Инсектициды
Химические средства, используемые для контролирования численности членистоногих (насекомых и клещей), более всего известны как инсектициды, хотя в специальной литературе различают инсектициды и акарициды или используют более широкое поня-тие инсектоакарицидов, то есть средств для борьбы с насекомыми и с клещами. Есть, конечно, и более узкие понятия, так, например, афицидами называют средства для борьбы с тлей, ларвицидами называют средства для уничтожения насекомых на личи-ночных стадиях развития, а овициды – это средства для уничтожения яйцекладок членистоногих, и т.д.
Необходимость использования химических соединений для защиты культурных расте-ний от насекомых и растительноядных клещей не вызывает сомнений. Огромные пло-щади, засеянные одной культурой, представляют собой идеальную биологическую нишу для размножения таких вредителей, как бабочка капустница, колорадский жук, жук черепашка, которые являются монофагами, то есть используют в пищу только один вид растений. Ну а урон от нашествий всеядной саранчи настолько серьезен, что необходимость проведения мероприятий по борьбе с этим вредителем ни у кого не вызывает сомнений. Естественная система регуляции численности вредителей за счет хищных насекомых, птиц и других энтомофагов работает с большим запаздыванием, что приводит к постоянным колебаниям численности и тех и других в достаточно боль-ших, часто катастрофических, пределах.
Важно также, что инсектициды и акарициды обречены на постоянное обновление, так как осуществляемый с их помощью искусственный отбор приводит к постоянному появлению резистентных рас насекомых и клещей, причем такая приобретенная резис-тентность сохраняется на многие годы. Так, например, очень быстро появились резис-тентные расы у очень многих вредителей сельскохозяйственных культур к фосфорорга-ническим инсектицидам. Эти соединения содержат эфирные и амидные связи, гидролиз которых делает их неактивными. В качестве примера можно привести инсектоакарицид широкого спектра действия фосфамид, который перестали использовать на практике уже через несколько лет после начала его производства. Появление рас насекомых с активными гидролазами делает проблемным использование и других препаратов анало-гичного строения из-за так называемой перекрестной резистентности. Поэтому разра-ботки новых фосфорорганических инсектицидов прекращены всеми производителями такой химической продукции. Интересно, что возникшая резистентность сохраняется в популяции в течение многих лет даже при отсутствии в окружающей среде препаратов, которые вызвали ее появление. В частности, фосфамид не выпускается уже более 30 лет, но до сих пор есть устойчивые к нему расы насекомых. Это означает, что возмож-ность ротации известных инсектицидов после появления резистентности к ним мало-вероятна.
Нет особой надежды и на биологические способы защиты. Так, выведение устойчивых к нападению вредителей сортов растений имеет смысл только в области технических культур, поскольку такая устойчивость связана с присутствием в них токсичных, паху-чих или обладающих неприятным, например, вяжущим, вкусом веществ. Личинки чешуекрылых поражаются микробом Bacillus Turingiensis, выделяющим токсин, кото-рый парализует кишечник гусениц. Длительное использование различных штаммов этого микроорганизма для защиты растений не привело к появлению мутантных форм, которые были бы опасны для человека, но, вообще-то, такая возможность не исключе-на. Разработка генетически модифицированных растений, содержащих инсектицидные бактериальные токсины белковой природы, также будет скорее всего запрещена даже для технических культур.
Первые синтетические инсектициды, появившиеся еще в двадцатые годы ХХ века представляли собой органические роданиды. Так, например, на основе бутилового эфира диэтиленгликоля получали препарат летан-384 с токсичностью для теплокров-ных около 550 мг/кг:
Однако, роданиды нельзя использовать для защиты зеленых растений, поскольку они фитотоксичны.
Серьезным прорывом в области химических средств защиты растений стали хлорорга-нические соединения, на которых был поставлен эксперимент глобального масштаба. Их применяли в огромных количествах на всех континентах, кроме Антарктиды, но их присутствие обнаруживалось даже в жировой ткани антарктических пингвинов. Пред-полагалось, что однократная обработка персистентными препаратами этой группы по-зволит на многие годы защитить от вредителей посевы культурных растений и сокра-тить расходы на обработку посевов. Но эта идея оказалась ложной. Уже на раннем этапе использования хлорорганических соединений проявились их отрицательные свойства. Эти соединения представляют собой контактные яды, то есть гибель насеко-мых происходит только при непосредственном контакте с ними, и в результате их при-менения происходило бурное размножение неподвижных насекомых, поселяющихся на нижней стороне листьев (тля, щитовка), а контролировавшие их численность хищные насекомые, которые должны активно перемещаться, погибали. Кроме того, персис-тентные яды накапливались в пищевых цепях, что приводило к гибели птиц и других животных, питающихся насекомыми. На смену хлорорганическим соединениям доста-точно быстро пришли фосфорорганические, но к ним, как уже говорилось выше, очень быстро выработалась резистентность, хотя в ограниченном объеме их продолжают производить и сейчас.
Долгое время велись синтетические исследования в области структурных аналогов пиретринов – природных инсектицидов из некоторых видов диких хризантем. Модифи-кация структуры пиретринов привела к соединениям с очень высокой инсектицидной активностью, но в последние годы и они стали жертвой выработавшейся к ним резис-тентности.