В последние годы возросло внимание к строго регламентированному применению пестицидов, исключающему загрязнение окружающей среды и отрицательное влияние на полезные организмы. Произошли принципиальные изменения в ассортименте пестицидов, совершенствуются их формы и способы применения, значительно снижена токсичность препаратов для теплокровных. Если к началу 1960 г. средняя токсичность препаратов в группе инсекто-акарицидов характеризовалась показателем СД5о — 120 мг/кг, то к 1975 г.

Кишечные инсектициды вызывают отравление вредных насекомых при поступлении в организм вместе с пищей. К данной группе пестицидов относится большое количество химических препаратон, которые истин, i у и пси для протрпилпштия семян, как антисептики, для обработки растении и обеззараживания почвы Контактные инсектициды вызывают гибель насекомых при кон-, такте с кожным покровом. Фумиганты — химические вещества, проникающие в организм насекомых и животных через дыхательные пути в виде газа или пара.

При согласовании с Министерством здравоохранения СССР, Министерством сельского хозяйства СССР утверждается «Список химических и биологических средств борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками, разрешенных для применения в сельском хозяйстве», на соответствующий год. Токсикология (toxicon—яд, logos — учение)—наука о ядах и их действии на организмы. Агрономическая токсикология — раздел токсикологии по изучению свойств пестицидов, применяемых в агрономии, действия их на теплокровных животных, насекомых, бактерий, на грибы, растения, биоценозы и экологические системы.

Эффект действия выражают в процентах к контрольному"(без пее-пщида) варианту, учитывая наиболее характерные изменения организма, вызванные данным пестицидом. В итоге получается статпеiический ряд, в ко тором возрастает эффект с повышением юзы По полученным данным строят график зависимости эффекта от доз пестицида. Экспериментальные данные показывают, что зависимость эффекта (в процентах) от дозы выражается несимметричной S-образной кривой, поскольку возрастающие дозы пестицида дают, как правило, постепенно затухающий эффект.

Особенно активен как ингибитор цианид, который подавляет многие ферменты и действует на них в очень малой концентрации. Например, цитохромоксидаза подавляется на 80% цианидом в концентрации 10~8 моля, цитохромпероксидаза — на 50% в концентрации Ю-4 моля. Каталаза подавляется на 50% в концентрации 5-Ю-6, пероксидаза — в концентрации 10~5. Действие цианида проявляется по-разному: он соединяется с металлом и инактивиру-ет активную группу фермента; соединяется с карбонильной группой в ферменте, в кофакторе или в субстрате; как восстанавливающий агент может разрывать дисульфидиые связи, обусловливающие активность фермента.

Гидролиз ядов в организмах может идти как химическим, так и энзиматическим путем. Основную роль в этом процессе играют ферменты: амидазы, нитрилазы, фосфатазы, карбоксиэстеразы и некоторые другие, активность которых в живых организмах довольно велика. Гидролитическое расщепление характерно для пестицидов из группы амидов (пропанид), эфиров различных кислот (эфиры 2,4-Д и 2М-4Х), алкилкарбаматов (севин), арилкарбаматов (кар-бин), органических соединений фосфора (метафос) и галоидопро-изводных углеводородов (гексахлорбутадиен).

Продукты реакции слабо проникают через мембраны к жизненно-важным центрам и быстрее, выводятся из организма. В большинстве случаев в результате гидролиза образуются вещества, менее токсичные для организмов. Однако имеются яды, токсичность которых после гидролитического расщепления увеличивается. Например, ацетилдиптерекс гидролизуется под влиянием ферментов до хлорофоса, более токсичного для насекомых и животных.

Первая характерна для веществ, имеющих нитрогруппу при бензольном кольце (метафос), и приводит к образованию соответствующих аминопроизводных с меньшей физиологической активностью. Дегидрохлорирование (отщепление молекул хлористого водорода) свойственно хлорированным углеводородам и некоторым другим пестицидам и протекает в щелочной среде или при участии ферментов. В результате этой реакции могут образовываться как менее, так и более токсичные продукты.

Различают устойчивость природную, основанную на биологических и биохимических особенностях организма, и приобретенную, или специфическую, появляющуюся только в результате взаимодействия с ядом. Природная устойчивость подразделяется на видовую, половую, фазовую (стадийную), возрастную, сезонную и временную. Этот вид устойчивости возник и существует вне зависимости от применения химических средств защиты растений.

