Пестициды. Классификация пестицидов для борьбы с вредителями

Пестицидами (от лат. pestis – зараза, чума и cаеdо – сокращать) называют химические вещества, используемые для борьбы с вредными организмами, повреждающими сельскохозяйственную продукцию, материалы и изделия, а также уничтожающие паразитов и переносчиков болезней человека и сельскохозяйственных животных.

Пестициды

В зависимости от объектов применения выделяют следующие группы пестицидов, которые используются для защиты сельскохозяйственных культур от вредителей:

  • инсектициды – общепринятое в мировой практике собирательное название всех химических средств для защиты растений от насекомых (от лат. insect – насекомое);
  • специфические акарициды – собирательное название средств защиты растений, предназначенных для борьбы с растительноядными клещами (от лат. acari – клещ);
  • инсектоакарициды – средства для защиты от насекомых и клещей;
  • зооциды, или родентициды, – средства защиты растений и урожая, используемые для борьбы с вредными грызунами (от лат. rodent – грызун);
  • моллюскоциды – средства защиты растений от моллюсков (от лат. mollusca – моллюски);
  • нематициды – для борьбы с фитогельминтами (от лат. nematodа – нематода).

Внутри выделенных групп пестицидов иногда выделяют подгруппы. Например, в группе инсектицидов выделяют:

  • афициды (от лат. aphis – тля) – средства для борьбы с тлями;
  • ларвициды (от лат. larva – личинка) – средства, направленные на защиту от личиночной стадии насекомых. Обработка ларвицидами наиболее актуальна перед выходом вредителей из яиц и в период жизнедеятельности личинок первых возрастов, так как на молодых особей, как правило, данные средства действуют лучше;
  • овициды (от лат. ovum – яйцо) – вещества для борьбы с насекомыми и клещами на стадии яиц. Отравляющие компоненты проникают сквозь оболочку яйца и уничтожают зародыш вредителя. «Чистых» овицидов, действующих исключительно на яйца, не так много; чаще препараты угнетают жизнедеятельность вредителей сразу в нескольких фазах. Иногда губительное влияние на яйца проявляется лишь в отношении одного или нескольких видов вредителей, а на других насекомых и клещей пестициды действуют независимо от стадии развития. Так, ацетамиприд из класса неоникотиноидов является овицидом в борьбе с яйцами фруктовой моли, а на вредителей пшеницы, ячменя, томата, огурца и картофеля влияет на протяжении всей их жизни.

Овицидное действие некоторых препаратов может наблюдаться не во всех случаях. Например, многие специфические акарициды уничтожают только летние яйца клещей, а зимние остаются устойчивыми к обработкам (Масай, ВРП). Ряд овицидов требует создания определенных условий для проявления своего действия. Например, индоксакарб губительно действует на яйца чешуекрылых (яблонной плодожорки и др.) и важным фактором для проявления его эффекта является влага.

Губительное действие препаратов развивается по нескольким механизмам, действующим по отдельности или вместе:

  • проникновение вещества через оболочку яйца (трансовариальное токсическое действие) и предотвращение выхода из него вредителя;
  • уничтожение только что вышедших личинок, питающихся тканями листьев и стеблей: они поедают вместе с пищевым субстратом частицы овицидов, которые вызывают отравление личинок (наиболее эффективно в отношении минирующих насекомых, прогрызающих листья прямо под яйцевой оболочкой);
  • стерилизация насекомых: препарат проникает в тело самки и в яйцо, нарушая процессы формирования органов. В результате после откладки яйцо не развивается. Подобное влияние проявляется и при обработке самцов: в момент спаривания они передают овицид и самке. Такое действие наблюдается у многих ингибиторов синтеза хитина.

Эффект овицидов развивается с разной скоростью; он проявляется быстрее и более заметен, если обработка препаратом была произведена до момента откладки яиц, а не после.

