Химические средства зашиты растений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Химическая защита растений - это молодая агрономическая наука, представляющая область знаний о сельскохозяйственных ядохимикатах, их физико-химических, токсических свойствах, действии на вредные организмы и защищаемые растения, элементы окружающей среды, а также о правильном применении агроядохимикатов в системе интегрированных защитных мероприятий.

Исторически и организационно химическая защита растений тесно связана со многими общебиологическими, естественными и сельскохозяйственными научными дисциплинами. Это, прежде всего, химия, поскольку все применяемые препараты являются органно-синтетическими химическими соединениями и препаратами химических элементов.

Тесно связана эта область знаний с энтомологией, фитопатологией, земледелием, так как пестициды используются в борьбе с вредителями, возбудителями болезней растений, сорняками, являющимися объектами изучения вышеуказанных дисциплин.

Решение продовольственной проблемы в значительной степени зависит от хорошо организованной защиты растений. Защита растений, в связи с ее большим потенциалом и возможностями новейших достижений научно-технического прогресса, рассматривается как авангардное и наиболее перспективное направление в земледелии при решении задач продовольственной безопасности и устойчивого развития сельского хозяйства в XXI столетии.

К середине XXI века для обеспечения потребности населения Земли в продукции сельского хозяйства потребуется увеличить объем производства на 75%. В странах с интенсивным земледелием большое внимание уделяют защите растений, как одному из главных факторов резкого повышения продуктивности посевов. При ограниченных земельных ресурсах и возможностях роста урожайности за счет традиционных факторов интенсификации (химизации, механизации, мелиорации земель) защита растений реально поможет решить проблему продовольственной безопасности.

Химические средства зашиты растений отличаются от других средств подавления жизнедеятельности вредных организмов рядом несомненных преимуществ.

· Это, прежде всего, их универсальность, т.е. гарантированная защита сельскохозяйственных растений от вредных грызунов, насекомых, клещей, нематод, возбудителей болезней..

· Во-вторых, высокая производительность труда при химических обработках, так как их можно механизировать.

· В-третьих, химический метод отличается высокой биологической эффективностью, т.е. применение химических средств дает 80-90% гибели вредных организмов.

Тем не менее, наряду с указанными достоинствами химических средств зашиты растений следует отметить и недостатки: это, прежде всего, их токсичность для теплокровных животных и человека. Следующим недостатком химических средств зашиты растений (заметим, не их применения) является то, что они токсичны для полезных насекомых - опылителей растений, энтомофагов.

Кроме того, при частом применении одних и тех же ядов у вредителей появляются устойчивые популяции к ним, т.е. проявляется резистентность (устойчивость) вредителей, что можно также решить путем ротации ядохимикатов.

Химическая защита от вредителей

Согласно оценке экспертов ФАО, на долю насекомых и клещей приходится 13,8% всех потерь сельскохозяйственной продукции.

Вред, причиняемый насекомыми и клещами, выражается как в прямом повреждении растений и продукции при хранении, так и в косвенном (создание условий для развития фитопатогенов, перенос возбудителей, ухудшение качества продукции).

Исключительную важную роль в защите растений от вредителей играет прогноз, позволяющий с различной степенью заблаговременное судить о фитосанитарном состоянии посевов и насаждений.

Различают три вида прогноза: многолетний, долгосрочный и краткосрочный.

Многолетний прогноз предсказывает событие не менее чем за 2 года; долгосрочный -- в наступающем вегетационном периоде, сезоне или году; краткосрочный -- в срок от нескольких дней до 1 мес.

Многообразие видов, особенности строения, биологии и экологии, мощные хитинизированные защитные покровы, высокая жизнеспособность, плодовитость, большое количество генераций за сезон (тли), разнообразие мест обитания (почва, скрытное обитание в стеблях, листьях, складских помещениях и т.д.) насекомых и клещей в значительной степени затрудняют борьбу с ними.

Ядохимикаты действуют на организм насекомых по-разному. Это определяется особенностью токсических свойств препаратов, характером питания и переваривания пищи у насекомых.

Кишечное действие определяется проникновением их через ротовые органы с поедаемой пищей в передний отдел кишечника, затем в среднюю кишку. Процесс усвоения пестицидов с пищей, переход их из нерастворимого состояния в растворимое заканчивается в средней кишке. Если пища переваривается быстро, яд не задерживается в кишечнике. При небольших дозах нарушаются функции только отдельных органов, которые впоследствии могут восстанавливаться. Большое значение имеет растворимость ядов в жидкой среде содержимого кишечника, которое представляет собой сложный химический комплекс пищевых веществ, ферментов, продуктов их взаимодействия.

