VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Введение

Уже на заре развития земледелия человек столкнулся с проблемой вредителей. По мере развития растениеводства эта проблема приобретала все большее значение. Увеличение площади земель, отводимых под возделываемые растения, появление монокультур и некоторые другие процессы привели к такому возрастанию численности вредителей, что не обращать на это внимания стало невозможным. Вредным может считаться любое животное, растение или другой организм, нежелательный в данное время или в какой-то ситуации главным образом по медицинским, экономическим или эстетическим соображениям. На протяжении столетий люди изобрели различные способы борьбы с вредителями и сорняками. Такие способы, как севооборот, осушение болот, прополка, ловушки для вредителей и сетки от насекомых, могут считаться классическими и применяются до сих пор. Однако сегодня эту проблему стараются решать с помощью пестицидов.

Пестициды - вещества, применяемые для борьбы с вредными организмами. Иногда к пестицидам относят и репелленты.

Пестициды делят на группы в зависимости от того, какие организмы они поражают. Гербициды применяют против сорных растений; бактерициды – против бактерий; фунгициды – против паразитических грибов; альгициды – против водорослей. Для борьбы с животными-вредителями используются инсектициды (против насекомых), акарициды (против клещей), родентициды (против грызунов), авициды (против птиц) и т.д. Как правило, пестициды – это яды, но не всегда; к ним относят также десиканты (иссушающие организм средства) и регуляторы роста. Большинство пестицидов – химические соединения, но тоже не всегда; для борьбы с сорняками и вредителями используются также вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы.

Фунгициды («fung» – гриб, «cide» – сокращать) — химические вещества для борьбы с грибными болезнями растений (бордосская жидкость, серный цвет и др.), а также для протравливания семян (формалин, фундазол, гранозан, меркуран) с целью освобождения их от спор паразитных грибов (типа головни для зерновых семян). Главная область применения фунгицидов – защита сельскохозяйственных культур от болезней. Используют фунгициды в соответствующей форме путем опрыскивания или опыления растений, обработки почвы либо как протравители семян; применяют также в технике как антисептические средства для защиты неметаллических материалов от биоразрушения и в медицине как противогрибковые средства. Каждый фунгицид обладает определенным спектром действия против разных видов грибов (а иногда также бактерий) и не является универсальным. [5]

Целью данной работы являлось характеристика фунгицидов различного состава, обзор их свойств, области и цели применения, а также влияние различных факторов на их структуру и эффективность: влияние рН среды, УФ-излучения, а также влияния ионов тяжелых металлов, содержащихся в почве, образования комплексов с этими ионами.

Актуальность работы заключается в прогнозировании процессов, происходящих с фунгицидами в объектах окружающей среды (почве, воде) и поиске путей их эффективного и рационального использования с минимальным ущербом для природы и человека.

При выполнении работы стояли следующие задачи:

1. Изучить процесс гидролиза фунгицидов под влиянием различных факторов: рН среды, УФ-излучение, присутствия ионов тяжелых металлов.

2. Определить влияние ионов тяжелых металлов на эффективность фунгицидов.

1. Обзор литературы

1.  

   1. История фунгицидов

Заболевания растений, такие, как гнили, ржавчины и пятнистости, знакомы человечеству с древнейших времен, с тех самых пор, как люди начали целенаправленно выращивать определенные культуры. Задолго до нашей эры появились и первые рекомендации, касающиеся защиты ценных растений.

Примерно в 1000-800 году до н.э. Гомер впервые упомянул о том, что бороться с заболеваниями растений можно при помощи окуривания серой. Не исключено, что в свое время этот метод широко применялся в борьбе с оидиумом винограда и ржавчинами злаковых. Демокрит (400 лет до н.э.) предложил другой способ защиты: опрыскивание растений настоем маслин для профилактики гниения.

Рекомендации стали более стройными и многочисленными с началом новой эры. Плиний Старший в своем труде «История природы» осветил известные на тот момент данные о заболеваниях растений и методах борьбы с ними. Например, болезни зерна (речь, судя по всему, идет о головне) он рекомендовал предупреждать, пропитывая семена вином либо смешивая их во время хранения с измельченными листьями кипариса.

Только в начале XVII века сельское хозяйство стало развиваться в соответствии с научными принципами. Основные заболевания растений были описаны и классифицированы, для их лечения и профилактики активно предлагались различные методы. К примеру, рак плодовых было рекомендовано устранять удалением поврежденной древесины и обработкой дефектов коровьей мочой, уксусом либо смесью свиного помета и мочи (Паркинсон, 1629). Позже, в 1950 году, Ремнант предложил защищать семена пшеницы от твердой и вонючей головни, выдерживая их в растворе соли (кстати, это был первый химический метод предпосевной обработки семян).

На протяжении следующего столетия перечень эффективных методов защиты обогатился. В 1705 году Хомберг открыл профилактические свойства сулемы (хлорной ртути), защищающей древесину от гниения. Вслед за этим Лукант ввел в обращение способ защиты семян пшеницы от головни путем их протравливания смесью мышьяка, извести и хлорной ртути.

К сожалению, развитие химической защиты растений долгое время ограничивалось незнанием этиологии некоторых заболеваний и биологии их возбудителей. Но в 1775 г. Тиллет обосновал происхождение и особенности передачи твердой головни пшеницы и вывел основные принципы распространения и «поведения» патогенов растений. Вслед за этим последовал еще перечень публикаций и работ других талантливых естествоиспытателей. С 1761 года в практику защиты были введены препараты меди, ее сульфат начал использоваться для обработки семян пшеницы.

На протяжении XIX века в практике растениеводства произошел еще ряд важных событий. 1802 г. – Форсит предложил бороться с мучнистой росой при помощи смеси из табака, сока ягод бузины, негашеной извести и серы. 1807 г. – Первост заложил основы для лабораторного исследования фунгицидов, продемонстрировав результаты опытов, посвященных влиянию сульфата меди на прорастание хламидоспор головни. 1824 год – Робертсон вводит в практику борьбу с мучнистой росой при помощи смеси серы и мыла, чтобы добиться лучшего покрытия растений препаратом.

В середине XIX века началось активное исследование оидиума винограда, для защиты от которого были предложены обработки серой (Туккери) и полисульфидами кальция («жидкость Гризона»). В 1881-1887 была изучена природа фитофтороза картофеля, Енсеном была рекомендована стерилизация клубней теплым воздухом. Этот же автор советовал очищать семена ячменя от возбудителей головни, прогревая их в теплой воде.

В конце XIX века открыта бордоская жидкость, примененная вначале для защиты винограда от милдью, а затем для борьбы с болезнями на других культурах. Пьеру Милярде, который ее предложил, позже был установлен памятник в знак больших заслуг в городе Бордо. Из российских ученых большой вклад в развитие защиты растений от грибных и бактериальных заболеваний внесли М.С. Воронин, Н.А. Пальчевский, Н.В. Сорокин, А.С. Бондарцев и другие.

Основное количество применяемых сейчас фунгицидов было синтезировано уже в XX веке. При помощи современных монокомпонентных и комбинированных препаратов удается добиться значительных успехов в защите растений от заболеваний. Тем не менее, проблема болезней продолжает существовать и нуждается в постоянном улучшении технологии, способов и средств обработки культур.[4]

1.  

   1. Классификация фунгицидов

Любая классификация носит несколько условный характер вследствие того, что ограничить какими-то рамками естественные явления и процессы очень трудно. В некоторых условиях фунгициды могут проявлять разный характер действия, что зависит от вида растений, фитопатогенного объекта, дозы, способов и сроков применения. Кроме того, препараты могут проявлять некоторое побочное действие. Некоторые вещества обладают универсальными фунгицидными свойствами, поэтому их используют для различных целей.

1.  
   1.  

      1. По химической природе

         1. Неорганические

Представлены преимущественно медь-, серо- и ртутьсодержащими препаратами, однако последние почти потеряли практическое значе­ние. Некоторые медь- и серосодержащие фунгициды широко исполь­зуются в настоящее время, но в основном в силу их низкой стоимости, отсутствия проблем резистентности и определенных традиций.

Активность медьсодержащих фунгицидов основана на способности ионов меди взаимодействовать с сульфгидрильными группами ферментов и коферментов, а также с аминогруппами грибной клетки, вызывая осаждение, или денатурацию, белков. Кроме того, являясь сильными окислителями, эти фунгициды могут ускорять внутриклеточные окислительные процессы. Важная роль в фунгитоксичности принадлежит сорбционной способности протоплазмы клеток грибов и переходу ионов меди в раствор из осадка на листьях. Растворенная медь адсорбируется спорами, равновесие нарушается, и часть меди снова переходит в растворимое состояние. Процесс протекает до тех пор, пока спора не кумулирует токсическую дозу. Переводу меди в раствор способствуют углекислота, аммонийные соли и другие вещества, присутствующие в атмосфере, осадках, росе, выделениях листьев, спор грибов. Медьсодержащие препараты ядовиты для теплокровных животных и человека.

Медный купорос получается при обработке медных отходов серной кислотой. Представляет собой кристаллы синего цвета, без запаха, хорошо растворяется в воде. Применяется в борьбе с мильдью винограда, паршой, плодовой гнилью, черным раком плодовых способом опрыскивания 0,5—1%-ным раствором ранней весной и поздней осенью. Малоядовит и неогнеопасен.

Хлорокись меди. Получается при взаимодействии хлорной меди и извести. Это твердое кристаллическое веществосветло-зеленого цвета, не растворяется в воде и органических растворителях. Выпускается в виде смачивающихся порошков с содержанием действующего вещества от 50 до 90%. Препарат эффективен против парши и плодовой гнили яблок и груши, мильдью винограда, фитофтороза картофеля и томатов и многих других заболеваний растений.

Бордоская жидкость получается при смешивании раствора медного купороса и известкового молока. Бордоская жидкость применяется способом опрыскивания 1%-ным раствором в борьбе с мильдью винограда, паршой яблони и груши, фитофторозом картофеля, церкоспорозом сахарной свеклы и другими болезнями. Она должна употребляться всегда свежая. Поэтому ее следует приготовлять в таком количестве, которое необходимо израсходовать за день. Против красной пятнистости сливы, клястероспориоза косточковых рекомендуется применять ранней весной 3%-ную бордоскую жидкость в виде голубого опрыскивания.

Неорганические ртутные фунгициды осаждают белки в клетках микроорганизмов. Они могут подавлять практически все ферменты. Считается, что проникновение ртути в клетку и ее токсичность зависят от способности растворяться в жире. Из раствора поглощаются и анионы, и катионы, т. е. молекулы неорганических ртутных препаратов, которые растворяются в липидах мембраны.

Сулема HgCl2 получается при растворении окиси ртути в соляной кислоте. Представляет собой белый и сероватый кристаллический порошок. Применяется для мокрого протравливания семян овощных культур в борьбе против бактериального рака томатов, сосудистого бактериоза капусты и др. Растворы сулемы применяют для обеззараживания почвы в открытом грунте против килы капусты. Сулема в виде 1%-ного раствора применяется для обеззараживания саженцев плодовых культур против корневого рака. Так как сулема относится к группе сильнодействующих ядов, применение ее в настоящее время ограничено.

НИУИФ-2 (гранозан) (C2H5HgCl) — ртутно-органический препарат, действующим началом которого является этилмеркурхлорид в количестве 2%. Представляет собой белый или желтоватый порошок, обладающий специфическим неприятным запахом, в воде не растворяется. Препарат применяется для сухого протравливания и для протравливания с увлажнением преимущественно семян зерновых культур: против твердой головни (Tilletia caries Tul.) и фузариоза пшеницы, стеблевой и твердой головни ржи, твердой головни ячменя, твердой и пыльной головни овса, пыльной головни проса, пузырчатой и пыльной головни кукурузы. Препарат сильно ядовит.

Фунгицидность серы обусловлена продуктами ее окисления или восстановления, так как сама сера не активна. В отличие от других препаратов не накапливается в спорах. Внутри или в оболочке жизнеспособных спор превращается в сероводород, который выделяется до тех пор, пока спора остается жизнеспособной. Сероводород ингибирует каталазу, цитохромоксидазу и лактазу, однако основная причина фунгитоксичности серы заключается в ее способности акцептировать водород, препятствуя нормальному течению реакций гидрирования и дегидрирования.

Молотая сера получается размолом комовой или черенковой серы. Это порошок светло-желтого цвета с размером частиц от 5 до 30 мк. Содержание серы 95—99%. Молотая сера — наиболее распространенная форма серы, употребляемая в защите растений от болезней. Она применяется для опыливания растений в борьбе с мучнистой росой бобовых культур, сахарной свеклы, хмеля, винограда, с актракнозом тыквенных в количестве 15—25 кг/га. Кроме того, применяется для газового обеззараживания или окуривания парников и теплиц. Фунгицид малоядовит, но огнеопасен.

Коллоидная сера (паста газовой серы) представляет собой порошок серого или желтоватого цвета, содержащий до 30% влаги; легко смачивается водой и дает устойчивые суспензии. Это наиболее эффективная форма серы и применяется она для борьбы с мучнистой росой огурцов и других тыквенных опрыскиванием суспензией в концентрации 0,5—1,0%. Этот фунгицид используют в борьбе с бурой ржавчиной пшеницы. Малоядовит, но огнеопасен.

Известково-серный отвар (ИСО) в готовом виде представляет темно-красную жидкость, состоящую из смеси воды, серы и негашеной извести в соотношении 17:2: 1. Применяется ИСО в борьбе с мучнистой росой на сахарной свекле, горохе, фасоли, с антракнозом огурцов летним опрыскиванием раствором в концентрации 0,5° по Боме; ранней весной в садах в борьбе с паршой, ржавчиной, мучнистой росой, черным раком в концентрации 3—5° по Боме и осенью на виноградниках в борьбе с оидиумом, антракнозом и церкоспорозом в концентрации 5° по Боме. При разложении ИСО выделяется ядовитый газ сероводород, поэтому во время работы с ним необходимо надевать резиновые перчатки и избегать попадания брызг препарата на кожу лица и внутрь организма.

К неорганическим фунгицидам относятся также соединения никеля (сернокислый никель, хлористый никель), железа (железный купорос), марганца и калия.[10]

1.  
   1.  
      1.  

         1. Органические

Органические фунгициды делят на не содержащие в своем составе тяжелых металлов (ртуть, олово) и содержащие. Органические фунгициды относятся к различным классам химических соединений. К важнейшим относятся производные гетероциклических соединений, дитиокарбаматов, серной кислоты, тиоцианатов ароматического ряда, фенола, фосфорорганические соединения, хлорпроизводные ароматических углеводородов, альдегида, галоидалканы, мышьякосодержащие препараты, соли нафтеновых кислот, нитросоединения, оловоорганические и ртутьорганические соединения, хиноны. Фунгициды, относящиеся к гетероциклическим соединениям в настоящее время занимают ведущее место. К ним относятся различные азотсодержащие производные пиримидина, имидазола, пиразола и др. Из органических фунгицидов наиболее широкое применение в борьбе с болезнями растений нашли дитиокарбаматы. Производные фенола, подразделяющиеся на нитрофенолы и хлорфенолы, известны не только своими фунгицидными, но и высокими бактерицидными свойствами. Они отличаются избирательностью действия. Многие препараты эффективны в борьбе против микроорганизмов, вызывающих биологическое разрушение неметаллических материалов, особенно древесины. Вещества, относящиеся к галогеналкилфенолам, проявляют наивысшую фунгицидную активность.

Фосфорорганические фунгициды стали применяться в сельском хозяйстве относительно недавно. Эти препараты относительно быстро метаболизируются в растениях, почве, воде и в других объектах внешней среды, поэтому в меньшей степени способны накапливаться в природных условиях, включаясь в цепи питания. Фосфорорганические фунгициды обладают высокой избирательностью действия, некоторые из них способны проникать в растения.

Фосэтил алюминия эффективен против фикомицетов и пероноспоровых грибов, но является малоэффективным против фитофтороза томата и картофеля. Вещество ускоряет процесс образования растением токсичных для грибов веществ – фенольных соединений. Они, накапливаясь, преграждают путь к клеткам растения и препятствуют проникновению гриба в ткани. Фунгицид избирателен в отношении оомицетов, воздействует на фитопатогены и других классов. Рост мицелия в питательных средах подавляет слабо. Считается, что на фитопатоген влияет через растение, усиливая его защитные реакции: зараженные растения в отличие от неинфицированных выделяют фитоалексиноподобные вещества и антигрибные фенольные соединения. Также предполагается, что в молекуле фунгицида есть токсофорфосфит, также способствующий выработке динамичных защитных реакций.

фосетил алюминия

Из числа хлорпроизводных ароматических углеводородов длительное время использовался гексахлорбензол, ГХБ (С6Сl6) — препарат представляет собой белый или светло-серый порошок, содержащий 30% действующего вещества гексахлорбензола и 70% наполнителя (каолина). Предназначается для протравливания сухим способом голозерных зерновых культур против головневых болезней (2 кг/т) или протравливания с увлажнением водой или суспензией препарата за 1—3 дня и более месяца до посева. Препарат ядовит для человека и животных, но неогнеопасен.

гексахлорбензол

Фунгицидность этой группы химических соединений увеличивается по мере накопления атомов хлора в бензольном ядре, при этом замена хлора бромом не способствует увеличению фунгицидности. [10]

1.  
   1.  
      1.  

         1. Антибиотики

Антибиотики – антимикробные вещества, продуцируемые различными видами биоты, обладают высокой биологической активностью и селективностью действия. Хотя к настоящему времени известно около 4000 микробных метаболитов, обладающих антибиотическими свойствами, и около 35 тыс. их синтетических производных и аналогов, в практике защиты растений в нашей стране получили распространение пока лишь несколько препаратов. Одна из причин подобной ситуации – запрет на применение в сельском хозяйстве всех тех препаратов (независимо от их высокой эффективности), которые применяются в медицине. Так, несмотря на исключительно высокую эффективность стрептомицина в борьбе с бактериальной рябухой табака, разрешение на его широкое использование не получено. В то же время в США стрептомицин с успехом применяют для борьбы с ржавчиной веймутовой сосны и бактериальным ожогом плодовых деревьев, в Индии – с бактериальным раком цитрусовых. Тетрациклин оказался высокоэффективным при инъекции в ствол черешни (3 г/дерево) в борьбе с микоплазмоподобными микроорганизмами, вызывающими покраснение листовых жилок.

Валидомицин высокоэффективен против ризоктониоза риса и картофеля. Он ингибирует рост и других фитопатогенов (гельминтоспориум, склеротиния, возбудитель обыкновенной парши картофеля). Препарат нетоксичен для теплокровных.

Для борьбы с гельминтоспориозом риса валидомицин применяется более чем в 20 странах мира. Наилучший эффект достигается при его применении в середине периода от 2-3 листьев до начала выбрасывания метелки.

валидомицин

Циклогексимид. Продуценты — Srepomyces griseus и другие актиномицеты. Фунгицид, ингибирует биосинтез белка, может регулировать рост растений, репеллентен для крыс. Производится в виде смачивающегося порошка, концентрата эмульсии, таблеток, выпускается и как чистый продукт. Предназначен для защиты растений от мучнистой росы, пятнистости листьев, ржавчины в концентрации 0,0002-0,001 %.

циклогексимид

Фузамицин – штамм-продуцент Actinomyces higroscopicus B-255; по данным болгарских исследователей антибиотик обладает широким спектром действия против фузариев, аспергиллов, пития и других грибных инфекций, а также некоторых видов фитопатогенных бактерий и вирусов. Рекомендован для борьбы с корневыми гнилями злаковых культур, фузариозом кукурузы и других злаковых методом предпосевной обработки семян полусухим способом.

Некоторые антибиотики эффективны в борьбе с бактериальными болезнями сельскохозяйственных растений.

Антибиотики в целом имеют ряд преимуществ в сравнении с традиционными фунгицидами. Они легко проникают в органы и ткани растений, их действие в меньшей степени зависит от неблагоприятных погодных условий. Наибольшим системным действием характеризуются антибиотики кислотной природы - пенициллин, хлорамфеникол, меньшим - амфотерные соединения (хлортетрациклин, окситетрациклин) и антибиотики-основания (стрептомицин, неомицин).

Некоторые из антибиотиков способны активизировать защитные реакции растений, включая образование фитоалексинов, т.е. действовать в качестве индукторов устойчивости. Так, стрептомицин, ристомицин, полимиксин и хлорамфеникол повышали в тканях содержание ришитина до уровня устойчивых к фитофторозу сортов картофеля. Такое действие антибиотики проявляют в гораздо более низких концентрациях, чем летальные для спор этого фитопатогена.

Активность антибиотиков in vitro и in vivo резко различается. При испытаниях актиномицина, хлорамфеникола, фумагаллина, гентамицина, мильдиомицина, окситетрациклина, полиоксина, стрептомицина и валидомицина (in vitro 50 мкг/мл, in vivo 500 мкг/мл) в отношении Agrobacterium radiobacter какой-либо корреляции между двумя сериями опытов не выявлено.

В России широко испытываются такие немедицинские антибиотики, как трихотецин и фитобактериомицин (фитолавин). Поскольку ряд антибиотиков обладает защитным и ростстимулирующим эффектами, их применяют не только в качестве средств защиты вегетирующих растений от патогенов, но и для обработки посевного (посадочного) материала. [7]

1.  
   1.  

      1. По характеру распределения в растениях

Выделяют контактные и системные фунгициды.

Контактные фунгициды. Действуя при нанесении на поверхность растения, контактныефунгицидыподавляют развитие возбудителей болезней на начальных стадиях, во время прорастания спор или конидий.^[7]

Контактные действующие вещества, прежде всего, угнетают репродуктивные органы патогенов и предотвращают инфицирование с поверхности. Продолжительность их действия в большой степени зависит от того, насколько долго они способны находиться на обработанных растениях. В основном контактные фунгициды действуют менее длительно, нежели системные, но некоторые из них имеют способность «продлевать» свой эффект, растворяясь в восковом слое на поверхности листьев и стеблей.

При применении контактных фунгицидов очень большое значение имеет равномерность покрытия растений препаратами, так как степень защиты считается эквивалентной площади покрытия, выраженной в процентах (50% покрытия – 50% эффективность, и так далее). Впрочем, реальная эффективность таких средств зачастую оказывается выше предполагаемой, так как ряд пестицидов способен образовывать токсичные пары. Кроме того, иногда между соседними частицами осадка препарата формируются водяные мостики, что увеличивает площадь покрытия.

Большое значение в формировании эффективности имеет удерживаемость, прилипаемость и другие свойства, благодаря которым, препарат может быть более или менее устойчивым к ветру, осадкам и другим природным факторам.

Данные средства могут применяться для протравливания семян с целью уничтожить наружную инфекцию на семенном материале и предохранить его от заражения во время хранения. Аналогичным способом, могут быть защищены некоторые виды урожая. Также контактные фунгициды иногда используют для почвенного внесения (одновременно с фертигацией) с целью защиты культур от почвообитающих патогенов, а также их применяют для обработки вегетирующих растений.

В сравнении с системными, у контактных фунгицидов есть некоторые недостатки, однако у них существуют и преимущества. Например, резистентность микроорганизмов по отношению к контактным средством развивается в 3-8 раз медленнее, чем к веществам, проникающим внутрь растения.

Флудиоксонил [4-(2,2-дифтор-1,3-бензодиоксол-4-ил)-пиррол-3-карбоновой кислоты] – химическое действующее вещество пестицидов, используется (в том числе в смесях с другими активными компонентами) в сельском хозяйстве для борьбы с болезнями сельскохозяйственных культур.

Бесцветные кристаллы без запаха. Вещество не подвергается гидролизу при 70 °С и рН от 5 до 8.

Флудиоксонил (аналог природных антимикотических веществ) – фунгицид широкого спектра действия, ингибирует рост мицелия. Относительно стойкое вещество, однако оно может быстро разрушаться в процессе фотолиза. Соединение имеет длительное защитное и слабое системное действие, подавляет фосфорилирование глюкозы в процессе клеточноro дыхания. Влияние его на рост грибницы, размножение патогена и формирование клеточных мембран связывают с нарушением функции клеточных мембран. Срок защитного действия определяется стойкостью вещества в конкретной почве и достигает 30 дней. Используется для протравления семян.

Отличается средней стойкостью в почве. Период полураспада в почве равен 140-350 дней в лабораторных условиях, 10-25 дней в полевых условиях. Вещество не передвигается по почвенным горизонтам.

Препарат на его основе «Максим,КС»

флудиоксонил

Хлороталонил – высокоэффективный и малотоксичный фунгицид класса хлорнитрилов.

Химически чистое вещество – кристаллический порошок белого цвета. Запаха не имеет.

Хлороталонил – химически и термически стойкое соединение, фото- и гидролитически стабильно. Вещество разрушается только при рН больше 9,0, вследствие чего долго сохраняется на обработанных поверхностях. Растворим в органических растворителях.

Хлороталонил препятствует прорастанию конидий и спор. Неспецифично связывает тиольные группы пептидов, протеинов и аминокислот, нарушая функции дыхательных и гликолитических ферментов клеток. В итоге патоген не может проникнуть в растение. Не отмечено возникновения резистентности.

Зарегистрированные препараты на основе хлороталонила применяются против болезней пшеницы яровой и озимой (различные виды ржавчины, мучнистая роса), картофеля (альтернариоз, фитофтороз), томата (семенные посевы) (фитофтороз, бурая пятнистость), лука (семенники) (пероноспороз).

Препарат безопасен для пчел и полезных насекомых. Соединение малоопасно для полезных организмов, за исключением рыб.

В почве достаточно прочно сорбируется, по профилю передвигается слабо и разрушается микроорганизмами (ДТ₅₀= 5-36 дней). Одним из продуктов распада является 2,4,5-трихлоризфталонитрил. В воде водоемов сохраняется долго.

Препарат на его основе «Браво»

хлороталонил

Системные фунгициды. Фунгицидыданной группы используются для внесения в почву и обработки вегетирующих растений на разных стадиях развития, они применяются как профилактически, так и с целью лечения уже развившейся инфекции. Роль этих препаратов также велика в защите семян и посадочного материала, часто их применяют в смеси сконтактнымифунгицидамидля уничтожения внутренней и наружной семенной инфекции бактериального или грибного происхождения.

Препараты проникают в растение или усваиваются им в безопасных концентрациях, а затем перемещаются из корней в стебель и листья и уничтожают фитопатогены, уже внедрившиеся в ткани (лечащий фунгицид). Механизм действия системных фунгицидов в большинстве случаев существенно отличается от такового для инсектицидов, так как некоторые фунгициды способствуют повышению устойчивости растения к определенным видам заболеваний. (профилактический фунгицид). Иногда подобные средства также оказывают ростостимулирующее действие, и их применение влечет за собой повышение урожайности (иммунизирующий фунгицид). Системные защитные (профилактические) фунгициды также называют хемотерапевтическими.

Фунгициды, усваивающиеся растениями, считаются нефитотоксичными, однако при несоблюдении норм расхода и, особенно, одновременном воздействии негативных природных факторов (высокие или низкие температуры) может возникать повреждение культур.

К сожалению, к системным препаратам довольно быстро формируется устойчивость патогенов. Быстрее всего она развивается по отношению к фениламидам, триазолам, бензимидазолам,пиримидинам, ацилаланинам. В связи с этим, перечисленные средства, когда это возможно, предпочитают использовать в составе баковых смесей с другими препаратами.

Дифеноконазол [цис, транс-3-хлор-4[4-метил-2-(1Н-1,2,4-триазол-1-ил-метил)-1,3-диоксолан-2-ил-] фенил-4-хлорфенилэфир] – пестицид, системный фунгицид и протравитель семян из класса производных триазола.

Белое кристаллическое вещество. Хорошо растворим в большинстве органических растворителей. Стабилен до 300 °C. Смесь цис- и транс-изомеров.

Дифеноконазол – системный фунгицид и протравитель семян. Действие не зависит от погодных условий, однако при температурах 12 °C и ниже эффективность препарата снижается.

При опрыскивании препарат сорбируется листьями, оказывая защитное и лечащее действие.^[1] Продолжительность действия препарата, используемого с профилактической целью против парши и мучнистой росы – 6-7 дней, с лечебной – 4-5 дней. Используется также против широкого круга патогенов из классов аскомицетов, базидиомицетов, дейтеромицетов. Кроме защитного действия, препарат положительно влияет на растение (увеличивает площадь листовой пластинки, длину побега и его облиственность в 1,2-1,6 раза), обеспечивает закладку урожая следующего года.

Обладает специфичной активностью против мучнистой росы, парши яблони и болезней косточковых, а также против головневых, корневых гнилей и плесневения семян.

Дифеноконазол проникает в ткани растения, полностью ингибирует рост субкутикулярного мицелия, снижает уровень спороношения патогена.

При обработке семенного материала проникает глубоко внутрь семян и способен распространяться по мере роста растений по всем органам.

Зарегистрированные препараты на основе дифеноконазола разрешены к применению в сельском и личном подсобном хозяйствах против болезней яблони, груши (парша, мучнистая роса), свеклы сахарной и кормовой (церкоспороз, мучнистая роса, альтернариоз), картофеля, томата открытого грунта (альтернариоз), цветочных растений (мучнистая роса, серая гниль) и др.

Препараты на его основе «Раёк, КЭ, Риас, КЭ, Селест Топ, КС, Скор, КЭ и др.»

дифеканозол

Пропиконазол [(+/-)-1-[2-(2,4-дихлорфенил)-4-пропил-1,3-диоксолан-2-илметил]-1Н-1,2,4-триазол] – пестицид, защитный и лечащий системный фунгицид из класса триазолов.

Хорошо растворим в большинстве органических растворителей. Пропиконазол представляет собой вязкую желтоватую жидкость. Полностью смешивается с ацетоном, метанолом и пропанолом. Незначительно гидролизуется. Стабилен до 320 °C

Пропиконазол имеет широкий спектр фунгицидного действия. Проявляет эффективность против несовершенных грибов (базидиомицетов, аскомицетов и дейтеромицетов). Эффективность после получасового дождя не снижается.

Обладает высокой активностью против возбудителей мучнистой росы, ржавчины и пятнистостей. Оказывает сильное лечащее действие. Активность снижается в прохладную и влажную погоду. Отмечено некоторое действие в газовой фазе.

С увеличением температуры воздуха фунгитоксичность пропиконазола повышается.

В растении вещество передвигается с транспирационным током, но не перемещается из листьев в колос. Оптимальным сроком обработки является второй-третий день после инокуляции.

Ингибирует биосинтез эргостерина. Угнетает спорообразование. Под влиянием действующего вещества гриб через 2 дня после прорастания спор приостанавливает развитие.

Препараты на основе пропиконазола оказывают стимулирующее действие на развитие и рост защищаемых растений, усиливают фотосинтез в флаговых листьях озимой пшеницы.

Зарегистрированные препараты на основе пропиконазола разрешены к применению против болезней пшеницы яровой и озимой (мучнистая роса, различные виды ржавчины, гельминтоспориозная пятнистость, септориоз), ячменя ярового и озимого (мучнистая роса, сетчатая пятнистость, ржавчина), ржи озимой (септориоз, ринхоспориоз, различные виды ржавчины, церкоспореллез, мучнистая роса), овса (корончатая ржавчина, красно-бурая пятнистость), рапса ярового и озимого (фомоз, альтернариоз), смородины черной (маточники, питомники высотой не более 2 м) (антракноз, септориоз, американская мучнистая роса), розы эфиромасличной (ржавчина), клевера лугового (аскохитоз, антракноз, бурая пятнистость) и мн.др.

Препараты на его основе «Колосаль Про, КМЭ, Пеон, КЭ, Прогноз, КЭ, Пропи Плюс, КЭ и др»[12]

пропиканозол

1.  
   1.  

      1. По характеру действия

Бывают профилактическими (защитными); лечебными (лечащими, искореняющими, истребительными, терапевтическими, куративными);иммунизирующими.

Профилактический (защитный) фунгицид – это препарат, подавляющий вредный организм до того момента, когда он может нанести существенный вред растению.

Фунгициды, обладающие профилактическим эффектом, предотвращают заражение культуры. Они образуют защитную пленку на поверхности растения или, реже, имеют другие механизмы действия. Влиять на развитие патогена внутри организма хозяина они не способны. По этой причине обработки профилактическими средствами должны проводиться в те периоды, которые предшествуют появлению массового заражения растений определенными заболеваниями.

Действие препаратов направлено на репродуктивные органы возбудителей. Контактные защитные фунгициды «работают» на поверхности. В отличие от них, системные усваиваются в безопасных для растения концентрациях, защищая его части, расположенные отдаленно от мест обработки. Такие средства (целые молекулы или их метаболиты) либо напрямую уничтожают возбудителей, либо изменяют протекающие в растениях биохимические процессы, приводя к повышению их устойчивости к патогенам.

Проникновение защитных фунгицидов в растение может происходить через разные его части. При нанесении на листья они могут оказывать лечащее и защитное контактное действие. Средств, которые бы всасывались листьями и перемещались базипетально, очень мало.

Длительность защитного эффекта рассматриваемой группы фунгицидов может быть различной, чаще она ограничивается несколькими неделями. В основном длительность эффекта контактных профилактических фунгицидов определяется тем, насколько долго средство удерживается на поверхности растения, а системных – особенностями метаболизма средства в конкретном растении.

Азоксистробин [Метил(Е)-2-{2-[6-(2-цианофенокси)пиримидин-4-илокси]фенил}-3-метоксиакрилат] – действующее вещество пестицидов, фунгицид из класса стробилуринов.

Азоксистробин – аналог естественных метаболитов грибков Strobilurins Oudemansins. Химически чистый азоксистробин – бесцветные кристаллы без запаха. В водных растворах при рН=3-10 вещество стабильно при комнатной температуре.

Как и другие стробилурины, препараты на основе азоксистробина применяют в системе с прочими фунгицидами, на следующий вегетационный период после применения их использование запрещено.

До и после обработок препаратами нужно применять фунгициды с механизмом действия, отличающимся от стробилуринов.

Азоксистробин ингибирует митохондриальное дыхание, блокируя транспорт электронов в цепи цитохромов b и c₁.

Азоксистробин – фунгицид системного и контактного действия, имеет длительный защитный эффект. Препарат высокоэффективен против возбудителей ложной и мучнистой настоящей росы, а также против рас возбудителя, устойчивых к производным триазола и металаксилу.

Зарегистрированные препараты на основе азоксистробина применяются против болезней томата открытого и защищенного грунта (мучнистая роса, фитофтороз, альтернариоз), огурца защищенного и открытого грунта (пероноспороз, мучнистая роса), винограда (милдью, оидиум), лука (кроме лука на перо) (пероноспороз), спортивных газонов (фузариоз, гельминто-спориозные пятнистости), картофеля (ризоктониоз, серебристая парша);

Для теплокровных животных малотоксичен. ЛД₅₀ для крыс более 5000 мг/кг. Азоксистробин не обладает побочными токсикологическими эффектами, при попадании на слизистую глаз и кожу может вызвать слабое раздражение.

В почве в полевых условиях период полураспада составляет от 3 до 39 суток. Основной путь разложения вещества в почве – фотолиз с образованием геометрического Z-изомера.

Препараты на его основе «Амистар Трио, КЭ, Амистар Экстра, СК, Квадрис, СК»

азоксистробин

Лечащий фунгицид (искореняющий, куративный, терапевтический, истребительный) – препарат, устраняющий инфекцию после инокуляции патогена (проникновения возбудителя в ткани растения).

Лечащие фунгициды оказывают влияние на жизненно важные органы возбудителей и на их зимующие стадии. Это вызывает гибель вредоносных организмов после того, как они проникают в растение.

Как и профилактические средства, лечащие подразделяются на препараты системного и контактного действия.

Контактные оказывают свое влияние на поверхности растения или, максимум, обладают местным проникающим эффектом, так что они не могут уничтожить возбудителей, попавших глубоко в ткани. Подобные препараты разделяют на две группы: избирательного (подавляют только репродуктивные органы гриба) и неизбирательного действия (влияют и на репродуктивные, и на вегетативные органы). Контактным и местным проникающим действием обладают стробилурины, которые угнетают прорастание конидий, образование спор и развитие мицелия у грибов.

Избирательные куративные фунгициды довольно эффективны в борьбе с микропатогенами, так как могут, не повреждая растения, бороться с грибами и бактериями, уже начавшими проникновение в их ткани. Обычно эффект контактных лечебных средств проявляется, если с момента внедрения прошло не более 2-3 дней.

Неизбирательные терапевтические препараты, помимо подавления репродуктивных и вегетативных органов, уничтожают зимующие формы возбудителей и часто обладают, кроме фунгицидного, инсектицидным и гербицидным действием, что расширяет сферу их применения.

Системные лечащие препараты усваиваются растением и циркулируют по его сосудистой системе, перемещаясь во все ткани. Это позволяет им воздействовать на патогены при их проникновении в органы растения, отдаленные от мест обработки фунгицидами, при сроках заражения более 2-3 суток. Системным действием обладает дифеноконазол из класса производных триазола (Азолы); он отличается широким спектром действия против многих фитопатогенов, проникает во все ткани растения, а также внутрь семян, если он используется для протравливания посевного материала.

Эффективность данных препаратов, прежде всего, зависит от времени, которое прошло с момента заражения и до времени проведенной обработки. Чем оно больше, тем менее эффективным будет использование лечащих фунгицидов. Также результаты обработки лечащими фунгицидами зависят от силы их терапевтического действия. Так, пропиконазол, используемый для подавления заболеваний виноградной лозы и зерновых, высокоактивен в отношении ржавчины, мучнистой росы и пятнистостей.

В некоторых случаях эффективность определяется условиями внешней среды. Уже упомянутый пропиконазол проявляет более мощные фунгицидные свойства с повышением температуры воздуха.

Проявлять лечебные (искореняющие) свойства могут и многие профилактические препараты, которые применяются в высоких концентрациях, как, диатинон, триадимефон, флутриафол и другие средства.

Ципродинил [4-циклопропил-6-метил-N-фенил-пиримидин-2-амин] – действующее вещество пестицидов, системный фунгицид из класса анилидопиримидины. Эффективен против ряда болезней плодовых культур и винограда.

Бежевый порошок со слабым запахом. Химически чистое действующее вещество – кремовое кристаллическое соединение с запахом. К гидролизу устойчиво (при рН = 4-9 период полуразложения больше 1 года). Фотолитически быстро разрушается в воде (ДТ₅₀ = 0,4-13,5 дней).^[4]

В растениях метаболизируется посредством гидроксилирования 6-метильной группы, фенильного и пиримидинового ядра.

Препарат имеет меньшее профилактическое действие, чем каптан и манкоцеб, и более слабое искореняющее, чем ингибиторы стеринов, в отношении парши яблони. Активен при низких температурах (+3 °С). Не смывается дождем уже через 2 часа после обработки. Эффективен в начале сезона против парши плодовых культур, частичное действие оказывает на мучнистую росу, альтернариоз и монилиоз плодовых. Эффективно подавляет рост мицелия различных патогенов, в том числе, устойчивых к фунгицидам из групп имидазолов, триазолов и пр.

Быстро проникает в ткани растений, обладает хорошей акропетальной и ламинарной транслокацией. Ингибирует биосинтез метионина. Оказывает системное (в течение 7-10 дней) и лечебное (в течение 36 ч, если обработка проведена при появлении первых признаков заражения) действие.

Зарегистрированные препараты на основе ципродинила разрешены к применению в сельском и личных подсобных хозяйствах против болезней яблони, груши (монилиоз, альтернариоз, парша, мучнистая роса (частичное действие)), плодовых косточковых (вишня, абрикос, персик, слива, черешня (монилиальный ожог, плодовая гниль), винограда (комплекс гнилей ягод).

Малотоксичен для теплокровных животных (ЛД₅₀ для крыс – более 2000 мг/кг). Не вызывает раздражения кожи и глаз кроликов.

Среднестойкое соединение. Малоподвижен в почве, где имеет при нормальной влажности и температуре период полураспада от 20 до 60 дней. Не мигрирует в грунтовые воды и не накапливается в почве.

Препараты на его основе «Свитч, ВДГ, Хорус, ВДГ»

ципродинил

Иммунизирующий фунгицид (элиситор) – препарат, который, попадая в ткани растений, приводит к изменениям их метаболизма, препятствующим заражению бактериальными и грибными болезнями или нарушающим течение патогенеза заболевания.

Раньше авторы рассматривали эту разновидность фунгицидов в составе лечебных, однако позже они были выделены в отдельную группу, так как потенциально способны демонстрировать и лечебное, и профилактическое действие.^[5] Препараты используются в биологической и химической защите растений (в последнем случае их называют химическими иммунизаторами).

Действие иммунизирующих фунгицидов всегда является системным, в связи с чем, их также называют системными псевдофунгицидами. Проявлять свое влияние, находясь на поверхности растений, они не способны.

Термин «элиситор», который получил распространение в середине 80-х годов XX века, в смысловом переводе означает «вызывающий ответную реакцию». Собственно, именно к проявлению своеобразной ответной реакции и сводится механизм действия этой группы препаратов. Находясь внутри растительного организма, элиситоры:

1. Стимулируют повышенное образование защитных метаболитов растения, повышая его иммунитет. Так, препараты меди, используясь для обработки горошка, приводили к усилению синтеза в тканях растений фитоалексина (защитного вещества) под названием пизатин. Это соединение обычно образуется в растении при заражении фитопатогенными грибами, а под влиянием профилактической обработки вырабатывается еще до инфицирования, препятствуя его наступлению.

2. Усиливают синтез естественных соединений, при повышенной концентрации которых в тканях создаются условия, мало приемлемые для развития возбудителя. К примеру, триадимефон, помимо прочих компонентов действия, повышает в листьях растений концентрацию каротиноидов, ксантофилла и других факторов, в присутствии которых развитие патогенов замедляется.

3. Приводят к образованию веществ, инактивирующих токсины возбудителей. Например, под действием производных фенилмочевины в плодах огурца и яблони повышалось количество фенолов; из них под действием процессов метаболизма возникали полифенолы, оказывающие ингибирующее влияние на пектолитические ферменты возбудителей парши яблони и оливковой плесени огурца.

Один и тот же препарат может проявлять сразу несколько механизмов действия. Процесс иммунизации запускается под влиянием либо самого средства, либо его метаболитов.

В химической защите с целью иммунизации применяют ряд фунгицидов, принадлежащих к различным группам. В некоторых случаях иммунизирующее действие лучше проявляется при сочетании нескольких ДВ с разными механизмами действия. К примеру, препарат Максим XL на основе флудиоксонила и мефеноксама был заявлен производителями как мощный элиситор.

Эффективность иммунизирующих фунгицидов возрастает, если во время их использования на растения воздействуют определенные внешние факторы. Так, действие системных псевдофунгицидов обычно усиливается при интенсивном УФ-излучении и снижается при пониженных температурах.

Помимо влияния на патоген, элиситоры способны параллельно оказывать воздействие и на защищаемую культуру. Нередким и желательным «побочным эффектом» их действия является способность позитивно влиять на метаболизм растения, стимулировать его рост и увеличивать продуктивность. Фитотоксичностью препараты обычно не обладают, в продукции не накапливаются, а также отличаются минимальной опасностью для полезных насекомых, животных и человека.

Триадимефон – пестицид, один из первых фунгицидов группы триазолов. Бесцветное кристаллическое вещество. Хорошо растворим в большинстве органических растворителей.Не разлагается в течение суток в 0,1 н растворе соляной кислоты или едкого натра. Стабилен при в течение 7 дней при рН 1 и 13.

Триадимефон – системный фунгицид, обладает иммунизирующим действием. Первую обработку проводят при появлении признаков заболевания.

Срок защитного действия на яблоне составляет 10-14 дней, на зерновых культурах – 30-50 дней. Гибель грибов происходит в стадии образования гаусторий и формирования аппрессориев и везикул.

Полностью предотвращает развитие внутри листьев озимой пшеницы первых межклеточных гиф Puccinia recondita f.sp.tritici (возбудитель ржавчины) в течение 24 ч после заражения.

Механизм действия препарата заключается в ингибировании деметилирования в положении С-14 в процессе биосинтеза эргостерина. Реакции, приводящие к деметилированию в положении С-14, катализируются оксигеназами смешанной функции. Одна из них происходит при участии цитохрома Р-450.

Триадимефон, так же, как триадименол и имазалил, высокоактивен в газовой фазе. В такой форме эти вещества можно применять для защиты тепличных культур от листовых инфекций.

Зарегистрированные препараты на основе триадимефона разрешены к применению против болезней кукурузы (семенные посевы) (гнили, пузырчатая головня, фузариоз, плесневение початков), пшеницы яровой и озимой (мучнистая роса, различные виды ржавчины, септориоз), ржи озимой (септориоз, мучнистая роса, различные виды ржавчины, ринхоспориоз, церкоспореллез), овса (красно-бурая пятнистость, ржавчина корончатая), ячменя ярового и озимого (различные виды ржавчины, мучнистая роса, сетчатая пятнистость), огурца открытого и защищенного грунта (мучнистая роса), земляники (питомники и маточники) (мучнистая роса, серая гниль), малины (питомники) (мучнистая роса), яблони (мучнистая роса, парша), винограда (оидиум, серая гниль).

Препараты на его основе «Фаворит, КЭ, Фолиант, КЭ, Фолинор, КЭ, Форус, КЭ» [3]

триадимефон

1.  
   1.  

      1. Другие классификации

Наряду с перечисленными, существуют другие, менее употребляемые классификации фунгицидов.

Так, их классифицируют в зависимости от сродства с водой, которое определяется физико-химическими свойствами вещества. По этому признаку все фунгициды подразделяются на 4 группы: гидрофобные соединения, гидрогели, катионные фунгициды и гидрофильные (водорастворимые) вещества. К гидрофобным фунгицидам относятся плохо растворимые в воде или водоотталкивающие вещества. К ним относятся 3 подгруппы фунгицидов: неорганические, органические и металлорганические. Эти фунгициды обычно применяют в виде водной суспензии.

Гидрогели – неорганические и металлоорганические соли, приготовленные непосредственно перед употреблением. Эти вещества нерастворимы в воде, но они обладают высокой суспензионной способностью и образуют хорошо удерживающийся осадок на обработанной поверхности.

Катионные фунгициды имеют в своем составе гидрофильные и гидрофобные группы.

Гидрофильных фунгицидов, которые растворяются в воде, но образуют на обработанной поверхности нерастворимый осадок очень мало. К их числу относятся известковый серный отвар (ИСО) и набам.

В зависимости от природы воздействия фунгицидов, их разделяют на три группы.

1. Истинные фунгициды– вещества, токсичные для грибов вне растений. Представители группы напрямую действуют на биохимические процессы грибной клетки, приводя к ее гибели. Например, дитианон угнетает прорастание спор ложномучнисторосяных грибов на поверхности листьев.

2. Псевдофунгициды, или иммунизаторы. Вне растений они бывают нефунгитоксичными, однако оказывают влияние на патогенез заболевания при попадании возбудителя внутрь. Имеют самые различные механизмы действия.

3. Микробные антагонисты. Это средства биологического происхождения, которые представляют собой авирулентные штаммы патогенов. Они иммунизируют растения и повышают их устойчивость к возбудителю.

Цель примененияопределяет разделение фунгицидов на следующие группы:

1. Протравители семян. Обеззараживание семенного материала имеет наибольшее значение при обращении с зерновыми, техническими и некоторыми другими однолетними культурами. Особенно высокую эффективность проявляет заблаговременная обработка семян комбинированными средствами. Благодаря использованию протравливания, удается сократить число обработок вегетирующего растения.

2. Фунгициды для обеззараживания теплично-парниковой почвы. Используются для защиты однолетних растений, высаживаемых рассадой. Препараты этой группы обладают довольно большой летучестью и действуют в виде паров или газов.

3. Фунгициды для обработкимноголетних растений в период покоя. Применяются для уничтожения возбудителей в зимующих надземных частях растений (при выращивании плодовых деревьев, виноградной лозы).

4. Фунгициды для обработки растений в период вегетации. Применение показано в период роста и развития.[2]

1.  
   1. Способ проникновения и механизм действия

Грибные и бактериальные заболевания характеризуются разнообразными путями проникновения патогенов в растения. Попав на их поверхность, они относительно быстро попадают внутрь через водяные поры, устья, нектарники, либо пробуравливают неповрежденные покровные ткани, как сумчатые грибы, вызывающие мучнистую росу. Развитие возбудителей также может происходить по-разному: как снаружи (эктопаразиты), так и внутри (эндопаразиты) хозяина. Химическая защита растений от болезней должна быть не менее «изобретательной», чем сами патогены, чтобы достичь значимого эффекта в борьбе с ними.

Контактные фунгициды не проникают в растения, а лишь удерживаются и распределяются по их поверхности. Продолжительность их действия в значительной степени зависит от метеорологических условий: ветра, осадков.

Системные фунгициды усваиваются растениями и циркулируют внутри них. Продолжительность действия, в первую очередь, определяется характером обмена веществ в растениях и его скоростью.

Механизм действия фунгицидов разнообразен.

Для препаратов химического происхождения:

• нарушение процессов дыхания (стробилурины);

• подавление процессов деления ядра в грибных клетках (системные фунгициды – тиофанат-метил, бензимидазолы);

• образование в растениях продуктов обмена веществ, являющихся антигрибными фитоалексинами либо антибиотиками (алюминий фосэтил);

• локальная лигнификация, образование участков некроза, которые являются барьером для проникновения возбудителей в здоровые ткани растения-хозяина (данный феномен носит название реакции сверхчувствительности);

• ингибирование токсинов патогенов, необходимых им для развития внутри растения, что повышает устойчивость растения к болезни (препараты с подобным механизмом действиятакже называют элиситорами).

• блокирование образования эргостерина в клетках гриба (производные морфолина, пиримидина, триазола);

• подавление образования нуклеиновых кислот (фениламиды);

• угнетение энергетического обмена (производные оксатиина);

Иногда препараты сочетают разные типы воздействия на патогенны. Например, арахидоновая кислота вызывает сверхчувствительное побурение клубней картофеля и одновременно стимулирует выработку внутри них фитоалексинов.

Для препаратов биологического происхождения:

• проникновение внутрь растений и их иммунизация, приводящая к выработке веществ, препятствующих заражению вирулентными штаммами возбудителей;

• конкуренция с патогенными штаммами за инокуляцию в растение-хозяина (штамм Rhizoctonia solaniс пониженной вирулентностью, применяемый для защиты различных растений);

• гиперпаразитизм: проникновение в растение после заражения патогеном, выделение токсинов, убивающих возбудителей, и питание продуктами их разложения. [11]

1.  
   1. Способы применения фунгицидов

Процесс предпосевной обработки семян носит название протравливания. В качестве варианта протравливания существует обработка клубней перед их высадкой.

В зависимости от свойств протравителей и особенностей патогена, эти средства применяют по-разному:

• сухой способ обработки (используется порошковидный препарат);

• протравливание с увлажнением (выполняется обработка сухим средством и водой без последующего высушивания семян);

• инкрустация семян (семена обрабатываются смесью протравителя с гидрофильным пленкообразующим составом);

• гидрофобизация семян (похоже на инкрустацию, но семена оказываются не в гидрофильной, а в гидрофобной пленке, которая разрушается в почве после посева);

• дражирование и капсулирование (протравитель наносится на семена в составе защитно-стимулирующей смеси, вследствие чего вокруг семени формируется капсула).

Обработку надземных частей растений проводят путем опрыскивания при помощи ручных распылителей, автомобильной техники или авиатехники; иногда опрыскивание выполняется неоднократно. Необходимость в дополнительных обработках фунгицидами и их количество определяется тем, насколько долго препарат сохраняется на поверхности растения, насколько быстро происходит прирост молодых вегетативных органов и насколько велик риск повторного заражения.

С целью подавления фитопатогенов, живущих в земле, фунгициды вносят в почву. Многие почвенные фунгициды обладают минимальной избирательностью и губят грибы, бактерии, личинки насекомых и другие живые объекты, а также обладают фитоцидностью, так что между обработкой и посевом должно пройти от 10 (при благоприятных условиях) до 40 (при неблагоприятных) дней.

Большое значение в успешной защите растений имеет правильный выбор сроков обработки фунгицидами. Так, протравители семян обычно применяют при укладке материала на хранение в конце лета или осенью, а фунгициды для опрыскивания многолетних растений в период покоя применяются поздней осенью, зимой или ранней весной, так как в отношении вегетирующих растений они могут быть опасны. Средства, предназначенные для обработки вегетирующих растений, рекомендовано реализовывать перед возможным заражением или вскоре после того, как оно произойдет, чтобы защитить растение и воспрепятствовать распространению инфекции внутри него.

В настоящее время, помимо описанных способов применения, также практикуется обработка фунгицидами собранных плодов для предотвращения их порчи при хранении. В первую очередь, это относится к цитрусовым. Например, в 1989-1992 году в России реализовывались египетские апельсины, обработанные натриевой солью ортофенилфенола и тиабендазола, а также лимоны из Аргентины, обработанные ортофенилфенолом, имазалилом и бифенилом. [9]

1.  
   1. Фунгициды и окружающая среда. Токсичность фунгицидов.

Фунгициды сравнительно редко бывают очень токсичными для насекомых, животных и человека; некоторые обладают неодинаково выраженной токсичностью, например, дитианон не токсичен для пчел, но чрезвычайно опасен для энкарзии, а ипродион безвреден или малотоксичен для всех живых существ, что позволяет ему считаться полностью безопасным для окружающей среды. Минимальным уровнем опасности отличаются триазолы, так как они действуют на растения системно и применяются в небольших нормах расхода.

Токсичность фунгицидов для растительных организмов находится в зависимости от химической природы, концентрации или дозы препарата, возраста растений, анатомии и морфологии их тканей, характерные черты метаболизма, условий погоды. При завышенных по сравнению с рекомендуемыми, дозах или концентрациях фунгицидов могут вызвать ожоги и отмирание тканей.

Разложение веществ в почве обычно составляет от нескольких дней до 1,5 месяцев. Например, мефеноксам разрушается в ней через 3 недели после попадания. В воде препараты зачастую сохраняются достаточно долго, как, например, тетраконазол и другие средства его группы.

Продолжительность сохранения фунгицидов на поверхности и внутри растений во многом зависит от метеорологических условий послеопрыскивания, а также особенностей метаболизма препаратов. При соблюдении сроков посева, обработки и сбора урожая средства не проникают в растения в недопустимых количествах и не наносят вреда человеку и животным, для питания которых используются плоды или зерно. [2]

1.  

   1. Влияние различных факторов на свойства и эффективность фунгицидов

Эффективность фунгицидов в отношении конкретного вредоносного объекта может снижаться в случае развития у последнего резистентности (устойчивости). В связи с этим, обязательным является чередование обработок препаратами, действующие вещества которых имеют различный механизм действия и принадлежат к разным химическим классам веществ. К примеру, с целью предупреждения возникновения стойкости у патогенов стробилуриновые фунгициды не желательно применять чаще, чем один раз в год, а также следует избегать попадания рабочего раствора на почву.

Эффективность контактных фунгицидов также зависит от многих факторов, в частности, от степени удерживаемости на обрабатываемой поверхности, фотохимической и химической стойкости действующего вещества, погодных условий. Эффективность системных фунгицидов в основном определяется скоростью проникновения препаратов в ткани растений и, в связи с этим, в меньшей степени зависит от метеорологических условий.

Исследование фунгицидов в контакте с ионами Pb²⁺ , Fe²⁺ , Cu²⁺ показали, что молекулы фунгицидов способны вступать в процесс комплексообразования с соединениями, содержащими ионы металлов.

Установлено, что при взаимодействии фунгицидов с ионами металлов, происходит образование прочных комплексов, что в свою очередь приводит к снижению скорости гидролиза фунгицидов. Так, дифеноконазол в комплексе со свинцом в течение 50 суток гидролизуется (т.е. распадается) всего на 8,9 %. Это значит, что его устойчивость увеличивается почти в два раза. Легко сделать вывод, что комплексные прочнее чистых фунгицидов, они труднее распадаются и способны в значительной степени накапливаться в почве, неблагоприятно влиять на окружающую среду и продукцию земледелия.

Взаимодействие фунгицидов с ионами металлов приводит к резкому падению их токсичности, к замедлению распада в окружающей среде и к увеличению их степени накопления в почве с дальнейшим переходом в продукты земледелия.

Также на эффективность фунгицидов могут влиять и другие факторы, такие как рН почвы, УФ-излучение, долгое хранение рабочего раствора (фунгициды чаще всего подвержены гидролизу), а также неудачное приготовление баковых смесей как с другими фунгицидами, так и с различными препаратами, такими как удобрения и регуляторы роста.[6]

1. Экспериментальная часть

2.1. Аппаратура и реагенты

Реагенты:

• Дифеканозол, 250г/л

• Пропиканозол 250г/л

• Флудиоксонил 25 г/л

• Ципродинил 750г/кг

• Азотнокислое серебро 0,1 н

• Калий хромовокислый 10%

• Натрия гидрооксид 0,005 н

• Кислота серная 0,005 н

• Медь сернокислая, крист.

• Железо сернокислое, крист.

• Свинец сернокислый, 1 мг/мл

• Никель сернокислый, 1 мг/мл

• Вода дистиллированная

Аппаратура:

• Лампа УФ-излучения

• Пипетки и бюретки градуированные

• Посуда мерная лабораторная

• Колбы конические

1.  

   1. Методика проведения эксперимента

Аргентометрическое титрование метод Мора – индикатор хромат калия

Титрантом в методах аргентометрии служит 0,1 н раствор AgNO₃. Титр раствора AgNO₃ устанавливают по навеске стандарта NaCl или KCl, перекристаллизованного и высушенного до постоянной массы. Для определения Ag⁺ - ионов используют в качестве титранта 0,1 н раствор NaCl (или KCl), который готовят из точной навески хлорида калия (или хлорида натрия).

При титровании хлоридов и бромидов стандартным раствором AgNO3 образуется белый осадок AgCl. Индикатор K₂CrO₄ образует с раствором AgNO₃ осадок кирпично-красного цвета, который появляется только после полного осаждения Cl^- ионов вследствие того, что растворимость Ag₂CrO₄ (1 · 10^-4 моль/л) больше растворимости AgCl (1,25 · 10^-5моль/л). В точке эквивалентности осадки галогенидов серебра окрашиваются в розовый цвет.

Подготовка к анализу

Приготовление 0,01 М раствора хлорида калия

Взвешивают на аналитических весах 0,7436г хлорида калия, высушенного до постоянной массы. Переносят навеску в колбу объемом 1000 мл и доводят до метки дистиллированной водой. Тщательно перемешивают.

Приготовление 0,1 М раствора нитрата серебра

17 г азотнокислого серебра помещают в колбу объемом 1000 мл и доводят до метки дистиллированной водой. Тщательно перемешивают. Точную концентрацию раствора определяют титрованием хлоридом калия с индикатором дихроматом калия.

Определение содержания хлорид-ионов

Пробу объёмом от 20 мл отбирают в коническую колбу, приливают дистиллированную воду до объёма 30-40 мл, 1 мл раствора хромовокислого

калия с массовой долей 10% и титруют раствором азотнокислого серебра до

перехода окраски от желтой к красно-бурой. Количество ионов хлорида в пробе С моль в 1 литре, вычисляют по формуле:

С = (V*X*1000)/20, где V – объём азотнокислого серебра, пошедшего на титрование; Х – концентрация раствора азотнокислого серебра, моль/л.

Оценка влияние ионов тяжелых металлов на эффективность фунгицидов

Для определения эффективности фунгицидов в подавлении серой плесени(Botrytis cinerea) на лимонах и альтернариоза на картофеле была проведена обработка плодов и клубней чистыми препаратами, а также в присутствии ионов тяжелых металлов. Учеты проводились через 10 и 20 дней после опрыскивания.

Для оценки распространения заболевания использовалась формула:

Р = (Sз/Sоб)*100%

Где Р – распространенность заболевания

Sз – площадь пораженной поверхности

Sоб – общая площадь объекта

1. Результаты и их обработка

Цель данной работы -изучение влияния различных факторов на и структуру и эффективность фунгицидов: влияние рН среды, УФ-излучения, а также влияния ионов тяжелых металлов, содержащихся в почве, образования комплексов с этими ионами.

В ходе работы были решены основные задачи:

Изучить процесс гидролиза фунгицидов под влиянием различных факторов: рН среды, УФ-излучение, присутствия ионов тяжелых металлов и определить влияние ионов тяжелых металлов на эффективность фунгицидов.

1.  

   1. Влияние различных факторов на скорость разложения фунгицидов

Для исследования в работе были выбраны пропиконазол(«Прогноз») и дифеноконазол(«Скор»)

Для выяснения устойчивости фунгицида проводилось его гидролитическое расщепление:

• При различных значениях pH – 2, 6, 10 и в присутствии УФ - света;

• При наличии ионов тяжелых металлов – никеля, свинца

В процессе гидролиза происходит разложение на галогениды (в моем случае хлориды). Количество хлоридов характеризует степень полного разложения фунгицида. Данный подход дает возможность оценить скорость разложения фунгицида.

По содержанию хлоридов было определено количество разложившегося фунгицида. По полученным данным построены графики зависимости количеств распавшегося фунгицида с течением времени.

Гидролиз образцов фунгицидов проводился в течение 12 дней

1.  
   1.  

      1. Влияние рН среды

В ходе работы было установлено, что pH среды оказывают влияние на скорость разложения фунгицидов. Результаты эксперимента представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Зависимость степени разложения пропиконазола от различных значений pH

Количество дней	Степень разложения, ω %
	pH=6	pH=10	pH=2
1	16	3	11
4	31	6	15
8	46	11	20
12	63	16	24

Таблица 2. Зависимость степени разложения дифеноконазола от различных значений pH

Количество дней	Степень разложения, ω %
	pH=6	pH=10	pH=2
1	25	5	19
4	38	10	25
8	54	16	29
12	72	26	34

3.1.2. Влияние значения pH среды при УФ – свете.

В ходе работы было установлено, что при УФ свете скорость разложения фунгицидов замедляется. Результаты эксперимента представлены в таблицах 3и 4.

Таблица 3. Зависимость степени разложения пропиконазола от различных значений pH при УФ-излучении

Количество дней	Степень разложения, ω %
	pH=6	pH=10	pH=2
1	7,1	5,2	8,2
4	7,9	5,7	9,1
8	8,6	6,2	10,1
12	10	6,8	11,6

Таблица 4. Зависимость степени разложения дифеноконазола от различных значений pH при УФ-излучении

Количество дней	Степень разложения, ω %
	pH=6	pH=10	pH=2
1	8,4	7,2	9,4
4	8,8	7,6	9,9
8	9,2	8	10,5
12	9,7	8,5	11,2

3.1.3. Влияние ионов тяжелых металлов

Исследование фунгицидов в контакте с ионами тяжелых металлов показали, что молекулы фунгицидов способны вступать в процесс комплексообразования с соединениями, содержащими ионы металлов. Исходя из теории образования комплексов ионы металлов Pb^2+, Ni²⁺ имеют в своем электронном строении на внешнем квантовом уровне свободные d-орбитали и выступают акцепторами в процессе комплексообразования. Лиганды, молекулы или ионы, содержат в своей структуре участки, на которых сосредоточен отрицательный заряд, так называемый «неподеленной электронной парой», выступают донорами в процессе комплексообразования.

Это приводит к тому, что фунгициды становятся более устойчивыми. В щелочной среде фунгициды (пропиконазол и дифеноконазол) с ионами металлов образуют очень устойчивые комплексы, при которых не происходит разложения. Результаты эксперимента приведены в таблице 5, 6, 7, 8.

Таблица 5 . Зависимость степени разложения фунгицидов от различных значений pH с ионами металлов: пропиконазола с никелем

Количество дней	Степень разложения, ω %
	pH=6	pH=2
1	6,1	4
4	8,8	5,3
8	9,7	6,7
12	10,6	8,4

Таблица 6 .Зависимость степени разложения фунгицидов от различных значений pH с ионами металлов: пропиконазола со свинцом

Количество дней	Степень разложения, ω %
	pH=6	pH=2
1	4	3,4
4	4,5	3,7
8	5	4,1
12	5,4	4,5

Таблица 7. Зависимость степени разложения фунгицидов от различных значений pH с ионами металлов: дифеноконазола с никелем

Количество дней	Степень разложения, ω %
	pH=6	pH=2
1	12	10
4	14,5	12,4
8	16	14,6
12	19	17

Таблица 8. Зависимость степени разложения фунгицидов от различных значений pH с ионами металлов: дифеноконазола со свинцом

Количество дней	Степень разложения, ω %
	pH=6	pH=2
1	9,5	9,1
4	10,1	9,8
8	10,8	10,1
12	11,5	10,9

Взаимодействие фунгицидов с ионами металлов приводит к резкому падению их токсичности, к замедлению распада в окружающей среде и к увеличению их степени накопления в почве с дальнейшим переходом в продукты земледелия

1.  

   1. Влияние ионов тяжелых металлов на эффективность фунгицидов

Для исследования в работе были выбраны препараты «Хорус» на основе ципродинила и «Максим,КС» на основе флудиоксонила

Данные таблицы 1 свидетельствуют о том, что распространение серой плесени на контроле было 100%. Наблюдается увеличение показателей распространенности и степени развития возбудителя септориоза по вариантам опыта к концу вегетации. Обработка препаратами Хорус и Максим сдерживали распространение заболевания на уровне 64,9-74,1%. Степень развития в варианте с препаратом Хорус была ниже в 1,3-1,7 раза, при учете через 10 и 20 дней соответственно. Препарат Максим снижал поражаемость серой плесенью в 1,4 раза при учете через 10 дней, и в 1,2 раза при учете через 20 дней после обработки.

Таблица 1. Эффективность фунгицидов против серой плесени на лимонах

№ п/п

Вариант

Через 10 дней после опрыскивания

Через 20 дней после опрыскивания

Распростра

ненность,%

Степень развития,%

Распростра

ненность,%

Степень развития,%

1.

Контроль б/о

100,0

6,9

100,0

7,5

2.

Хорус

64,9

4,1

74,0

5,8

3.

Максим,КС

68,1

5,3

74,1

5,9

Исследования показали, что через 10 дней после обработки практически по всем вариантам опыта наблюдается статистически достоверное по сравнению с контролем снижение распространенности серой гнили.

В таблице 2 представлены данные по учету по вариантам опыта. Болезнь продолжала развиваться в течение всего исследуемого периода.

Таблица 2. Эффективность фунгицидов против альтернариоза на картофеле

№ п/п

Вариант

Через 10 дней после опрыскивания

Через 20 дней после опрыскивания

Распростра

ненность,%

Степень развития,%

Распростра

ненность,%

Степень развития,%

1.

Контроль б/о

45,4

3,1

70,7

6,3

2.

Хорус

42,9

2,3

57,3

4,4

3.

Максим,КС

43,3

3,3

66,7

3,8

Как следует из данных таблицы большого влияния на распространенность заболевания через 10 дней после проведения обработки, испытываемые препараты не оказали. К концу вегетации наблюдается неуклонное нарастание распространенности гнили по всем вариантам, однако в вариантах, где проводились обработки распространенность заболевания ниже на 6,9-23,2%.

В таблице 3 представлены данные по учету по вариантам опыта влияния ионов меди на эфффективность препаратов против серой плесени на лимонах

Таблица 3. Эффективность фунгицидов против серой плесени на лимонах в присутствии ионов меди

№ п/п

Вариант

Через 10 дней после опрыскивания

Через 20 дней после опрыскивания

Распростра

ненность,%

Степень развития,%

Распростра

ненность,%

Степень развития,%

1.

Контроль б/о

100,0

6,9

100,0

7,5

2.

Хорус

85,2

5,2

87,0

6,8

3.

Максим,КС

92,3

6,4

94,1

7,9

В таблице 4 представлены данные по учету по вариантам опыта влияния ионов меди на эффективность препаратов против альтернариоза на картофеле

Таблица 4. Эффективность фунгицидов против альтернариоза на картофеле в присутствии ионов меди

№ п/п

Вариант

Через 10 дней после опрыскивания

Через 20 дней после опрыскивания

Распростра

ненность,%

Степень развития,%

Распростра

ненность,%

Степень развития,%

1.

Контроль б/о

45,4

3,1

70,7

6,3

2.

Хорус

94,9

4,3

96,3

8,4

3.

Максим,КС

96,3

7,3

99,7

6,8

Опыты показали, что ионы меди оказывают большое влияние на эффективность данных препаратов. Процент распространенности и степени заболевания вырос ~ в 2 раза.

Выводы

•  

  1. В ходе работы было изучено влияние различных факторов на эффективность фунгицидов, на примерах препаратов Скор, Прогноз, Хорус и Максим.

  2. Было выявлено, что:

• рН среды существенно влияет на разложение фунгицидов. В частности, в щелочной среде скорость распада заметно ниже, чем в кислой и нейтральной средах.

• Ионы тяжелых металлов влияют как на скорость распада препаратов (замедляют её) так и на их эффективность (значительно снижают её). Это можно объяснить тем, что ионы металлов способны связывать фунгициды в комплексы, которые по сути являются новыми (а значит теряют свою эффективность) и более устойчивыми соединениями. Этот факт нужно учитывать при использовании данных препаратов и перед применением проверять почву на наличие ионов тяжелых металлов.

• УФ-излучение заметно замедляет скорость распада фунгицидов

•  

  1. Исходя из предыдущих выводов, можно подытожить, что при использовании противогрибковых препаратов нужно учитывать многие факторы для более рационального, эффективного и безопасного их применения.

Список используемой литературы

1. Белов Д.А. Химические методы и средства защиты растений в лесном хозяйстве и озеленении: Учебное пособие для студентов. –М.: МГУЛ, 2003. – 128 с

1. Ганиев М.М., Недорезков В.Д. Химические средства защиты растений. – М.: КолосС, 2006. – 248 с.

1. Голышин Н. М. Фунгициды. - М.: Колос, 1993. -319 с.: ил.

1. Груздев Г.С. Химическая защита растений. Под редакцией Г.С. Груздева - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1987. - 415 с.: ил.

1. Зинченко В.А. Химическая защита растений: средства, технология и экологическая безопасность. – М.: Колос С, 2005. – 232 с.

1. Мартыненко В.И.; Промоненков В.К.; Кукаленко С.С.; ВолодковичС.Д.; Каспаров В.А. Пестициды: Справочник. -М. : Агропромиздат, 1992 -368с.

1. Попов С.Я. Основы химической защиты растений. Попов С.Я., Дорожкина Л.А., Калинин В.А./ Под ред. профессора С.Я Попова. - М.: Арт-Лион, 2003. - 208 с.

1. Справочник по пестицидам / Н.Н. Мельников, К.В. Новожилов, С.Р. Белан, Т.Н. Пылова. М.: Химия, 1980. – 352 с

1. Интернет-ресурс http://www.activestudy.info

1. Фунгициды в сельском хозяйстве, M., 1982; Мельников H. H

1. Пестициды. Химия, технология и применение, M., 1987; Мильштейн И. M.,

2. Интернет-ресурс: http://www. xumuk. ru/

Код для цитирования: Скопировать