Будучи поглощенными организмом-фильтратором, (например, одним из видов планктонных организмов), стойкие ядохимикаты могут откладываться в тканях и затем попадать в организм рыбы, В последующих звеньях пищевой цепи действие пестицидов, обладающих кумулятивным свойством, усиливается в несколько раз. Так, при поступлении хлорорганических препаратов со стоком дождевых вод в водоемы в количестве 0,00003 мг на 1 л их находили в рыбе в количестве 1—7,4 мг на 1 кг, а в раках 0,5— 0,7 мг на 1 кг (Гопкине, 1966).

Это влияние распространяется также на гидрохимический режим водоема (содержание кислорода, углекислоты, рН, карбонатное равновесие, динамику различных форм азота, органических компонентов) (Л. П. Брагинский, 1975). В реакциях микрофлоры водоемов на воздействие гербицидов наиболее отчетливо проявляется возрастание численности сапрофитных микроорганизмов '(через 2—3 недели после обработки). Некоторые гербициды (диурон, монурон) обладают стерилизующим действием.

П. Брагинский, 1975; Т. В. Хрипко, 1976). Сравнительная оценка различных препаративных форм гербицидов (смачивающиеся порошки, суспензии, эмульсии, гранулированные препараты) показала значительные различия в их действии на водные экосистемы. Обработка гранулированными формами гербицидов дна осушенных или спущенных прудов или локальное внесение гранул весной на самых ранних этапах развития сорняков (при 15—16°С) более безопасны для окружающей среды.

2. Производные триазина, мочевины и тордона — около 18 месяцев. 3. Производные бензойной кислоты и амиды различных кислот около 12 месяцев. 4. Феноксиалкилкарбоновые кислоты, нитрилы, производные толуидина — 6 месяцев. 5. Производные карбаминовой кислоты — до 3 месяцев. 6. Фосфорорганические препараты — менее 3 месяцев. Необходимо отметить, что во многих случаях тип почвы, особенно ее микрофлора, определяют в основном продолжительность разложения большинства пестицидов.

При этом различные пестициды ведут себя неодинаково. Большинство гербицидов и инсектицидов системного действия, акари-циды ич некоторые фунгициды достаточно быстро проникают й передвигаются в растении, оказывая общее действие на весь растительный организм. Некоторые препараты не способны к передвижению и, локализуясь в местах первоначального проникновения, оказывают местное действие. При неправильном применении-пестициды могут повреждать растения: вызывать ожоги, отмирание тканей.

Проникновение через кутикулу во многом зависит от анато-мо-морфологических особенностей покровных тканей. Согласно современным представлениям, кутикула состоит из следующих четырех неравномерно распределенных компонентов: I) кутина — полимеризованных высокомолекулярных кислот и спиртов, обладающих одновременно гидрофильными и липофиль-ными свойствами; 2) кутикулярных гидрофобных восков —низкомолекулярных эфиров жирных кислот и одноатомных спиртов жирного ряда с короткой цепью; 3) пектина — гидрофобного вещества аморфной структуры, проницаемого для воды и полярных: соединений; 4) целлюлозы — гидрофильного вещества с волокнистым строением, обладающего высокой прочностью на растяжение.

4. Строжайшая регламентация использования пестицидов в сельском хозяйстве и других отраслях на основе всестороннего изучения их санитарно-гигиенических характеристик и условий обеспечения безопасности при работе (10. Н. Фадеев, 1975). В настоящее время высокотоксичные и стойкие в природе соединения заменяются малотоксичными и малостойкими. В целях сохранения полезных насекомых для химической обработки необходимо использовать высокоизбирательные препараты, ядовитые только для определенных вредных объектов и малоопасные для естественных врагов вредителей, такие, как гардо-на, фозалон, амифос.

Пестициды, характеризующиеся структурным сходством с природными соединениями организма, включаются в обычный обмен веществ, в результате чего нарушаются функции синтезированных с их участием метаболитов. Так, структурное сходство производных триазина с пиримидиновыми основаниями позволяет им включаться в обмен веществ в качестве антиметаболитов пиримидино-вых оснований, в результате чего происходит синтез неправильно построенных белков.