Препараты кишечного действия эффективны против листо- и зерногрызущих вредителей с грызущим ротовым аппаратом, но не оказывают губительного действия на сосущих вредителей.

Контактное действие пестицидов начинается с наружных покровов, когда препарат попадает при контакте на поверхность тела насекомого. В результате такого действия ядохимикат может разрушать кожные покровы: например, при действии едких щелочей. Высокоактивные поверхностные вещества закупоривают дыхальца, покрывая все тело насекомого воздухонепроницаемой пленкой и нарушая газообмен. В обоих случаях инсектицид может попасть в трахейную систему и гемолимфу. Большинство инсектицидов проникает через кожные покровы внутрь.

Контактные инсектициды и акарициды активно противодействуют сосущим и грызущим вредителям, но в сильной степени повреждают полезную энтомофауну - опылителей растений, пчел, энтомофагов.

Фумиганты действуют на организм насекомых, проникая в их органы в виде газообразных или парообразных веществ через дыхательную систему и наружные покровы. Распространяясь по трахейной системе, диффундируя через стенки трахей и трахеол, фумигант попадает в гемолимфу. С током крови они достигают жизненно важных органов и тканей. В результате действия фумиганта нарушаются ферментативные процессы, поражается нервная система, насекомое погибает от паралича. При действии цианидов происходит распад нервных, а затем железистых и мышечных тканей.

Нематациды

Нематациды - это препараты применяемые в борьбе с круглыми червями. Химические вещества, применяемые в качестве нематицидов, должны хорошо проникать в почву и равномерно распределяться в ней, сохранять активность в течение продолжительного времени, не оказывать токсического действия и последействия на возделываемые культуры.

Продолжительность действия нематицидов определяется химическими свойствами вещества, скоростью проникновения и распределения в почве, физико-химическими, биологическими свойствами почвы и климатическими условиями.

Для ускорения диффузии нематициды следует равномерно распределять по всему пахотному горизонту почвы. вносят послойно, а затем тщательно перекапывают почву.

Моллюскоциды

Моллюскоциды - группа препаратов, применяемых против слизней. Ассортимент современных моллюскоцидов очень узок, фактически применяется лишь один препарат из альдегидов - метальдегид.

Родентициды

В качестве родентицидов используются как неорганические (фосфид цинка), так и органические соединения. Все они убивают грызунов при поступлении через желудочно-кишечный тракт, хотя механизм действия каждого препарата различен.

Родентициды используются в основном для приготовления отравленных приманок.

Для борьбы с сусликами, полевками, мелкими песчанками, мышами в полевых условиях в качестве приманочного материала используют зерно злаков (овес, пшеница, рожь, кукуруза).

Для борьбы с крысами и мышами в помещениях (склады, животноводческие помещения, теплицы и т. п.) применяют в качестве, приманочного продукта хлебную крошку, кашу, зерно, мясной и рыбный фарш.

Действие пестицидов на насекомых

Усвоение ядов зависит от рН содержимого кишечника, которое определяет скорость гидролиза ядохимиката. Общее токсическое действия ядов проявляется после того, как они, проникнув через стенки кишечника, попадают в гемолимфу (кровь), а с нею разносятся по всему телу, достигая жизненно важных центров (нервной системы). Кишечные препараты могут обладать местным действием на ткани кишечника, что приводит к разрушению и отмиранию эпителия средней кишки. Кровь под действием ядов подвергается морфологическим и химическим изменениям, нарушающим ее функции и др. Различные ядовитые вещества вызывают определенные симптомы отравления. Многие хлорорганические препараты разрушают нервные клетки; фосфорорганические и синтетические пиретроиды блокируют работу фермента холинэстеразы и вызывают нарушение нормальной функции нервной системы. Большинство современных ядохимикатов обладает комплексным кишечно-контактным действием.

Устойчивость вредных организмов к пестецидам

Устойчивость к ядохимикатам отмечена у многих видов насекомых и клещей. Устойчивость может быть индивидуальной и видовой, последняя связана с отношением различных организмов к ядовитым веществам.

