Виды и применение гербицидов. Гербициды сплошного действия для удаления сорняков Гербициды химическая характеристика

Гербициды – химические вещества, применяемые для борьбы с сорными растениями в посевах (посадках) культурных растений, на лугах и пастбищах, а также участках несельскохозяйственного пользования (обочины дорог, водоканалов).

В настоящее время синтезировано и выпускается большое число гербицидов. Для систематизации и эффективного их использования в сельском хозяйстве необходимо объединить их в группы.

Гербициды классифицируют по следующим признакам:

1) по химическому составу;

2) по принципу действия на растения, (т.е. по фитотоксичности);

3) по характеру действия на растения;

4) по отношению к ботаническим классам растений;

5) по способам внесения;

6) по срокам внесения; и т.д.

Существуют и другие подходы к классификации гербицидов:

1) по спектру действия на растения(гербициды широкого спектра действия и гербициды узкого спектра действия; например: карбин и триаллат применяются против овсюга в посевах яровой пшеницы и ячменя);

2) по характеру проникновения в растения (например, проникающие через листья и надземные органы; проникающие через корни);

9) по длительности остаточного действия.

Рассмотрим некоторые из этих классификаций .

1) По химическому составу. Гербициды подразделяют на органические и неорганические. Однако в сельском хозяйстве в настоящее время применяют в основном органические гербициды.

2) По фитотоксичности (т.е. по принципу действия ) различают гербициды сплошного (общеистребительного) и избирательного (селективного) действия. При обработке почвы или вегетирующих растений гербицидами сплошного действия наблюдается уничтожение всей растительности. Препараты этой группы не рекомендуется применять в посевах культурных растений. Используют их в основном для уничтожения нежелательной растительности вдоль каналов, обочин полевых дорог и землях несельскохозяйственного назначения (полосы отвода железных и шоссейных дорог и др.)

К гербицидам сплошного действия относятся большинство неорганических соединений, а также ряд органических веществ (симазин, атразин, трихлорацетат натрия, раудап, утал, далапон, ДНОКи др.), уничтожающих в повышенных нормах и те растения, к которым в оптимальных нормах они проявляют избирательность.

Гербициды избирательного действия уничтожают одни виды растений и не повреждают другие. Причём среди них выделяются гербициды, отличающиеся узкой специализированностью по отношению к защищаемой культуре. Например, суффиксуничтожает овсюг в посевах яровой пшеницы. Большинство же избирательных гербицидов применяют для борьбы с сорняками в посевах нескольких сельскохозяйственных культур. Так, аминная соль 2,4-Диспользуется в посевах зерновых культур, кукурузы, многолетних злаковых травах, сенокосах и пастбищах, парах и отдельных эфиромасличных культурах (роза, лаванда).

Избирательность действия гербицидов определяется:

прежде всего:

Химическим составом;

Формой препарата (порошок, водный раствор, растворимый смачивающийся порошок, концентрат эмульсии, гранулированный препарат, минерально - масляная суспензия);

Нормами препарата;

Сроками и способами опрыскивания посевов;

Фазами роста;

Физиолого-биохимическими особенностями культурных и сорных растений;

Анатомо-морфологическими особенностями культурных и сорных растений;

Условиями внешней среды.

Избирательность действия гербицидов может проявляться как по одному из названных признаков, так и по их комплексу.

Факторы, определяющие избирательность действия гербицида:

Физические (доза, препаративная форма, способ внесения);

Биологические (морфологические, физиологические и метаболические особенности – площадь листовой пластинки);

Химические свойства гербицидов: состав молекулы, растворимость, летучесть, адсорбционные свойства;

Использование антидотов вместе с гербицидами (повышает устойчивость культурных растений);

Возможность сочетания гербицидов с другими пестицидами и удобрениями (использование гербицидов с минеральными удобрениями повышает гербицидную активность и устойчивость сельскохозяйственных растений к гербицидам).

3) По характеру действия на растения гербициды также подразделяются на а) контактного и б) системного действия.

Контактные гербициды (ДНОК, пентахлорфенолят натрия, реглон, минеральные масла и др.) оказывают действие только на те части растения, на которые они попадают. Эти препараты не перемещаются в растениях.

Системные гербициды (2,4-Д, 2М-4Х, атразин, симазин, ТХА-трихлорацетат, банвел, суффикс) могут проникать и перемещаться в органах растений. Причем, большинство из указанных препаратов обладают избирательным действием, т.е. уничтожают одни виды растений и не повреждают другие.

4) По отношению к ботаническим классам растений (систематическому положению) органические гербициды системного действия разделяют на группы:

Противодвудольные. Сюда относятся 2,4-Д, 2М-4Х. Эти соединения используются для уничтожения широколистных (двудольных) сорняков в посевах однодольных (злаковых) культур.

Противозлаковые. Гербициды данной группы подавляют однодольные, а при оптимальных нормах не повреждают двудольные растения. К ним относятся трихлорацетат натрия, дихлоральмочевина, далапон и др. Гербициды этой группы используют для уничтожения злаковых сорняков в основном в посевах широколистных культур- сахарной свёклы, подсолнечника и др.

5) По способу внесения гербициды делят на две группы:

Почвенные препараты (диурон, прометрин, пропазин, симазин, тиллам, эптам и др.). Их вносят в почву без последующей заделки либо с заделкой бороной или культиватором. Летучие гербициды (ронит, тиллам, трефлан, эптам и др.) требуют немедленной (не более 10-15 минут) заделки в почву, так как они быстро испаряются или разлагаются на свету, не вступив в контакт с почвой. Их вносят в сухом виде (гранулированные) или путём опрыскивания почвы.

