что такое гербициды в химии

Гербициды: виды, химический состав и внесение гербицидов

Сегодня в сельском хозяйстве с точки зрения экономической целесообразности достаточно выгодно использовать гербициды от сорняков. С их помощью происходит уничтожение в посевах сорных растений, при этом выращиваемые полезные культуры не подвергаются вредному воздействию уничтожающих химических препаратов (при соблюдении оптимальных доз внесения).

Виды гербицидов

291 гербицид разрешен к применению в сельском хозяйстве. Все они классифицируются по различным показателям. Здесь учитывается и химический состав препарата, и воздействие на растение. Немаловажными параметрами являются и сроки применения, а также способ внесения гербицидов. Для того чтобы их использование было эффективным, все эти средства систематизируются в группы. Подразделение на виды гербицидов помогает целенаправленно выбирать нужный на определенном этапе или в борьбе с определенным сорняком препарат.

Однако если говорить об этих химических препаратах в широком смысле, то их используют не только для борьбы с нежелательной растительностью. В зависимости от объектов, которые они должны уничтожить, и целей выделяется 3 большие группы веществ:

1) Собственно гербициды. Их как раз и используют в сельском хозяйстве для уничтожения сорных растений.

2) Арборициды. Эти препараты призваны искоренять кустарники, деревья.

3) Альгициды. Средства, отлично справляющиеся с водной растительностью. Их часто применяют для очистки водоемов.

Некоторые из препаратов могут справляться сразу с несколькими задачами, эффективны в нескольких направлениях.

Химический состав гербицидов

Данные вещества представляют собой разнообразные химические соединения. Все препараты делятся на две большие группы: гербициды неорганические и органические.

К неорганическим соединениям можно отнести хлорат магния, сульфаманат аммония, цианамид кальция и еще несколько веществ.

Группа органических гербицидов намного богаче и разнообразнее. К ней относятся:

1) Бензонитрилы. Например, Иоксинил.
2) Замещенные фенолы. Такие, как ДНОК.
3) Карбаматы. К этому виду относятся Карбин, ИФК.
4) Амиды. Среди наиболее известных Дифенамид, Солан.
5) Триазины. К ним относятся Пропазин, Симазин, Прометрин.
6) Производные мочевины. Здесь можно выделить Метурин, Которан, Фенурон.
7) Производные урацила. Основной из них Ленацил.

В основе одной из характеристик всех этих гербицидов лежит классификация по спектру действия. Эти препараты могут уничтожать все растения или только их части, поэтому они делятся на сплошного или избирательного действия.

Гербициды сплошного действия

В сельском хозяйстве их часто называют общеистребительными. Они губительно действуют на любые растения: как сорные, так и культурные. Чаще всего сплошные гербициды вносят в почву, когда хотят избавиться от сильной засоренности на необрабатываемых землях. Например, их целесообразно использовать для обработки прилегающих территорий стадионов, обочин дорог, оросительных каналов. Одним из таких препаратов является Имазапир.

Но есть такие гербициды сплошного действия, которые способны быстро разлагаться. Их можно применять и на обрабатываемых плантациях. Например, на занятых парах (после сбора урожая парозанимающих культур) или в пожнивный период. Они хорошо помогают в борьбе с многолетниками.

Иногда подобные препараты используются в виноградниках, садах, а также для защиты от сорняков тех культур, которые считаются пропашными и имеют междурядья не менее 70 см.

К гербицидам сплошного воздействия относятся практически все неорганические соединения. В эту группу входит и ряд органических веществ: Глифоган, Раундал, Арсенал.

Среди самых распространенных препаратов, уничтожающих все растения, можно назвать:

1) Глифосат.
Он хорошо справляется с сорными злаковыми однолетниками и многолетниками, а также с двудольными. Его действие направлено на угнетение аминокислот, в результате чего обработанные им нежелательные растения погибают. Гербицид Глифосат часто применяется на чайных плантациях и для обработки в цитрусовых и плодовых садах. Его можно использовать весной во время активного роста нежелательных растений или осенью после сбора урожая.

