Химический пособ борьбы с сорниками

Реферат Химический метод борьбы с сорняками

1.1.Биологические  основы применения гербицидов

Для борьбы с сорняками  в настоящее время наиболее экономически целесообразным является химический метод, при котором подавление многих сорняков непосредственно в посевах проводится высокоэффективными гербицидами, не повреждающими  культурные растения.

Название «гербициды»  происходит от сочетания латинских  слов herba (герба) — трава и caedo (цидо) — убиваю. Специальное название имеют химические препараты, применяемые  в борьбе с водными сорными  растениями, которые именуют альгицидами.

Современные гербициды —  это в основном органические соединения, способные свободно и быстро проникать  в ткани и клетки растений, приводя  их к гибели. При применении почвенных  гербицидов действующее вещество проникает  в растение через корни и живые  ткани проростка, колеонтиля, а при  применении гербицидов во время вегетации - через ткани листа. Первый этап действия — химические средства проникают  в растения через их покровные  ткани в местах контакта. Второй этап — перемещение вместе с первичными продуктами обмена и локализация  в различных органах. Третий этап — накопление гербицида в определенных органах или разрушение их до нетоксических  соединений. Основой использования  гербицидов в посевах той или  иной культуры является принцип избирательности  их токсического действия. Она зависит  от морфологического и анатомического строения растений.

Морфологические строение растений, относящихся к различным классам, влияют на избирательное действие гербицидов следующим образом. Однодольные  растения значительно легче переносят  гербицидные нормы препарата, чем  двудольные. У злаков листья узкие  и расположены более или менее  вертикально, а поверхность их (особенно верхняя сторона) покрыта восковым слоем кутикулы. В связи с этим капли гербицидов на таких листьях  плохо удерживаются и легко скатываются  на землю. У двудольных растений листья шире и расположены почти горизонтально, поэтому капли гербицидов на них  удерживаются значительно лучше. Гербициды  группы стимуляторов роста лучше  действуют на более молодые ткани  и прежде всего на точку роста  растений. У злаков в ранний период вегетации (вплоть до колошения или  появления метелки) точка роста  расположена внизу и защищена листьями от капель препарата. У двудольных же растений она находится на верхушке стебля или в пазушной части листа (при образовании боковых побегов) и ничем не защищена от гербицида.

Анатомическое строение также  влияет на неодинаковое отношение однодольных  и двудольных растений к гербициду. Так, у двудольных растений вскоре после  появления всходов в тканях стебля и корня образуется слой камбия, который служит для образования  луба и древесины. В камбиальные  клетки поступают вода и растворимые  в ней соли, а вместе с ними и гербицид. В очень малых концентрациях  гербицид регулятор роста ускоряет (стимулирует) рост большинства культурных и сорных растений, при средних  — задерживает (ингибирует) рост многих растений, в том числе и двудольных сорняков, при повышенных концентрациях  нарушает нормальную жизнедеятельность, в результате наблюдается отравление из за нарушения нормальных физиологических  и биохимических процессов. Действующее  вещество гербицида, которое является регулятором роста, вступает во взаимодействие с содержимым камбиальных клеток и стимулирует их деятельность. В  результате приток воды и питательных  веществ в другие органы (например, листья и их ткани) резко сокращается. Это приводит к увяданию и скручиванию (вследствие плазмо-литического состояния клеток) листьев и черешков. Камбий, получивший воду и питательные вещества, начинает усиленно делиться и откладывать элементы флоэмы и ксилемы. Однако дифференциация этих элементов нарушается, что приводит к паренхиматозу, и явление принимает патологический характер. Покровные ткани стебля или корня не выдерживают чрезмерного разрастания клеток и начинают разрываться. Образовавшиеся на стеблях или корнях трещины служат очагами размножения микроорганизмов, разлагающих растительный организм. В стеблях и корнях однодольных (злаковых) растений в период обработки их регуляторными гербицидами отсутствует вторичное строение, нет камбиального слоя или он очень мал. Поэтому у них нет условий для концентрации пестицидов в какой-либо ткани. Попавший внутрь злаковых растений гербицид (в оптимальных нормах) не вызывает патологических изменений; они практически без особых последствий переносят гербицидные для двудольных растений нормы препарата. Необходимо отметить, что злаковые растения могут инактивировать действующее вещество гербицида до безвредного для растений соединения.