2. Препараты, применяемые для уничтожения вегетирующих сорняков (2,4-Д, 2,4-ДМ, 2М-4Х, 2М-4ХМ, бетанал, карбин, реглон и др. ) Их применяют только методом опрыскивания растений.

6) По срокам внесения выделяют следующие четыре группы гербицидов.

Препараты, применяемые до посева культурных растений (осенью или весной).

Препараты, применяемые одновременно с посевом культурных растений. (локально-ленточное (рядковое) внесение).

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

Препараты, применяемые в начале вегетации сорных и культурных растений.

Неоднократная и систематическая обработка сорняков гербицидами может дать стойкий результат на весь сезон. Они представляют собой химические вещества, пагубно влияющие на развитие и рост растения. Гербициды применяются только от сорняков.

Для того чтобы знать - каким препаратом лучше обработать бурьян, необходимо знать специфику его действия. Главной отличительной чертой подобных средств есть их спектр действия. Все гербициды разделены на две группы: сплошного действия и избирательного.

Препараты сплошного действия

Те вещества, которые входят в состав гербицидов сплошного действия, способны уничтожить всю растительность, находившуюся во время опрыскивания. Такие радикальные препараты применяют на тех территориях, где растительность является противопоказанной.

Действие гербицидов этого вида разделяется на подгруппы, а именно:

. контактные препараты,
. системные,
. почвенные.

Контактные гербициды начинают действовать на растение только тогда, когда препарат попал на листья или стебли. Листья начинают желтеть, вянуть и высыхать. Все это приводит к полному уничтожению сорняка.

Применение почвенных гербицидов уместно в тех случаях, когда сорняк успел высыпать свои семена в грунт. Такие препараты вносят непосредственно в землю. Они пагубно влияют на семена сорняков, таким образов, не дают им прорости.

Системные гербициды считаются одними из самых востребованных, так как они быстро и эффективно влияют на развитие сорняка. Когда такой гербицид попадает на сорняк, он не только поражает внешние оболочки, но и впитывается в само растение. Он разносится по всему сорняку, а это значит, что его действие направлено и на уничтожение корневой системы.

Конечно, системные препараты несравнимы с почвенными гербицидами. Системные гербициды способны комплексно влиять на растение, а почвенные - только на семена.

Препараты избирательного действия

Вторую большую группу гербицидов возглавляют препараты избирательного действия. Данные вещества могут уничтожать только определенные виды сорняков. При выборе таких препаратов, необходимо внимательно читать инструкцию по применению гербициды. Зачастую в ней указан полный список сорняков, на которых пагубно может влиять выбранный препарат.

Покупая гербициды избирательно действия, необходимо знать:

. срок годности препарата,
. нормы расхода гербицида,
. способы применения.

Может ли навредить гербицид человеку? В инструкции к гербицидам всегда указывается уровень опасности и токсичности для человека. Все вещества, которые находятся в составе выбранного препарата, имеют разные степени токсичности.

Цена гербицидов варьируется в зависимости от системы действия. Средняя цена одного литра гербицида может составлять 200-5000 рублей за 1 литр.

История

Первые способы борьбы с сорными растениями были механическими и заключались в тщательной подготовке почвы к посеву и выбирании семян сорняков из посевного материала. Тем не менее, губительное воздействие некоторых химических соединений и их смесей на растения было известно еще очень давно.

Античность

. В IV веке до н.э. древнегреческий естествоиспытатель Теофраст предлагал уничтожать древесную поросль, обрабатывая корневую систему деревьев маслами, в частности, маслом оливы. В стихах римского поэта Вергилия, принадлежавших к I веку до н.э., говорилось о том, что растения гибнут от морской воды. (фото) Это повлекло за собой появление долгосрочной «моды» на использование соли для уничтожения растений. Когда римляне завоевали Карфаген, они рассыпали соль на его полях, что сделало земли бесплодными.

Средние века

. В средневековье для борьбы с растительностью на дорогах и сорняками в посевах использовались соль, шлаки и зола. К сожалению, это часто вызывало одновременную гибель культурных растений, так что практика применения этих гербицидов оставалась весьма несовершенной.

Новое время

. После изучения свойств произошло открытие первого избирательного гербицида: была отмечена способность соединений меди (в частности, сульфата меди) угнетать рост двудольных сорняков. Также в 1897 году Мартин сообщил о гербицидном действии сульфата железа, а Дюкло упомянул об успешном использовании при борьбе с сорняками нитрата меди и серной кислоты.

ХХ век

. В 1908 году американским агрономом Болли были опубликованы данные об успешном применении хлорида натрия, сульфата железа, арсенита натрия как средств для избавления от сорных растений в посевах пшеницы. На Гавайских островах арсенит натрия также использовался для очищения от сорняков плантаций сахарного тростника.

В России соли и кислоты стали применяться для защиты растений также с начала XX века. В 1932 г. И.Негоднов предложил использовать для опрыскивания полей гербицидами авиацию. В 30-е годы в качестве гербицидов стали часто применяться хлорат натрия, сульфата железа и кислот, однако агрессивные растворы быстро приводили в негодность технику для их внесения, так что от них со временем оказались.

В 1938 году французские исследователи выпустили препарат Синокс, изготовленный на основе натриевой соли 4,6-динитро-орто-крезола и предназначенный для обработки посевов льна, зерновых и некоторых овощей. В это же время на посевах моркови стали использовать минеральные масла, а Ирвин открыл гербицидную активность 2-нафтоксилуксусной кислоты.

После того как в 1944 г. стали известны гармоноподобные соединения 2,4-Д и 2,4,5-Т, в агрономической химии началась новая эра.