2) Дикват.
Применяется для борьбы с сорняками на посевах картофеля и моркови. С этой целью он применяется весной до появления всходов полезных культур. Также Дикват может выступать в роли десиканта (вещества, способствующего высыханию растений). В таком качестве его часто используют непосредственно перед уборкой люцерны, подсолнечника, клевера.

Гербициды избирательного действия

Самым первым гербицидом избирательного действия принято считать сульфат меди. Лабораторные исследования показали, что эта соль оказывает неблагоприятное воздействие на развитие двудольных сорняков.

К этой же группе можно отнести сульфонилмочевины, а также те гербициды, которые препятствуют накоплению жиров. Такие препараты обычно наносят на листья сорняков.

А вот вещества на основе трифлуралина принято вносить в почву. Их используют для уничтожения двудольных и злаковых сорняков. Часто применяются для защиты томатов, моркови, капусты, огурцов.

Все избирательные гербициды делятся на 2 большие группы:

1) Широко избирательные.
Могут уничтожать сорняки разных видов. Например, препараты на основе триазина, которые отлично справляются, как с двудольными, так и с однодольными растениями.

2) Узко избирательные.
Препараты, направленные на уничтожение определенного вида растений. Так, гербицид Гродил используется для обработки посевов ячменя и пшеницы. Он без труда уничтожит цепкий подмаренник. Тристар поможет избавиться от проса куриного, клубнекамыша, ежовника на плантациях риса.

Классификация по срокам обработки

В растениеводстве применение гербицидов эффективно только в том случае, если обработка ими происходит в соответствующие сроки. В зависимости от этого все препараты делятся на 4 большие группы:

1) Применяемые осенью или весной до посева сельскохозяйственных культур.
2) Применяемые вместе с посевом растений.
3) Применяемые после посева за 3-4 дня до всходов.
4) Применяемые в самом начале вегетации.

В связи с этим выделяются еще две разновидности гербицидов: почвенные и листовые.

Почвенные гербициды

Для того чтобы внесение вещества дало ожидаемый результат, необходимо обратить внимание на следующие аспекты:

1) Структура почвы. Желательно, чтобы комки грунта были как можно меньшего размера. Тогда можно говорить о равномерном распределении применяемых средств.

2) Влажность почвы. Если грунт сухой, то гербициды теряют свою эффективность.

3) Норма расхода вещества. Для почвенных препаратов это очень важно, к тому же эффективность повышает и неглубокая заделка в почву (до 5 см).

4) Тип почвы. Песчаники характеризуются пониженным содержанием гумуса, поэтому относятся к легким почвам. На них можно использовать гербициды в минимальном количестве. Богатые органическими соединениями земли, где содержание гумуса превышает 6%, относятся к тяжелым почвам. Поэтому дозу препарата следует увеличивать. Иначе он может потерять активность.

5) Погодные условия. При низких температурах или засухе результативность обработки гербицидами существенно снижается.

К наиболее известным почвенным препаратам можно отнести Харнес для кукурузы и Штефацил для свеклы.

Листовые гербициды

Данные виды агрохимии относятся к послевсходовым препаратам. Они применяются в период вегетации и поглощаются наземными частями растений, главным образом, листьями. Проникнув в сорняк, листовой гербицид эффективно блокирует все важные жизненные процессы, что приводит к гибели растения.

Все виды листовых гербицидов относятся к широко избирательным препаратам. То есть оказывают негативное воздействие на большинство из сорняков, а не только на определенную группу.

Контактные и системные

В зависимости от того, как гербициды действуют на растения, существует еще 2 группы:

1) Контактные.
Такие вещества повреждают только те части сорняков, с которыми они соприкасаются. Остальные остаются без видимых изменений. Так, например, при использовании листовых гербицидов корни многолетников могут не пострадать. Поэтому здесь важно обратить внимание на тщательность покрытия раствором и равномерность его нанесения. К этой группе относятся Базагран, Ацет, Бетанес.

2) Системные гербициды.
Способны проникать вглубь структуры, распространяясь, приводят к поражению растения. Особенно эффективны для борьбы с сорняками, имеющими мощную корневую систему. Здесь можно выделить Глифосат, Буран, Раундал.