Насекомые на различных стадиях развития (яйцо, личинка, куколка, взрослые особи) по-разному отзываются на воздействие ядохимикатов.

Наиболее устойчивы яйца и куколки, насекомые в диапазирующих стадиях. Личинки насекомых перед линькой более устойчивы, чем после линьки, самки устойчивее самцов.

Химическая защита от болезней

Защита растений от вредных организмов -- обязательное звено в технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Это особенно важно в условиях интенсивного сельскохозяйственного производства, отдельные элементы которого зачастую содействуют развитию болезней. Так, высокое насыщение севооборотов одной культурой создает идеальные условия для быстрого накопления и последующего распространения патогенов. Внесение удобрений в высоких дозах часто приводит к тому, что возрастает восприимчивость растений к патогенам. Возделывание преобладающих сортов сельскохозяйственных культур на больших площадях в благоприятных для болезни условиях может вызвать эпифитотийное развитие болезни. пестицид химический защита растение

Болезнь растения -- это нарушение нормального строения и обмена веществ клеток, органов и целого растения под воздействием фитопатогенов, неблагоприятных условий внешней среды, механических повреждений и др. Развитие болезни зависит от особенностей растения, патогенного организма и условий окружающей среды. Болезнь может вызвать гибель как отдельных органов, так и всего растения, посевов, насаждений. Фитопатоген, проникая в растение, воздействует на клетки при помощи продуктов своего обмена веществ, забирает из них питательные вещества и может распространяться по всему растению, нарушая нормальный процесс жизнедеятельности.

Под воздействием фитопатогена в растительном организме происходят различные изменения физиологических процессов. Это может проявляться в нарушении фотосинтеза, ферментативных процессов, целостности и полупроницаемости клеточных мембран, осмотического давления, дыхания, углеводного и белкового обмена и других физиологических и биохимических процессов.

И физиологические, и анатомо-морфологические изменения влияют на продуктивность растений -- резко снижается урожайность или ухудшается качество продукции.

Химический метод по объему применения занимает ведущее место в защите растений. Однако этот метод не лишен серьезных недостатков. Использование химических препаратов приводит к загрязнению окружающей среды и растительной продукции, поэтому применять фунгициды следует в строгом соответствий-с инструкцией. Получаемая продукция должна проходить санитарный контроль.

Фунгициды применяют в строгом соответствии со «Списком пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации».

Химический метод защиты растений занимает важное место в защите сельскохозяйственных культур от болезней. Он основан на использовании фунгицидов -- органических и неорганических соединений, токсичных для фитопатогенов. Используя, фунгициды, стремятся исключить возможность первичного заражения и появления болезни, а затем не допустить или ограничить повторное ее распространение.

Методы и средства защиты растений от болезней

Мероприятия по защите растений от болезней должны основываться на всестороннем изучении самой болезни, биологических особенностей патогена и защищаемого растения. Легче предупредить болезнь, чем бороться с самим заболеванием или вылечить уже заболевшее растение.

Фунгициды - химические вещества, применяемые для защиты сельскохозяйственных культур от грибных болезней. К этой группе относят также препараты, эффективные в борьбе с бактериальными заболеваниями растений.

В зависимости от характера действия фунгицидов на возбудителей заболеваний различают защитные (профилактические) и лечебные (искореняющие).

Защитные фунгициды подавляют главным образом репродуктивные органы патогена и воздействуют на возбудителя в месте инфекции до заражения растения.

Лечебные фунгициды действуют на вегетативные, репродуктивные органы патогена, а также на их зимующие стадии, вызывая угнетение или гибель возбудителей, после того как произошло заражение растений. Некоторые лечебные препараты способны инактивировать токсины паразита или изменять обмен веществ у растений, повышая их устойчивость к заболеваниям. Это препараты иммунизирующего (терапевтического) действия - хемотерапевтанты.

По действию на патогены выделяют контактные и системные фунгициды. Контактные препараты оказывают местное действие на возбудителя, а системные способны не только проникать в растение, но и передвигаться в нем, подавляя возбудителя в процессе его распространения по тканям растения. К фунгицидам контактного действия относят бордоскую смесь, каптан и др.

