Вещества

1. 1 Введение 

 Питание - это основа жизни любого живого  организма, в том числе и  растений. Обеднение земель в  процессе эксплуатации человеком  или естественных процессов было  и остается весомой проблемой  сельского хозяйства. Вредители  каждый год ставят под угрозу  урожай. Для преодоления этих  проблем человек научился синтезировать  и производить различные химические  вещества. С точки зрения практического  растениеводства важнейшим средством  улучшения питания сельскохозяйственных  культур является прежде всего  применение органических и минеральных  удобрений. Для борьбы с вредителями  используются различные виды  пестицидов.

Однако не стоит  недооценивать влияние этих веществ  на круговорот веществ в природе. Как и всё, что втягивается  в этот оборот, сельскохозяйственные химикаты оказывают как положительный, так и пагубный эффект на состояние  окружающей среды и при неразумном использовании могут даже нарушить экологический баланс отдельных  регионов.

Почва является основным источником обеспечения сельскохозяйственных культур питательными веществами. Однако в современных условиях непрерывной  интенсификации сельскохозяйственного  производства для ежегодного выращивания  высоких урожаев с продукцией хорошего качества довольно часто оказывается  недостаточным то количество питательных  веществ, которое поступает в  растения из органического вещества и труднорастворимых минеральных  соединений почвы в результате деятельности микроорганизмов и корневой системы  растений. Преобладающими неблагоприятными признаками дерново-подзолистых почв, преобладающих на территории Беларуси, являются плохие физически свойства, повышенная кислотность (рН в КС1 меньше 5) и низкое содержание органического  вещества - от 1 до 2,5%. Для них характерна также слабая обеспеченность элементами минерального питания для растений - азота, фосфора и калия, многих микроэлементов; нередко (в разновидностях легкого  механического состава) невелико содержание также магния и кальция. Почвы  Нечерноземной зоны, особенно подзолистые, остро нуждаются в известковании  и систематическом внесении минеральных  удобрений.

2. Пестициды.

Современное сельское хозяйство не может обходиться без  пестицидов - веществ, применяемых для  борьбы с вредными организмами. Иногда к пестицидам относят и репелленты. 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.

2.1. Классификация  пестицидов

Пестициды делят  на группы в зависимости от того, какие организмы они поражают:

-                                                                           Гербициды - для уничтожения сорной растительности;

-                                                                           Альгициды – против водорослей;

-                                                                           Дефолианты - для удаления листьев;

-                                                                           Дефлоранты - для удаления цветков;

-                                                                           Фунгициды - против паразитических грибов;

-                                                                           Бактерициды – против бактерий;

-                                                                           Инсектициды - против вредных насекомых;

-                                                                           Акарициды - против клещей;

-                                                                           Родентициды - для борьбы с грызунами;

-                                                                           Авициды - против птиц.

Гербициды. По функции  гербициды можно разделить на несколько групп. В одну из них  входят вещества, применяемые для  стерилизации почвы; они полностью  предотвращают развитие на ней растений. К этой группе относятся хлористый  натрий и бура. Гербициды второй группы уничтожают растения избирательно, не затрагивая нужные. Например, 2,4-дихлорфеноксиуксусная  кислота (2,4-Д) убивает двудольные сорняки  и нежелательную древесно-кустарниковую  растительность, но не вредит злакам. В  третью группу входят вещества, уничтожающие все растения, но не стерилизующие  почву, так что растения на этой почве  могут потом расти. Так действует, например, керосин, по-видимому, первое вещество, примененное в качестве гербицида. Четвертая группа объединяет гербициды системного действия; нанесенные на побеги, они перемещаются по сосудистой системе растений вниз и губят  их корни. Еще один способ классификации  гербицидов основан на времени их применения, например, до посева, до появления  всходов и т.д.

Фунгициды. Многие фунгициды – это неорганические вещества, содержащие серу, медь или  ртуть. Сера была, вероятно, первым эффективным  фунгицидом и широко применяется  до сих пор, особенно для борьбы с  мучнистой росой. Из органических соединений первым стали применять против грибов формальдегид. Сейчас наиболее распространены синтетические органические фунгициды, например дитиокарбаматы. Антибиотики  типа стрептомицина тоже используют для борьбы с грибами, однако чаще – для защиты растений от бактерий. Фунгицид системного действия перемещается по всему растению и действует  подобно антибиотику, излечивая  болезни, вызываемые грибами, или не давая им появиться. Фунгициды широко применяют для борьбы с плесенью. В хлеб, например, с этой целью  добавляют пропионат натрия.

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.

2.2 Применение  пестицидов

Эту большую  группу химических средств защиты растений по интенсивности загрязнения ими  окружающей среды ряд исследователей ставят на первое место. Масштабы их производства и использования быстро увеличиваются. Общепризнанно, что повышение урожайности  сельскохозяйственных культур практически  невозможно без широкого применения пестицидов.

Во всем мире пестициды используются на площади 1,4 млрд. га на сумму 38 млрд. долл.      За последние десятилетия число различных типов пестицидов сильно возросло, только в США их количество достигло 900. По данным А.В. Яблокова (1988), в СССР в 1986г. было применено пестицидов в среднем около 2 кг на 1 га (примерно на 87% пашни) или около 1,4 кг на душу населения, а в США 1,6 кг на 1 га (на 61% пашни) или 1,5 кг на душу населения.

