Фунгициды
Фунгици́ды (от лат. fungi – грибы и caedo – убивать), группа химических веществ, применяемых для борьбы с грибными возбудителями болезней растений. Относятся к пестицидам.
Исторический очерк
Основные заболевания растений были описаны и классифицированы в 17 в. В это же время разрабатывались и внедрялись различные методы защиты от них, включая химический. Первым препаратом, который начали применять для борьбы с твёрдой головнёй пшеницы, была соль. В середине 18 в. для защиты семян пшеницы от головни применяли мышьяк, известь и хлорную ртуть. В середине – второй половине 18 в. для защиты растений начали применять препараты группы меди. В 19 в. для защиты винограда от оидиума начали использовать серу, а для защиты от милдью – бордоскую смесь.
Фунгициды органического происхождения были синтезированы в середине 19 в. Первой группой системных фунгицидов считаются производные бензимидазола. На 2023 г. список пестицидов и агрохимикатов, разрешённых к применению на территории РФ, включает в себя более 70 действующих веществ (д. в.). Список препаратов ежегодно пополняется многокомпонентными комбинированными препаратами.
Классификация фунгицидов
По характеру действия
Защитные (профилактические) – препараты, предупреждающие внедрение патогена в растительную ткань.
Лечебные – уничтожающие мицелий возбудителя как внутри растительной ткани, так и на её поверхности.
Искореняющее – препараты, подавляющие зимующие стадии развития возбудителя.
По способу проникновения
Контактные фунгициды – препараты, которые сохраняются на поверхности растительной ткани и не проникают внутрь.
Системные фунгициды проникают внутрь растительной ткани и передвигаются по растению.
Трансламинарные (ограниченно системные) фунгициды проникают внутрь растительной ткани, но по всему растению не передвигаются.
В зависимости от способа применения
Протравители семян – химические вещества, предназначенные для защиты семенного и посадочного материала от инфекции, находящейся на семенах, внутри семян или в почве. Применение протравителей защищает всходы растений в течение месяца и более с момента посева или посадки сельскохозяйственной культуры.
Фунгициды для обработки почвы – химические препараты, используемые для внесения в почву.
Фунгициды для опрыскивания растений в период вегетации – химические соединения, используемые в период роста и развития растений.
По химическому составу и строению
Неорганические соединения меди: д. в. – сульфат меди, хлорокись меди, гидроокись меди, оксихлорид меди.
Неорганические соединения серы (д. в. – сера).
Производные дитиокарбаминовой кислоты (д. в. – тирам, манкоцеб, цинеб, полирам).
Хлорнитрилы (д. в. – хлороталонил).
Стробилурины (д. в. – крезоксим-метил, азоксистробин, трифлоксистробин, пираклостробин, флуоксастробин, димоксистробин).
Фенилпиролы (д. в. – флудиоксанил).
Бензимидазолы (д. в. – беномил, карбендазим, тиофанат-метил, тиабендазол).
Триазолы (д. в. – тритиконазол, тебуконазол, дифеноконазол, ципроконазол, пропиконазол, пенконазол, триадимефон).
Фениламиды (д. в. – мефеноксам, металаксил).
По механизму действия
Подавление активности ферментов, ингибирование процессов дыхания (цикл Кребса), денатурация белков (неорганические соединения меди).
Инактивация ферментов [каталазы, цитохромоксидазы, лактазы – связывание металлов (Fe, Cu, Mn, Zn), входящих в состав ферментов (неорганические соединения серы)].
Подавление активности ферментов, содержащих сульфогидрильные группы, участвующие в биосинтезе веществ и транспорте энергии (производные дитиокарбаминовой кислоты).
Связывание тиольных групп пептидов, протеинов и аминокислот. Нарушение дыхательных и гликолитических ферментов клеток (хлорнитрилы).
Подавление клеточного дыхания – нарушают работу митохондрий, а именно перенос электронов в комплексе митохондриальной мембраны (стробилурины).
Фосфорилирование глюкозы в процессе клеточного дыхания (фениламиды).
