирует распад действующих веществ в точках роста, где происходит деление клеток. Это обуславливает отсутствие фитотоксичности и высокую селективность к культуре. В сорняках изоксадифен-этил неактивен.^[6]

На биохимическом уровне антидоты могут действовать либо как биорегуляторы, регулирующие количество данного гербицида, достигающего мишень в активной форме, либо как антагонисты гербицидного эффекта в той же точке действия.^[5]