Фосфорорганические пестициды

Фосфорорганические углеводороды (ФОУ) – высокотоксичные препараты с периодом полураспада более 1 месяца, поэтому применять их нужно в начале вегетации растений. Они токсичнее хлорорганических инсектицидов, но менее стойки в окружающей среде и пото­му менее опасны с точки зрения экологии

Не относятся к селективным препаратам, уничтожают как вредных, так и полезных насекомых. Как правило, это инсектициды и акарициды. Действие их не зависит от температурного режима, что повышает их надежность. Хорошо комбинируются с другими препаратами.

Фосфорорганические инсектициды (ФОИ) представляют собой по боль­шей части эфиры кислот:

§ фосфорной (H₃PO₄);

§ тиофосфорной (H₃PSO₃);

§ фосфиновой (H₃PO₃).

Широкое исследование этих ве­ществ началось в 1930-х годах в лаборатории Герхарда Шрадера в Герма­нии. Токсичность фосфорорганических соединений (ФОС) зависит от строения алкильных радикалов при атоме фосфора. Для млекопитающих и человека производные фосфорной кислоты значительно токсичнее тиофосфорной. Для насекомых имеет место обратная зависимость. Пер­вым широко используемым пестицидом из этой группы был тетраэтилпирофосфат (ТЭПФ). Из-за высокой токсичности для млекопитающих он был позже заменен на другие соединения. Среди ФОС обнаружены не только эффективные пестициды, но и вещест­ва, чрезвычайно токсичные для человека. Под руководством того же Шрадера на основе ФОС в 1940-х годах были получены первые фосфороргани­ческие боевые отравляющие вещества (ФОВ), в частности табун^[12]. Все ФОС – нейротоксиканты, нарушающие проведение нервных импульсов в центральных и периферических холинергических синапсах.

Малатион – 0,0-диметил-S-(1,2-,бис-этоксикарбонилэтил) дитиофосфат.

Класс пестицида: контактный инсектоакарицид с высокой началь­ной токсичностью, с глубинным и фумигационным действием. Эффективен против сосущих насекомых, клещей, гусениц млад­ших возрастов. Высокотоксичен для мух, комаров, пчел, тли. Малоэф­фективен против грызущих вредителей, так как имеет короткий период защитного действия.

Препараты: Бунчук КЭ (500 г/л); Фуфанон, КЭ (570 г/л); Кемифос КЭ (570 г/л).

Применение – для борьбы с вредными насекомыми и клещами на многих сельскохозяйственных культурах: плодовых, овощных, ягодных, зерновых. Фуфанон используют для борьбы с вредителями плодовых деревьев (яблоня, груша, айва, вишня, черешня, неплодоносящие сады, декоративные кустарники).

При систематическом применении препаратов на основе мала­тиона через 1 – 2 сезона в обрабатываемых популяциях насекомых и клещей происходит отбор в 30 – 100 раз более устойчивых особей и развивается приобретенная резистентность. Устойчивые к малатиону особи отличаются повышенной активностью алиэстераз и фосфатаз, с участием которых происходит детоксикация действу­ющего вещества.

Норма расхода: 2 – 3 л/га.

Токсичность: 2 класс опасности. ПДК_в – 0,05 мг/дм³ (лимитирующий показатель вредности – органолептический), содержание препарата в воде рыбохозяйственных водоемов не допускается.

МДУ малатиона в:

§ зерне хлебных злаков, муке, кукурузе, горо­хе, сое – 0,3 мг/кг;

§ овощах и плодах – 0,5;

§ растительных маслах (сои и подсолнечника) – 0,1 мг/кг.

В ягодах, манной крупе и про­дуктах животноводства остаточные количества пестицида не до­пускаются. На растениях в открытом грунте он сохраняет токсичность в те­чение 10 – 15 дней, а в условиях защищенного грунта 5 – 7 дней.

Биологические эффекты. Обычно безопасен для защищаемых культур, но при высокой температуре и влажности воздуха может вызывать ожоги на от­дельных сортах персика и абрикоса, особенно если применяется в форме КЭ.

В организмах теплокровных животных быстро выводится из организма с мочой. Остатки пестицида не накаплива­ются в тканях животных, поэтому его используют в ветеринарии для защиты животных и птиц от экзо- и эндопаразитов, а также для уничтожения мух и комаров в животноводческих помещениях.

Диазинон – 0-(2-изопропил-6-метилпиримидин-4-ил)-0,0-диэтилтиофосфат.

