Учебник для 11 класса

ХИМИЯ

§ 25.5. Химические средства защиты растений (ХСЗР)

Ежегодно из-за вредителей, сорняков и болезней в мире теряется до 24% урожая, а суммарный ущерб сельскому хозяйству исчисляется в 70 млрд долл.

Почему же сорняки наносят большой вред урожайности возделываемых культур? По сравнению с культурными растениями жизненная сила сорняков очень велика. Они активнее поглощают из почвы влагу и питательные вещества, затеняют поля, а их корни выделяют в почвенный раствор вредные для культурных растений вещества.

Сорняки не только снижают урожай и ухудшают качество продукции, но иногда могут полностью загубить посевы. Во всем мире ежегодные потери зерна составляют 33 млн т, которых хватило бы на то, чтобы прокормить 150 млн человек в год. Не меньший урон, чем сорняки, культурным растениям наносят вредители и болезни. Достаточно сказать, что сельскохозяйственные культуры поражаются примерно четырьмя тысячами видов насекомых.

Для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями в нашей стране ежегодно выпускают более 500 тыс. т пестицидов. Их применение позволяет сберечь до сотни тысяч тонн урожая в год (рис. 51).

Рис. 51.
Медный купорос используют на виноградниках в качестве пестицида

Рассмотрим классификацию пестицидов.

По назначению пестициды делят на несколько видов. Для борьбы с вредными насекомыми применяют инсектициды, для излечения растений и почвы от грибковых заболеваний — фунгициды, для уничтожения сорняков — гербициды, для уничтожения вредных микроорганизмов — бактерициды, грызунов — зооциды.

Большое значение приобретает в последнее время использование особых пестицидов, которые не убивают вредные организмы, а воздействуют на них иначе. Половые аттрактанты применяют для приманки вредителей и их уничтожения, репелленты — для отпугивания вредных насекомых от растений, которыми они питаются, хемостерилянты — для стерилизации вредных насекомых.

Рассмотрим отдельных представителей пестицидов.

В марте 1940 г. швейцарский химик Пауль Мюллер получил 4,4-дихлордифенилтрихлорметилметан (ДДТ) и был за это удостоен Нобелевской премии. ДДТ — яд контактного и внутреннего действия. Благодаря ДДТ более 1 млрд человек спасено от малярии. Без его применения для борьбы с личинками комаров-переносчиков от этого заболевания ежегодно погибало бы более 1 млн человек в тех районах, где угроза заболевания малярией особенно велика. Кроме этого, ДДТ способствует искоренению таких болезней, как чума, тиф, желтая лихорадка, лейшманиоз, филяриоз, колорадская клещевая лихорадка и др.

Однако исследования биосферы показали, что в настоящее время в природной среде продолжает циркулировать 1 млн т ДДТ, загрязняющего почву и растения, попадающего в организмы человека и животных. Такое огромное количество этого стойкого токсичного вещества осталось в биосфере из 1,5 млн т ДДТ, использованных много лет назад для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.

Пестицид ДДТ токсичен (ядовит). Он очень устойчив в природных условиях, накапливается в окружающей среде, жировых тканях животных и людей. Это вещество отрицательно влияет на нервную систему и обмен веществ у высших животных и человека, поэтому очень опасно. С 1970 г. применение ДДТ в сельском хозяйстве нашей страны запрещено.

Факты, подобные истории применения ДДТ, питают хемофобию — отрицательное отношение к использованию людьми достижений химической науки и производства. Не стоит культивировать у себя такой настрой по отношению к химии, ведь человечеству просто не выжить в наше время без ее продукции. Но надо постоянно помнить об экологическом аспекте ее применения, учитывать прямые и отдаленные последствия воздействия на экосистемы Земли и человека как их части.

Для сохранения собранного урожая применяют кумариновые соединения, вызывающие у грызунов внутренние кровотечения. Эти вещества не опасны для людей и домашних животных.

Феромоны — это химические средства внутривидовой сигнализации у животных, летучие вещества, выделяемые в окружающую среду. Различают феромоны половые, возбуждающие, успокаивающие, сбора, тревоги, следа. Первые наиболее изучены, многие из них синтезированы и применяются для борьбы с вредными насекомыми путем заманивания самцов в ловушки и дезориентации их в период спаривания. В качестве феромонов используют производные циклогексенкарбоновых кислот — сиглуры, медлуры, тримедлуры и другие вещества.

Гербицидами могут служить ростовые вещества. К наиболее важным ростовым гербицидам относят 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту. В высоких концентрациях это вещество способствует ускоренному росту сорняков, в результате чего они погибают, ибо рост их становится настолько бурным, что корневая система не успевает обеспечить растения питательными веществами. 80% гербицидов используют для уничтожения сорняков (химической прополки) в посевах кукурузы, сои, хлопчатника, пшеницы, риса, сахарной свеклы.

Для предуборочного удаления листьев хлопчатника, семенных посевов бобовых, картофеля, подсолнечника и риса применяют особые вещества — дефолианты, вызывающие опадание листьев растений. В качестве дефолианта в нашей стране чаще всего применяют хлорат магния.

В заключение важно упомянуть о регуляторах роста, которые стимулируют или тормозят рост и развитие растений. Примером таких веществ могут служить тиомочевина CS(NH₂)₂, роданид аммония NH₄SCN и др. Лучшее укоренение черенков, регулирование плодоношения, чеканка растений, ускорение созревания плодов и прорастания клубней достигаются применением ауксинов и антиауксинов.