Содержание
Введение |
3 |
1 Методы рационального применения пестицидов |
4 |
2Рекомендации по применению альтернативных способов защиты растений от вредителей |
15 |
Заключение |
19 |
Список литературы |
20 |
Введение
Во всем мире ведется постоянная борьба с насекомыми-вредителями как в поле (полевые вредители), так и при хранении продукции (амбарные вредители). Из известных в настоящее время методов борьбы с насекомыми- вредителями, таких как: химический метод (пестициды), физический метод (ионизирующее и др. излучения), биологический метод (энтомофаги), гормональный метод (ювенильные гормоны, половые гормоны) и др., основным и наиболее эффективным методом на протяжении многих лет продолжает оставаться химический метод.
По данным ФАО, если не применять химический метод, то в первый же год население планеты потеряет половину всего продовольствия. Однако, применение пестицидов таит в себе опасность загрязнения окружающей среды и ухудшения продуктов питания по параметрам безопасности. Потребность в применении веществ, отпугивающих или убивающих вредителей и возбудителей болезней растений, возникла в те давние времена, когда зародилось сельское хозяйство. Самым ранним упоминанием о применении таких веществ считают описание обряда «божественного и очищающего» окуривания серой в эпических поэмах «Илиада» и «Одиссей» древнегреческого поэта Гомера, жившего между IX и VIII вв. до н.э. Диоксид серы S02, образующийся при ее горении, отгоняет насекомых, убивает болезнетворных микробов. Советы по использованию различных веществ для борьбы с вредителями и болезнями растений приводили в своих трудах древнегреческие философы Демокрит и Плиний Старший.
В своей работе мы рассмотрим два вопроса:
Методы рационального применения пестицидов.
Рекомендации по применению альтернативных способов защиты растений от вредителей
1. Методы рационального применения пестицидов
В XX веке появились синтетические пестициды, которые начали широко применяться с 1939 года, когда швейцарский химик Пауль Герман Мюллер (1899-1965 гг.) открыл инсектицидные свойства ДДТ (дихлордифенилтрихлорметилметан, по номенклатуре ИЮПАК 1,1,1-трихлор-2,2-ди(n-хлорфенилэтан). Применение этого хлорорганического пестицида спасло миллионы человеческих жизней. С его помощью уничтожали насекомых - переносчиков малярии, тифа, других опасных болезней. На обработанных местах «вредные» насекомые не появлялись длительное время.
В 1948 году Мюллер был удостоен за свое открытие Нобелевской премии по физиологии и медицине. Негативное воздействие хлорорганических пестицидов на окружающую среду проявилось спустя несколько десятилетий их использования. Эти средства оказались очень устойчивыми, в окружающей среде они не разлагаются десятилетиями, плохо растворимы в воде. В то же время они надолго задерживаются в жировых тканях животных и человека, вызывая серьезные заболевания и даже гибель. Сейчас в большинстве стран мира, производство и использование хлорорганических пестицидов запрещено.
У вредителей через несколько лет вырабатывается устойчивость к применяемому препарату. Пестицидами нового поколения являются вещества, полученные из природного материала (пестициды растительного и животного происхождения) или их синтетические аналоги. Например, пиретроиды - инсектицидные вещества, содержащиеся в пиретруме, ромашке. Перспективным является применение феромонов - веществ, выделяемых животными и служащих для передачи информации особям своего вида.
Вместо пестицидов применяют репелленты - феромоны, отпугивающие насекомых, и аттрактанты - феромоны, привлекающие насекомых в ловушку. Эти вещества эффективны в небольших количествах, менее токсичны для человека, быстро разлагаются в природных условиях, не вызывают привыкания у вредителей.
Сейчас в мире используется более 100 тыс. пестицидов на основе около 1000 химических соединений. В России используют до 500 различных средств борьбы с вредителями. Для систематизации и удобства использования эти вещества классифицируют. Существует несколько видов классификации пестицидов.
Пестициды – широкий термин для обозначения веществ (микроорганизмов, вирусов) и препаратов, применяемых для борьбы с вредителями и болезнями растений, сорными растениями, вредителями хранящейся сельскохозяйственной продукции, а также для регулирования роста растений, предуборочного удаления листьев и предуборочного подсушивания растений. По происхождению выделяют пестициды биологического и химического происхождения.
Биопестициды – пестициды, выделенные или произведенные из объектов природного происхождения (микроорганизмов, растений, животных и минералов). Для целей регулирования всю довольно неоднородную группу биопестицидов обычно разделяют на 3 категории:
Микробиологические препараты на основе микроорганизмов (бактерий, грибов, вирусов и простейших) и продуктов их жизнедеятельности. Более чем 50% в этой группе составляют препараты на основе бактерии Bacillus thuringiensis.