Класс пестицида: контактный, системный инсектицид. Токсичен для имаго и личинок жуков, особенно долгоносиков, блошек и тлей, злаковых, капустной и луковой мух, подгрызающих совок, проволочников, медведок, муравьев и других почвообитающих вредителей. Диазинон применяют против зеленой дубовой листовертки, златогузки.

Препараты: Базудин, ВЭ (600 г/л), Г (100 г/кг); Диазинон, КЭ (600 г/л), Г (50 и 100 г/кг), Диазол, СП (600 г/кг); Гром, Г (30 г/кг), Гром-2, Г (30 г/кг).

Применение: При внесении в почву он хорошо поглощается корнями расте­ний, передвигается в надземные органы в инсектицидных количе­ствах и защищает всходы культуры от вредителей в течение 7 – 15 дней.

Норма расхода: 60%-ный КЭ диазола и диазинона применяют путем опрыски­вания ячменя против злаковых мух (1,5 л/га), тлей (0,5 л/га), комплекса вредителей сахарной свеклы (1,8 – 2 л/га), комплекса вредителей семенных посевов люцерны и клевера (2 – 2,5 л/га), капу­сты (1 л/га) и яблони (1 л/га).

Токсичность: 2 класс опасности. ЛД₅₀ для крыс 300 – 850 мг/кг. Диазинон проникает через кожу. Кумулятивные свойства вы­ражены слабо.

Период полураспада диазинона в почве 2 – 3 недели, но после внесения гранулированных форм он обнаруживается в небольших количествах и через 14 недель. ПДК в почве 0,1 мг/кг. При обработке растений в период вегетации препараты на основе диазинона нефитотоксичны, однако, обработка семян и корней может приво­дить к угнетению растений.

Биологические эффекты – диазинон представляет опасность как высокотоксичный в период применения и в течение 20 дней после него. За это время он детоксицируется, токсичные остатки в урожае не накапливаются. Пестицид не циркулирует в окружающей среде.

Глифосат – N-(фосфонометил)глицин. Производные алкилфосфоновой кислоты (Рис. 52).

Продукты из глифосата производятся в разных странах мира компанией Monsanto Company. Занимает в США седьмое место среди наиболее распространенных пестицидов в сельском хозяйстве, третье место среди пестицидов, применяемых на промышленных и коммерческих землях, и второе место – в домашних хозяйствах и садах. Применение глифосата в настоящее время увеличивается примерно на 20% в год, в основном вследствие недавней разработки с помощью генной инженерии и интродукции растений, толерантных к гербициду.

Класс пестицида: является неизбирательным гербицидом, действующим на весь организм. Используют для борьбы с сорняками в сельском хозяйстве, городах, садах и парках, водоемах и лесах.

Препараты:

Ø Торнадо ВР, 360 г/л; Раундап ВР, 360 г/л; Глифос Премиум ВР, 450 г/л (лесные культуры кедра, ели, сосны, хвойно-лиственные молодняки), против всех видов нежелательных травянистых растений, лиственных древесно-кустарниковых пород (осина, береза, ольха, ива и др.);

Ø Доминатор ВР, 360 г/л; Космик ВР, 360 г/л (охранные зоны линий электропередач, просеки, трассы газо- и нефтепроводов, насыпи и полосы отчуждения железных и шоссейных дорог), против нежелательной травянистой и древесно-кустарниковой растительности.

Применение. Глифосат хорошо поглощается надземными органами растений. Передвигается в глубоко залегающие корни. К нему чувствительны однолетние и многолетние однодольные и двудольные растения, в том числе такие корневищные и корнеотпрысковые, как рей, свинорой, гумай, острец, осот желтый, бодяк полевой и др. Передвигается глифосат с места нанесения медленно (7 – 10 дней), на большие расстояния (на глубину до 2 м) и вызывает гибель корневищ в радиусе 30 см.

Многолетние сорняки подавляются в течение всего вегетационного периода, однолетние – до повторного отрастания новых. Визуально наблюдаемый эффект проявляется на однолетних растениях через 2 – 4 дня, на многолетних через 7 – 10 дней, а полная гибель сорняков наступает через 20 дней.

Норма расхода:

Ø Торнадо 3 – 8 л/га;

Ø Доминатор 2 – 5 л/га;

Ø Космик 3 – 6 л/га;

Ø Раундап 0,2 – 0,4 г д.в.^[13]/дерево;

Ø Глифос Премиум 0,16 – 2,4 г д.в./дерево.

Токсичность: 4 класс опасности. ЛД₅₀ (в мг/кг): для крыс 4900, для кроликов 3800. Не кумулируется в тканях животных и не раздражает кожу. Меры предосторожности как с малотоксичными пестицидами, но следует избегать попадания растворов препарата на слизистые глаз.