В СССР особенно значимые темпы прироста объема используемых гербицидов наблюдались в 60-70-х годах XX века. В последующее десятилетие их применение уменьшилось. Нерациональное использование препаратов привело к появлению устойчивости к ним у сорных растений и к снижению эффективности проводимых обработок, что вынудило ограничить производство и внесение гербицидов.

В 1982 г в США был предложен биологический способ борьбы с вредоносными растениями. Он состоял в применении препарата на основе патогенного гриба, способного угнетать жизнедеятельность сорной вики. В качестве средств для искоренения нежелательной растительности также предполагалось использовать «естественных врагов» сорных растений. Среди потенциальных претендентов были предложены: гуси для уничтожения сорняков в хлопчатнике, травяной карп для удаления водорослей, горчаковая нематода против горчака, и т.д. К сожалению, оказалось, что затраты на такие способы борьбы оказываются непозволительно большими, использовать гербициды - в разы дешевле.

Ошибки и трагедии в истории гербицидов

. Неграмотное использование солей и кислот угнетает не только вредные, но и культурные растения, а также приводит к стерилизации почвы: гибели полезной флоры и насекомых. Присутствие в земле соединений мышьяка вызывает отравления среди людей. Но ничто из этого не способно сравниться с известным эпизодом истории, когда гербициды были применены как химическое оружие.

В период войны с Вьетнамом правительство США использовало смесь веществ под названием «Агент Оранж» (2,4,5-трихлорфеноксиуксусная кислота и 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота + промежуточные токсичные продукты их синтеза) как дефолиант для распыления в джунглях. Из-за присутствия диоксинов смесь обладала тератогенным и канцерогенным действием, вследствие чего пострадало как население Вьетнама, проживающее на территории обработки гербицидами, так и американские солдаты, находящиеся в зоне распыления препарата. Результатом применения химического оружия стала гибель нескольких сотен тысяч человек и рождение детей с наследственными заболеваниями и генетическими мутациями. Жертвы операции «Ranch Hand» до сих пор проживают во Въетнаме; (фото) в компенсации ущерба им было отказано.

Кроме «Агента Оранж», существовали и другие рецептуры гербицидов, предназначенные для уничтожения посевов риса («Агент Блю») и других сельскохозяйственных культур.

Классификация гербицидов

По целям

Препараты этой группы могут действовать не только на сорные травы. В зависимости от целей (разновидностей уничтожаемых объектов), среди гербицидов выделяют:

Некоторые препараты оказывают одновременный эффект в двух и более направлениях.

По спектру действия

В пределах каждого направления действия гербициды способны уничтожать все растения или только их часть. Исходя из этого, они распределяются на две группы по спектру действия:

По химическому строению

гербициды разделяются на:

По способности перемещаться по растению

Исходя из этого, гербициды бывают:

Способы проникновения и механизм действия

Контактные препараты отличаются низкой подвижностью в растениях, поэтому внутрь практически не проникают. Поглощение системных гербицидов происходит либо через листья, либо через корни, что зависит, в основном, от способа несения действующего вещества.

Проникновение

. Попав на поверхность листа, средство может:

остаться на поверхности (сульфат железа);
раствориться в воске кутикулы (ароматические масла);
проникнуть в водную фазу эпидермальных клеток (бромоксинил);
проникнуть во флоэму через симпласт (2,4-Д).

При корневом внесении системные гербициды адсорбируются корневыми волосками и затем переходят к месту действия с акропетальным током жидкости.

Большинство современных гербицидов действуют на растения через ферментные системы.

В зависимости от механизма действия

, средства:

разрушают мембраны клеток;
подавляют образование аминокислот;
проявляют гормоноподобное действие;
угнетают синтез жиров;
угнетают фотосинтез;
ингибируют образование пигментов;
ингибируют меристематический митоз.

Другие, более малочисленные препараты, имеют иные механизмы действия: нарушают транспорт ауксинов, подавляют образование целлюлозы или имеют не выясненные закономерности воздействия на растения.

Разрушение клеточных мембран

Бипиридилы, триазолиноны, дифенилэфиры.

После абсорбции тканями листьев образуют свободные радикалы, оказывающие повреждающее действие на мембраны клеток. Активные формы кислорода вступают с остатками жирных кислот во взаимодействие, и запускается реакция перекисного окисления липидов. Мембраны повреждаются, содержимое клеток переходит в межклеточное пространство. На солнце этот процесс происходит быстрее. Вначале происходит размокание, а затем некроз и иссушение тканей. Симптомы повреждения этими гербицидами развиваются быстро, в течение нескольких часов.

Подавление образования аминокислот

Угнетение образования аминокислот приводит к тому, что в растениях возникает недостаток структурных белков, из-за чего подавляются процессы роста и развития. Гербициды, ингибирующие синтез аминокислот, действуют относительно медленно, эффект развивается за несколько дней.

Гормоноподобные препараты

Феноксиуксусные, хинолинкарбоновые, бензойные, пиридинкарбоновые кислоты.

Заменяют естественные гормоны растений, эффективнее всего проявляют свое действие в двудольных сорняках, растущих в посевах зерновых, потому что в зерновых они слабо передвигаются. Применение наиболее оправдано в начальные фазы роста сорняков.

После всасывания через корни и листья гормоноподобные гербициды оказывают токсическое действие на растения. Особенности этого действия известны не для всех гербицидов. В ряде случаев под влиянием препаратов инициируется процесс образования этилена, который вызывает угнетение роста в длину побегов или корней. При этом, клетки растений увеличиваются в своих размерах, не успевая запасать питательные вещества. Это приводит к постепенному истощению сорняка и вызывает гибель.

Угнетение образования жиров

Циклогександионы, бензофураны, арилоксифеноксипропионаты.