Препараты из растений, экстрактов из растений и прочих природных субстратов. Их пестицидное действие обусловлено наличием в них специфических биологически активных веществ.
Феромоны – препараты на основе природных соединений, не оказывающих токсического действия на вредные организмы, а влияющих только на их поведение. Обычно используются в виде приманок и ловушек для вредных насекомых.
Иногда выделяют еще одну категорию биологических средств защиты растений - естественные хищники, антагонисты и конкуренты вредных организмов, которые, строго говоря, не относятся к пестицидам.
По сравнению с химическими пестицидами для биопестицидов, как правило, характерны высокая избирательность действия на вредные организмы, меньшая токсичность для нецелевых видов, отсутствие остаточных количеств в природных объектах.
Регистрация биопестицидов.
Биопестициды, как и химические пестициды, подлежат регистрации в странах, где предполагается их обращение. Биопестициды вышеперечисленных трех категорий отличаются по своим свойствам, механизмам действия на организмы, поведению в окружающей не только от химических средств защиты растений, но и друг от друга. Поэтому при их регистрации требуются некоторые специфичные данные. В Российской Федерации перечень необходимых для регистрации данных о биопестицидах (микробиологических препаратах) по их поведению в окружающей среде и экотоксикологии, приведен в приказе Минсельхоза России от 10 июля 2007 г. №357 (Приложение 1, раздел Е, подраздел Б).
Пестициды делятся по объектам применения, по способу проникновения в организм вредителя и по химическому составу действующего вещества. Из трех, применяемых в настоящее время, классов пестицидов: инсектициды, гербициды, фунгициды наибольшую опасность представляют именно инсектициды.
В настоящее время нарастает новая угроза экологической катастрофы глобального масштаба, связанная с применением пестицидов. Но теперь она значительно более масштабна и связана с применением не одного, а огромной номенклатуры пестицидов. «Количество используемых пестицидов химического и биологического происхождения превышает 300 тыс. наименований. По многим из них нет данных об изменениях в результате биотрансформации и дальнейших процессов метаболизма, равно как и об их влиянии на организм человека» предостерегает академик С.И. Сизенко в статье «Проблемы безопасности и качества сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов» (Труды научно-практической конференции «Качество и безопасность сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов» г. Углич, ВНИИМС,2004 г.»). Это весьма своевременное предостережение, поскольку уже сегодня каждый из нас ощущал недомогание, явно химико-токсикологического происхождения, после употребления в пищу овощей, фруктов, ягод, или каких-то других продуктов питания. Непрерывно увеличивающееся число применяемых сегодня и не всегда до конца исследованных инсектицидов, а так же способы их применения, неизбежно ведут к ситуации, когда человечество окажется в центре случайного эксперимента по действию синтетических химических веществ на человека, печальный исход которого, будет известен только последующим поколениям. К сожалению, знания об опасности химических веществ во внешней среде обитания человека, в том числе и генетической, пока ничтожны. Предотвратить катастрофические последствия применения возрастающего числа инсектицидов возможно только незамедлительным изменением существующей стратегии следующей:
Определение одного или нескольких наиболее эффективных и универсальных инсектицидов. Механизм внешнего и внутреннего массопереносов. Механизмы воздействия на живые организмы.
Рассмотрим наиболее распространенные виды пестицидов. В зависимости от характера действия возбудителей заболеваний растений фунгициды разделяют на защитные (профилактические) и лечебные. По характеру размещения фунгицидов относительно растения они классифицируются как контактные и системные (внутрирастительные). Контактные не проникают в растения и действуют на возбудителей болезней, которые находятся на поверхности. Системные усваиваются растениями, переносятся в них и предупреждают заражения или уничтожают возбудителей болезней, которые уже проникли в растение. По химическому составу гербициды делятся на неорганические и органические, а по характеру действия на культурные растения – на вещества выборочного (селективного) и сплошного (общего) действия. По способу действия (характеру повреждения) гербициды относят к контактным и системным. По способу применения гербициды делят на грунтовые (те, которые вносятся в почву к севу или до всходов культурных растений) и гербициды, используемые в период вегетации культурных растений. Кроме пестицидов, предметом исследования ученых является использование в защите растений синтезированных биологически активных веществ, которые объединяются в следующие группы:
По объектам применения в некоторой степени условна, так как многие из пестицидов имеют универсальное действие и поражают насекомых и клещей (Би-58 новый), насекомых и нематод (фурадан), насекомых, клещей, возбудителей болезней (ДНОКа, препараты серы) , поэтому их называют инсектоакарицидами, акарофунгицидами т.д. Значительное количество пестицидов проявляет одновременно кишечное, контактное и фумигационное действие, а относится к той группе, где вещество проявляет наибольшую активность, поэтому классификация по способу проникновения пестицидов в организм вредителей тоже не является четко определенной.
По химическому составу действующего вещества пестициды делятся на три основные группы:
■ неорганические соединения (соединения меди, серы, фтора, ртути и другие.);
■ пестициды растительного, бактериального и грибкового происхождения (пиретрины, антибиотики, фитонциды бактериальные и грибковые;
■ органические соединения – большая группа искусственно синтезированных пестицидов (Пиретроиды) с высокой биологической активностью. По химическому строению:
В зависимости от химического строения вещества относят к определенному химическому классу. В перечень пестицидов, которые прошли государственную регистрацию, входят соединения более 20 химических классов:
■ сера и ее препараты;
■ медьсодержащие соединения и другие неорганические металлсодержащие соединения;
■ циановые и родановые соединения;
■ производные сульфокислот;
■ фторсодержащие (флуорсодержащие) соединения;
■ синтетические пиретроиды;
■ органические металлсодержащие соединения;
■ углеводороды и их производные; ■ альдегиды и их производные; ■ кетоны и их производные; ■ карбоновые кислоты и их производные; ■ производные карбаминовой, тио- и дитиокарбаминовой кислот; ■ галоидозамещенные анилиды карбоновых кислот; ■ производные мочевины, гуанидина и других аминосоединений; ■ производные урацила; ■ гетероциклические соединения; ■ нитро- и галоидопроизводные фенола; ■ фосфорорганические
■ хлорорганические
■ ртутьорганические. Эффективность пестицидов зависит от многих условий:
■ правильного выбора типа препарата и его дозы;
■ климатических и грунтовых условий (так, действие гербицидов усиливается на плодородных и хорошо увлажненных грунтах, а на сухих и бедных грунтах снижается);
■ правильного выбора сроков обработки;
■ проведения профилактических обработок, предотвращающих первичное заражение, или при первых же признаках заражения.
Обработку производят утром или вечером в безветренную погоду. Максимальный эффект действия гербицидов наблюдается при температуре 16-22°С; Способы применения пестицидов:
■ Опрыскивание обеспечивает равномерное распределение биоцида при малых затратах препарата. Возможно использование комбинированных препаратов. При этом способе применения за пределы обрабатываемого участка попадает наименьшее количество препарата.
■ Опыление является простым и высокопродуктивным способом, но расход препарата больший, чем при опрыскивании. Недостатком является то, что за пределы обрабатываемого участка может разноситься ветром 50-90% препарата. ■ Предпосевная обработка - протравливание семян.
■ Внесение в грунт или на его поверхность жидких, гранулированных или порошкообразных препаратов.
■ Использование отравленных приманок.
■ Фумигация - специальный способ химической обработки газообразными веществами помещений, грузов, продуктов.
Влияние пестицидов на экосистемы и здоровье человека:
Систематическое использование стойких высокотоксичных пестицидов, особенно в чрезмерном количестве, отрицательно влияет на экосистемы и здоровье человека. Пестициды угнетают биологическую активность грунтов, уничтожают полезные микроорганизмы, червей, уменьшают естественную плодородность. Загрязнение окружающей среды ядохимикатами приводит к уничтожению полезных насекомых (в том числе насекомых-опылителей), птиц, рыбы, животных, отравлению людей непосредственно пестицидами или продуктами, в которых они накапливаются. Все пестициды относятся к ядам широкого спектра действия; попадая в организм человека и теплокровных животных даже в очень малом количестве, они способны вызывать нарушения деятельности центральной нервной системы и жизненно важных органов. Вызывают аллергии, появление доброкачественных и злокачественных опухолей, хромосомных аномалий, которые могут проявиться даже через несколько поколений, нарушают развитие плода во время беременности. Ежегодно в мире около миллиона человек подвергаются отравлению пестицидами. Классификация пестицидов по персистентности:
Персистентность пестицидов - продолжительность сохранения ими биологической активности в природной среде (почве, атмосфере, гидросфере и т.д.).
1 группа - сохраняют активность более 18 месяцев;
2 группа - 18 месяцев;
3 группа - 12 месяцев;
4 группа - 6 месяцев; 5 группа - 3 месяца;
6 группа - менее 3 месяцев.