Подавление процессов деления ядра – воздействие на веретено деления: после удвоения хромосомы не расходятся к полюсам клетки (бензимидазолы).
Нарушение синтеза эргостерина отщепление метильной группы от ланостерина в 14-м положении, С-14 диметилирование (триазолы).
Ингибирование синтеза нуклеиновых кислот (фениламиды).
Биологические особенности применения фунгицидов
Выбор фунгицида зависит от биологических особенностей фитопатогена. В большинстве случаев возбудители сохраняются в почве на растительных остатках и на (в) семенном и посадочном материале. В период вегетации грибы распространяются с воздушными потоками, осадками, насекомыми и орудиями труда. Внутрь растительной ткани патогены проникают в основном через растительные ткани и механические повреждения, но некоторые возбудители способны внедряться через эпидермис (настоящие мучнистые росы). Проникнув в ткани растений споры и конидии прорастают мицелием. Мицелий может развиваться внутри растительной ткани (ложные мучнистые росы) или на поверхности (настоящие мучнистые росы).
Если инфекция сохраняется на поверхности семян или посадочного материала, то подбираются контактные протравители с защитным действием. Если возбудитель сохраняется внутри, то подбираются системные препараты с лечебным действием.
В борьбе с аэрогенной инфекцией обращают внимание на место её локализации:
Если болезнь развивается по типу ложной мучнистой росы, то применяемые защитные мероприятия направлены на предупреждение заражения растений и подбираются препараты с защитными свойствами.
Если мицелий развивается на поверхности растительной ткани, он легко снимается фунгицидами с лечебным действием.
Резистентность фитопатогенов к фунгицидам
Приобретённая устойчивость фитопатогенов к фунгицидам формируется, когда длительное время применяются препараты, обладающие одинаковым механизмом действия. Известно, что резистентность формируется быстрее у возбудителей, дающих большое количество генераций за вегетационный сезон. Поэтому для предупреждения развития резистентности к фунгицидам необходимо включать в систему защиты препараты с разными механизмами действия. Также необходимо обращать внимание на регламенты применения пестицидов [некоторые препараты необходимо обязательно чередовать с препаратами других групп, отличающихся по механизму действия (Стробитек, ВДГ)].
Влияние фунгицидов на окружающую среду
Негативное влияние фунгицидов на объекты окружающей среды зависит от активности д. в. и их метаболитов, стойкости, норм расхода препарата и кратности его применения, метеорологических условий после применения.
Большинство фунгицидов малоопасны по отношению к полезной энтомофауне и относятся к 3 классу опасности по экологическому регламенту. По отношению к животным и человеку фунгициды умеренноопасны по острой токсичности, но при этом проявляют хроническую токсичность. Например, препараты из группы бензимидазолов (д. в. – беномил, карбендазим, тиофанат-метил, тиабендазол) обладают хронической токсичностью и канцерогенностью.
Некоторые д. в. обладают высокой стойкостью, например, триазолы (период полураспада в почве более 3 месяцев). Они долго сохраняются в воде и являются потенциальными загрязнителями грунтовых вод. От реальной опасности загрязнения спасают низкие нормы расхода и сильная сорбция почвой. Высокой стойкостью обладают неорганические соединения меди. Интенсивное применение препаратов этой группы способствует накоплению меди в почве и водоёмах, где она проявляет фунгицидное и бактерицидное действие не только на вредную микрофлору, но и на полезные микроорганизмы.
Фитотоксическое действие фунгицидов отмечается при работе с препаратами неорганического происхождения. Например, неорганические соединения меди [проявляют фитотоксичность (применение приводит к ожогам) в условиях с высокой влажностью воздуха]; неорганические соединения серы при температуре выше 35 °С или на чувствительных культурах, к которым относятся тыквенные, крыжовник и малина.
Правильное и своевременное применение фунгицидов, с учётом состояния защищаемой культуры, метеорологических условий, а также соблюдая регламенты применения и технику безопасности исключает их негативное влияние на окружающую среду.