Под кумуляцией понимают накопление яда в организме в результате неполной детоксикации и вывода из организма или усиление эффекта его действия. Различают кумуляцию материальную и функциональную. Материальной кумуляцией называют накопление в организме токсического вещества в результате повторных контактов. Способностью к материальной кумуляции характеризуются многие препараты из группы хлорорганических соединений и препараты ртути.

По мере открытия новых токсиколого-гитаеничеоких свойств пестицидов, разработки более точных и надежных методов исследования гигиеническая классификация расширяется и совершенствуется. регламенты применения пестицидов Токсичность пестицидов для человека, способность их сохраняться во внешней среде, накапливаться в получаемой продукции требуют установления строгих научно обоснованных рекомендаций, нормативов, ограничений (регламентов) для каждого препарата, обеспечивающих эффективное и безопасное их применение.

В тех случаях, когда по необходимости все же приходится применять стойкие пестициды в более ранние сроки или на культурах, в которых они могут накапливаться, устанавливают регламенты на использование получаемой продукции. Например, запрещается использовать на корм скоту и на силос ботву сахарной свеклы и картофеля, если после обработки гексахлораном прошло менее 75 дней. При обработке гексахлораном садов запрещается использовать на корм скоту траву, произрастающую в междурядьях.

Территория склада с площадью, достаточной для въезда и разворота машин, с навесом, под которым хранится тара, площадкой для обеззараживания тары надежно огораживается. Помещение склада должно быть достаточно просторным с расчетом объема хранимых ядохимикатов. Крыши должны быть исправными, полы — асфальтированными или цементированными. Помещение должно быть оборудовано стеллажами, естественной (окна, форточки) или принудительной вентиляцией.

меры безопасности при применении пестицидов Меры безопасности при применении пестицидов направлены на предотвращение отравления ядохимикатами работающих лиц, загрязнения окружающей среды, контакта с пестицидами посторонних лиц, животных. Во всех случаях применения пестицидов руководитель работ должен заблаговременно (не менее чем за двое суток) поставить в известность администрацию хозяйства, в котором проводятся работы, руководство соседних хозяйств, население о сроках и характере проводимых работ и мерах предосторожности.

). снабженных очистительным устройством. При этом обязательны надежные средства защиты тела, глаз и особенно органов дыхания. Протравливание семян с использованием прилипателей уменьшает концентрацию паров пестицида в рабочей зоне в 9 раз. Запрещается проводить протравливание в бочках и перелопачиванием. Протравливание проводят на открытой площадке или под навесом, расположенным на расстоянии не менее 200 м от жилых помещений.

Для охраны пчел от воздействия ядохимикатов при опылива-нии и опрыскивании в зоне не менее 5 км от пасек необходимо или вывезти пасеку к другому месту медосбора, или убрать пчелиные семьи в зимовники, или же изолировать их другими способами на срок до 5 суток в зависимости от вида ядохимиката. В случаях когда возникает реальная опасность для пчел, следует применять пестициды, менее для них опасные, химическую обработку проводить в поздние вечерние часы, когда пчелы не посещают растения, отдавать предпочтение опрыскиванию, а не опыливанию, использовать не авиационные, а наземные обработки.

Для контроля за проведением химических работ в хозяйствах должны быть специальные книги, в которые записывают по каждому полю время обработок, нормы расхода препаратов, условия проведения обработки. Запись оформляется и подписывается руководителем работы, главным агрономом хозяйства, а также бригадиром или звеньевым и является официальным документом при проверке качества работ, санитарно-гигиеническом контроле продукции и заполнении сертификата при отправке продукции на продажу или заготовку.

В этом случае применима только обработка семян и почвы до всходов при условии, если продукция не приобретает токсических или посторонних органолептических свойств. Органы государственного санитарного надзора должны вести плановый контроль за содержанием остаточных количеств пестицидов в продуктах питания. Продукты, содержащие остатки пестицидов, относящихся к сильнодействующим и высокотоксичным веществам в количествах, превышающих ПДОК, не могут быть использованы в питании, кроме продуктов, подвергающихся термической обработке, в результате которой пестициды разрушаются.