Гербицид, проникший в  листья двудольных растений, ускоряет отток образовавшихся здесь пластических веществ в стебли и корни, ослабляет  процесс фотосинтеза, ускоряет процесс  распада полисахаридов, нарушается обмен веществ, уменьшает содержание белка и углеводов в клетках, увеличивает количество небелкового  азота во всех органах. Избирательность  действия противозлаковых гербицидов связано с блокированием поступления  ферментов, регулирующих клеточное  деление, отчего рост злаковых сорняков прекращается, и впоследствии они  отмирают.

Почвенные гербициды применяются  в период перед посевом до появления  всходов яровых поздних культур, и в чистых парах. Токсические  вещества почвенного гербицида сосредотачиваются  в слое 0-3 см почвы из которого прорастает основная часть сорняков. Семена культурных растений заделываются на глубину до 7 см., поэтому действующее вещество на проростки их не действуют. Зародышевые  корешки соприкасаются с почвой содержащей действующее вещество гербицида  и поглощают его. Химическое вещество вызывает у проростка неконтролируемое деление клеток, в результате, корешки  перестают выполнять функцию  снабжения растения водой и питательными веществами, приводя его к гибели. Как правило, почвенные гербициды  имеют широкий спектр действия на сорняки.

Таким образом главными причинами  избирательности действия гербицидов на растения различных систематических  групп являются видовая специфичность  цитоплазматических белков и ферментов, проявляющаяся в особенностях обмена веществ, а также обладание каждым организмом защитными свойствами в  онтогенезе.

1.2. Классификация  гербицидов

Количество гербицидов разрешенных  к применению в сельском хозяйстве  на территории Украины насчитывается 291. Они имеют различные показатели: по химическому составу; механизму  действия на сорные и культурные растения; по способу и сроку применения и экологическим последствиям. Поэтому  для эффективного использования  в сельском хозяйстве очень важно  систематизировать эти препараты  и по различным признакам объединить в группы. Это позволит практикам  быстрее разобраться в их большом  количестве и более целенаправленно  применять препараты которые  экономически целесообразны в конкретных агрофитоценозах хозяйств. Классификация  гербицидов показана в схеме.

Классификация гербицидов

Схема - 1

По способу  внесения Гербициды делят на две  группы.

1. Почвенные препараты  (харус на подсолнечнике, харнес  – на кукурузе, штефацил-это –  на свекле и др.). Их вносят  в почву с немедленной (не  более 10—15 мин) заделкой бороной  или культиватором, так как  они быстро испаряются или  разлагаются на свету, не вступив  в контакт с почвой. Их вносят  путем опрыскивания почвы при  проведении предпосевной культивации  или до появления всходов культурных  растений.

2. Препараты, применяемые  для уничтожения вегетирующии  сорняков (2,4-Д, ларен - на зерновых, калисто – на кукурузе, евро-лайтнинг  – подсолнечнике и др.). Их применяют  методом опрыскивания посевов.

По характеру  проникновения в растение системные  и конТактные гербициды делят  на три группы.

1. Проникающие через листья  и другие надземные органы. Эти  гербициды (аврора, агил, антизлак  и др) используют для борьбы  только с вегетирующими сорняками.

2. Проникающие через корни  или проростки (трефлан, трифлурекс, глифовес и др). Их называют  гербицидами корневого действия  и вносят только в почву  до появления сорных растений.

3. Проникающие через листья  и корни {2,4-Д, 2М-4Х, и др). Их  часто называют препаратами комбинированного  действия.

По срокам внесения Гербициды делят на четыре группы.

1. Применяемые до посева  культурных растений (осенью или  весной).

2. Применяемые одновременно  с посевом культурных растений.

3. Применяемые сразу или  вскоре после посева культурных  растений, но до появления их  всходов (за 3 — 4 дня).