Классификация по механизму действия

Попав в растительность, различные гербициды воздействуют на растение по-разному. Специалисты отмечают следующие препараты:

1) Разрушающие мембраны клетки (дефинилэфиры, бипиридилы). Действуют мгновенно, в течение нескольких часов. Растение высыхает.

2) Подавляющие образование аминокислот (сульфанилмочевины и другие). В растении возникает недостаток белков, отчего блокируется его рост. Результат можно заметить через несколько дней.

3) Гормонозамещающие (бензойные, пиридинкарбоновые кислоты). Данный вид гербицидов истощает растения. Особенно эффективны против двудольных сорняков, в зерновых их перемещение затруднено.

4) Ингибиторы жиров (бензофураны). Рост прекращается практически сразу, гибель наступает через 2 недели.

5) Подавляющие фотосинтез (триазины, нитрилы). Обычно применяют против двудольных, реже для злаковых.

6) Ингибиторы пигментов (кломазон, содержащие фтор гербициды). Приостанавливается развитие растений.

7) Подавляющие деление клеток (хлорацетамиды). Замедляется рост побегов и корней, питание нарушается и сорняк погибает.

Новые виды гербицидов постоянно появляются. Учеными создаются новые препараты,современные технологии усовершенствуют старые средства, делая их эффективными, и хочется верить, более безопасными.

Источник

Школа Огорода: Гербициды – что это такое и для чего их применяют?

Добавление статьи в новую подборку

Если на своем участке вы разбили маленький огород, то можно справиться с сорняками при помощи традиционной прополки. А вот владельцам 20-30 соток трудно обойтись без применения гербицидов. Что же это за препараты?

Слово «гербициды» образовано от латинских слов «herba» – трава и «caedo» – убиваю. Это химические вещества, которые уничтожают растительность.

Классификация гербицидов

По характеру действия на растения различают:

Такое деление условно, поскольку одно и то же вещество в зависимости от концентрации и нормы расхода может проявлять себя как гербицид сплошного или избирательного действия.

Также гербициды классифицируют в зависимости от цели:

В зависимости от способности перемещаться по растительному организму гербициды бывают:

Какие гербициды применяют в огороде?

Огородники, как правило, используют системные гербициды. Самые популярные из них представлены в нашей таблице.

Бис-300, Газонтрел, Клорит, Лонган,
Лорнет, Хакер

Перед применением каждого препарата внимательно читайте инструкцию и соблюдайте указанные в ней нормы. Они могут отличаться для разных культур.

Большинство гербицидов применяют так: разводят препарат в воде до нужной концентрации и получившимся раствором опрыскивают из пульверизатора (или специального ранца с опрыскивателем) почву и/или растения, от которых нужно избавиться.

Безопасно ли применять гербициды на даче?

Конечно, самый экологически безопасный способ борьбы с сорняками – регулярная ручная прополка и удаление корней многолетних растений из глубокого слоя почвы. Однако такой нелегкий физический труд не прибавит вам здоровья. Так что это тоже небезопасно.

Грамотное применение химических препаратов не сделает ваш урожай ядовитым. Если вы не превысите рекомендуемую концентрацию, гербицид не навредит почве и вашим садово-огородным культурам. А вот для окружающей среды любые гербициды токсичны: они опасны для полезных насекомых и домашних животных. Поэтому в первые дни после обработки участка нужно внимательно следить, чтобы питомцы не разгуливали по этой территории.

А вы используете гербициды на своем участке или удаляете сорняки по старинке вручную?