Важную роль в профилактике отравлений имеет рациональное питание, оно повышает сопротивляемость организма к действию Химическая защита растений ядовитых веществ. Пища должна быть богата белками, витаминами, желательно, чтобы она содержала продукты, обладающие обволакивающими свойствами (крахмал, желатин), которые уменьшают раздражающее действие химических соединений и препятствуют их всасыванию. Перед началом работы с ядохимикатами необходим прием пищи.

п.). Работающие с хлорорганическими пестицидами должны употреблять пищу, богатую животными белками (мясо, творог, рыба), солями кальция, витамином В2 (рибофлавин). Следует избегать жиров, так как они способствуют всасыванию ядовитых веществ в организм. В пищевой рацион работающих с фосфорорганическими соединениями должны входить творог, сыр, простокваша, сахар, овощи, фрукты, зелень, гречневая каша, большое количество витамина С.

), инсектициды и фунгициды. Водные растворы пестицидов неудобны для хранения и транспортировки, требуют больших емкостей, испаряются, в холодную погоду замерзают. Водные растворы плохо смачивают листья, так как вода имеет большое поверхностное натяжение, поэтому к ним необходимо добавлять поверхностно-активные вещества ОП-7, ОП-10 и др. Широкое распространение, особенно для малообъемного и экономичного опрыскивания, получили растворы пестицидов в различных органических растворителях.

Каолин как наполнитель образует более легкие дусты, менее пригодные для опыливания с самолета, так как больше сносятся воздушными потоками; их лучше использовать при опыливании наземными машинами. Поверхностно-активные вещества (ПАВ) имеют очень большое значение в улучшении физических свойств рабочих растворов пестицидов. Они способствуют лучшему покрытию и удерживаемости раствора на растениях с плохо смачивающейся поверхностью листьев, так как снижают поверхностное натяжение, при этом устраняется воздушная прослойка между капельками препарата и поверхностью листа.

Концентраты сульфитно-спиртовой барды используются в качестве эмульгаторов эмульсии и стабилизаторов суспензии, а также смачивателей и растекателей рабочих составов, так как они •обладают высокой поверхностной активностью и уменьшают поверхностное натяжение водных растворов. Мыла жидкие и твердые. По химическому составу калиевые или натриевые соли различных жирных кислот. Жидкое мыло по внешнему виду мазеобразная масса или густая жидкость от светло-желтого до темно-коричневого цвета.

В связи с применением ультрамалообъемного опрыскивания изменились представления об эффективных размерах капель пестицидов. Оказалось, что инсектицид в виде мелких капель значительно токсичнее, чем в крупных. Это объясняется тем, что множество мелких капель, попадающих на насекомых и имеющих такой же общий объем, как и одна крупная капля, соприкасается со значительно большей площадью покрова насекомых, поэтому летальная доза инсектицида проникает через кутикулу быстрее.

В настоящее время для УМО готовятся и испытываются специальные инсектицидные препараты: рицифон — 30%-ный раствор нейтрального хлорофоса; карбофос — 40%-ный раствор карбофоса в этилцеллозольве, дилор — 15%-ный раствор в нефитоцидном масле; антио 70%-ный и др. Требуются специальные распылители Многолитражное опрыскивание применяется в следующих случаях: когда препарат фитоциден в повышенных концентрациях, проявляет только контактное действие и требуется обильное смачивание растений, высокотоксичен для человека и допускается к применению при большом разведении (ранцевые опрыскиватели), на небольших участках и для обработки отдельных деревьев.

Аэрозоли широко применяют для борьбы с вредителями садов, для дезинсекции зернохранилищ и складов, теплиц и других помещений. В зависимости от цели применения аэрозоли должны иметь следующую оптимальную дисперсность: при обработке помещений пестицидами фумигационного действия (препарат 242, гамма-изомер гексахлорана и др.) средний размер капель не должен превышать 5 мкм (диапазон дисперсности 0,5—10 мкм); при уничтожении летающих насекомых средний размер капель 20 мкм (диапазон дисперсности 10—30 мкм); для достаточного отложения ядохимиката на растительности—• не более 40 мкм (диапазон дисперсности 20—50 мкм); при мелкокапельном опрыскивании — не более 100 мкм (диапазон дисперсности 50—150 мкм).

Многообразие видов и вредящих форм, особенности строения, биологии и экологии, такие, как мощные защитные покровы, высокая жизнеспособность, плодовитость и приспособляемость к новым условиям, большое количество генераций за один сезон, разнообразие мест обитания, в значительной степени затрудняют борьбу с насекомыми и клещами и изыскание эффективных химических средств защиты. Препараты кишечного действия, эффективные против листогрызущих вредителей, не оказывают влияния на сосущих насекомых и клещей, и, наоборот, системные инсектициды, предназначенные для борьбы с последними, малоэффективны против листогрызущих насекомых.

И н се к т и ц и д ы растительного происхождения у-изомер гексахлорцик-логексана Полихлоркамфен, полихлорпинен Гептахлор, дилор, деспи-роль, тиодан Севин ДДВФ Актеллик, бромофос, во-латон, лебайцид Метафос, трихлормета-фос-3, цианокс Карбофос Хлорофос, ДНОК, нитра-фен Минеральные масла, препараты № 30, ЗОА, ЗОС, ЗОСС, ЗОМ, неф-темасляные эмульсии Гардона Фозалон Фталофос, цидиал (эл-сан) Пиримор Метилмеркаптофос Амифос, антио Базудин, сайфос, фосфамид могут ингибировать процессы нитрификации в течение 1—8 недель и кратковременно подавлять ее общую микробиологическую активность.

12). 9 Химическая защита растений До раскрытия коробочек Для дезинсекции пустых складских помещений применяют дымовые шашки «Гамма», содержащие 60% технического у-изомера, 20% бертолетовой соли, 12% хлористого аммония и 8% уротропина. В дозе 0,5—1 г препарата на 1 м3 они практически полностью уничтожают вредителей запасов (долгоносиков, мучных хрущаков, амбарную моль, мукоедов). Запах ГХЦГ исчезает из помещения уже через трое суток.

П о л и х л о р т е р п е н ы Хлорированные терпены, как и большинство хлорорганических соединений, довольно стойки в полевых условиях и могут сохраняться в почве до 10 лет. При этом могут мигрировать из почвы в водоемы, а также проникать в вегетирующие части растений и накапливаться в них. В рекомендуемых концентрациях эти препараты не ожигают растений. Полихлортерпены — инсектициды кишечного и контактного действия, поражающие нервную систему насекомых; очень токсичны для долгоносиков, земляных блошек и колорадского жука, но сравнительно малотоксичны для пчел; обладают частично и ака-рицидными свойствами, имеют положительный температурный коэффициент, поэтому эффективны лишь при температуре выше 18°С.

При температуре 18—20 °С и естественном освещении инсектицид сохраняется в воде до 60 дней. В легких почвах длительность сохранения полихлоркамфена 3 года, в почвах с большой поглотительной способностью до 10 лет. Остатки инсектицида в почве являются одним из основных источников загрязнения сельскохозяйственных продуктов полихлор-камфеном. В значительном количестве поглощают его из почвы многолетние травы, корне- и клубнеплоды, поэтому установлено предельно допустимое количество этого инсектицида в почве (не более 0,5 мг на 1 кг).

По спектру действия аналогичен полихлоркамфену, но характеризуется репеллентными свойствами. Для человека и животных среднетоксичен (СД50 240—500 мг на 1 кг для мышей), но обладает выраженными кумулятивным и кожно-резорбтивными свойствами. Высокотоксичен при поступлении в организм животных через легкие. Препараты на основе полихлорпинена в силу своей высокой эффективности и дешевизны находят применение для борьбы с вредителями картофеля, сахарной свеклы и зернобобовых' культур.

Характерной особенностью этих инсектицидов является их способность вызывать общее отравление организма при поступлении через кожу. Учитывая их высокую стабильность в различных средах и неблагополучные токсикологические свойства, применение этих соединений сильно ограничено. Для использования в сельском хозяйстве разрешены гептахлор, тиодан, дилор и деспироль. Действующее вещество 1,4,5,6,7,8,8-гептахлор-4,7-эндомети-лен-За,4,7,7а-тетрагидроинден: Чистый гептахлор — белое кристаллическое вещество со слабым камфарным запахом, температура плавления 95—96 °С.

После обработки семян гептахлором отмечается стимуляция роста растений. При опрыскивании всходов препарат не вызывает ожогов и не оказывает отрицательного действия на их рост. Гептахлор —инсектицид контактного и кишечного действия. При внесении его в почву вместе с семенами проявляется также системное и местное фумигационное действие. Всходы растений защищаются от повреждения вредными насекомыми в течение двух недель и более.

Оказывает токсическое действие на печень. При попадании в животные организмы относительно быстро метаболизирует с заменой хлора в 2-экзоположении на гидрок-сильную группу и последующим образованием водорастворимого и малотоксичного транс-2,3-диокси-4,5,6,7,8,8-гексахлор-4,7-эндо-метилен-За,4,7,7а-тетрагидроиндана. 80%-ный смачивающийся порошок дилора рекомендован для применения против колорадского жука на картофеле с нормой расхода препарата 0,3—0,6 кг (0,2—0,5 кг д.

В связи с этим возникла необходимость в акарицидах с различным механизмом действия. В результате работы в этом направлении появилось много веществ, объединенных по объекту действия в.группу специфических акарицидов. Сюда входят различные синтетические органические вещества: производные сульфокислот и сульфоны, хлорорганические и азосоединения, производные угольной и пропионовой кислот и др. Большинство из них не обладает инсектицидными свойствами.

в.) на 1 га; на огурцах закрытого грунта в борьбе с паутинным клещом — в концентрации 0,05—0,2% по препарату с нормой расхода 6—-8 кг (3,0—4,0 кг д. в.) на 1 га; на розах, хризантемах и гвоздике против паутинного клеща — в концентрации 0,2% по препарату с нормой расхода 1—2,2 кг (0,5—1,1 кг д.в.) на 1 га; на цитрусовых в борьбе с красным и серебристым цитрусовым клещами— в концентрации по препарату 0,1—0,2% с нормой расхода 6—8 кг (3,0—4,0 кг д.

Поэтому препарат включен в систему чередования акарицидов для предотвращения появления специфической устойчивости у клещей к акарицидам на различных культурах. Мильбекс не вызывает гибели пчел и полезных насекомых. Для человека, теплокровных животных препарат малотоксичен; (СД5о для крыс 1200 мг на 1 кг). Он проникает через неповрежденную кожу и обладает слабо выраженными кумулятивными свойствами (при дозе '/го от СДбо).

Рекомендован для борьбы с паутинными клещами на хлопчатнике с расходом препарата 2—2,5 кг (1—1,25 кг д.в.) на 1 га. Для обеспечения высокой эффективности обработок необходимо полное покрытие препаратом листьев хлопчатника, что лучше всего достигается при использовании вертолетов, тракторных вентиляторных опрыскивателей и машин с вертикальной подвеской наконечников. На хлопчатнике мильбекс разрешается применять не позднее чем за 20 дней до уборки урожая.

Фосфорилирование фермента сопровождается разрушением активного вещества, ибо после гидролиза фосфорилированной холинэстеразы образуются нетоксичные соединения: В организме теплокровного животного и насекомых происходит фосфорилирование и других ферментов (например, алиэстераз), которое сопровождается быстрой потерей токсичности фосфорорга-нических инсектицидов, так как продукты фосфорилировапия очень быстро гидролизуются с образованием диалкилфосфатов.

Гидролиз органических соединений фосфора фосфатазами является основным метаболическим путем в организмах теплокровных животных, человека, насекомых и растений, приводящим к полной потере токсичности. Чаще всего фосфатаза атакует связь Р—X. Реакция идет по той же схеме, что и химический гидролиз. Разрыв связи Р—О/1/к происходит значительно реже и иногда на более поздних этапах метаболизма после ресщепления молекулы по Р — Х-связи.

Стимуляция ростовых процессов также не об-наруживается. Отрицательного влияния на качество продукции не отмечено. Процессы разрушения фосфорорганических соединений в расте» нии идут очень активно, и даже самые стойкие из них разлагаются за 30—40 дней. При соблюдении сроков последней обработки остатки этих инсектицидов в продуктах или не отмечаются, или не превышают допустимого предела. Производные фосфорной кислоты Смешанные эфиры фосфорной кислоты обладают высокой инсектицидной и акарицидной активностью.