4. Применяемые в начале  вегетации сорных и культурных  растений.

По принципу действия на растении гербициды условно  делят на Две группы.

1. Гербициды сплошного  действия (общеистребительные). Они  уничтожают все растения (культурные  и сорные). В связи с этим  их целесообразно использовать  на необрабатываемых сильнозасоренных  землях, на обрабатываемых почвах  в пожнивный период против  многолетних и других сорняков, на черных и ранних, а также  занятых (после уборки урожая  парозанимающих культур) парах  если гербицид быстро разлогается  и не имеет эффекта последействия  на последующую культуру. В отдельных  случаях общеистребительные гербициды можно применять направленным способом в садах, виноградниках, лесонасаждениях и в посевах пропашных культур с широкими (не менее 70 см) междурядьями К гербицидам сплошного действия относятся большинство неорганических соединений, а также ряд органических веществ (Арсенал, Раундап, Глифоган и др).

2. Гербициды избирательного (селективного) действия составляют  наибольшую группу, применяемую  в практике сельского хозяйства.  Избирательность гербицидов определяется  не только химическим составом, формой и нормами препарата,  сроками и способами опрыскивания  засоренных посевов, но и фазами  роста, физиолого-биохимическими  и анатомо-морфологическими особенностями  культурных и сорных растений, а также условиями внешней  среды. В основе избирательности  гербицидов лежит также различная  способность и х к поглощению  и детоксикации в растительных  тканях.

В процессе определения гербицидных  свойств у новых химических соединений избирательность проявляется по одному признаку или их комплексу. Например, при использовании гербицида 2М-4Х  в посевах льна морфологический  признак является главным — у  молодых растений этой культуры (в  фазе елочки) гладкие листья расположены  почти вертикально, поэтому падающие капли препарата скатываются  с их поверхности. Кроме того, листья и стебли у льна покрыты несмачивающейся  кутикулой. Капли гербицида задерживаются на горизонтально простирающихся и нередко опушенных листьях молодых сорняков. Поэтому, несмотря на то, что лен - двудольное растение, его не подавляет избирательный гербицид 2М-4Х, обычно повреждающий широколистные сорняки в посевах этой культуры.

По спектру  действия на растения системные и  контактные герБициды объединяют в  две группы.

1 Гербициды широкого спектра  действия. Характерным для этих  препаратов является способность  уничтожать многие, даже далекие  по систематическому положению  виды растений. Сюда относятся  раундап, трефлан, глифосат и  др.

2 Гербициды узкого спектра  действия. Это узкоспециализированные  препараты, используемые для борьбы  с отдельными видами или группами  растений: гродил – против подмаренника  цепкого, в посевах пшеницы  и ячменя, тристар — против  ежовника рисового, проса куриного  и крупноплодного, клубнекамыша  и монохории в посевах риса.

По характеру  действия на растения общеистребительные и избирательные гербициды делят  тоже на две группы.

1. Гербициды системного  действия (передвигающиеся). К этой  группе относятся такие гербициды,  которые легко проникают через  надземные или подземные органы  в ткани растений, передвигаясь

По флоэме или ксилеме, вступают во взаимодействие с продуктами обмена (метаболитами) и нарушают общий  ход физиолого-биохимических процессов, вызывая различные патологические явления. Представители данной группы особенно эффективны в борьбе с многолетними сорняками, развивающими мощную корневую систему. К таким гербицидам относятся  препараты 2,4-Д, 2М-4Х, раундап, глифоган, глифосат, атаман, буран и др.

2. Гербициды контактного  (местного) действия. Гербициды этой  группы повреждают только те  органы или ткани растений, с  которыми они соприкасаются после  опрыскивания. Они не передвигаются  по сосудисто-проводящей системе  растений, поэтому органы, на которые  гербициды не попадают, могут  сохраняться длительное время  без внешних признаков повреждения.  При отмирании, например, надземных  частей растений (листьев и стеблей)  корневая система у многолетних  сорняков остается живой и  от нее нередко наблюдается  отрастание новых побегов. К  гербицидам данной группы относятся  аркан, ацет, базагран, бетанес и  др.

