Теоретические основы применения пестицидов

Практическое занятие №19

Тема. Пестициды: характеристика классификация и способы применения

Цель занятия. Обеспечение уровня знаний по внедрению и применению химических средств защиты растений. Обеспечить правильные знания по изменению возможностей общих систем борьбы, комплексно подходить к системам мер защиты от вредных организмов и сорняков на основе изучения

дисциплины, с целью повышения качества и количества сельскохозяйственной продукции

 Задание.

Рассмотреть понятие пестициды, способы проникновения и применения.

1) Рассмотреть понятие инсектициды, фунгициды. Способы проникновения в организм вредителя, способы применения.                                                          2) Рассмотреть понятие гербициды: классификация, способы применения            3) Рассмотреть понятие нематициды, родентициды и моллюскициды, способы их применения.

Методические указания.                                                                          Студенты, пользуясь учебниками, справочниками и другими литературными и методическими пособиями, самостоятельно выполняют задание, знакомятся и кратко конспектируют. Задание считается выполненным лишь после проверки его преподавателем и выставления соответствующей оценки.

Место и время проведения занятий. Тема изучается в течение 2 часов с применением электронного (онлайн) обучения

Материальное обеспечение.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕСТИЦИДОВ

Пестициды в защите растений Пестициды (от лат. pest – зараза и cidos – убивать) – это химические или биологические препараты, используемые для борьбы с вредителями и болезнями растений, сорными растениями, вредителями хранящейся сельскохозяйственной продукции, для регулирования роста растений, предуборочного удаления листьев и подсушивания растений. Пестициды в настоящее время являются неотъемлемой частью технологий возделывания сельскохозяйственных культур во всем мире. Они широко применяются также в процессе хранения и транспортировки готовой продукции, при дезинсекции и дезинфекции помещений. В сельском хозяйстве вредят насекомые, клещи, нематоды, моллюски, грызуны, сорные растения, грибы, бактерии, вирусы. Сейчас вредные организмы достигли такого распространения, какого они не имели никогда раньше. Причины этого явления в следующем: 1) расширение посевных площадей, которое привело к увеличению числа видов, питающихся культурными растениями. До II половины XVIII в. некоторые вредные виды были известны лишь энтомологам (например, колорадский жук, численность которого стала резко возрастать после 1875 г., когда начали возделывать картофель в Мексике); 2) расширение товарообмена между континентами, из-за чего вместе с товарами перевозятся и вредные виды; 3) в естественных биоценозах имеет место саморегуляция; в агроценозах она ограничена, и задача сохранения урожая практически целиком ложится на человека. Химический метод сейчас является решающим в защите растений, но он должен применяться в комплексе с другими методами (агротехническим, биологическим, карантинным, физико-механическим), то есть необходимо внедрять интегрированные системы защиты растений. Химический метод имеет ряд преимуществ: 1) высокая биологическая эффективность (снижение численности вредного вида в результате обработки); 2) быстрый результат; 3) механизация применения; 4) высокая экономическая эффективность. Однако тотальное применение пестицидов вызывает целый ряд нежелательных последствий: 1) токсичность для человека, животных и полезных насекомых; 2) циркуляция в окружающей среде, миграция по пищевым цепям; 3) проблема ОКП (остаточных количеств пестицидов) в продукции; 4) появление специфической устойчивости вредных организмов к пестицидам. 