Подавляют образование жирных кислот, обладают высокой степенью избирательности в отношении одно- и многолетних злаков. Ими обрабатываются вегетирующие части растений.

Перемещаются с флоэмным током по симпласту в места активного роста. Как правило, подавляют ацетил-коэнзим-А карбоксилазу, отвечающую за начальные стадии образования молекул жирных кислот. Из-за нарушения их синтеза вторично угнетается формирование клеточных мембран. В итоге рост растений приостанавливается почти сразу, а в дальнейшем появляются и другие симптомы повреждения; гибель сорняков происходит через 10-14 дней.

Подавление фотосинтеза

Подавление образования пигментов

Изоксазолидиноны, циклогександионы, некоторые фторсодержащие гербициды ().

Передвигаются больше по ксилеме, так что лучше проявляют свой эффект при внесении в почву. После проникновения в растение перемещаются в ламеллы хлоропластов, где подавляют образование хлорофиллов и каротиноидов, необходимых для осуществления процесса фотосинтеза. Каротиноиды переносят световую энергию к хлорофиллу и защищают его от фотоокисления, поэтому при нарушении их образования происходит обесцвечивание хлорофилла и потеря им основных свойств. Подавление синтеза каротиноидов может осуществляться разными путями. Например, флурохлоридон осуществляет это путем ингибирования фермента фитоеновой десатуразы, а бензоилциклогександионы угнетают образование пигментов в растении, подавляя энзим 4 - гидроксифенилпируватдиоксигеназу.

Изоксазолидинон кломазон вредит сорнякам угнетением образования ди- и тетратерпенов (предшественников гиббереллинов, отвечающих за развитие и рост растений). Дитерпены входят в состав молекул хлорофилла, так что ингибирование их образования также приводит к уменьшению образования последнего.

Ингибирование митоза

Избирательность действия гербицидов и устойчивость растений к этим препаратам

Действие гербицидов на чувствительные растения

. Контакт с гербицидом - это всегда стресс-воздействие, так как ранее растения не взаимодействовали с подобными веществами. В чувствительных видах под влиянием химического препарата необратимо изменяются метаболические процессы, накапливаются вредные продукты обмена, угнетаются синтетические процессы, и все это приводит к их гибели.

Действие гербицидов на резистентные растения

. Наряду с губительным влиянием на одни виды (сорта), гербициды могут подстегивать процессы роста у других (обычно - целевых культур). Вначале в них также происходит нарушение обмена веществ, происходит накопление простых продуктов (аминокислот, сахаров). Однако все эти изменения являются обратимыми и вскоре формируют компенсаторную реакцию. После более или менее продолжительного периода угнетения происходит стимуляция систем восстановления, активируются ферменты, более полноценно протекают процессы фотосинтеза, улучшается восприимчивость удобрений, и все вместе это способствует усилению роста и иногда повышению урожайности.

Степень «опасности» гербицидов для сорняков, помимо особенностей механизма действия препарата и прочих факторов, обусловливаются устойчивостью гербицида в почве и на поверхности растений. (фото)

Сферы использования гербицидов

Применение гербицидов не исчерпывается интересами сельского хозяйства. Препаратами неизбирательного действия обрабатывают участки территории вокруг промышленных объектов различного назначения и на путях коммуникации (под линиями электропередач, на дорогах). В свое время они даже находили применение в работе службы наркоконтроля, когда их применяли для уничтожения обнаруженных плантаций конопли. (фото)

Кроме того, гербициды в смеси с применялись в военных целях, чтобы обнаруживать местоположение противника в лесах и джунглях.

Применение гербицидов в сельском хозяйстве

Препаративные формы

Гербициды производят в виде смачивающихся порошков, и .

Сроки внесения

По срокам внесения, гербициды бывают довсходовыми и послевсходовыми. Обработка довсходовыми препаратами может проводиться до, во время или после посева, а послевсходовые применяются одновременно с появлением первых всходов, во время кущения растений и при достижении сорняками определенной высоты (5-15 см).
Как правило, молодые растения угнетаются гербицидами сильнее, чем взрослые. Так, при обработке всходов сои через 10, 20 и 30 суток с момента появления первых всходов происходило снижение урожайности на 9,9, 19,8 и 39,1%.

Способы внесения

Способ внесения определяется предполагаемым контактом гербицида с определенными частями растений.

Листовые гербициды применяют при борьбе с вегетирующими растениями, их наносят на надземные части - побеги, листья и т.д. Внесение обычно проводят путем опрыскивания.
Почвенные гербициды вносятся во влажную почву и распределяются по ней.
Корневые гербициды вносятся при помощи заделывания в почву либо капельного полива (фертигации).

Особенности

. Если используется гербицид неизбирательного действия, то культивируемые растения следует защитить от его действия, проводя направленное . Необходимо учитывать изменения устойчивости растений к действию препаратов в разном «возрасте».

Необходимые природные условия

При внесении гербицидов в почву важна ее влажность. При высыхании препарат остается в верхних слоях и практически не действует на корни растений, что снижает эффективность применения средства. Когда вещества наносятся на надземные части растений, в ближайшие 2-4 ч до и после обработки нельзя допускать смывания их водой, то есть следует оценивать погодные условия (наличие дождя, предполагаемые осадки, весенние заморозки).

Гербициды и севооборот

Применение гербицидов обязывает оценивать параметры севооборота. Нельзя применять устойчивые в почве гербициды на участках, где в следующем сезоне будут засеяны чувствительные к данным средствам растения. Например, при обработке посевов картофеля трифлуралином в дальнейшем на этом поле нельзя сажать озимые зерновые. И напротив: правильное планирование чередования культур позволяет сократить частоту проведения обработок.