Системным действием обладают фундазол, байтан универсал, беномил, топсин-М, тилт, альтореке и др. Обработку растений фунгицидами проводят в соответствии с прогнозами появления болезни или при первых признаках ее появления. Эффективность химической обработки зависит от срока обработки, ее качества и выбора препарата. Для защиты растений от таких болезней, как фитофтороз картофеля, ржавчина зерновых культур, парша яблони, милдью винограда и др., в течение вегетации проводят несколько обработок фунгицидами, обычно чередуя препараты системного и контактного действия. Известно много случаев постепенной адаптации возбудителей к фунгицидам, преимущественно системного действия.

Фунгициды, применяемые для обработки посевного материала

Обеззараживание семян и посадочного материала химическими веществами направлено на защиту растений от возбудителей заболеваний, которые находятся на поверхности семян (твердая головня пшеницы, каменная головня ячменя, стеблевая головня ржи, пыльная головня проса и др.), в оболочке и под оболочкой семян (пыльная головня овса, гельминтоспориоз пшеницы, полиспориоз льна, белая гниль подсолнечника), а также внутри семян в зародыше (пыльная головня пшеницы и ячменя).

Протравители предохраняют растения от болезней, возбудители которых находятся в почве (плесневение семян кукурузы, фузариозы и корневые гнили зерновых культур, фузариоз льна, корнеед свеклы, корневая гниль хлопчатника).

Фунгициды для внесения в почву

Почвенные фунгициды -- это препараты, используемые для обеззараживания почвы от вредных микроорганизмов, возбудителей таких заболеваний, как кила капусты, черная ножка рассады, белая гниль и фузариозное увядание огурцов и томатов, вертицил-лезное увядание хлопчатника и др.

Вносят почвенные фунгициды путем полива почвы водными растворами или суспензиями препаратов, порошкообразные формы смешивают с песком или почвой и равномерно рассевают по обрабатываемой поверхности.

Фунгициды для обработки растений в период вегетации

Фунгициды, используемые в период вегетации, защищают различные части растений от грибов и бактерий.

По характеру действия, поведения в растениях и фунгицидным свойствам их можно разделить на несколько групп.

Препараты контактные защитного действия, эффективные против возбудителей типа ложных мучнисторосяны грибов (милдью винограда, фитофтора картофеля и томатов, пероноспора табака, сахарной свеклы и др.). К этой группе относятся неорга нические соединения меди, производные дитиокарбаминовой кислоты, фталевой кислоты, делан.

2. Препараты контактные защитного и лечебного действия, эффективные против болезней, вызываемых настоящими мучнисторосяными грибами, которые имеют наружный мицелий и под даются лечению (оидиум винограда, американская мучнистая роса крыжовника, мучнистая роса яблонь, огурцов и др.). К этой группе относятся препараты неорганической серы, нитропроизводные фенола, а также препараты других групп химического строения: ФДН и морестан.

3. Препараты системного действия, относящиеся по химическому строению к разным группам. Наиболее широкое применение в практике находят производные бензмидазола (беномил, фундазвл, узген, БМК и др.), а также топсин, афуган.

Одна из особенностей использования фунгицидов на вегетирующих растениях -- многократность обработок. Это обусловлено тем, что большинство применяемых препаратов характеризуется непродолжительным действием, которое определяется сохранением токсиканта на обработанной поверхности в фунгицидных дозах и обычно составляет 5--25 дней. Следовательно, чтобы обеспечить надежную защиту растений в период вегетации, обработки фунгицидами следует повторять через каждые 5--25 дней. Важную роль играет правильный выбор срока обработки. Как правило, обработка защитными фунгицидами должна предшествовать заражению растений, предотвращая его, или проводиться вскоре после заражения, препятствуя распространению заболевания.

Эффективность и надежность защиты определяются равномерностью покрытия фунгицидом различных частей растений. Необходимо, чтобы все листья растений как снаружи, так и внутри кроны были равномерно покрыты препаратом, нельзя допускать стекания с листьев рабочей жидкости.

В отличие от контактных фунгицидов, продолжительность защитного действия которых определяется временем удерживания их на поверхности листьев, препараты системного действия проникают в растения, передвигаются и интоксицируют растения, подавляя развитие мицелия гриба внутри растения. Они отличаются более длительным периодом действия, более равномерно распределяются по растению, эффективность их в меньшей степени зависит от количества осадков, выпавших после обработки.

Однако систематическое опрыскивание растений одними и теми же фунгицидами может привести к появлению устойчивости фитопатогенных организмов к этим препаратам. Поэтому, чтобы предотвратить снижение эффективности обработок, следует чередовать фунгициды из разных групп по химическому строению.