5 1.2 Классификация пестицидов Пестициды классифицируют по объектам применения, по характеру действия, а также по химическому строению. Классификация пестицидов по объектам применения делит пестициды на группы с учетом объекта, для борьбы с которым они используются: 1) для регулирования численности насекомых предназначены инсектициды, клещей – акарициды, нематод – нематициды, вредных грызунов – родентициды, моллюсков – моллюскициды; 2) для подавления развития грибных заболеваний – фунгициды, бактериальных заболеваний – бактерициды; 3) для уничтожения сорной травянистой растительности – гербициды, древесно-кустарниковой растительности – арборициды. В то же время среди этих групп пестицидов возможно подразделение на специфические подгруппы: - афициды – для борьбы с тлями; - вермициды – для борьбы с червями; - овициды – для уничтожения яиц вредных насекомых и клещей; - ларвициды – для уничтожения личинок насекомых. Классификация по объектам применения в известной степени условна, так как многие пестициды обладают универсальным действием. Например, некоторые препараты (карбофос) поражают как насекомых, так и клещей – это инсектоакарициды. Акарофунгициды подавляют грибные болезни, а также клещей (например, препараты серы). Многие гербициды при увеличении норм расхода могут уничтожать древесно-кустарниковую растительность, т.е. относиться к арборицидам. Классификация пестицидов по характеру действия. Различают пестициды контактного, системного и фумигационного действия. 1. Контактные пестициды оказывают свое действие лишь в месте непосредственного нанесения на растение. 2. Пестициды системного действия, напротив, - это вещества, хорошо проникающие и передвигающиеся внутри растения, длительно сохраняются в нем и подавляют вредный организм через растение (фунгициды, акарициды, инсектициды) или уничтожают полностью все растение (гербициды). Такие пестициды особенно эффективны против колюще-сосущих вредителей, патогенов, развивающихся внутри растения, и сорных многолетних растений с мощной корневой системой. 3. Пестициды фумигационного действия (фумиганты) – химические вещества, проникающие во вредный организм через дыхательные пути в виде газа или пара. Кроме этого, по характеру воздействия на растение и направленности применения различают: 6 1) дефолианты – химические вещества для предуборочного удаления листьев с растений с целью ускорения их созревания и облегчения механизации уборочных работ; 2) десиканты – химические вещества для предуборочного высушивания растений; 3) регуляторы роста растений – вещества, вызывающие стимуляцию или подавление роста и развития растений. Из них часто выделяют ретарданты – препараты, снижающие темпы роста растений, что приводит к укорачиванию стеблей и побегов. Классификация пестицидов по химическому строению. Эта классификация связана с тем, что вещества одной химической группы, как правило, имеют общие химические свойства и одинаковую биологическую активность. Выделяют три большие группы: 1) неорганические соединения (соли меди, фосфиды, сера); 2) вещества природного происхождения (биопестициды – микробиологические и вирусные препараты, продукты микробиологического синтеза); 3) органические синтетические соединения (это самая большая группа). Гигиеническая классификация. Пестициды делятся на группы в зависимости от степени опасности для теплокровных животных и человека. 1.3 Препаративные формы и способы применения пестицидов Пестициды производятся в виде определенных форм препаратов, в состав которых входят действующее вещество (д.в.), наполнители или растворители и вспомогательные вещества, которые улучшают физико-химические свойства пестицидов, а в последующем, и качество рабочих составов. В качестве наполнителей для порошковидных форм препаратов используют аэросил, белую сажу, силикагель, трепел, каолин, мел, тальк и др. Главная характеристика наполнителей – их сорбционная способность. Кроме того, наполнитель должен быть химически инертен, негигроскопичен, не оказывать угнетающего действия на защищаемую культуру. В качестве растворителей для жидких форм пестицидов применяют толуол, диоксанол, нефтяные масла, а в отдельных случаях – воду. Главные требования к растворителям следующие: отсутствие фитотоксичности и возможность получать стабильные рабочие составы, не разрушая при этом структуру д.в. В качестве вспомогательных веществ при изготовлении препаративных форм пестицидов применяют ПАВ (поверхностно-активные вещества) – ОП-7 и ОП-10 – эфиры полиэтиленгликоля, прилипатели (казеин, агар, желатин, жидкое стекло, синтетические смолы), стабилизаторы (ССБ – сульфитноспиртовая барда), эмульгаторы (вещества, облегчающие получение эмульсий), пролонгаторы (полимеры, увеличивающие срок действия пестицида). Основными препаративными формами пестицидов являются: 1) твердые (порошковидные): 7 - дуст (Д) – это тонко измельченная смесь действующего вещества и большого количества твердого инертного наполнителя. Чтобы снизить пылящие свойства и увеличить прилипаемость, в состав дустов вводят 3-5% минеральных масел. Сейчас дусты имеют ограниченное применение, так как сильно загрязняют окружающую среду и содержат мало действующего вещества (1-10%); - смачивающийся порошок (СП), водорастворимый порошок (ВРП) – содержат д.