Источник

Гербицид

Гербицид – средство химической защиты растений, используемые для борьбы с сорной растительностью (преимущественно, травянистой). [9]

Содержание:

Гербициды – общепринятое в мировой практике собирательное название химических средств защиты растений, состоящее из корней двух слов – herb – растение и cide – уничтожать. Смысловой перевод определения – средства, уничтожающие растения. Термин был введен в обиход примерно в 1944 году. [7]

История

Первые способы борьбы с сорными растениями были механическими и заключались в тщательной подготовке почвы к посеву и выбирании семян сорняков из посевного материала. Тем не менее, губительное воздействие некоторых химических соединений и их смесей на растения было известно еще очень давно. [4]

Бюст Вергилия около его склепа,

Античность

Средние века

Новое время

ХХ век

В России соли и кислоты стали применяться для защиты растений также с начала XX века. В 1932 г. И.Негоднов предложил использовать для опрыскивания полей гербицидами авиацию. В 30-е годы в качестве гербицидов стали часто применяться хлорат натрия, сульфата железа и кислот, однако агрессивные растворы быстро приводили в негодность технику для их внесения, так что от них со временем оказались. [7]

В 1938 году французские исследователи выпустили препарат Синокс, изготовленный на основе натриевой соли 4,6-динитро-орто-крезола и предназначенный для обработки посевов льна, зерновых и некоторых овощей. В это же время на посевах моркови стали использовать минеральные масла, а Ирвин открыл гербицидную активность 2-нафтоксилуксусной кислоты. [7]

После того как в 1944 г. стали известны гармоноподобные соединения 2,4-Д и 2,4,5-Т, в агрономической химии началась новая эра. [6]

Далее в 1953 году были выпущены замещенные мочевины, в 1955 году – триазины, позднее – бензонитрилы, амиды, диазины, производные сульфонилмочевины и др. С каждым годом ассортимент гербицидов постепенно пополняется. [7]

В СССР особенно значимые темпы прироста объема используемых гербицидов наблюдались в 60-70-х годах XX века. В последующее десятилетие их применение уменьшилось. Нерациональное использование препаратов привело к появлению устойчивости к ним у сорных растений и к снижению эффективности проводимых обработок, что вынудило ограничить производство и внесение гербицидов. [4]

В 1982 г в США был предложен биологический способ борьбы с вредоносными растениями. Он состоял в применении препарата на основе патогенного гриба, способного угнетать жизнедеятельность сорной вики. В качестве средств для искоренения нежелательной растительности также предполагалось использовать «естественных врагов» сорных растений. Среди потенциальных претендентов были предложены: гуси для уничтожения сорняков в хлопчатнике, травяной карп для удаления водорослей, горчаковая нематода против горчака, и т.д. К сожалению, оказалось, что затраты на такие способы борьбы оказываются непозволительно большими, использовать гербициды – в разы дешевле. [4]

Жертва «Агента Оранж»

Ошибки и трагедии в истории гербицидов

Кроме «Агента Оранж», существовали и другие рецептуры гербицидов, предназначенные для уничтожения посевов риса («Агент Блю») и других сельскохозяйственных культур. [8]

Действие гербицидов.

Использован имазапир для уничтожение растительности вдоль железной дороги.

Классификация гербицидов

По целям

Препараты этой группы могут действовать не только на сорные травы. В зависимости от целей (разновидностей уничтожаемых объектов), среди гербицидов выделяют:

Некоторые препараты оказывают одновременный эффект в двух и более направлениях.

По спектру действия

В пределах каждого направления действия гербициды способны уничтожать все растения или только их часть. Исходя из этого, они распределяются на две группы по спектру действия:

По химическому строению

гербициды разделяются на:

По способности перемещаться по растению

Исходя из этого, гербициды бывают:

Химические классы Гербицидов

Способы проникновения и механизм действия

Контактные препараты отличаются низкой подвижностью в растениях, поэтому внутрь практически не проникают. Поглощение системных гербицидов происходит либо через листья, либо через корни, что зависит, в основном, от способа несения действующего вещества. [7]

Проникновение

При корневом внесении системные гербициды адсорбируются корневыми волосками и затем переходят к месту действия с акропетальным током жидкости.

Большинство современных гербицидов действуют на растения через ферментные системы. [7]

В зависимости от механизма действия

Другие, более малочисленные препараты, имеют иные механизмы действия: нарушают транспорт ауксинов, подавляют образование целлюлозы или имеют не выясненные закономерности воздействия на растения. [7]

Разрушение клеточных мембран

Бипиридилы, триазолиноны, дифенилэфиры.