Защита растений от бактериозов

Семена могут быть источником первичной инфекции, поэтому необходимо их обеззараживать. При вегетативном размножении принимают меры для получения здоровых маточных растений. Здоровый посадочный материал от зараженных бактериозом материнских растений получают при помощи культуры меристемной ткани.

Для того чтобы ускорить минерализацию зараженных растительных остатков, их запахивают. Для подавления источников инфекции в почве возделывают культуры в севообороте, исключая из него на несколько лет поражаемую культуру. Существенно уменьшить распространение болезни можно, осуществляя мероприятия по борьбе с насекомыми-переносчиками.

Значительную роль в защите растений от бактериозов играет использование устойчивых сортов.

Защита растений от вирусных болезней

Вирусные болезни растений существенно отличаются от других инфекционных болезней. Например, размножение вирусов настолько тесно связано с обменом веществ клетки растения-хозяина, что непосредственное избирательное воздействие какими-либо препаратами на сам патоген отрицательно отражается и на растительной клетке. До сих пор не найдены химические средства защиты растений от вирусных патогенов. Многие экономически важные вирусы распространяются с помощью насекомых-переносчиков, борьба с которыми дает возможность ослабить вирусную инфекцию. Фитопатогенные вирусы передаются при любом способе вегетативного размножения, поэтому особому риску заражения подвержены вегетативно размножаемые культуры. Следует также учитывать, что определенные вирусы могут передаваться с семенами. Кроме того, при заражении фитопатогенными вирусами на растениях-хозяевах часто не появляются симптомы поражения и они служат, скрытым источником инфекции. Основное значение в защите растений от вирусных болезней имеют профилактические мероприятия.

Борьба с переносчиками -- важное направление борьбы с вирусными болезнями. Необходимо предотвратить или максимально снизить вероятность передачи и последующего распространения вирусной инфекции живыми организмами-переносчиками. Основную роль в распространении вирусов играют насекомые.

Заключение

Система химической защиты растений должна быть составной частью интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур и обеспечивать устойчивое долговременное подавление численности вредных организмов на основе профилактических и агротехнических мероприятий, возделывания устойчивых сортов, активизации природных энтомофагов, применения биологического метода, рационального использования пестицидов и современных средств механизации.

Поэтому предстоит дальнейшее совершенствование химических средств защиты растений с целью ликвидации возможных неблагоприятных последствий в отношении внешней среды. Химические средства защиты растений должны отвечать следующим требованиям: малая острая и хроническая токсичность для человека и животных; умеренная персистентность и способность разлагаться в течение одного вегетационного периода во внешней среде; высокая техническая и экономическая эффективность, удобство применения, хранения и транспортировки, селективность по отношению к полезным организмам, необходимы разработки системы чередования инсектицидов, относящихся к различным классам химических соединений с разным механизмом действия на вредных организмов; создание более эффективных инсектицидов для борьбы с почвообитающими вредителями, новых фунгицидов системного действия, а также гербицидов для борьбы с сорняками.

Следует совершенствовать методы и способы применения пестицидов в целях уменьшения потерь активных ингредиентов и сокращения норм их расхода.

Библиография

1. Ганиев М. М., Недорезков В. Д. Химическая защита растений. Уфа: Изд-во БГАУ, 2002.

2. Ганиев М. М., Недорезков В. Д. Защита овощей от болезней и вредителей. М.: Колос, 2005.

3. Горбачев И. В., Гриценко Ю. А. Защита растений от вредителей. М.: Колос, 2002.

4. Груздев Г. С., Зинченко В. А. . Химическая защита растений. М.: Колос, 1980.

5. Гулий В. В.,Палужак Н. Г. Справочник по защите растений. М.: Агропромиздат, 1986.

6. Зинченко В. А. Химическая защита растений: средства,технология и экологическая безопасность. М.: Колос, 2005.

7. Мартыненко В.И. Пестициды: справочник. М.: Агропромиздат, 1992.

8. Поспелов С. Н., Берим Н. Г. Защита растений. М.: Агропромиздат, 1986.

9. Шкаликов В. А., Белошапкина О. О. Защита растений от болезней. М.: Колос, 2001.

10. Ченкин А. Ф., Черкасов В. А. Справочник агронома по защите растений. М.: Агропромиздат, 1990.

Размещено на Allbest.ru