Либерализация экономики привела к безответственной либерализации отношения к пестицидам. Так, по данным Всемирной продовольственной  организации ООН (ФАО) за 2002 год, в  странах ЕС 40% из проверенных образцов фруктов, овощей, зерна содержали  остатки пестицидов, 15% – содержали  остатки нескольких пестицидов, а  в 5% их количество превышало предельно  допустимые концентрации.

Хотя по числу  названий в продажу поступает  больше всего различных инсектицидных  препаратов, по применяемому количеству лидируют гербициды, а инсектициды  занимают второе место. Применение пестицидов продолжает расти, и тенденция эта, видимо, сохранится и впредь.

Существует ряд  международных и национальных конвенций, регулирующих оборот пестицидов.

2.3. Влияние  на окружающую среду. 

Пестициды являются единственным загрязнителем, который  сознательно вносится человеком  в окружающую среду. Применение пестицидов позволяет получать стабильные урожаи и ограничивать распространение  инфекций, передаваемых животными-переносчиками, например, малярии и сыпного тифа. Однако непродуманное использование  пестицидов имеет и негативные последствия. Пестициды поражают различные компоненты природных экосистем: уменьшают  биологическую продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие животного  мира, снижают численность полезных насекомых и птиц, а в конечном итоге представляют опасность и  для самого человека.

Длительное хранение пестицидов на неприспособленных складах  и в разрушенной таре приводит к сильному загрязнению окружающей среды: почвы, водных питьевых источников (даже артезианских вод), в целом  агроландшафтов. Оно ведет к появлению  устойчивых к ним видов организмов, особенно среди насекомых; губит  хищников (естественных врагов вредителей) и других полезных животных. Последнее  вызывает резкое увеличение устойчивости к пестицидам возбудителей опасных  болезней растений. Например, сейчас уже 110 видов наиболее опасных фитопатогенных грибов стали высокоустойчивыми  к 50 наиболее распространенным фунгицидам. А ведь грибные болезни вызывают 80% потерь урожая сельскохозяйственных культур.

Особую опасность  представляют хранящиеся стойкие органические загрязнители: хлорорганические соединения, ртутьорганические протравители, а  также обладающие высокой токсичностью фосфорорганические и медьсодержащие пестициды, нитросоединения.  

 Пестициды  распространяются на большие  пространства, весьма удаленные  от мест их применения. Многие  из них могут сохраняться в  почвах достаточно долго (период  полураспада ДДТ в воде оценивается  в 10 лет, а для диэлдрина  он превышает 20 лет). При использовании  даже наименее летучих компонентов  более 50% активных веществ в  момент воздействия переходят  прямо в атмосферу, а для  таких пестицидов, как ДДТ и  диэлдрин, характерна дистилляция  с парами воды на земной  поверхности. Эта часть пестицидов, не достигших растений, подхватывается  ветром и осаждается в районах  суши или океана, весьма удаленных  от зон применения вещества. Они  в конечном итоге попадают  в различные экосистемы, включая  океан, пресноводные водоемы,  наземные биомы и др., в значительных  количествах накапливаются в  почвах и увеличивают свои  концентрации при движении по  трофическим цепям. 

 Загрязняя  окружающую среду, пестициды угрожают  и человеку. Пестициды, содержащие  хлор (ДДТ, гексахлоран, диоксин,  дибензфуран и др.), отличаются  не только высокой токсичностью, но и чрезвычайной биологической  активностью. Даже в ничтожных  концентрациях пестициды подавляют  иммунную систему организма, повышая  таким образом его чувствительность  к инфекционным заболеваниям. В  более высоких концентрациях  эти примеси оказывают мутагенное  и канцерогенное действие на  организм человека. При систематическом  или периодическом поступлении  организм сравнительно небольших  количеств токсичных веществ  происходит хроническое отравление. При хроническом отравлении одни  и те же вещества у разных  людей могут вызывать различные  поражения почек, кроветворных  органов, нервной системы, аллергию.

2.4. Принимаемые  меры

Оборот пестицидов и агрохимикатов не лицензируется. Из-за несовершенства контроля за ввозом пестицидов часто ввозятся действующие  вещества пестицидов, не имеющие государственной  регистрации. Очень мало завершенных  фундаментальных исследований влияния  разных групп пестицидов на состояние  окружающей среды. Пока в промышленных целях не применяются технологии уничтожения пестицидов. Возрастает число случаев профессиональных отравлений пестицидами работников села, а также уровень профессиональных отравлений пестицидами работников села, а также уровень профессиональной заболеваемости в сельском хозяйстве.  

 Растущее  беспокойство по поводу злоупотребления  пестицидами привело к разработке  правил их применения, принятых  в США и других индустриальных  странах. Они охватывают все  аспекты обращения с этими  средствами: их перевозку, хранение, ликвидацию пустых емкостей, предельно  допустимые остаточные количества  и многое, многое другое. Из-за  опасности, которую они представляют, постепенно изымаются из употребления  хлорорганические инсектициды (хлорированные  углеводороды), такие, как хлордан,  ДДТ и другие, хотя они, несомненно, принесли определенную пользу  и здравоохранению, и сельскому  хозяйству. Запрещены и некоторые  фумиганты, применявшиеся ранее  для газового обеззараживания  почвы и хранящегося зерна.  Поэтому в некоторых странах  (США, Франция, Германия) начинают  уменьшать дозы применения пестицидов  или полностью от них отказываться. В последние годы в СГА разработаны  гербициды,  не представляющие явной опасности для живых организмов или быстро разрушающиеся в окружающей среде. Широкое применение биологических методов защиты растений позволит уменьшить степень загрязнения среды пестицидами.