ПДК в почве 0,5 мг/кг. ПДК для раундапа в воде водоемов рыбохозяйственного значения 0,001 мг/л, в воде водоемов санитарно-бытового пользования 0,1 мг/л. МДУ в продуктах питания (в мг/кг) в:

§ овощах, фруктах, кукурузе, зернобобовых, картофеле, цитрусовых, грибах 0,3;

§ винограде 0,1.

В малине, чернике остаточное содержание не допускается.

Биологические эффекты. Подробный механизм действия глифосата в настоящее время неизвестен. Тем не менее установлено, что глифосат не позволяет растениям синтезировать три ароматических аминокислоты. Эти аминокислоты жизненно важны для роста и выживания большинства растений. Ключевой фермент, ингибируемый глифосатом, называется EPSP -синтаза. Глифосат также может ингибировать или подавлять два других фермента, участвующих в синтезе тех же аминокислот. Эти ферменты имеются у высших растений и микроорганизмов, но отсутствуют у животных. Две из этих трех ароматических аминокислот являются незаменимыми для человека, так как он может получать их только из пищи. Еще одна синтезируется животными. Он также ингибирует главный детоксифицирующий фермент растений.

Острая токсичность для человека. Глифосат воздействует на человека на рабочем месте (при использовании его препаратов на производстве), при приеме зараженной пищи, при контакте с зараженной почвой, при питье или купании в зараженной воде. И это может происходить далеко не только в местах обработок. С ветром или водой после дождя пестицид может перенестись далеко за пределы протравленной площади.

Меньшие количества пестицида обычно раздражали кожу и глаза, а также вызывали некоторые из симптомов, перечисленных выше. Вытирание лица после соприкосновения с загрязненным распылительным оборудованием приводило к распуханию лица. Нечаянное опрыскивание «Раундапом», применяемым в садоводстве, приводило к экземе ладоней и рук, продолжавшейся два месяца.

Для людей, профессионально контактирующих с глифосатсодержащими гербицидами, риск заболевания лейкемией увеличивается в три раза. Исследования лимфоцитов человека показало увеличение частоты обмена частями хромосом, последовавшее после контакта с минимальными тестированными дозами «Раундапа». Проведенные в 1997 году исследования лимфоцитов человека обнаружили сходные результаты при тестировании «Раундапа» (для двух исследованных дозировок) и глифосата (для всех дозировок, кроме самых низких). У мышей, которым впрыскивались глифосат и «Раундап», увеличилась частота повреждения хромосом и ДНК в костном мозге, печени и почках (при одной тестированной концентрации).

Другие исследования показали, что и глифосат, и глифосатсодержащие продукты являются мутагенными. Причем содержащие его продукты являются более сильнодействующими мутагенами, чем чистое вещество.

Влияние на репродуктивность. Контакт с глифосатом связывается с появлением репродуктивных проблем у человека. Исследования в Онтарио (Канада) показали, что использование отцом глифосата ассоциируется с увеличением выкидышей и преждевременных родов в фермерских семьях. В дополнение к этому имеется сообщение из Калифорнийского университета о ненормально частых менструациях у студентки-спортсменки, выступавшей в соревнованиях на дорожке, обработанной глифосатом. Лабораторные исследования подтверждают эти наблюдения. Исследования на самках кроликов показали, что глифосат приводит к снижению веса эмбриона во всех исследованных группах.

Исследования остатков пестицида в культурных растениях обнаружили глифосат в салате-латуке через пять месяцев после обработки (латук был посажен через четыре месяца после обработки) и в ячмене – через четыре месяца после обработки (ячмень был посажен через месяц после обработки).

По данным Всемирной организации здравоохранения «значительные остатки» глифосата были найдены при обработке пшеницы перед жатвой (для подсушки зерна). Отруби содержали в 2-4 раза больше пестицида, чем целое зерно. Остатки не исчезают при выпечке.

В штате Калифорния, имеющем наиболее четкую программу отчетности о болезнях, вызванных пестицидами, глифосатсодержащие гербициды были на третьем месте среди наиболее часто называемых причин возникновения таких болезней у сельскохозяйственных рабочих. Для рабочих, поддерживающих ландшафты, глифосатсодержащие гербициды были наиболее часто называемой причиной заболеваний. (Оба эти результата получены из отчетов о заболеваемости за 1984 -1990 годы).

Таким образом, действие на животных и человека рассмотренных ФОС (малатиона, диазинона и глифосата) еще не достаточно изучено, что следует помнить при использовании этих веществ.