В дополнение к вышеназванным группам инсектицидов применяют и биологически активные соединения, регулирующие развитие вредных организмов:

  • аттрактанты (от лат. attraho – притягивать к себе, привлекать) – вещества для привлечения насекомых в ловушку. Аттрактанты воздействуют на пищевые рецепторы насекомого, которое в поисках ароматной пищи попадает в ловушку;
  • феромоны (от греч. phero – несу, hormao – возбуждаю, привожу в движение) – вещества экстрагормонального типа, выделяемые в атмосферу насекомыми одного вида в качестве сигналов следа, пищи, агрегации, спаривания и т. п.; подобные соединения используют в сельском хозяйстве для привлечения вредителей в ловушки с целью последующего их уничтожения;
  • ювеноиды (от лат. juvenoids) – синтетические аналоги гормонов насекомых, регулирующих их постадийное развитие. Ювеноиды вызывают нарушение в метаболизме насекомых, препятствуют превращению личинок в куколки или вызывают появление нежизнеспособных куколок. Благодаря этим свойствам ювеноиды используются для борьбы с насекомыми, у которых вредоносными являются взрослые особи;
  • афиданты (антифиданты, антифидинги) (от англ. feed – питаться) – вещества, уменьшающие аппетит у вредных насекомых или совсем отпугивающие их от пищи;
  • репелленты (от лат. repellents – отталкивать) – вещества для отпугивания вредных насекомых от растений, животных, человека;
  • стерилизаторы (от лат. sterilis – бесплодный, стерилизованный) – вещества, действующие на половую систему вредных насекомых и предотвращающие таким образом их размножение, что сокращает численность популяции.

В зависимости от активного действующего вещества препараты для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур можно разделить на два класса: неорганические и органические соединения.

Согласно действующему Государственному реестру средств защиты растений и удобрений, разрешенных к применению на территории Республики Беларусь (далее – Государственный реестр средств защиты растений), действующим веществом неорганических препаратов могут быть фтор (фосфид магния, фосфид алюминия) и сера. На основе фосфида магния создан препарат Магтоксин, на основе фосфида алюминия – Фостоксин, Фумифаст и Дакфосал, а на основе серы – ПСК, ВР, Климат серная дымовая шашка и Топазио, ВДГ. Раньше также применяли неорганические инсектициды на основе бария, мышьяка и ртути.

К органическим препаратам относится подавляющее количество ныне зарегистрированных препаратов разных химических классов: синтетические пиретроиды, фосфорорганические соединения, неоникотиноиды, фенилпиразолы, кетоенолы, карбаматы и др.

По способу проникновения в организм вредителя препараты подразделяются на три группы:

  1. контактные препараты, вызывающие отравление вредителей при контакте с любой частью их тела. Они проникают через наружные покровы и наиболее эффективны против личинок первых возрастов, так как их тело еще не покрыто хитиновым слоем. Контактным действием обладают практически все инсектициды, акарициды и моллюскоциды;
  2. кишечные препараты, вызывающие отравление вредителей при попадании пестицида вместе с пищей в кишечник. Они эффективны против насекомых, имеющих различные типы ротовых аппаратов. Действие этих веществ начинается после поступления препарата в организм вредителя со съеденной растительной массой. Кишечное действие свойственно, так же как и контактное, всем инсектицидам, родентицидам и моллюскоцидам. В то же время из группы акарицидов кишечное действие имеется только у представителя пиразолов – тебуфенпирада (Масай, ВРП). Кишечные препараты эффективны в течение 3–7 дней. Факторы, разрушающие действующие вещества (фотолиз) или способствующие смыву с поверхности растений (атмосферные осадки, орошение), снижают продолжительность защитного действия;
  3. фумиганты (от лат. fumigo – окуриваю, дымлю) – вещества, применяемые в паро- и газообразном состоянии для уничтожения вредителей. В организм вредителей они проникают через дыхательные пути. Могут применяться для обеззараживания складских помещений и теплиц, а также для дератизации (уничтожения крыс). Фумигационным действием обладают соединения на основе фосфида магния и фосфида алюминия (Фостоксин, Магтоксин, Фумифаст и др.), некоторые
    фосфорорганические соединения (пиримифос-метил), вещества класса карбаматов (карбофуран), соединения серы (серная дымовая шашка Климат, Топазио, ВДГ) и некоторые другие соединения.

По современной терминологии фумигантом называется химикат, который при требуемых температуре и давлении может сохраняться в газообразной фазе в летальной концентрации для данного вредного организма.

Испарение фумигантов играет важную технологическую роль при вводе препарата в объем, где происходит обеззараживание; скорость испарения, в свою очередь, находится в прямой зависимости от точки кипения и скрытой теплоты испарения фумиганта.

Точка кипения различных химических соединений обычно повышается с ростом их молекулярной массы. Исключение в данном случае представляет бромистый метил.