Гигиенические требования к пестицидам:
■ малая токсичность для теплокровных животных и человека; ■ выборочность действия (гербициды, уничтожающие сорняки, не должны вредить культурным растениям; инсектициды должны быть безвредными для растений); ■ отсутствие патологических эффектов действия на организм человека (мутагенность, канцерогенность, аллергенность, эмбриотоксичность и т.д.); ■ отсутствие резко выраженной способности накапливаться в окружающей среде; ■ способность распадаться в природных условиях на нетоксичные компоненты на протяжении двух вегетационных периодов и меньше.
Правила работы с пестицидами:
При работе с пестицидами следует строго соблюдать правила техники безопасности и выполнять следующие требования:
■ не допускать к работе с ядохимикатами детей;
■ хранить ядохимикаты необходимо в закрытой заводской упаковке, в помещении без резких колебаний температур, в местах, недоступных для детей и домашних животных, далеко от продуктов питания, кормов для животных, далеко от источников огня;
■ работы с ядохимикатами выполнять в спецодежде из плотной пыленепроницаемой ткани, головном уборе, резиновых сапогах и рукавицах, респираторе, защитных очках;
■ во время работы соблюдать правила личной гигиены, не допуская контакта яда с любой частью тела. На месте работ не употреблять пищу, не курить, часто мыть руки с мылом;
■ использовать препарат в такой концентрации, вносить в те сроки, с таким интервалом, как указано в инструкции по применению препарата;
■ продолжительность работ с ядохимикатами не должна превышать 6 часов, с сильнодействующими - 4 часа;
■ не допускать попадания препарата или его упаковки в водоемы;
■ по окончании работ хорошо выбить, вычистить одежду, прополоскать рот, принять душ, сменить одежду;
■ предотвращать нахождение людей и животных, сбор продуктов в местах применения препарата в течение срока, указанного в инструкции к препарату. Первая помощь при попадании препарата:
■ на кожу: смыть большим количеством воды с мылом;
■ в глаза: промывать большим количеством воды не менее 15 минут, обратиться к врачу;
■ в желудок: промыть желудок, принять активированный уголь, обратиться к врачу.
Обновление пестицидов.
Арсенал пестицидов приходится все время обновлять по двум причинам. Во-первых, постоянно синтезируются новые препараты, более безопасные для людей и окружающей среды. Во-вторых, вредители достаточно быстро привыкают к препарату, и после нескольких обработок он теряет свою эффективность. Дело в том, что выживают самые невосприимчивые к пестициду особи, которые дают такое же устойчивое к препарату потомство. В результате происходит «взрыв» численности вредителей. Сопротивляемость вида к ядам зависит от скорости смены поколений, в ходе которых благодаря естественному отбору происходят генетические перестройки и вид относительно адаптируется. Сейчас в мире насчитывают более 500 видов насекомых - вредителей сельского хозяйства, устойчивых хотя бы к одному из пестицидов; 150 видов болезнетворных грибков и микроорганизмов обладают сопротивляемостью к химическим средствам воздействия; свыше 50 видов сорняков устойчивы хотя бы к одному из применяемых гербицидов; 14 видов насекомых выработали устойчивость ко всем новым инсектицидам.
Перспективными являются высокоспецифические биоциды - половые аттрактанты, репелленты, хемостерилизаторы. Наиболее эффективной является комплексная система защиты растений. Она включает:
■ использование наиболее экологически чистых пестицидов;
■ биологические методы борьбы с вредителями, использование их естественных врагов (в том числе феромонов насекомых, или самих насекомых-энтомофагов);
■ выведение генетически устойчивых к вредителям сортов сельскохозяйственных культур;
■ разработку и внедрение новых интенсивных технологий выращивания сельскохозяйственных культур (здоровое, крепкое растение менее подвержено заболеваниям).
Люди не могут отказаться от применения химии в сельском хозяйстве - слишком велики будут потери урожая. Однако использовать эти опасные вещества необходимо разумно и только в тех случаях, когда без них действительно нельзя обойтись. Пестициды следует применять строго по назначению, в минимально необходимом количестве и лишь там, где химические средства защиты нельзя заменить биологическими методами. Иначе из помощника пестициды превратятся в коварного врага. Необходимо также учитывать способность вредителей вырабатывать устойчивость к пестицидам, это происходит при постоянном использовании одно и того же препарата. Чтобы избежать таких последствий применения пестицидов, необходимо регулярно чередовать препараты одного и того же назначения.