в. (30-90%), наполнители, ПАВ, прилипатели и стабилизаторы. Различие этих форм в том, что при разведении в воде СП образуют устойчивые суспензии, а ВРП – истинные растворы; - сухая текучая суспензия (СТС), сухая концентрированная суспензия (СКС), вододиспергируемые гранулы (ВДГ) – это сходные сухие формы, в которых измельченное д.в. (75-90%) формируется в мелкие гранулы (диаметром 2-3 мкм). Они хорошо смешиваются с водой, не пылят, менее опасны, чем СП; - гранулы – это перспективная форма препаратов, получаемая пропиткой гранулированных удобрений или гранул из глины. Применяют их путем рассева без использования воды; - микрокапсулы – содержат частицы д.в., заключенные в пористую инертную твердую оболочку – капсулу диаметром до 100 мкм, состоящую из полимеров, желатина и агара. После попадания в среду при опрыскивании капсула теряет водную пленку и медленно выделяет д.в., через пористую оболочку, которая постепенно разрушается. Этим обеспечивается пролонгированное действие и большая избирательность пестицида; 2) жидкие: - водный раствор (ВР), водный концентрат (ВК) – содержат д.в. (20-60%), растворенное в воде, и ПАВ. Иногда в них вводят красители, антиокислители, антифризы (вещества, понижающие температуру замерзания), поскольку недостатком этих форм является замерзание при низких температурах в зимний период; - концентрат эмульсии (КЭ) – содержит д.в. (20-70%), растворители, эмульгаторы и смачиватели. Правильнее эту форму называть эмульгирующимся концентратом, т.е. концентратом, способным при взаимодействии с водой образовать эмульсию; - обратные эмульсии – это особые препаративные формы, в которых дисперсной фазой является пестицид, растворенный в воде, а дисперсионной средой – масло. Они служат для УМО и применяются без смешивания с водой. Образующиеся при обработке капли не испаряются и хорошо прилипают к обрабатываемой поверхности, т.к. верхний слой у них защищен маслом. - текучая суспензия (ТС), текучая паста (ТПС), суспензионный концентрат (СК), концентрированная суспензия (КС) – это сходные жидкие формы, в которых д.в. диспергируется в водной среде или органических растворителях. В их состав входят до 10 и более инертных ингредиентов, в том числе ПАВ, стабилизаторы, вещества, контролирующие вязкость, повышающие суспензионность, имеющие электрический заряд, благодаря чему частицы 8 пестицида притягиваются к поверхности растения. Эти препараты удобны в применении, но при длительном хранении они расслаиваются. Наиболее распространенными препаративными формами пестицидов на сегодняшний день являются СП и КЭ. Промышленные препаративные формы пестицидов имеют разную технологию применения: 1) опыливание – нанесение на растение пылевидных частиц препарата (дуста). Этот способ в настоящее время не применяется из-за того, что он опасен для работающих и сильно загрязняет окружающую среду; 2) опрыскивание – нанесение пестицидов в капельно-жидком состоянии в виде растворов, эмульсий или суспензий. Различают многолитражное (расход рабочего состава 400-600 л/га), обычное (200-300 л/га), малообъемное (80-125 л/га) и ультромалообъемное опрыскивание, т.н. УМО (0,5-2 л/га). По дисперсности (размеру) капель различают опрыскивание: аэрозольное – до 50 мкм; мелкокапельное – 50-150 мкм; среднекапельное – 150-300 мкм; крупнокапельное – более 300 мкм; 3) протравливание – нанесение пестицида на семенной или посадочный материал; 4) фумигация – введение в среду обитания вредных организмов пестицида в газообразном состоянии. Различают фумигацию помещений, теплиц, почвы, деревьев и кустарников; 5) аэрозольная обработка – введение в среду обитания вредных организмов пестицидов в виде тумана; 6) гербигация – внесение гербицидов вместе с поливной водой; 7) прямое инжектирование – введение в почву препаративных форм пестицидов с помощью специальных приспособлений для борьбы с нематодами; 8) использование отравленных приманок. Промышленные препаративные