По своим физическим свойствам фумиганты могут быть разделены на три главные группы:

  1. фумиганты с низкой точкой кипения, которые кипят при комнатной или умеренной температуре (бромистый метил, цианистый водород). Их приходится хранить в баллонах или герметично запаянных жестянках. Так, бромистый метил в виде сжиженного газа хранится в баллонах разной массы (50, 70, 100 кг нетто). Давление внутри баллона 2–3 атмосферы (в Беларуси не применяется);
  2. фумиганты с высокой точкой кипения. Они хранятся в металлических бочках, как, например, металлилхлорид (в Беларуси не применяется);
  3. фумиганты в виде твердых тел или порошков, которые выделяют газы при определенных условиях. Так, фосфид алюминия и фосфид магния под влиянием влаги воздуха или продукции выделяют газо-
    образный фосфин (фосфористый водород). Чтобы избежать преждевременного контакта твердых субстратов с влагой воздуха, препараты фосфина хранят в герметично запаянных упаковках.

Большинство препаратов способно совмещать пути проникновения в организм вредителей. Так, например, фосфорорганический инсектицид Актеллик, КЭ (пиримифос-метил) действует губительно через кожные покровы (контактное действие), пищеварительную (кишечное действие) и дыхательную системы (фумигационное действие). Поэтому препарат можно применять как в период вегетации сельскохозяйственных культур, так и для борьбы с вредителями запасов.

По способности проникать в ткани и передвигаться в защищаемом растении препараты, предназначенные для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, подразделяются на три группы: контактные, глубинные (трансламинарные, квазисистемные, локально-
системные) и системные.

Контактные препараты не передвигаются по растению и защищают от вредителей только обработанные части его. Гибель вредителей происходит при поедании токсицированной пищи (вредители с грызущим ротовым аппаратом) или же при получении летальной дозы через кожные покровы.

Действующее вещество контактных ядов не проникает в паренхиму листьев, поэтому не может контролировать скрыто живущих вредных объектов (личинки смородинной стеклянницы, свекловичной мухи, стеблевых пилильщиков и др.), и не попадает в сосуды ксилемы и флоэмы, что делает контактные препараты не очень эффективными при защите от сосущих вредителей. Но в то же время, если обработка проведена качественно и достигнуто максимальное покрытие растительной поверхности и поверхности тела вредителей, можно достичь высокой биологической эффективности пестицида. Контактным действием обладают практически все пестициды, предназначенные для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.

Длительность контактного защитного периода зависит от множества факторов: водо- и липидорастворимости молекулы действующего вещества, ее летучести, климатических условий, эффективности ПАВ, устойчивости к гидролизу и фотолизу и др. В среднем контактные препараты обеспечивают защиту на протяжении 3–5 дней. Но есть вещества, у которых контактное действие не более суток. Например, авермектины не являются стойкими соединениями, на поверхности растений, почвы и воды при действии солнечных лучей и кислорода их период полураспада составляет всего 12 ч. Также следует помнить, что препараты, обладающие только контактным действием (Аполло, КС – д. в. клофентезин), не обеспечивают защиту меристематических (молодых) тканей.

Глубинный эффект (трансламинарный, квазисистемный, локальносистемный) – способность химического вещества проникать внутрь обрабатываемой поверхности растений, частично перераспределяться в их тканях и перемещаться на незначительные расстояния. Глубинный эффект является «промежуточным звеном» между контактным действием, когда вещество проявляет свои свойства только на поверхности растения, и системным, когда оно проникает внутрь и передвигается по сосудистой системе. Возможность использовать препараты с трансламинарной активностью особенно важна при борьбе со скрытопитающимися вредителями.

Глубинным действием обладает достаточно много веществ, относящихся к разным химическим классам. Они есть как среди инсектицидов (пиримифос-метил, хлорантранилипрол, хлорпирифос, фипронил, малатион и др.), так и среди специфических акарицидов (тебуфенпирад). Тот же самый абамектин из группы авермектинов, которые быстро распадаются на поверхности растений, за короткое время проникает внутрь листьев и оказывает нейротоксическое влияние на вредных клещей и насекомых, которые питаются этими листьями.

Применение препаратов с трансламинарной активностью не только эффективно в своей сфере применения, но и выгодно экономически. Быстрое проникновение в ткани листьев делает эти средства более устойчивыми к осадкам и другим неблагоприятным погодным условиям. Глубинные препараты, так же как и контактные, не защищают молодой прирост от вредителей. Период их защитного действия зависит от скорости метаболизма действующего вещества, но в среднем составляет 5–10 дней.

