Пестициды: общие свойства и применение

Введение

 

Все современные сельскохозяйственные предприятия не могут рассчитывать на стабильную прибыльную работу, если не обеспечит надежную и эффективную защиту возделываемых культур. Известно, что без проведения надлежащих специальных мероприятий потери урожая от комплекса вредителей, болезней и сорняков очень значительные и на различных культурах составляют от четверти до половины и более урожая. И совершенно очевидно, что по мере дальнейшей интенсификации сельскохозяйственного производства роль защиты растений будет возрастать, так как одновременно с созданием более благоприятных условий для роста растений создаются и лучшие условия для развития и размножения вредных организмов. Между тем, многие сельскохозяйственные производители сегодня не располагают всем необходимым для ликвидации угрозы серьезных недоборов урожаев. Снизилась культура земледелия, появилось много брошенных земель, уменьшились объемы применения химических и биологических средств. А причиной всему этому, прежде всего, является нехватка средств. Защитные мероприятия очень дороги. Еще дороже современные машины для применения пестицидов. Но есть путь, который позволяет достигать нужных целей, не прибегая к наращиванию затрат. Его реальность давно доказана учеными, подтверждена опытом. Это интегрированные системы защиты растений. Они предусматривают отказ от тотального истребления вредных организмов и поэтапный переход к созданию стабильных фитосанитарных отношений агроэкосистем, в которых ведет действовать механизм саморегуляции и управления численностью вредных организмов. Вместо массовых химических обработок – выборочные, на основе предварительных обследований и установления явной необходимости применения спецсредств. Рациональное использование химических, биологических и других методов защиты растений при этом позволят не только отвести прямую угрозу, но и создать условия для деятельности полезных природных организмов [1].

Создание методов и средств, предотвращающих или снижающих нежелательные действия пестицидов на культурные растения, осуществляется благодаря совершенствованию технологий применения пестицидов, улучшению их препаративных форм, целенаправленному синтезу новых селективных препаратов, использованию специальных химических соединений, обладающих защитными свойствами в отношении культурных растений, а также возделыванию устойчивых к тем или иным гербицидам сортов.

Использование гербицидов и пестицидов эффективно лишь в то время, когда вредные организмы по численности и развитию превышают экономический порог вредоносности. Комплекс средств химизации в оптимальных дозах не влияет негативно на химический состав зерна, не вызывает накопления нитратов, нитритов, нитрозааминов , тяжелых металлов и др. Решающее значение для безопасности использования имеет совершенствование препаративных форм пестицидов. До недавнего времени пестициды выпускались в основном в виде смачивающихся порошков, концентратов, эмульсий и гранул. В последнее время разработаны новые препаративные формы: текучая суспензия, сухая текучая суспензия или вододиспергируемые гранулы, микрокапсулы, микрогранулы и многие другие, более безопасные для окружающей среды и обслуживающего персонала, обладающие более улучшенными физико-химическими и товарными качествами [2].

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Пестициды. Общие сведения

 

Пестициды – это в основном органические соединения с малым молекулярным весом и различной растворимостью в воде. Химический состав, их кислотность или щелочность, растворимость в воде, строение, полярность, величина и поляризация молекул – все эти особенности вместе или каждая в отдельности оказывает влияние на процессы адсорбции-десорбции почвенными коллоидами. Принимая во внимание названные особенности пестицидов и сложный характер связей в процессе адсорбции-десорбции коллоидами они могут быть разделены на два больших класса: полярные и неполярные, а не вошедшие в эту классификацию, например, хлорорганические инсектициды – на ионные и неионные. Пестициды, которые содержат кислотные или основные группы, либо ведут себя при диссоциации как катионы, составляют группу ионных соединений. Пестициды, не обладающие ни кислой, ни щелочной реакцией составляют группу неионных соединений.

На характер химических соединений и способность почвенных коллоидов к адсорбции и десорбции оказывает влияние: природа функциональных групп и групп замещения по отношению к функциональным группам и степень насыщенности молекулы. На адсорбцию молекул пестицидов почвенными коллоидами значительное влияние оказывает характер молекулярных зарядов, причем определенную роль играет полярность молекул. Неравномерное распределение зарядов увеличивает диссиметрию молекулы и ее реактивность. Почва в основном выступает в качестве преемника пестицидов, где они разлагаются и откуда постоянно перемещаются в растения или окружающую среду, либо в качестве хранилища, где некоторые из них могут существовать много лет спустя после внесения.