После абсорбции тканями листьев образуют свободные радикалы, оказывающие повреждающее действие на мембраны клеток. Активные формы кислорода вступают с остатками жирных кислот во взаимодействие, и запускается реакция перекисного окисления липидов. Мембраны повреждаются, содержимое клеток переходит в межклеточное пространство. На солнце этот процесс происходит быстрее. Вначале происходит размокание, а затем некроз и иссушение тканей. Симптомы повреждения этими гербицидами развиваются быстро, в течение нескольких часов. [7]

Подавление образования аминокислот

Препараты в растении перемещаются в места максимальной активности метаболизма – в меристему, поступая в нее через корни и листья и двигаясь по флоэме и ксилеме. Сульфонилмочевины и имидазолиноны прекращают выработку некоторых аминокислот (лейцин, изолейцин, валин) в хлоропластах, блокируя фермент ацетолактат-синтазу.

Производное фосфоновой кислоты глифосат подавляет 5 – енолпирувилшикимат- 3- фосфат синтазу, регулирующую биосинтез тирозина, триптофана и фенилаланина. Другие гербициды данной группы прекращают образование L-глутамина, однако в нашей стране средства с таким действием не используются. [7]

Угнетение образования аминокислот приводит к тому, что в растениях возникает недостаток структурных белков, из-за чего подавляются процессы роста и развития. Гербициды, ингибирующие синтез аминокислот, действуют относительно медленно, эффект развивается за несколько дней. [7]

Гормоноподобные препараты

Феноксиуксусные, хинолинкарбоновые, бензойные, пиридинкарбоновые кислоты.

Заменяют естественные гормоны растений, эффективнее всего проявляют свое действие в двудольных сорняках, растущих в посевах зерновых, потому что в зерновых они слабо передвигаются. Применение наиболее оправдано в начальные фазы роста сорняков.

После всасывания через корни и листья гормоноподобные гербициды оказывают токсическое действие на растения. Особенности этого действия известны не для всех гербицидов. В ряде случаев под влиянием препаратов инициируется процесс образования этилена, который вызывает угнетение роста в длину побегов или корней. При этом, клетки растений увеличиваются в своих размерах, не успевая запасать питательные вещества. Это приводит к постепенному истощению сорняка и вызывает гибель. [7]

Угнетение образования жиров

Циклогександионы, бензофураны, арилоксифеноксипропионаты.

Подавляют образование жирных кислот, обладают высокой степенью избирательности в отношении одно- и многолетних злаков. Ими обрабатываются вегетирующие части растений.

Перемещаются с флоэмным током по симпласту в места активного роста. Как правило, подавляют ацетил-коэнзим-А карбоксилазу, отвечающую за начальные стадии образования молекул жирных кислот. Из-за нарушения их синтеза вторично угнетается формирование клеточных мембран. В итоге рост растений приостанавливается почти сразу, а в дальнейшем появляются и другие симптомы повреждения; гибель сорняков происходит через 10-14 дней. [7]

Подавление фотосинтеза

Триазины, пиридазиноны, карбаматы, триазиноны (системные), нитрилы, тиадиазины (контактные).

Блокируют процесс превращения солнечной энергии в химическую. Как правило, наиболее токсичны для двудольных, иногда – для злаков. Системные ингибиторы фотосинтеза проникают в растение через корни с ксилемным током и переходят внутрь хлоропластов, где нарушают работу белка электронтранспортной сети, вступая с ним в химическую реакцию. Контактные препараты ограниченно движутся по симпласту в побегах. Они также способны блокировать электронтранспортную цепь, к тому же, они могут разобщать процесс фосфорилирования во время фотосинтеза, что приводит к прекращению запасания клетками энергии в виде АТФ. [7]

Подавление образования пигментов

Изоксазолидиноны, циклогександионы, некоторые фторсодержащие гербициды (флурохлоридон).