Нормы расхода

Верное определение этого показателя чрезвычайно важно, так как при недостаточной норме происходит неполноценное избавление территории от сорных растений, а превышение дозы на единицу площади способно привести к тому, что пострадают и защищаемые культуры. Установление нормы должно проводиться согласно , но индивидуально, с учетом степени засоренности, видового состава сорняков, свойств почвы. Так, препараты на основе глифосата, при обработке плодовых и виноградников применяется в норме 2-4 л/га при засорении однолетними злаками и двудольными сорняками, но, если среди сорняков есть двудольные и многолетние злаковые, он используется в норме 4-8 л/га.

Перед использованием гербицидов определяют степень засоренности почвы сорными растениями, которая оценивается по количеству сорняков на 1 квадратный метр площади.

Гербициды и окружающая среда

Каждый год по всему миру производится порядка 4,5 млн тонн различных гербицидов, которые в интенсивном режиме вносятся в почву. Это не может пройти незамеченным для состояния окружающей среды в районах развитого земледелия.

Прежде всего, эти вещества накапливаются в почве. Они способны вымываться из нее, попадая в водоемы, а затем в организм животных и человека. Процессы физико-химического поглощения, биологического и ферментативного разрушения играют свою роль в избавлении почвы от ядов, однако часть токсинов действия все же способна проникать в урожай и создавать угрозу для качества кормов и продовольствия.

К тому же, химические компоненты угнетают жизнедеятельность биологической составляющей почвы: обитающих в ней бактерий, грибов, актиномицетов, водорослей, корненожек, жгутиковых и т.д. Все они участвуют в образовании гумуса, и их гибель неизбежно приводит к ухудшению питательных свойств почвы. Это очень актуально, так как действие внесенного препарата может продолжаться достаточно длительное время. Москвичев Ю. А., Фельдблюм В. Ш.Химия в нашей жизни (продукты органического синтеза и их применение): Монография. - Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2007. - 411 с.

Изображения (переработаны):

10.

Куликова Н.А, Лебедева Г.Ф. Гербициды и экологические аспекты их применения. Учебное пособие. - Москва, книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010. - 152с., Иллюстрации из книги

11. 12. 13. Свернуть

Часть гербицидов отмечается узкой избирательностью. Например, тарга, фюзилад, Поаст, фурор супер уничтожают сорняки семьи тонконогих в посевах двусемядольных сельскохозяйственных культур, а препарат пума супер способен уничтожить овсюг и полевицу обычную в посевах озимой пшеницы, хотя они и принадлежат к одной семье.

Избирательность гербицидов часто обусловлена различиями в анатомическом и морфологическом строении растений. Такая избирательность называется топографической. Так, растения с плотной кутикулой и восковым налетом, а также с густым опушением более устойчивы к гербицидам, поскольку эти анатомические особенности предотвращают поступление препарата в растение. У растений с узкими вертикальными листьями (лук, чеснок и др.) происходит стекание рабочей жидкости с поверхности листовой пластинки, при этом гербицид почти не проникает в ткани.

У растений с глубоким залеганием корневой системы проявляется устойчивость к препаратам, которые содержатся в верхнем слое почвы и не достигают зоны деятельности корней. К таким растениям относятся перечисленные осот полевой, горчак ползучий, хвощ полевой, березка полевая и другие многолетние сорняки.

Устойчивые к гербицидам культурные растения проявляют биохимическую избирательность вследствие быстрого разрушения молекулы гербицида до неактивных компонентов. В отдельных случаях растения способны быстро выделять гербициды через корневую систему в неизмененном состоянии без ущерба для них. Устойчивость злаковых растений к действию 2,4-Д объясняется детоксикацию гербицида путем связывания его белковыми комплексами клеточных структур, белками мембран цитоплазмы, а также образованием комплексов с соединениями небелкового происхождения. Чувствительность сорняков к действию гербицидов объясняется значительными необратимыми нарушениями процессов обмена веществ, что приводит к гибели этих растений. Избирательность производных симметричного триазину объясняется особенностями перемещения гербицидов и накоплением токсичного их действия. Выявлено, что у устойчивых растений (кукурузы) гербицид накапливается в корнях, в то время как у чувствительных видов он быстро накапливается в листовом аппарате, в местах фотосинтетической активности, отчего и обнаруживает свое токсичное действие. Кроме того, вследствие разрушения гербицида окислительно-восстановительными ферментами в растении кукурузы сим-триазинов гербицид разрушается до нетоксичных соединений.

С развитием достижений биотехнологий и генной инженерии раскрываются возможности в управлении устойчивостью растений к действию гербицидов. Определение генетического кода устойчивости растений к гербицидам позволяет переносить гены устойчивости в культуре и решать проблему регулирования уровня засоренности посевов сахарной свеклы, кукурузы, сои, рапса и других культур с помощью гербицидов сплошного действия, к которым устойчивости в культуре не было (глифосата, глуфосинату аммония и т.д.).

В зависимости от особенностей действия на растения:

контактные;
системные.

Гербициды контактного действия — препараты, способные поражать растения в местах смачивания рабочей смесью. Контактные гербициды практически не способны двигаться по ведущей системе растений, поэтому они не проникают в корневую систему многолетних сорняков, которые способны отрастать вновь.

Гербициды системного действия способны двигаться в сосудисто-проводящей системе, влияя на все растение и вызывая гибель как надземных, так и подземных его органов. При перемещении по сосудам растений гербициды взаимодействуют с клеточным содержанием, что приводит к частичной их инактивации путем поглощения клетками, разрушение ферментами, образование комплексных соединений. Гербициды движутся в корневую систему, в генеративных органах, накапливаются в зонах активного роста, вызывая глубокие нарушения физиологических процессов, что приводит к гибели чувствительных растений. С грунтовым раствором гербициды поглощаются корневыми волосками, передаются в сосуды ксилемы и по транспирационому течению передвигаются в надземные органы растений. Системные препараты целесообразно использовать в борьбе с многолетними видами сорняков, корневая система которых проникает глубоко в почву.

Поглощения и передвижения по растению системных гербицидов происходит пассивным способом при использовании тепловая энергия диффузии или энергия транспирации. Активное поглощение и транспортировки гербицидов происходит за счет использования энергии аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ).

По способу проникновения в растение:

почвенные;
грунтовые.

Почвенные гербициды проникают через надземные органы (листья, стебли, черешки) и применяются после появления всходов культуры и сорняков (бетанал, раундап, Поаст, гродил и др.). Грунтовые гербициды проникают в растения через корневую систему и проявляют действие на проростки семян, также их называют гербицидами корневой действия (дуал, Зенкор, прометрин и др.).

В России периодически издается "Перечень пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к использованию", согласованный с Главным государственным санитарно-эпидемиологическим управлением Минздрава России. В нем перечисляются все разрешенные для использования химические средства борьбы с вредными организмами, в т.ч. и гербициды, и регламенты их применения, соблюдение которых является главной составляющей безопасности относительно окружающей среды, животных и людей.

Сроки применения гербицидов

Сроки применения гербицидов зависят от:

свойств того или иного препарата;
биологических особенностей культуры и сорняков;
избирательности;
спектра действия и т.п.

Осеннее (заблаговременное) внесение гербицидов проводится в системе основной (зяблевой) обработки почвы с целью уничтожения многолетних корневищных и корнеотпрысковых видов сорняков с использованием, например, раундап или Басты против пырея ползучего, видов осота, горчака розового и др. Обработка гербицидами проводится после отрастания розеток или побегов сорняков вследствие послеуборочного лущения стерни зерновых культур. Следующую (после опрыскивания) обработку почвы следует проводить не раньше, чем системные гербициды проникнут в глубоко залегшие корневища, т.е. не ранее, чем через 10-15 дней. Осложняется уничтожения многолетников в годы с засушливым летне-осенним периодом, когда отрастание сорняков без полива не происходит. Предпосевное применение почвенных гербицидов (Трефлан, дуал, Зенкор, прометрин и др.) проводится при предпосевной культивации дисковой или зубовой бороной во влажный слой почвы. При этом не допускается разрыв во времени между опрыскиванием и завертыванием. Это обусловлено применением летучих гербицидов (Трефлан, ептам, ерадикан и др.). Нарушения в технологии приводит к непроизводительным потерям препаратов, уменьшение их эффективности, загрязнение окружающей среды, финансовых затрат. Использование гербицидов к посеву или высадки рассады позволяет успешно уничтожать однолетние сорняки в фазе проростков.

Предпосевное применение гербицидов происходит одновременно с посевом путем внесения гранулированных препаратов с помощью специальных аппликаторов или ленточного внесения рабочих смесей и в защитную зону широкорядного посева пропашных культур.

Ленточное внесение гербицидов — одно из направлений экологически безопасного и рационального использования пестицидов.

Довсходовое применение гербицидов проводят после посева или по лестнице сорняков, но до появления всходов культурных растений. Это мероприятие целесообразнее проводить на третий — четвертый день после посева, когда совпадают во времени появление проростков сорняков (они находятся в фазе «белой ниточки») и проведение довсходового боронования. В довсходовый период успешно применяют почвенные препараты: харнес, дуал голд, трофи супер, Фронтьера и др. Однако надо помнить, что время для применения довсходовых гербицидов достаточно ограничено — от посева до появления проростков культуры, которые могут повреждаться довсходовым боронованием. Недостатками довсходовым внесением гербицидов может быть пересыхания верхнего слоя почвы и, как следствие, недостаточная эффективность гербицидов, а также ситуация, когда в период применения гербицидов проходят обильные дожди и теряется оптимальный срок обработки. Кроме того, время применения еще более сокращается, когда температура воздуха и почвы выше 20 — 24°С.

Передовой опыт защиты культур от сорняков убеждает, что в зоне достаточного увлажнения довсходовое применение гербицидов не уступает (в отдельных случаях даже превышает) эффективности допосевного их внесения. В зоне неустойчивого увлажнения и рискованного земледелия целесообразнее вносить гербициды под предпосевную культивацию с завертыванием их во влажный слой почвы. Послевсходовое применение имеет преимущество перед другими за счет того, что в этот период вегетации можно определить численность сорняков и целесообразность применения гербицидов, зная видовой состав сорняков, можно целенаправленно подобрать препараты и использовать их с наибольшей эффективностью. Кроме того, меры борьбы с сорняками можно сочетать с защитой от вредителей и болезней, с применением регуляторов роста (ретарданты), внекорневая подкормка микроэлементами и макроэлементами.

При опрыскивании послевсходовыми гербицидами особенно важно учитывать фазы устойчивости культуры, фазы роста сорняков и их чувствительность к обработке тем или иным препаратом, тщательно соблюдать нормы расходов препаратов и жидкости, учитывать погодные условия. Послевсходовые гербициды можно вносить сплошным и ленточным способом, обрабатывая защитную зону строк пропашных культур (кукурузы, подсолнечника, сахарной свеклы, сои, хлопчатника, виноградников, плодовых насаждений, овощных культур и др.). Послевсходовое внесение применяется на паровых полях для уничтожения всходов сорняков с целью уменьшения затрат на обработку почвы и ограничения ветровой и водной эрозии.

Гранулированные формы гербицидов используют до посева с завертыванием в землю или без него, до всходов или после всходов культуры и сорняков сплошным или ленточным способом. Гранулированные препараты действуют на сорняки значительно дольше, медленно разрушаются под воздействием метеорологических факторов и микробиологических процессов, не уходят на испарение, их можно вносить одновременно с рассеиванием минеральных удобрений.

Гербигация

На орошаемых землях посевы риса, сахарной свеклы, подсолнечника, кукурузы могут обрабатываться гербицидами одновременно с поливом по бороздам или в дождевальных агрегатах. Такой способ применения гербицидов называется гербигацией. При достаточно большом разведении (1:50000-100000) не уходят на испарение даже такие летучие препараты, как ептам, ерадикан, Тилли, ялан, Ронит и др. При этом достигается равномерное распределение гербицида по площади и высокая гибель сорняков.

Разрабатываются и постепенно находят внедрение новые способы применения гербицидов (подпочвенный, гнездовой, рециркуляторный, контактный и др.), которые уменьшают непроизводительные расходы препаратов, ослабляющих отрицательное влияние на объекты окружающей среды, значительно экономичнее т.д.

В борьбе с сорными растениями в настоящее время в земледелии разрешено применение более 120 наименований химических препаратов. Ассортимент имеющихся гербицидов постоянно улучшается и увеличивается за счет создания высокоселективных по отношению к сорным растениям и в то же время не влияющих на рост и развитие культурных растений, не накапливающихся в сельскохозяйственной продукции и не загрязняющих окружающую среду. Для систематизации и эффективного использования гербицидов, принадлежащих к различным классам химических соединений, их классифицируют по различным признакам и свойствам.

По характеру поражения растений гербициды условно делят на гербициды сплошного действия (общеистребительные) и гербициды избирательного (селективного) действия.

Гербициды сплошного действия уничтожают все растения - и культурные и сорные. В связи с этим их используют на необрабатываемых сильнозасоренных землях - обочинах дорог и полей, в местах хранения под открытым небом сельскохозяйственной техники и др., и на обрабатываемых полях, свободных от возделываемых культур: в послеуборочный период, на парах. В отдельных случаях общеистребительные гербициды направленно применяют в садах, лесонасаждениях, в посевах пропашных культур с широкими междурядьями, в виноградниках. К гербицидам сплошного действия относятся и гербициды избирательного действия, уничтожающие в повышенных дозах и те растения, на которые в рекомендуемых дозах они не оказывают влияния.

Гербициды избирательного действия составляют наибольшую группу из применяемых в практике земледелия. Они не повреждают возделываемые культуры, но уничтожают или подавляют развитие определенных видов сорных растений.

Подразделение гербицидов на общеистребительные и избирательные является условным также и потому, что общеистребительные гербициды, чаще используемые в форме добавок в небольших дозах к другим соединениям, применяют в качестве препаратов избирательного действия. И напротив, избирательные гербициды, используемые в повышенных дозах, могут вызывать полную гибель всей растительности.

Фитотоксичность отдельных гербицидов избирательного действия для различных видов растений не одинакова. Поэтому различают гербициды с широким и узким спектром действия на растения. Гербициды широкого спектра действия способны уничтожать многие, даже далекие друг от друга по систематическому положению, виды растений. Гербициды узкого спектра действия используются для борьбы с отдельными видами или группами сорных растений.

В зависимости от характера действия на растения гербициды делят на контактные и системные. Гербициды контактного действия повреждают только те органы или ткани растений, на которые они попадают и с которыми соприкасаются. Однако влияние их на сорные растения ограничено, так как у многолетних сорных растений при отмирании надземных частей растений, листьев и стеблей корневая система сохраняет свою жизнеспособность и может дать новые побеги. Системные, или передвигающиеся, гербициды легко проникают в ткани растений через надземные или подземные органы и, передвигаясь по флоэме или ксилеме, вступают в различные химические реакции, протекающие в растениях. Это нарушает нормальный процесс обмена в растениях, вызывает нарушение в них физиологических и биохимических реакций, что приводит к различным патологическим явлениям. Представители данной группы гербицидов особенно эффективны в борьбе с многолетними сорными растениями, развивающими мощные вегетативные органы размножения.

По характеру проникновения в растения гербициды разделяются на:

1) проникающие через листья и другие надземные органы, гербициды листового действия, которые используются для борьбы с вегетирующими сорными растениями;

2) проникающие через корни или проростки, гербициды корневого или почвенного действия, которые вносят в почву до появления всходов сорных растений;

3) проникающие в растения как через надземные органы, так и через корневую систему, гербициды комбинированного действия.

По отношению к ботаническому классу растений, их систематическому положению, гербициды системного действия делятся на две группы: противодвудольные и противооднодольные (противозлаковые). Противодвудольные гербициды повреждают только те растения, которые принадлежат к классу двудольных, и не оказывают влияния на однодольные. Это обусловлено главным образом анатомо-морфологичеокими особенностями строения растений. Гербициды 2,4-Д, 2М-4Х и другие используются для уничтожения широколистных двудольных сорняков в посевах однодольных культур (злаковых).

При внесении оптимальных норм противооднодольных, противозлаковых гербицидов уничтожаются однодольные растения и при этом не повреждаются двудольные. Гербициды трихлорацетат натрия, дихлоральмочевина, далапон и другие используются для уничтожения злаковых сорняков в посевах широколистных двудольных культур - сахарной свеклы, подсолнечника, хлопчатника и др.

По способу внесения и обработки растений и почвы гербициды также делятся на две группы. Гербициды, которые применяют только методом опрыскивания вегетирующих сорняков для их подавления и уничтожения и почвенные гербициды, которые вносят в почву в сухом виде или путем опрыскивания поверхности почвы. Эти гербициды вносят в почву либо без последующей заделки, либо с заделкой их в почву боронами или культиваторами. Некоторые гербициды которые быстро испаряются или же разлагаются на свету, требуют немедленной их заделки в почву.

По длительности остаточного действия гербициды разделяются на следующие.

1. Гербициды с длительным остаточным действием. Остаточное действие этих гербицидов даже при рекомендуемых дозах внесения сохраняется в почве больше одного года, особенно на малогумусных почвах и в годы с недостаточным увлажнением. Последействие в течение длительного времени на необрабатываемых землях, в садах, древесных насаждениях имеет положительное значение в борьбе с сорными растениями. В то же время в полевых, кормовых и овощных севооборотах, где чаще всего используются эти гербициды, такое последействие является нежелательным, поскольку нередко повреждаются чувствительные к этим гербицидам культуры, высеваемые или высаживаемые в следующем году после применения гербицидов.

2. Гербициды с коротким остаточным действием. После применения этих гербицидов в рекомендуемых дозах в борьбе с сорняками в следующем году без особого риска можно возделывать сельскохозяйственные культуры согласно их чередованию в севообороте. При использовании гербицидов производных 2,4-Д в посевах, например, зерновых, а 2М-4Х в посевах льна уже через два месяца можно высевать другие культуры.

Состав и формы технических препаратов гербицидов, сроки и способы их внесения применяемые в земледелии гербициды представляют собой технические препараты, содержащие от 10 до 90% действующего вещества (д. в.) химического соединения самого гербицида. В качестве инертных наполнителей, ингредиентов используют различные соединения, придающие техническому препарату хорошую сыпучесть, неслеживаемость при хранении и предотвращающие разложение гербицидов. Для улучшения физико-химических свойств растворов гербицидов, приготавливаемых для внесения в почву, в состав их технических препаратов вводят поверхностно-активные вещества. Благодаря им уменьшается поверхностное натяжение раствора, лучше смачивается раствором гербицида поверхность растения или почвы. Для повышения фитотоксичности гербицида по отношению к устойчивым к нему сорнякам непосредственно перед применением его часто смешивают с некоторыми неорганическими веществами, чаще всего с минеральными удобрениями.

Производимые в настоящее время технические препараты гербицидов обладают различными физико-химическими свойствами.

По физическому состоянию технического препарата гербициды выпускаются в следующих формах.

Смачивающиеся порошки, которые с водой образуют водную суспензию.

Растворимые порошки, которые с водой образуют истинные растворы.

Минерально-масляные суспензии, которые образуют с водой водно-масляные суспензии.

Водные растворы и водорастворимые концентраты. Обе формы препаратов хорошо растворяются в воде в любых соотношениях, однако они легко замерзают при пониженных температурах и при этом теряют свои фитотоксичные свойства.

Концентраты эмульсий, которые образуют с водой нерасслаивающиеся эмульсии различной концентрации.

Гранулированные препараты (размер гранул порядка 0,1- 0,2 мм). Они могут быть растворимыми и нерастворимыми в воде.

Некоторые гербициды, могут быть приготовлены в различных формах.

Сроки внесения гербицидов зависят от биологических особенностей культурных и сорных растений, свойств технических препаратов. При предпосевном внесении гербициды вносятся в почву до посева или посадки возделываемых культур и, как правило, с последующей их заделкой в поверхностный слой почвы боронами либо культиваторами. Обычно в этих случаях применяют почвенные гербициды. При посевное внесение гербицидов осуществляется одновременно с посевом или посадкой сельскохозяйственных культур. Послепосевное - сразу после посева или посадки культур. При довсходовом внесении гербицидами обрабатывают почву за два - четыре дня до появления всходов картофеля, кукурузы, моркови и других культур, но когда уже имеются массовые всходы сорняков. В этом случае применяются гербициды как листового, так и корневого действия. В начале вегетации культурных растений и в период массового появления сорняков, а также на чистых парах и на необрабатываемых участках земли против особо злостных сорняков осуществляется послевсходовое внесение гербицидов листового действия. Эффективность послевсходового применения гербицидов в значительной степени зависит от фазы развития как культурных растений, так и сорняков, количества применяемого гербицида, погодных условий в период внесения гербицидов. Для уничтожения злостных сорняков в послеуборочный период применяют гербициды как листового, так и корневого действия, которые должны полностью инактивироваться ко времени посева либо посадки последующих сельскохозяйственных культур.

Внесение гербицидов в почву и обработка ими сорных растений могут осуществляться различными способами. При оплошном способе препаратом обрабатывают всю поверхность поля. Рядковое внесение гербицидов применяют в посевах пропашных культур. В этом случае обработка гербицидами сорных растений осуществляется только в рядках культурных растений, а борьба с сорняками в междурядьях производится механическим способом почвообрабатывающими орудиями. Ленточное внесение гербицидов позволяет уничтожать сорняки в полосе рядков ленточного посева (моркови, проса и др.). При направленном способе внесения гербицидов ими опрыскивают нижний ярус культурных растений (при их высоте не менее 30-40 см) и почву. При этом низкорослые сорняки и поверхность почвы хорошо смачиваются рабочим раствором гербицида, а плотные покровные ткани и старые листья культурных растений хорошо защищают их нижние части от проникновения в них гербицида. Для уничтожения злостных и карантинных сорняков применяют очаговый способ обработки куртин и отдельных участков необрабатываемых земель.

Ленточное, рядковое и направленное внесение гербицидов в посевах сельскохозяйственных культур более экономно, чем при сплошной обработке посевов, так как при этом уменьшается расход препаратов гербицида на единицу площади без снижения эффективности уничтожения сорняков и, кроме того, имеет экологическое значение, так как почва меньше загрязняется.