Системные инсектициды и инсектоакарициды способны передвигаться по сосудистой системе растения и отравлять поедающих его насекомых. Первые системные препараты, способные воздействовать на насекомых и клещей, были синтезированы в 1946 г. и относились к органическим соединениям фосфора. Часть из этих средств обладала достаточной избирательностью, в связи с чем их начали активно применять для защиты растений. В настоящее время перечень пестицидов подобного действия значительно расширился.

Системным действием обладают вещества, относящиеся к разным химическим классам: фосфор-органическим соединениям (диметоат, диазинон), неоникотиноидам (тиаметоксам, клотианидин, ацетамиприд и др.), кетоенолам (спиротетрамат) и др. Важным преимуществом системных препаратов является их способность контролировать не только вредителей, питающихся открыто на растениях, но вредителей, обитающих внутри растительных тканей или в местах, недоступных для обработки. Системные яды особенно эффективны в отношении тлей, трипсов, клещей и других вредителей с колюще-сосущим ротовым аппаратом, питающихся клеточным соком защищаемых растений. Вещества с системным действием способны передвигаться к меристематическим тканям и обеспечивать их надежную защиту. А, как известно, самки-расселительни-цы многих видов тлей образуют новые колонии на молодых побегах и листьях.

Системные инсектициды используются для обработки посевного и посадочного материала (защита от почвообитающих вредителей и вредителей всходов) и растений в период вегетации. В качестве протравителей в настоящее время широко используются системные инсектициды класса неоникотиноидов, в частности имидаклоприд. Препараты, проникающие в растения, долгое время сохраняются в них в действующих концентрациях, поэтому в целом продолжительность их защитного влияния больше, чем у контактных и глубинных средств, и составляет у большинства 10–14 дней. Некоторые инсектициды защищают и более продолжительное время, например неоникотиноиды.

Но нужно иметь в виду, что к системным препаратам довольно быстро формируется резистентность, особенно к фосфорорганическим соединениям.

В последние годы все большую популярность и актуальность приобретает классификация инсектицидов и акарицидов по резистентности (IRAC). Основателем и разработчиком данной классификации является Комитет по изучению и предотвращению резистентности вредителей к инсектицидам (Insecticide Resistance Action Committee). Согласно классификации по IRAC, инсектициды и акарициды подразделяются на следующие группы:

  1. Ингибиторы ацетилхолинэстеразы:
  • 1А. Карбаматы (в Беларуси разрешены для применения два действующих вещества – метомил, пиримикарб).
  • 1В. Фосфорорганические соединения (пиримифос-метил, диазинон, фозалон, диметоат, малатион, хлорпирифос).
  1. Ингибиторы гамма-аминомасляной кислоты:
  • 2А. Циклодиеновые органохлорины (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  • 2В. Фенилпиразолы (фипронил).
  1. Препараты, нарушающие работу натрий-калиевых каналов в синапсах нервной системы насекомых:
  • 3А. Синтетические пиретроиды (бифентрин, дельтаметрин, циперметрин, лямбда-цигалотрин, эсфенвалерат, тау-флювалинат и др.).
  • 3В. Хлорорганические соединения (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  1. Конкурентные модуляторы никотиновых ацетилхолиновых рецепторов:
  • 4А. Неоникотиноиды (таметоксам, ацетамиприд, имидаклоприд, клотианидин, тиаклоприд).
  • 4В. Никотин.
  • 4С. Сульфоксимины (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  • 4D. Бутенолиды (флупирадифурон).
  • 4Е. Мезоиониксы (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  1. Аллостерические модуляторы никотиновых ацетилхолиновых рецепторов (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  2. Активаторы h-глютамина и гамма-аминомасляной кислоты (аверсектин С, абамектин и эмамектин бензоат).
  3. Препараты, нарушающие развитие вредителя (метаморфоз):
  • 7А. Аналоги ювенильного гормона (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  • 7В. Феноксикарб (в Беларуси препарат Инсегар на основе феноксикарба был разрешен для применения до мая 2016 г.).
  • 7С. Пирипроксифен (в Беларуси не зарегистрирован).
  1. Различные неспецифические ингибиторы:
  • 8А. Алкилгалогениды (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  • 8В. Хлоропикрин (в Беларуси не зарегистрирован).
  • 8С. Фториды (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  • 8D. Бораты (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  • 8Е. Тартар эметик, или рвотное средство (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  • 8F. Изотиоцианаты (аллилизотиоцианат).
  1. Вещества, нарушающие функции хордотональных органов посредством действия на транзиторный рецепторный ванилоидный канал:
  • 9B. Пиридины (пиметрозин).
  • 9D. Пиропены (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  1. Ингибиторы роста клещей:
  • 10А. Тетразины (клофентезин), а также вещества дифловидазин и гекситиазокс, которые отсутствуют в белорусском Государственном реестре средств защиты растений.
  • 10В. Этоксазол (в Беларуси не зарегистрирован).
  1. Бактериальные инсектициды, увеличивающие проницаемость стенок среднего отдела кишечника:
  • 11А. Bacillus thuringiensis.
  • 11В. Bacillus sphaericus.
  1. Ингибиторы митохондриальной АТФ-синтазы:
  • 12А. Диафентиурон (в Беларуси не зарегистрирован).
  • 12В. Органотиновые митициды (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  • 12С. Эфирсульфиты (пропаргит).
  • 12D. Тетрадифурон (в Беларуси не зарегистрирован).
  1. Препараты, нарушающие процесс окислительного фосфорилирования (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  2. Блокаторы каналов никотиновых ацетилхолиновых рецепторов (на данный момент в Беларуси разрешенных препаратов нет, но в первом десятилетии XXI в. применялся препарат на основе бенсултапа).
  3. Ингибиторы биосинтеза хитина (тип 0) (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  4. Ингибиторы биосинтеза хитина (тип 1) (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  5. Препараты, нарушающие процесс линьки у насекомых (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  6. Агонисты рецептора экдизона, ответственного за процесс линьки насекомого (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  7. Агонисты рецептора октопамина (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  8. Ингибиторы электронного транспорта в митохондриальном комплексе III:
  • 20А. Гидраметилнон (в Беларуси не зарегистрирован).
  • 20В. Ацехиноцил (в Беларуси не зарегистрирован).
  • 20С. Флуакрипирим (в Беларуси не зарегистрирован).
  • 20D. Бифеназат (в Беларуси не зарегистрирован).
  1. Ингибиторы электронного транспорта в митохондриальном комплексе I:
  • 21А. Пиразолы (тебуфенпирад), а также вещества феназахин, фенпирокситим, пиримидифен, пиридабен, тольфенпирад, которые отсутствуют в белорусском Государственном реестре средств защиты растений.
  • 21В. Ротенон (в Беларуси не зарегистрирован).
  1. Блокаторы натриевых каналов:
  • 22А. Оксадиазины (индоксакарб).
  • 22В. Семикарбазоны (метафлумизон).
  1. Ингибиторы ацетил-СоА-карбоксилазы. К данной группе относится химический класс кетоенолы, или тетроновые кислоты (спиродиклофен, спиротетрамат).
  2. Ингибиторы электронного транспорта в митохондриальном комплексе IV:
  • 24А. Фосфиды (фосфид алюминия, фосфид цинка).
  • 24В. Цианиды (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  1. Ингибиторы электронного транспорта в митохондриальном комплексе II:
  • 25А. Производные бета-кетонитрила (разрешенных препаратов в Беларуси нет).
  • 25В. Карбоксанилиды (разрешенных препаратов в Беларуси нет).

Группы 26 и 27 в настоящее время не назначены.

  1. Активаторы рецептора рианидина, регулирующие нервную и мышечную активность насекомых. К данной группе относится химический класс антраниламиды (хлорантранилипрол, циантранилипрол).
  2. Вещества, нарушающие функции хордотональных органов, но в отличие от 9-й группы они не действуют на транзиторный рецепторный ванилоидный канал (разрешенных препаратов в Беларуси нет).

ООН. Данная группа не имеет цифрового обозначения. В ее состав входят соединения с неизвестным или неопределенным механизмом действия (азадирахтин, бензоксимат, бромопропилат, хинометионат, сера и др.). Из всех веществ данной группы на сегодняшний день только сера разрешена для применения на территории Беларуси.

Вышепредставленная классификация по мере появления новых действующих веществ и изучения механизмов действия и развития резистентности будет совершенствоваться, дополняться и изменяться.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *