Пестициды

Пестициды (от лат. pestis - зараза и caedo - убиваю), химические средства, используемые для борьбы с вредителями и болезнями растений, сорняками, вредителями зерна и зернопродуктов, древесины, изделий из хлопка, шерсти, кожи, с эктопаразитами домашних животных, а также с переносчиками опасных заболеваний человека и животных. В группу П. включают также дефолианты и десиканты, облегчающие механизированную уборку урожая некоторых культур, регуляторы роста растений (ауксины, гиббереллины, ретарданты), добавки к краскам против обрастания морских судов.

П. относятся к различным классам органических и неорганических соединений. Большинство представляет собой органические вещества, получаемые синтетическим путём. Среди них важное место принадлежит хлорорганические и фосфорорганические П., производным карбаминовой кислоты, П. растительного происхождения, триазинам, производным мочевины. Из неорганических веществ важны соединения меди, серы и др. П.- основа химического метода защиты растений, являющегося пока самым эффективным в борьбе с вредителями, болезнями и сорняками; способствуют значительному сокращению потерь в сельском и лесном хозяйстве, деревообрабатывающей промышленности. Затраты на их применение окупаются в 5-12 раз.

П. делят на следующие основные классы (в зависимости от того, против каких вредных организмов используют): акарициды - вещества для борьбы с клещами; антифидинги - вещества, отпугивающие насекомых от растений, которыми они питаются; инсектициды - средства, уничтожающие вредных насекомых; гербициды - препараты для борьбы с нежелательной растительностью; зооциды - яды, уничтожающие вредных позвоночных (вещества для борьбы с грызунами называются родентицидами, а только с крысами - раттицидами); бактерициды, вирусоциды, фунгициды - средства для борьбы с возбудителями бактериальных, вирусных и грибных болезней растений; нематоциды - препараты, убивающие круглых червей - возбудителей нематодных болезней растений; моллюскоциды - вещества, уничтожающие вредных моллюсков (яды для борьбы с голыми слизнями называются лимацидами). П. включают также протравители семян, репелленты - средства, отпугивающие вредных насекомых, клещей, млекопитающих и птиц, аттрактанты - вещества для привлечения членистоногих с тем, чтобы их затем уничтожить или выявить локализацию или начало лета вредителей, хемостерилизаторы - препараты, которые не убивают насекомых, грызунов, клещей, но вызывают у них бесплодие. Имеются П. комплексного действия. Например, протравители семян содержат одновременно фунгицид, бактерицид, инсектицид и т.д. Использование таких П. позволяет сократить затраты труда на обработку. В некоторых случаях П. объединяют в группы в зависимости от фазы развития вредного организма, против которого они применяются. Например, овициды - яды, убивающие яйца насекомых, клещей, ларвициды - уничтожающие личинок и т.д.

По способу проникновения в организм вредителей различают кишечные П., проникающие через ротовые органы и кишечник, контактные - при контакте ядов с поверхностью тела вредителей, то есть через кожные покровы, фумигантные, попадающие в организм в парообразном или газообразном состоянии через дыхательные пути, и системные, легко проникающие в ткани растений или животных и поражающие вредителей, питающихся соком растений или животных. В зависимости от скорости разложения в почве П. разделяют на шесть групп; с периодом распада более 18 мес (хлорорганические препараты, соединения селена), около 18 (триазиновые гербициды, пиклорам, диурон и некоторые др.), около 12 (производные галоидбензойных кислот и некоторые амиды кислот), до 6 (нитрилы кислот, производные арилоксиуксусных кислот, трефлан и его аналоги, нитрофенолы и др.), до 3 (производные арилкарбаминовых, алкилкарбаминовых кислот, некоторые производные мочевины и гетероциклические соединения), менее 3 мес (органические соединения фосфора и др.). В сельском хозяйстве предпочтительней использовать вещества, разлагающиеся за вегетационный период, на аэродромах и в борьбе с зарастанием дорог - с большей продолжительностью действия.
По токсичности для человека и теплокровных животных П. разделяют на 4 группы: сильнодействующие, высокотоксичные, среднетоксичные и малотоксичные. ЛД₅₀ (наименьшая доза П., вызывающая смертность 50% подопытных животных) для П. этих групп равна соответственно до 50, 50-200, 200-1000 и свыше 1000 мг/кг. Такое деление носит условный характер, так как токсичность П. для человека и животных зависит не только от абсолютного значения смертельных доз препаратов, но и от др. его свойств: возможности отдалённых последствий П. при систематическом воздействии на организм; способности его накапливаться в организме и окружающей среде; стойкости во внешней среде; бластомогенных свойств (способность вызывать опухоли), мутагенных (влияющих на наследственность), эмбриотоксичных (влияющих на развитие плода), тератогенных (вызывающих уродства), аллергенных (обусловливающих извращённую повышенную чувствительность организма к П.) и т.п.
Механизм действия различных классов П. весьма различен и изучен ещё недостаточно. Например, органические соединения фосфора и эфиры алкилкарбаминовых кислот ингибируют фермент холинэстеразу членистоногих, производные тиомочевины блокируют окислительно-восстановительные процессы в организме насекомых. В зависимости от свойств П. и его назначения для обработки одного гектара требуется 0,2-40 кг (чаще 0,5-2 кг) П. в пересчёте на активное вещество. Чтобы равномерно распределить такое небольшое количество П. по обрабатываемой площади, их применяют в соответствующей препаративной форме (смачивающиеся порошки, концентраты эмульсий, дусты, растворы в воде и органических растворителях, аэрозоли, гранулы и др.) и вносят различными способами (опрыскивание, опыливание, фумигация, отравленные приманки, протравливание). В препаративную форму, кроме П., входят вспомогательные вещества, разбавители и эмульгаторы. Наиболее перспективны препараты для опрыскивания (смачивающиеся порошки, концентраты эмульсий, растворы в воде и органических растворителях), а также гранулы для нанесения на растения и внесения в почву. Особенно интересны растворы в нелетучих органических растворителях, используемые для ультрамалообъёмного опрыскивания (УМО), при расходе препарата от 0,5 до 10 л/га. Обработку с.-х. культур П. проводят с помощью наземных машин и авиации.
При завышенных, по сравнению с официально рекомендуемыми, дозах или концентрациях П., несоответствующих способах и сроках их применения, без учёта погодных условий П. вызывают ожог растений, снижение жизнеспособности пыльцы, гибель пестиков и значительно снижают урожай. Растения могут загрязняться П., приобретать неприятный запах и вкус (например, при использовании гексахлорана), а также накапливать П. на поверхности в виде ядовитых остатков, опасных для человека и животных. При систематическом применении П. нередко возникает приобретённая устойчивость вредных организмов к П. Чтобы избежать выведения устойчивых рас вредителей к определённым П., необходимо иметь широкий ассортимент препаратов одного назначения и проводить плановое чередование их использования.
Влияние П. на биоценозы сложно и многообразно. Особенно значительные нарушения биоценозов отмечаются при систематическом применении стойких высокотоксичных П. (главным образом инсектицидов, акарицидов). Из-за уничтожения П. паразитических и хищных членистоногих нередко наблюдается массовое размножение других вредных видов насекомых и клещей. Например, массовое размножение красного плодового клеща при обработке плодовых ДДТ, отмеченное в ряде стран, в том числе и в СССР, объясняют гибелью хищных клещей тифлодромид, а кровяной тли (после применения этого же препарата) - уничтожением паразита тли - афелинуса. Известно отрицательное действие при неправильном использовании П. на человека, а также на пчёл, шмелей и др. насекомых опылителей, на рыб (при попадании в водоёмы), птиц, диких зверей, домашних животных, а также на природу в целом. Для предупреждения возможного вредного влияния П. на человека, животных, растения, воду и т.д. необходимо при применении П. учитывать их действие не только на определённого вредителя, но и на биоценозы и предвидеть конечные результаты проводимых мероприятий. Важно строго соблюдать контроль за остаточными количествами П. в пищевых продуктах, правила по хранению, транспортировке и применению П., которые обязательны для всех ведомств, а также для отдельных лиц, работающих с П. Большое внимание уделяется выделению, изучению, синтезу и разрабатыванию способов применения П. новой природы действия, отличающихся высокой специфичностью,- половым аттрактантам (феромонам), антифидингам, хемостерилизаторам, веществам, обладающим действием ювенильного гормона, выделяемого прилежащими телами мозга насекомого. Введение насекомому ювенильного гормона или его аналогов на той стадии развития, когда гормон должен отсутствовать, приводит к нарушению метаморфоза или вызывает гибель насекомого. Высокая специфичность этих групп П., видимо, позволит в будущем избирательно истреблять определённые виды насекомых, не затрагивая биоценоза в целом. П. должны превратиться из средств уничтожения вредителей в средства регуляции их численности. Наименьшая опасность применения П. для полезных насекомых (энтомофагов, опылителей, медоносных пчёл) достигается при предпосевной обработке семян, посадочного материала, использовании П. избирательного действия, обладающих меньшей токсичностью для энтомофагов, чем для фитофагов.
Возможность применения П. регламентируется во всех развитых странах соответствующими законами. Цель регламентации - допускать к обращению только те препараты, которые достаточно эффективны и приемлемы по гигиене труда и гигиене питания. В СССР используются отечественные и зарубежные П., утвержденные Государственной комиссией по химическим средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками при министерстве сельского хозяйства СССР. Ежегодно публикуется Список химических и биологических средств борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками, рекомендованных для применения в сельском хозяйстве. Список согласовывается с министерством здравоохранения СССР и утверждается министерством сельского хозяйства СССР. П. следует использовать строго по назначению и лишь там, где химические средства защиты нельзя заменить биологическими. Для многих П. установлены допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны при производстве их и предельно допустимые остаточные количества в пищевых продуктах.
В связи с большим значением П. для народного хозяйства их производство непрерывно возрастает. В СССР в 1965 выпущено 103,2, в 1970 - 163,8, в 1973 - 200 тыс. т П. в пересчёте на активное вещество. В ФРГ в 1972 изготовлено 162,7 тыс. т, а в США свыше 550 тыс. т. Мировое производство П. составляет около 2000 тыс. т (1973). Уменьшение масштабов применения П., учитывая побочные эффекты от их использования, возможно по мере замены П. биологическими средствами.
Большинство П. поступает в организм человека через органы дыхания, кожу, желудочно-кишечный тракт. Особенно опасны отравления П. при обработке помещений и посевного материала. Хлорорганические П. обладают общим токсическим действием на организм; они обычно поражают внутренние органы (печень, почки) и нервную систему. Признаки отравления мало специфичны: общая слабость, головокружение, тошнота, раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей. Большинство фосфорорганических П. легко проникает в организм через кожу и обладает выраженным антихолинэстеразным действием. Признаки острого отравления ими специфичны: слюнотечение, сужение зрачков, мышечные подёргивания, судороги. При остром отравлении ртутьорганическими П. наблюдаются повышенное выделение слюны, металлический вкус во рту, тошнота, иногда - рвота, понос со слизью, головные боли, обморочное состояние. Лечение см. в ст. Отравление. Все виды работ с П. проводятся с обязательным использованием средств индивидуальной защиты (спецодежды, спецобуви, респиратора, противогаза, защитных очков и т.д.). К работам с П. не допускаются лица с медицинскими противопоказаниями, подростки до 18 лет, беременные и кормящие женщины. Продолжительность рабочего дня не должна превышать 6 ч, при контакте с сильнодействующими П. - 4 ч.
? Лит.: Гар К. А., Химические средства для борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур, М., 1970; Поляков И. М., Химический метод защиты растений от болезней, 2 изд., Л., 1971; Руднев Д. Ф., Кононова Н. Э., Природа и ядохимикаты, М., 1971; Брек И., Смит К., Генетические методы борьбы с вредными насекомыми, пер. с англ., М., 1971; Берим Н. Г., Химическая защита растений, 2 изд., Л., 1972; "Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева", 1973, т. 8, ? 5; Мельниковы. Н., Химия и технология пестицидов, М., 1974; Справочник по пестицидам. Гигиена применения и токсикология, К., 1974.
Н. Н. Мельников, В. А. Кудашева.