УДК 615.11(075.8)

ББК 52.81я73

Ф64

Р е ц е н з е н т и: д-р біол. наук, проф. Є.М. Білецький (Харківський національний аграрний ун-т ім. В.В. Докучаєва), д-р с.-г. наук, проф. М.М. Доля (Національний аграрний ун-т), д-р с.-г. наук, проф. В.М. Писаренко (Полтавська аграрна академія)

Р е д а к т о р: Ю.Е. Григор’єв

Фітофармакологія: Підручник / М.Д. Євтушенко, Ф.М. Марютін,

В.П. Туренко та ін.; За ред. професорів М.Д. Євтушенка, Ф.М.

Марютіна. — К.: Вища освіта, 2004. — 432 с.: іл.

ISBN 966-8081-17-Х

У підручнику висвітлено загальні питання сучасної фітофармаколо-

гії, історичні відомості про застосування хімічних сполук для захисту рос-

лин та масштаби використання пестицидів у світовому рослинництві; ор-

ганізаційні питання захисту рослин та використання пестицидів; вироб-

ничі і токсиколого-гігієнічні характеристики хімічних класів пестицидів.

Наведено закони України та інструктивні матеріали з питань захисту ро-

слин та використання пестицидів.

Для підготовки фахівців в аграрних вищих навчальних закладах

ІІ – ІV рівнів акредитації з напряму «Агрономія».

ББК 52.81я73

ISBN 966-8081-17-Х  М.Д. Євтушенко, Ф.М. Марютін,

В.П. Туренко, В.М. Жеребко,

ВСТУП

Проблеми екології та екологічно чистої продукції є одними з головних у сільськогосподарському виробництві. Однак у сучасних інтегрованих системах захисту рослин, які забезпечуються управлінням внутрішньо- та міжпопуляційними взаємовідносинами між організмами в агробіоценозах, провідним є хімічний метод. Ця тенденція на тривалий час збережеться і в майбутньому, оскільки науково обґрунтоване застосування пестицидів, порівняно із іншими засобами захисту від шкідливих організмів, забезпечує його високу біологічну і економічну ефективність.

Застосування засобів захисту рослин від шкідливих організмів є невід’ємною складовою частиною сучасних технологій вирощування сільськогосподарських культур. Правильне використання засобів захисту рослин — справа не тільки важлива, а й дуже складна, адже асортимент препаратів надзвичайно великий і характеризується значним розмаїттям властивостей, призначень, особливостей дії, впливу на людину, теплокровних тварин і корисні організми, поведінки в навколишньому середовищі та післядії. Тому знання відповідних документів, які регламентують правильне і безпечне застосування засобів захисту рослин, практична робота із хімічними засобами захисту рослин,

навички, досвід, дисципліна і висока організованість праці є необхідними передумовами піднесення національного аграрного сектору на рівень світових вимог. Відомо, що стабільність землеробства, рівень урожайності значною мірою залежить від фітосанітарного стану посівів. Так, згідно з даними ФАО, у світовому сільському господарстві від шкідливих

організмів втрачається не менше третини урожаю, а в період масового їх розмноження урожай гине майже повністю.

Середньорічні потенційні втрати продукції основних сільськогосподарських культур від шкідливих організмів в Україні становлять 25 – 30 %, у тому числі: пшениці — 27 %, кукурудзи — 29, цукрового буряку — 27, картоплі — 32, плодових — 48 %. З огляду на

це важливим резервом збільшення кількості і підвищення якості сільськогосподарської продукції є впровадження ефективних методів і засобів захисту рослин від шкідників, хвороб та бур’янів, серед яких чільне місце посідає хімічний метод. До 1991 року в Україну надходило в середньому близько 180 тис.т пестицидів вітчизняного та зарубіжного виробництва, 25 % становили імпортні препарати. Останніми роками застосування

пестицидів значно зменшилося, у середньому на 1 га орної землі в Україні в 1999 р. застосовували їх 0,3 кг, а у США — 7 – 9 кг. Щорічна вартість використовуваних у США пестицидів становить близько 5,7 млрд доларів. За останні роки в хімічному методі відбулися істотні зміни.

Майже повністю змінився асортимент пестицидів, які застосовувалися до 1990 року. Сучасні препарати менш персистентні й токсичні для людини і теплокровних тварин. На один – два порядки зменшилися норми їх витрати. Сучасні технології вирощування сільськогосподарських культур передбачають застосування пестицидів з урахуванням економічного порогу шкодочинності (ЕПШ), що значно зменшує пестицидне навантаження на довкілля.

