Гербициды: химические средства борьбы с сорняками¶

Гербицид — химическое вещество или биологический препарат, предназначенный для уничтожения нежелательной растительности (сорняков) либо для подавления её роста и развития. Относится к классу пестицидов, точнее — к подгруппе фитофагов-уничтожителей. Применяется преимущественно в сельском хозяйстве, а также в лесном хозяйстве, на объектах инфраструктуры (железные дороги, аэродромы, ЛЭП), в садоводстве и на приусадебных участках. По способу действия гербициды делятся на сплошные, уничтожающие всю растительность, и избирательные (селективные), действующие лишь на определённые виды растений.

¶История

Первые гербицидные свойства были замечены у простых неорганических соединений. В конце XIX века в Европе и Северной Америке для борьбы с сорняками на полях стали применять растворы сульфата меди и хлората натрия, однако эти вещества были малоизбирательны и требовали больших доз. Настоящий перелом произошёл в 1940-х годах, когда были синтезированы синтетические ауксиноподобные соединения — 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д) и 2,4,5-Т. Эти препараты оказались высокоэффективны против двудольных сорняков и при этом относительно безопасны для злаковых культур. Массовое применение 2,4-Д в послевоенные годы позволило резко повысить урожайность зерновых и стало одним из факторов «зелёной революции».

В 1950–1960-е годы появились триазиновые гербициды (атразин, симазин), а также производные мочевины и карбаматов. В 1970-х годах был разработан глифосат — неселективный гербицид широкого спектра действия, ставший впоследствии самым распространённым в мире. С 1980-х годов развиваются сульфонилуреи и имидазолиноны — высокоактивные препараты, применяемые в сверхмалых дозах. В 1990-х годах началось внедрение генетически модифицированных культур, устойчивых к глифосату, что дополнительно расширило применение гербицидов.

¶Классификация

Гербициды классифицируют по нескольким признакам.

По характеру действия:

Сплошного действия — уничтожают все растения без разбора; применяются для расчистки участков, вдоль дорог, на промышленных территориях.
Избирательные (селективные) — поражают одни виды и не вредят другим; используются в посевах культурных растений.

По способу проникновения:

Почвенные — вносятся в почву до появления всходов, действуют через корневую систему.
Листовые — наносятся на надземные части растений.

По механизму действия:

Контактные — поражают только те участки, на которые попал препарат.
Системные — проникают в растение и перемещаются по его сосудистой системе, вызывая гибель всего организма.

По химическому составу выделяют хлорфеноксикислоты, триазины, производные мочевины, сульфонилуреи, имидазолиноны, глифосаты, бипиридилы и другие группы.

¶Механизм действия

Большинство гербицидов нарушают ключевые биохимические процессы в растениях. Существуют ингибиторы фотосинтеза (атразин, диурон), блокирующие транспорт электронов в хлоропластах. Другая группа подавляет синтез аминокислот (глифосат ингибирует фермент EPSPS), третья — синтез липидов или клеточное деление. Ауксиноподобные гербициды (2,4-Д) вызывают неконтролируемый рост, ведущий к деформации и гибели растения. Селективность достигается за счёт различий в метаболизме, строении листьев, глубине корневой системы и скорости разложения препарата у разных видов.

¶Применение в России

В России гербициды — неотъемлемая часть интенсивных агротехнологий. Их используют при возделывании зерновых, кукурузы, подсолнечника, сахарной свёклы, сои, картофеля. Наибольшие объёмы приходятся на глифосат, 2,4-Д, дикамбу, метсульфурон-метил. Ассортимент зарегистрированных в РФ препаратов регулируется Государственным каталогом пестицидов и агрохимикатов, а применение контролируется Россельхознадзором. В хозяйствах применяются как отечественные, так и импортные средства. Отдельное направление — борьба с борщевиком Сосновского и другими инвазивными видами на несельскохозяйственных землях.

¶Экологические и санитарные аспекты

Гербициды относятся к веществам, требующим строгого нормирования. Их остатки могут накапливаться в почве, воде и сельскохозяйственной продукции. Установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) и сроки ожидания перед уборкой урожая. Ряд препаратов (например, атразин) ограничен или запрещён в странах Европейского союза из-за загрязнения грунтовых вод. Глифосат вызывает дискуссии относительно канцерогенности: Международное агентство по изучению рака классифицировало его как «вероятно канцерогенный» для человека, тогда как другие регуляторы считают его безопасным при соблюдении регламентов.

Длительное применение одних и тех же гербицидов приводит к появлению устойчивых (резистентных) популяций сорняков. Для борьбы с этим явлением практикуется чередование препаратов с разными механизмами действия, сочетание химических и агротехнических методов.

¶Альтернативы и перспективы

Помимо химических средств, существуют механические (культивация, прополка), биологические (использование насекомых-фитофагов, микробных препаратов) и агротехнические методы. Разрабатываются биоразлагаемые гербициды на основе природных соединений, а также технологии точечного внесения с помощью дронов и систем машинного зрения, снижающие расход препаратов. Перспективным направлением считается создание культур с генетической устойчивостью к гербицидам нового поколения.

Источники: Большая российская энциклопедия; Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешённых к применению на территории РФ; публикации Всемирной организации здравоохранения и Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО); научные обзоры по агрохимии и защите растений.