 

1.1 Классификация пестицидов

К пестицидам (от лат. реstis — зараза, caedo — убиваю) относится комплекс химических препаратов, предназначенных для борьбы с животными и растениями — это различные инсектициды, гербициды, фунгициды и т.п. Подобные вещества в больших количествах поступают почти во все экосистемы. В зависимости от характера использования пестициды разделяются на следующие группы:

Гербициды - для борьбы с сорными растениями;

Альгициды - для уничтожения водорослей и другой водной растительности;

Арборициды - для уничтожения нежелательной древесной и кустарниковой растительности;

Фунгициды - для борьбы с грибными болезнями растений;

Бактерициды — для борьбы с бактериями и бактериальными болезнями;

Инсектициды - для борьбы с вредными насекомыми;

Акарициды - для борьбы с клещами;

Зооциды - для борьбы с грызунами;

Лимациды - для борьбы с моллюсками;

Нематоциды - для борьбы с круглыми червями

Афициды - для борьбы с тлями.

К пестицидам относятся также химические средства торможения роста растений, препараты для удаления листьев (дефолианты) и подсушивания растений (десиканты).

1.2 Гербициды

Наиболее обширную группу веществ среди пестицидов как по масштабам практического применения (40-50%, так и по ассортименту выпускаемых препаратов (около 40%) составляют гербициды, (от лат. herbum- трава, caedo — убиваю).)

По характеру действия на растения гербициды делятся на две подгруппы:

1. Сплошные: действующие на все виды растений; такие гербициды применяются для уничтожения нежелательной растительности вокруг промышленных объектов, на лесных, вырубках, в питомниках, каналах, водоемах, обочинах шоссейных дорог и т.д.

2. Избирательные (селективные): опасные для одних видов растений и безопасные для других; используются для уничтожения сорняков в агроценозах.

Деление условно, так как одни и те же вещества в зависимости от применяемых концентраций и норм расхода на единицу обрабатываемой площади могут проявлять себя и как сплошные, и как избирательные гербициды[3].

Производство гербицидов

За период с 2008 года по 2010 отечественным производителям гербицидов не удалось увеличить объемы производства. С 2008 года, по мере наступления кризиса, производственные мощности стали убывать. 10 494 тонн было произведено в 2008 году, 7 176 тонн - в 2009 и 5 782 тонн – в 2010 году.

По статистическим данным 2008 -2010 года на такой спад повлияли компании Волгоградской, Московской, Кировской областей и Чувашской республики.

Компания Центрального федерального округа (ЗАО «Щелково агрохим») снизила объемы производства с 3 326 тонн в 2008 году до 1 201 тонн в 2010. Приволжский Федеральный Округ снизил производство с 4 913 тонн в 2008 году до 3 043 тонн в 2010. В Кировской области (ООО «Кирово-Чепецкая химическая компания») объемы производства гербицидов упали с 604 тонн в 2008 году до 490 тонн в 2010. Государственное унитарное предприятие «Опытный завод академии наук Республики Башкортостан» в 2008 году выпускали 4 309 тонн продукции, а в 2010 году уменьшили производство до 2 553 тонн. Производители Чувашской республики (ЗАЛ «ДюПонт Химпром» и филиал ЗАО ФИРМА «Август») снизили объемы до 2 529 тонн в 2010 году, тогда, как в 2008 они составляли 3 965 тонн. Производители Южного округа в 2008 году выпускали 1 975 тонн гербицидов, в 2010 объемы опустились до 817 тонн.

И лишь производителям Сибирского федерального округа удалось увеличить тоннаж выпускаемых гербицидов. Так в 2008 году он был равен 280 тонн, в 2010 году – 721 тонн.[4]

3. Применение пестицидов

Применение пестицидов резко снижает потери урожаев сельскохозяйственных культур, сокращает затраты в сельском хозяйстве в 2-3 раза, позволяет ежегодно экономить сельскохозяйственную продукцию на 10-12 млрд.р. Высокая экономическая эффективность пестицидов обусловливает неуклонный рост масштабов их применения. Годовое производство пестицидов в мире к настоящему времени превысило 2 млн.т; мировой ассортимент пестицидных препаратов насчитывает более 100 тыс. наименований на основе более чем 700 химических веществ, принадлежащих к самым различным классам органических и неорганических соединений. Признавая несомненный положительный эффект химического способа борьбы с сорной растительностью, следует учитывать возможное побочное действие гербицидов на другие компоненты природных экосистем: животный мир, культурные и полезные дикорастущие растения, атмосферу, почвы, водоемы. Нежелательные последствия возникают чаще всего при систематической обработке больших площадей и связаны с появлением как токсикологических, так и экологических проблем. Наибольшую опасность представляют стойкие пестициды и их метаболиты, способные накапливаться и сохраняться в природной среде до нескольких десятков лет. При определенных условиях метаболиты пестицидов могут образовывать метаболиты второго порядка, роль, значение и влияние которых на окружающую среду во многих случаях остаются неизвестными.[3]

 

 

2. Биотехнологические средства защиты растений в России

 

Российский рынок средств защиты растений имеет две составляющих, равноценных по направленности действия препаратов – биотехнологических и химических. До последнего времени рынок биопрепаратов находился в тени рынка химических средств защиты растений. Однако новейшие тенденции в российской биотехнологической отрасли стимулируют рост интереса к рынку биопрепаратов для защиты растений.

По результатам исследования аналитической группы компании Abercade Consulting, на данный момент на российском рынке присутствует около 28 наименований биотехнологических средств защиты растений: 11 фунгицидов и 17 инсектицидов. Производством данных препаратов занимаются 21 частное предприятие и 58 Станций защиты растений (СТАЗР).

Территориально в распределении частных производителей преобладает Московский регион (Москва и Московская область) – 7 из 21 производителей расположены именно здесь. Другие регионы имеют единичные представительства: Екатеринбург, Республика Башкортостан, Волгоград, Краснодар, Анапа, Нижний Новгород, Белгород и Томск.

Таким образом, существует две крупные группы производителей биотехнологических препаратов защиты растений: частные компании и СТАЗРы, имеющие единую структуру в рамках Министерства сельского хозяйства РФ. На СТАЗРах производится 16 из 28 отечественных биотехнологических средств защиты растений, а частные организации производят 23 наименования биотехнологических средств защиты растений в РФ из 28 присутствующих на рынке [5].

2.1 Российский рынок средств  защиты растений, его проблемы  и перспективы до 2015года

Россия является сегодня самым крупным в мире по площади земельного фонда (1709,8 млн. га) государством. Сельскохозяйственные угодья занимают 194,4 млн. га, пашня – 121,8 млн. га, посевные площади – 77,2 млн. га. Природный потенциал и трудовые ресурсы позволяют обеспечивать продовольственную безопасность страны и благоприятные условия для устойчивого развития ее экономики. За годы, прошедшие после распада СССР, значительно изменилась система ведения сельского хозяйства. Крупных предприятий со средней площадью сельскохозяйственных угодий 3 тыс. га сегодня осталось 21,3 тыс., зато возросло количество крестьянских фермерских хозяйств со средней площадью 40 га (264 тыс.). Продукцию производят также 16 млн. личных подсобных хозяйств.  Но на 70 % засеваемой пашни культура земледелия низкая, с минимальным использованием минеральных удобрений и пестицидов. Такая ситуация стала благоприятной для формирования на сельскохозяйственных землях устойчивых комплексов вредных организмов.

При открытости рынка Россия имеет возможности использовать весь мировой ассортимент пестицидов, позволяющий эффективно подавлять большую часть вредителей, болезней растений и сорняков.

Структура импорта средств защиты растений (данные ФТС – Федеральной таможенной службы)

В стране зарегистрировано сейчас примерно 690 препаратов, 207 действующих веществ. Из этого количества в группу инсектицидов входят 50 действующих веществ или их смесей и 177 препаратов, фунгицидов соответственно – 72 и 213, гербицидов – 60 и 182, десикантов – 3 и 21, регуляторов роста – 18 и 73. Они поставляются в виде 37 препаративных форм, среди которых преобладают концентраты эмульсий и смачивающиеся порошки.

Наиболее распространенные препаративные формы пестицидов, зарегистрированные в России.

Препаративные формы	Гербициды	Инсектициды	Фунгициды
Концентраты эмульсий	70	61	24
Смачивающиеся порошки	24	3	26
Водные растворы	45	-	-
Концентраты суспензий	6	10	28
Водно-диспергируемые гранулы	25	8	3