формы пестицидов имеют разную технологию применения: · дусты, гранулы, препараты для УМО, родентициды уже готовы к использованию. Их нужно только равномерно нанести на обрабатываемый объект с помощью специальных машин; · препараты для фумигации предварительно подвергают возгонке, сжигают (например, сера). Препараты для аэрозольных обработок переводят в аэрозоли с помощью аэрозольных генераторов; · остальные пестициды используют только после приготовления из них рабочих составов. Рабочие составы готовят в основном для опрыскивания и обработки семян. Они представляют собой дисперсные системы, состоящие из следующих компонентов: · дисперсионной среды, в качестве которой чаще всего используют воду; · пестицида, равномерно распределѐнного в дисперсионной среде; · вспомогательных веществ, улучшающих качество рабочего состава. Они могут переходить в рабочий состав из препарата или добавляться отдельно. 9 Истинные растворы – это дисперсные системы с размером частиц менее 0,001 мкм, при этом граница раздела фаз исчезает; визуально прозрачны. Коллоидные системы – дисперсные системы с размером частиц от 0,001 до 0,1 мкм. Суспензии – это дисперсные системы с размером частиц от 0,1 до 10 мкм, при этом дисперсионной средой является жидкость, а дисперсной фазой – твѐрдое вещество. Прямые эмульсии – дисперсные системы с размером частиц от 0,1 до 10 мкм, в которых дисперсионной средой является вода, а дисперсной фазой – пестицид в жидком состоянии. В обратных эмульсиях дисперсионной средой является масло, а дисперсной фазой – истинный раствор пестицида. Качество рабочих составов определяется: - фактической концентрацией, которая указывает процентное содержание препарата в рабочем составе. Концентрацией рабочего состава и нормой его расхода определяется количество пестицида, вносимого на единицу площади или единицу массы обрабатываемого объекта; - стабильностью, то есть способностью рабочего состава в течение длительного времени сохранять равномерное распределение частиц пестицида по всему объѐму (однородность); - смачивающей способностью, от которой зависит контакт пестицида с обрабатываемой поверхностью. Чем выше поверхностное натяжение рабочего состава, тем его смачивающая способность хуже; - прилипаемостью и удерживаемостью, которые определяют продолжительность действия пестицида и, в конечном итоге, его эффективность. Наиболее распространѐнным способом применения пестицидов является опрыскивание. К нему предъявляются следующие агротехнические требования: - отклонение фактического расхода рабочей жидкости от заданного не должно превышать 10%; - концентрация рабочей жидкости в баке опрыскивателя должна быть однородной, отклонение фактической концентрации от заданного – не более 5%; - неравномерность расхода жидкости через распылители – не более 5%; - штанга опрыскивателя устанавливается на высоте 50 см над обрабатываемыми растениями; - отклонение от ширины захвата агрегата не более 3 м, при этом необработанные полосы не допускаются; - механическое повреждение растений – не более 1%; - факелы распыла соседних распылителей должны перекрываться на величину шага их установки. При оценке качества опрыскивания определяют также густоту, размер и равномерность распределения капель с помощью специальной индикаторной бумаги или плѐнки, которые раскладывают на обрабатываемом участке поля. 10 Оптимальное количество капель при применении гербицидов составляет 40-60, инсектицидов – 60-80, фунгицидов – 80-100 шт./см2. В практике защиты растений календарные сроки применения фунгицидов и инсектицидов или других групп пестицидов часто совпадают. В связи с этим для экономии затрат используют баковые смеси, которые готовят непосредственно в хозяйстве. Однако используемые препараты не всегда совместимы. Совместимыми являются те препараты, при смешивании которых не происходит изменения физико-химических свойств каждого из них, и они обладают такой же эффективностью, как при раздельном применении, не оказывая фитотоксического действия на культуру. Характер взаимодействия компонентов смеси может быть: 1) аддитивный – когда суммарный эффект действия смеси равен сумме действия каждого компонента в отдельности (А+В=АВ); 2) синергистический – когда уровень токсичности смеси значительно выше суммы уровней токсичности отдельных компонентов (А+ВАВ)..