По длительности остаточного действия Гербициды  делят иа две Группы.

1. Препараты с длительным (персистентные) активным действием  более 4 месяцев (глифосат, ураган, экстрим и др). Остаточное действие  таких гербицидов даже при  оптимальных нормах внесения  может влиять на последующую  культуру севооборота, особенно  на малогумусных почвах и в  годы недостаточного увлажнения. Последействие в течение длительного  времени этих гербицидов на  необрабатываемых землях, в садах  и древесных насаждениях имеет  положительное значение в борьбе  с сорняками. В то же время  в полевых, кормовых и овощных  севооборотах, где чаше всего  используют данные препараты,  такое свойство их является  нежелательным, так как нередко  повреждаются чувствительные культуры, высеянные в следующем году  после применения таких гербицидов.

2. Препараты с коротким, менее 4 месяцев, действием (2,4-Д, 2М-4Х, и многие другие). После  применения этих гербицидов в  оптимальных нормах в следующем  году без особого риска можно  возделывать культуры согласно  чередованию их в севообороте.  При использовании производных  2,4-Д в посевах зерновых, a 2M-4X в  посевах льна уже через 2 месяца  можно высевать другие культуры.

По химическому  составу Гербициды делят на две  группы.

1. Неорганические — цианамид  кальция и др. Эту группу гербицидов  используют в основном для  сплошного уничтожения сорных  растений или как избирательные.

2. Органические. К этой  группе относят следующие химические  вещества: производные арилоксиуксусных  кислот, арилоксимасляных кислот, арилоксипропионовых  кислот, симметричного триазина, мочевины, замещенных фенолов, бензойной  кислоты, алифатических карбоновых  кислот, амидов и натрилов алифатических  карбоновых кислот, ароматических  карбоновых кислот, карбаминовой  кислоты, тиокарбаминовой кислоты,  ароматических аминов, двухосновных  кислот; гетероциклические соединения  и минеральные масла.

Гербициды имеющие разные производные в действующем веществе обладают различной избирательностью по отношению к сорным растениям. Например, производные арилоуксусной  кислоты наиболее губительно действуют  на двудольные однолетние, двулетние  и многолетние сорняки, хотя среди  них есть относительно устойчивые виды. Производные мочевины, карбоминовых и алифатических карбоновых кислот, наоборот, сильнее угнетают однодольные (преимущественно однолетние) сорные растения. Гербициды - производные симметричного  триазина сильнее подавляют однолетние (в большей степени двудольные и в меньшей — однодольные  сорняки), а многолетники угнетает слабо.

В последнее время широко применяют гербициды комплексного действия под различными фирменными названиями. Производство таких препаратов вызвано стремлением расширить  спектр действия их на различные сорные растения, произрастающие в посевах. К таким гербицидам следует отнести  базис (римсульфурон + тифенсульфурон-метил), бетанес (десмедифам + фенмедифам + етофумизат) и др.

По отношению  к ботаническим классам растений (систематичеСкому положению) органические гербициды системного действия разделяют  на две группы.

1. Противодвудольные. Ряд  гербицидов повреждает только  растения, принадлежащие к классу  двудольных, не повреждая виды, относящиеся  к классу однодольных, что обусловлено  их морфобиологическими особенностями.  Сюда относятся 2.4-Д и 2М-4Х,  хармони и др. Эти соединения  используются для уничтожения  широколистных (двудольных) сорняков  в посевах однодольных (злаковых) культур.

2 Противозлаковые. Гербициды  данной группы подавляют однодольные,  а при оптимальных нормах не  повреждают двудольные растения. К ним относятся фюзелад форте,  центурион, цитадель и др. Гербициды  этой группы используют для  уничтожения злаковых сорняков  в основном в посевах широколистных  культур — сахарной свеклы, подсолнечника,  хлопчатника и др.

Химический способ борьбы с сорняками не должен отрицательно влиять на чередование культур в  севооборотах. Применение гербицидов должно способствовать не только очищению полей от сорняков, повышению культуры земледелия, но и увеличению урожайности культурных растений.