Передвигаются больше по ксилеме, так что лучше проявляют свой эффект при внесении в почву. После проникновения в растение перемещаются в ламеллы хлоропластов, где подавляют образование хлорофиллов и каротиноидов, необходимых для осуществления процесса фотосинтеза. Каротиноиды переносят световую энергию к хлорофиллу и защищают его от фотоокисления, поэтому при нарушении их образования происходит обесцвечивание хлорофилла и потеря им основных свойств. Подавление синтеза каротиноидов может осуществляться разными путями. Например, флурохлоридон осуществляет это путем ингибирования фермента фитоеновой десатуразы, а бензоилциклогександионы угнетают образование пигментов в растении, подавляя энзим 4 – гидроксифенилпируватдиоксигеназу.

Изоксазолидинон кломазон вредит сорнякам угнетением образования ди- и тетратерпенов (предшественников гиббереллинов, отвечающих за развитие и рост растений). Дитерпены входят в состав молекул хлорофилла, так что ингибирование их образования также приводит к уменьшению образования последнего. [7]

Ингибирование митоза

Препараты данного класса (хлорацетамиды, динитроанилины) подавляют деление клеток в меристеме, угнетая рост проростков. При этом, первая группа препаратов подавляет меристему побегов, а вторая – корней. Поглощаются ингибиторы митоза, соответственно, и побегами, и корнями.

Динитроанилины угнетают поздние стадии процесса митоза, прекращая образование белка тубулина, из которого состоят микротрубочки, участвующие в процессе расхождения хромосом при клеточном делении. Рост корней в результате задерживается, питание растений нарушается, сорняки гибнут. Хлорацетамиды, судя по всему, блокируют образование длинноцепочечных жирных кислот, нарушая формирование новых клеток при делении. [7]

Избирательность действия гербицидов и устойчивость растений к этим препаратам

В сравнении с другими пестицидами, гербициды отличаются более высокой фитотоксичностью, которая оказывается тем больше, чем менее избирательным действием обладают препараты, и чем менее устойчиво растение к тому или иному средству.
Иногда вещества с широким спектром влияния уничтожают не только сорняки, но и полезные культуры, находящиеся в родстве с объектами основного действия (одно семейство и др.). К примеру, в посевах свеклы из-за определенных препаратов может гибнуть и сорняк марь белая, и сама свекла. Аналогичным образом, при действии гербицидов на однодольные сорные злаки способна пострадать основная зерновая культура. По этой причине в ряду гербицидов выбираются вещества, к которым среди полезных растений существует устойчивость, или которые имеют наиболее избирательное действие. [5]

Избирательность, или селективность препаратов этой группы бывает:

Растительность может уничтожаться с помощью не только химических веществ, но и «естественных» гербицидов. Муравьи подсемейства формицинов, обитающие в Амазонии, впрыскивают муравьиную кислоту во все ростки, кроме поросли деревьев рода Дуройя, с которыми находятся в симбиозе. В результате образуются «чистые леса». Ранее это связывали с участием нечистой силы, поэтому такие леса называли садами дьявола.

Топографическая

Биохимическая

Биохимическая устойчивость к действию гербицидов создается благодаря определенным физиологическим закономерностям, способствующим разрушению препарата. Достаточно большое количество растений отличается способностью разлагать препарат 2,4 – Д. Некоторые сорта земляники и красная смородина декарбоксилируют боковую цепь молекул этого вещества, злаки связывают токсин с белками мембран и не разрушенных клеточных структур, и также проводят декарбоксилирование. Горец адсорбирует и связывает 2,4-Д на поверхности клеток, подорожник соединяет его с небелковыми эндогенными веществами.

Устойчивость сорняков к некоторым средствам обусловлена транспортировкой гербицидов в направлении корней, где они могут быть выведены либо депонированы (как в случае с кукурузой, при действии на нее производными триазина). Сохранение токсических веществ в корневой системе обычно продолжается недолго, так как со временем они разрушаются. Уже упомянутая кукуруза инактивирует триазины при помощи фермента пероксидазы. У чувствительных растений такого не происходит, препараты в них транспортируются в различные органы и точки роста, где они и проявляют свое действие. [3] [4]

Источник