Сучасний асортимент пестицидів формується на основі їх токсиколого-гігієнічної оцінки, яка проводиться спеціальними науковими установами. З появою нових пестицидів з більш високою біологічною ефективністю і з меншим негативним впливом на навколишнє

середовище до асортименту вносяться відповідні зміни та доповнення.

Останнім часом держава приділяє велику увагу питанням захисту рослин. Верховною Радою України прийнято низку важливих законів та нормативно-правових актів із захисту рослин. Тому одним із важливих завдань сучасної фітофармакології є вивчення і виконання цих документів. Всебічне вивчення фізико-хімічних властивостей, особливостей застосування, токсиколого-гігієнічних характеристик пестицидів та їх поведінки в навколишньому середовищі дає можливість фахівцям ефективно і грамотно застосовувати пестициди у сільському і лісовому господарстві.

При підготовці підручника авторами враховано цінні вказівки та критичні зауваження рецензентів і науковців спеціальних кафедр Харківського національного аграрного університету імені В.В. Докучаєва, Національного аграрного університету. Автори висловлюють їм щиру подяку.

Оскільки це перша спроба підготовки і видання вітчизняного підручника «Фітофармакологія», безперечно, він може мати і певні недоліки. Їх можна буде подолати подальшим обговоренням, уточненням та узгодженням матеріалу з широким загалом спеціалістів із захисту рослин. Автори будуть вдячні за всі пропозиції та зауваження щодо удосконалення підручника і сподіваються, що він сприятиме поліпшенню викладання фітофармакології в аграрних вищих навчальних закладах України.

Р о з д і л 1

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ

ФІТОФАРМАКОЛОГІЇ

1.1. КОРОТКА ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ

ХІМІЧНОГО МЕТОДУ ЗАХИСТУ РОСЛИН

З руйнівною силою різних хвороб і шкідників рослин люди по-

знайомилися дуже давно. У Біблії і в працях великих грецьких і

римських мислителів, зокрема, Аристотеля, Теофраста, Плінія, Го-

мера, містяться перші повідомлення про борошнисту росу, іржу та

інші хвороби рослин. Проте справжня природа хвороб рослин до

XIX ст. залишалася невідомою. Через це з’явилося чимало необґрун-

тованих засобів їх захисту, у тому числі і використання хімічних

сполук природного походження.

Перші відомості про застосування хімічних сполук знайдені у

Плінія з посиланням на Демокрита, який приблизно в 470 р. до н.е.

писав, що рослини необхідно обприскувати водним настоєм із мас-

лин з метою обмеження ураження їх борошнистою росою. Великий

поет і філософ Гомер рекомендував використовувати сірку як засіб

боротьби із шкідниками рослин. Згідно з даними Майона, Катон у

200 р. до н.е. рекомендував обкурювати виноград димом сірки проти

хвороб.

Поступово люди дізнавалися про токсичні властивості сполук ар-

сену (миш’яку), ртуті, міді, вчилися використовувати різні трави,

робити з них відвари, настої тощо. В 1650 р. з’явилися рекомендації

щодо занурення насіння зернових культур у солону воду для знеза-

раження. З 1753 р. до числа фунгіцидів увійшло вапно, яке Майєр

рекомендував для боротьби із твердою сажкою пшениці, у 1761 р. —

мідний купорос, у 1897 р. — формалін, у 1913 р. — органічні сполу-

ки ртуті. У 1755 р. Тіпле застосовував гниючу сечу як засіб для зне-

зараження насіння пшениці від твердої сажки. У 1791 р. Форсайт

для лікування ракових ран на деревах рекомендував пасту, яка ви-

готовлялася із коров’ячого гною з іншими сумішами.

Проте наявність кількох хімічних сполук і допоміжних речовин

ще не означала початку формування хімічного методу захисту від

шкідливих організмів. Хімічна промисловість виникла наприкінці

XIX ст. У державах, де існували всі необхідні для цього передумови,

і насамперед у Франції, де вироблялася велика кількість різних ма-

теріалів, сировиною для яких був мідний купорос. Водночас він ви-

користовувався й у боротьбі з мілдью винограду. Перші спроби за-

стосування водного розчину мідного купоросу мали негативні нас-

лідки, особливо при значних концентраціях. У 1807 р. Прево науко-

во обґрунтував токсичний вплив води, яка кип’ятилася у мідних ка-

занах, на спори твердої сажки пшениці.

Із розвитком сільського господарства шкодочинність хвороб рос-

лин збільшувалася в усьому світі, що призводило до значного змен-

шення і навіть знищення врожаїв, до нестачі продуктів харчування.

Так, у період між 1845 і 1869 рр. в Ірландії тільки від голоду помер-

ло близько 1 млн чоловік, а понад півмільйона емігрували в інші

країни. У 1880 р. на Цейлоні загинув увесь урожай кави. Це були

найбільш відчутні соціальні та політичні наслідки фітофторозу

картоплі й іржі кофейного дерева.

Вивчення збудника фітофторозу картоплі, без сумніву, відіграло

важливу роль у розвитку уявлень про природу захворювання рос-

лин. У той же час підхід до хімічної боротьби зі збудником іржі ко-

фейного дерева став основою для більшості сучасних успіхів у цьому

напрямі.

Випадкові спостереження, зроблені понад 100 років тому, та їх

правильні тлумачення стали визначальною віхою у розвитку тео-

рії використання фунгіцидів. У 1882 р. француз Міларде із Бордо

помітив, що виноград, який обприскували сумішшю сульфату міді

з вапном, щоб перехожі не рвали ягід, не уражався мілдью, яку

спричинює гриб Plasmopara viticola Berl et de Toni. У 1885 р. Мі-

ларде і його помічник Гайон опублікували результати своїх спо-

стережень. З того часу бордоська рідина широко використовується

як фунгіцид.

Відкриття Міларде ніяк не вплинуло на подальші дослідження

з пошуку нових фунгіцидних речовин. До Міларде, ще 1807 р.,

Прево експериментував із сульфатом міді для боротьби з твердою

сажкою пшениці, але ця робота не мала успіху і була призупине-

на. Лише в 1930 р. у хімічній промисловості знову почали викори-

стовувати йони міді як основну діючу речовину при виготовлені

препаратів.

Значного поширення набув і полісульфід кальцію у вигляді вап-

няно-сіркового відвару (ВСВ), а не елементарної сірки. Вважається,

що вперше суміш почали використовувати на початку ХІХ ст. в Анг-

лії. Однак пізніше, з середини 30-х років, елементарна сірка вийшла

на передній план і в наш час відіграє значну роль у захисті не тільки сільськогосподарських культур, а й тварин і навіть людей від

цілої низки грибних хвороб і кліщів.

З 1848 р. проти борошнистої роси винограду почали застосовува-

ти сірку. Тоді ж уперше в практику впроваджується білий миш’як

(арсен), а в 60-х роках ХІХ ст. — паризька зелень для захисту від

колорадського жука. У 1887 р. у зв’язку зі значним поширенням ав-

стралійського жолобкового червця було вперше використано спосіб

фумігації апельсинових насаджень ціанамідом водню.

Упродовж XIX ст. хімічний метод захисту рослин швидко розви-

вався, але цей поступ мав стихійний характер. Історія не зберегла

прізвища американського ентомолога, який виявив, що паризька

зелень (зелена фарба, яка містить арсен і мідь) здатна повністю

знищувати дорослих комах та їх личинок.

Незважаючи на те, що препарати на основі арсену були дуже не-

безпечними для людей і свійських тварин, без них неможливо було

обійтися, оскільки вони залишалися єдиним засобом для знищення

шкідників рослин. Однак поступово виявлялася значна кількість

шкідників, які зберігали життєздатність після отруєння. Цю особ-

ливість арсенових препаратів вивчив Б.А. Долотов. На прикладі

бурякового довгоносика було встановлено, що жуки залишаються

живими не тому, що вони стійкі до нього, а навпаки, висока кишко-

ва токсичність препарату спричинювала у комах акт блювання,

внаслідок чого більшість з них після отруєння лишалися живими.

Препарати на основі арсену мали лише кишкову дію, а тому не

знищували шкідників. Це спонукало до нових досліджень і пошу-

ків. Довгий час з цією метою використовувалися інсектициди рос-

линного походження (нікотин-сульфат, анабазин-сульфат).

Відомі факти використання як інсектицидів мінеральних масел.

Так, сиру нафту використовували ще у 1778 р., а з 1865 р. для боро-

тьби із щитівкою на апельсинових деревах застоcовували гас.

Після першої світової війни використовуються перші органосин-

тетичні інсектициди для боротьби зі шкідниками текстильних виро-

бів (еулан). Згодом стали відомі динітроалілфеноли. Відкриття хі-

мічних сполук, які згодом використовувалися для захисту рослин,

найчастіше були випадковими, про що свідчить історія появи гекса-

хлорану і ДДТ.

Відомий англійський фізик Майкл Фарадей безпосередньо при-

четний і до проблеми захисту рослин. У 1825 р. він одержав хімічну

сполуку гексахлорциклогексан (ГХЦГ), структуру речовини з’ясу-

вали в 1836 р., але знаменитий дослідник і не підозрював, що через