Загрязнение почв пестицидами

Необходимость применения химических средств защиты растений от вредителей и болезней определяется тем, что потери урожая без применения ядохимикатов могут составлять около 50%.

Пестициды — ядохимикаты для борьбы с сорняками (гербициды), с грибковыми болезнями растений (фунгициды) и вредителями (зооциды, инсектициды и др.).

В зависимости от назначения химические вещества подразделяются на

- препараты для защиты растений от вредителей и болезней,

- гербициды и средства предуборочной обработки культур.

Первая группа — наиболее обширная и включает в себя бактерициды, акарициды (различные химические препараты для борьбы с клещами сельскохозяйственных культур, продуктов, с паразитами домашних животных и птицы.), зооциды ((от греч. ζῷον — животное и лат. caedo — убиваю) — разновидность пестицидов, химические вещества для уничтожения вредных теплокровных животных, прежде всего грызунов (сусликов, полёвок, мышей, крыс) — родентициды, и птиц — авициды (англ. avicide).), лимациды ((от лат. limax — слизень, улитка и caedo — убиваю) химические вещества для уничтожения безраковинных наземных улиток — так называемых голых (полевых) слизней — вредителей многих с.-х. культур), инсектициды (для уничтожения насекомых), нематоциды (для уничтожения растительноядных нематод - вредителей с.-х. культур.), овициды (для уничтожения яиц насекомых), фунгициды ((от лат. fungus — гриб и лат. caedo — убиваю) — химические вещества для борьбы с грибковыми болезнями растений (бордоская жидкость, серный цвет и др.), а также для протравливания семян) и иные препараты. Чаще всего применяются инсектициды. Эти ядохимикаты могут включать в себя хлорорганические, фосфорорганические и неорганические соединения ртути, свинца, мышьяка и других элементов.

Гербициды применяются как средство избирательного уничтожения сорной растительности. Из средств предуборочной обработки культур наибольшее применение нашли дефолианты, десиканты и стимуляторы роста.

Дефолиант(от лат. de- — от, возврат и folium — лист) — вещество, вызывающее опадение листьев растений.

В качестве дефолиантов применяют цианамид кальция, хлорат магния и так далее. В отличие от гербицидов, дефолианты не вызывают гибели растений или остановки их роста.

В небольших дозах данные вещества могут оказать стимулирующее воздействие на рост, а в других дозах - вызвать его торможение или даже гибель самого растения. При искусственном листопаде, вызванном дефолиантами, в листьях растения происходят изменения обмена веществ, аналогичные естественному листопаду. Растворы дефолиантов проникая в ткани листьев вызывают преждевременное старение растения.

Дефолианты применяют на посевах хлопчатника (за 6 дней до уборки урожая), технических сортах винограда (за 20 дней до уборки), семенников люпина. Применяют путём опрыскивания, на больших площадях — с самолёта.

Широко использовались американскими военными во время войны во Вьетнаме для облегчения поиска партизан в джунглях.

Рис. Вертолёт, распыляющий дефолиант над джунглями Вьетнама (26 июля 1969 года)

Десиканты (от латинского desicco - высушиваю) - химические препараты из группы пестицидов, вызывающие обезвоживание тканей растений, что ускоряет их созревание и облегчает уборку урожая. Используют в посевах хлопчатника, подсолнечника, картофеля, клещевины, клевера, капусты, льна и др. Применение десикантов строго регламентировано во избежание опасного загрязнения окружающей среды.

Регуляторы роста растений или биостимуляторы представляют собой специальные вещества, оказывающие стимулирующее или тормозящее воздействие на процессы роста и развития растения. Применение таких препаратов на даче (участке), наравне с подкормками и удобрениями, помогает повысить урожайность различных видов культур, улучшая их качество, с одновременным контролем их сроков роста и созревания. Помимо этого, применение регуляторов роста помогает уберечь растения от стрессов, болезней, а также защитить от различных вредных насекомых.

Регуляторы роста занимают лидирующую позицию по отношению к удобрению и средствам защиты растений, что лишь подчеркивает их важную роль в вопросах растениеводства.

Биостимуляторы

- помогают возрождать ослабленные растения, с оказанием омолаживающего воздействия на старые. Желаемый эффект достигается путем стимуляции образования новых побегов и развития новой корневой системы,

- возвращают к жизни слабые и поврежденные растения в результате пересадки, неправильной транспортировки и освещенности и другие,

- способствуют раннему и обильному цветению в результате усиленного синтеза хлорофилла и иных пигментов происходит окрашивание листьев в яркий цвет,

- повышают стойкость растений к воздействию различных вредителей и заболеваний,

- их использование способствует быстрому нарастанию вегетативной массы.

Все яды, применяемые в сельском хозяйстве как средство борьбы с вредителями и болезнями растений, в большей или меньшей степени ядовиты для животных и человека. Широкое их применение оказывает всевозрастающее влияние не только на растения, но и на все живое население Земли. Примечательно, что лишь небольшая доза пестицидов достигает организмов, действительно подлежащих уничтожению. Значительная же их часть отрицательно действует на полезные организмы, в том числе обитающие в почвах. Ядохимикаты влияют на микрофлору и микрофауну почвы, вызывают заметные сдвиги в биохимических и микробиологических процессах, сопровождающихся повышенным образованием и выделением углекислого газа, аммиака, аминокислот и других продуктов метаболизма. При этом изменяется ход и интенсивность процессов распада органических веществ почвы — клетчатки, белка, сахаров. Пестициды снижают качество сельскохозяйственной продукции: ухудшаются хлебопекарные и пищевые свойства муки, повышается «водянистость» мяса. Опасность биоцидного загрязнения биосферы вообще и почв в частности усугубляется тем, что ядохимикаты обнаруживаются только трудновыполнимыми специфическими методами анализа, проявляются через заболевания и гибель организмов.

Применение ядохимикатов и длительность их сохранения в почве зависят как от химического состава почв, так и от природы самих препаратов. Наибольшей стойкостью к разложению обладают производные мочевины. Некоторые ядохимикаты претерпевают различные химические превращения, переходят в другие соединения, иногда более токсичные, чем исходные.

При изучении последствий систематического применения физиологически активных соединений в биоценозах была установлена возможность их превращения в нетоксичные соединения путем полного разложения или образования нетоксичных комплексов. Это явление получило название детоксикации. Вся система использования сельскохозяйственных угодий должна быть направлена на полную и скорейшую детоксикацию всех биоцидов, поступающих в почвы.

Биоциды - химическое вещество, предназначенное для борьбы с вредными (в том числе болезнетворными) организмами. Применяется в медицинской, пищевой, нефтедобывающей, сельскохозяйственной и др. областях.

Основой биоцидов служат вещества, способные подавлять жизнедеятельность биологических объектов (спирты, кислоты, соли, органические соединения и т. п.).

К биоцидам относят:

- пестициды: альгициды, фунгициды, гербициды, инсектициды, акарициды, зооциды и пр.,

- противомикробные препараты: антисептики, дезинфектанты, антибиотики и пр.

Выделяют группы физических, физико-химических и биологических факторов детоксикации.

К физическим факторам относят сорбцию биоцидов высокодисперсными минералами и органическими почвенными коллоидами, их улетучивание и термическое разложение. Эти процессы зависит от свойств почвы, природы и свойств адсорбента, климатических и экологических факторов.

Из физико-химических факторов наиболее существенным является фоторазложение(фотолиз), главным действующим началом которого служат длинноволновые ультрафиолетовые лучи солнечной радиации. В результате фотолиза многие пестициды трансформируются в менее токсичные продукты. Химические превращения пестицидов в почве и водной среде в основном представляют собой гидролитические и окислительные процессы. Скорость этих процессов зависит от вида и числа атомов галоидов, длины углеводородной цепочки. Увеличение контакта токсиканта с почвой ускоряет гидролиз.

Биологическое превращение и разложение пестицидовв почве обусловлено главным образом микробиологической детоксикацией. Установлено, что микробиологическое разложение пестицидов является главным путем детоксикации почв, а всякая активизация микробиологической деятельности содействует исчезновению ядохимикатов из почв. Скорость микробиологического разложения пестицидов в почве определяется содержанием гумуса, температурой и влажностью почвы, содержанием питательных веществ и другими факторами. Хорошие условия для развития почвенных микроорганизмов интенсифицируют биологическую детоксикацию пестицидов.

Частично судьбу пестицидов в почве удается регулировать агротехническими приемами

- обработкой,

- способом внесения токсикантов, его глубиной, сроком.

В посевах пропашных культур и на паровых участках вследствие лучшей аэрации детоксикация пестицидов, по- видимому, происходит более интенсивно, чем в посевах зерновых. Корне- и клубнеплоды поглощают и выносят ядохимикаты в больших количествах, нежели другие культуры.

Сегодня вряд ли можно полностью отказаться от применения ядохимикатов. Но нужно быть осторожным с дозировкой, транспортировкой, хранением и т. д. Рациональное использование пестицидов должно осуществляться путем снижения норм расхода препаратов, оптимизации сроков и способов применения, подбора препаратов, наиболее безвредных для среды и человека, сокращения обработок на основе учета экологических и экономических порогов вредности фитофагов. Хорошо известны биологически безвредные для здоровья людей методы борьбы с вредителями. К сожалению, их применяют крайне редко.

Главные условия создания чистых агроценозов и ландшафтов — всемерное сокращение применения ядохимикатов, высокая техника, использование биологических средств защиты растений и устойчивых к болезням и вредителям сортов.