Классификация химических средств защиты растений (пестицидов)

источник: Ганиев М.М., Недорезков В.Д. Химические средства зашиты растений. — М.: КолосС, 2006. — 248 с. — (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений). ISBN 5-9532-0368-3
При огромном ассортименте выпускаемых химических препаратов большое значение имеет их классификация. Общее название всех препаратов, применяемых для защиты от вредных организмов, — пестициды (pestis — зараза, caedo — убиваю).

Пестициды — это химические или биологические препараты, используемые для борьбы с вредителями и болезнями растений, сорными растениями, вредителями хранящейся сельскохозяйственной продукции, бытовыми вредителями и внешними паразитами животных, а также для регулирования роста растений, предуборочного удаления листьев (дефолианты), предуборочного подсушивания растений (десиканты). Объединение пестицидов по сходным признакам облегчает их выбор для применения, улучшает и ускоряет процессы изучения, дает возможность быстро ориентироваться в ассортименте. Пестициды принято классифицировать по трем принципам:

  • объектам их применения, т.е. в зависимости от того, против каких вредных организмов их применяют (производственная классификация);
  • способности проникать в организм, характеру и механизму действия;
  • химическому составу (химическая классификация).

Производственная классификация пестицидов

В зависимости от цели и области применения пестициды делят на следующие группы:

  • инсектициды (от insectum — насекомое) — для борьбы с вредными насекомыми. Иногда инсектициды разделяют еще в зависимости от действия на отдельные фазы развития насекомых или на отдельные группы вредителей: ларвициды (larva — личинка) — против личинок насекомых, овициды (ovium — яйцо) — против яиц насекомых и клещей, афициды (aphis — тля) — против тлей, акарициды (acaris — клещ) — для борьбы с растительноядными клещами;
  • инсектоакарициды — для борьбы одновременно с вредными насекомыми и клещами;
  • моллюскоциды (mollusca — моллюски) — для борьбы с моллюсками, в том числе с брюхоногими (улитки);
  • нематоциды (nematodes — микроскопические круглые черви) — для борьбы с нематодами;
  • родентициды (rodens — грызущий) — для борьбы с вредными грызунами.

Вышеперечисленные пестициды применяют против вредных организмов животного происхождения.

В защите растений используют также биологически активные вещества, специфически воздействующие на вредителей:

  • феромоны (phero — ношу, несу, hormao — привожу в движение, возбуждаю) — химические вещества, продуцируемые насекомыми и выделяемые в окружающую среду (или синтезированные) для воздействия на особей другого пола того же вида;
  • аттрактанты (attraho — притягиваю к себе) — природные или синтетические вещества, специфические запах и вкус которых привлекают насекомых;
  • репелленты (repello — отталкиваю, отгоняю) — для отпугивания вредных насекомых от растений, которыми они питаются;
  • ингибиторы (inhibeo — удерживаю) — химические вещества, а также продукты метаболизма клетки, подавляющие активность ферментов или обменных процессов живого организма;
  • гормоны (hormao — привожу в движение, возбуждаю) — биологически активные вещества, выделяемые во внутреннюю среду организма и регулирующие его важнейшие функции (у насекомых — метаморфоз, линьку);
  • антифиданты (anti — против) — вещества, подавляющие питание насекомых;
  • стерилянты (хемостерилянты) — для половой стерилизации насекомых с целью получения бесплодного потомства.

Для борьбы с возбудителями болезней растений применяют:

  • фунгициды (fungus — гриб) — химические препараты для борьбы с грибными болезнями;
  • фунгистатики — химические вещества, задерживающие прорастание спор и рост грибов;
  • бактерициды (bacteria — бактерия) — защищающие от бактериальных болезней растений, а также убивающие бактерий;
  • вирусоциды (virus — вирусные возбудители) — для борьбы с вирусными болезнями растений;
  • антисептики — (anti — против, septicos — гниль, разрушение) — химические вещества, предохраняющие неметаллические материалы от разрушения микроорганизмами, в частности от дереворазрушающих грибов.

Для борьбы с сорной и нежелательной кустарниково-древесной растительностью применяют:

  • гербициды (herba — трава) —для борьбы с травянистой сорной растительностью, к ним относятся:
  • арборициды (arbor — дерево) — для уничтожения нежелательной древесной и кустарниковой растительности;
  • альгициды (alga — водоросли) — для уничтожения водорослей и другой сорной растительности в водоемах.

Среди пестицидов, используемых в защите растений, выделяют соединения, обладающие специфическим действием на растения:

  • дефолианты (de — удаление, folium — лист) — для предуборочного удаления листьев растений с целью ускорения их созревания и облегчения механизации уборочных работ;
  • десиканты (desicco — высушиваю) — химические препараты, вызывающие обезвоживание тканей растений, что ускоряет их созревание, облегчает уборку урожая и уменьшает его потери;
  • ретарданты (retardatio — замедление) — для задержки роста и развития растений, что приводит к укорачиванию стеблей и побегов;
  • регуляторы роста — для ускорения роста и развития растений.

Данная производственная классификация в известной степени условна, так как многие пестициды обладают универсальным действием: многие фосфорорганические инсектициды обладают и акарицидным действием (инсектоакарициды), препараты неорганической серы — акарицидным и фунгицидным действиями (акарофунгициды) и т.д. Многие гербициды при повышенной норме расхода уничтожают древесно-кустарниковую

Классификация пестицидов по способу их проникновения в организм и характеру действия

По масштабам применения ведущее значение имеют три группы пестицидов: инсектициды, фунгициды и гербициды.

Рассмотрим классификацию этих групп пестицидов.

Инсектициды в соответствии с этими признаками разделяют на следующие группы:

  • контактные, вызывающие отравление вредных насекомых при контакте с любой частью их тела; в основном применяют против вредных насекомых с колюще-сосущим ротовым аппаратом. Контактные инсектициды эффективны также против гусениц чешуекрылых насекомых (бабочек);
  • кишечные, вызывающие отравление вредных насекомых с грызущим типом ротового аппарата при попадании пестицида вместе с пищей в кишечник;
  • системные, способные проникать в растение, передвигаться по его сосудистой системе, вызывая гибель обитающих внутри листьев, стеблей или корней вредителей, кроме того, отравлять поедающих растения насекомых;
  • фумиганты (fumigo — окуриваю, дымлю) — химические препараты, отравляющие насекомых парами, газами, аэрозолями через дыхательные пути.

Фунгициды по характеру действия разделяют:

  • на защитные, предупреждающие заражение растений фитопатогенами, действуя в основном на их репродуктивные органы; они не способны вылечить заболевшие растения;
  • лечащие, способные уничтожить патоген, уже проникший в растительные ткани, подавляя не только репродуктивные, но и вегетативные органы гриба.

По способу проникновения в растения и защитные, и лечащие фунгициды подразделяют:

  • на контактные, действующие на возбудителя при непосредственном контакте с ним и предотвращающие заражение различных частей растения с его поверхности. Эти фунгициды действуют кратковременно, поэтому в период вегетации их применяют несколько раз через определенные промежутки времени;
  • системные, проникающие в растение или усваивающиеся им в безопасных концентрациях и предотвращающие заражение частей, удаленных от места нанесения фунгицида (защитные), или же уничтожающие возбудителей, уже внедрившихся в ткани растений (лечащие). Системные фунгициды способны также инактивировать токсины патогена или изменять обмен веществ у растений в неблагоприятную для возбудителя сторону, повышая их устойчивость к заболеваниям (препараты иммунизирующего действия). Продолжительность действия системных фунгицидов в меньшей степени зависит от метеорологических условий, сохраняя токсичность для патогена длительное время.

Гербициды по характеру действия на:

  • избирательные (селективные), поражающие только одни виды растений (сорняки) и относительно безопасные для других (культурных) видов; среди них есть поражающие лишь очень ограниченное число видов сорняков или даже только один вид (узкая избирательность, например триаллат и авадекс против овсюга);
  • сплошного действия, или общеистребительные, уничтожающие всю растительность на площадях, свободных от посевов, по обочинам железных дорог, вдоль оросительных и дренажных каналов, вокруг промышленных объектов, на спортивных площадках и т.д.

Деление гербицидов на избирательные и сплошного действия носит условный характер, так как избирательность сохраняется лишь в пределах определенных норм расхода.

По способу проникновения в сорное растение гербициды делят на контактные и системные:

  • контактные гербициды поражают листья, стебли растений, причем лишь те участки, на которые попал препарат; при этом возможны отрастание новых побегов и дальнейшее развитие пораженного сорняка;
  • системные, попав на листья, стебли (при наземной обработке) и корни (при обработке почвы), быстро проникают внутрь ткани, стремительно распространяются по всему растению, вызывая его гибель. Системные гербициды наиболее эффективны в борьбе с сорняками, имеющими мощную корневую систему, особенно многолетними.

Классификация пестицидов по химическому составу

По химическому составу выделяют три основные группы пестицидов:

  • неорганические соединения (препараты меди, серы, марганца, железа и др.);
  • препараты растительного, бактериального и грибного происхождения (биопрепараты, антибиотики и фитонциды);
  • органические (органо-синтетические) препараты — наиболее обширная группа пестицидов из различных классов химических соединений.

Более подробная классификация пестицидов по химическому составу приведена при их характеристике в специальной части. При этом использована классификация пестицидов, представленная в последнем (одиннадцатом) издании «Справочника по пестицидам» Британского совета по защите растений (The Pesticide Manual, Editor: C.D.S. Tomlin, Eleventh Edition, 1997, British Crop Protection Council). При переводе английских названий химических классов соединений была использована классификация Н. Н. Мельникова, а в некоторых случаях добавлена классификация, принятая в СНГ, например, фосфорорганические и хлорорганические соединения (Калинин, 2001).

Знание химической классификации позволяет ориентироваться в потоке информации о пестицидах, так как вещества одной группы имеют сходные свойства и механизм действия, что важно при изучении и применении новых пестицидов, поступающих на рынок.

Гигиеническая классификация пестицидов

Пестициды наряду с высокой физиологической активностью по отношению к вредным организмам должны быть безопасными при их использовании.

Санитарно-гигиеническая классификация позволяет дать сравнительную характеристику пестицидам, а также определить, какой патологический эффект представляет наибольшую опасность. Каждый пестицид характеризуется токсичностью для теплокровных животных, кожно-резорбтивным действием, летучестью, персистентностью и т.д.

В соответствии с принятой у нас в стране классификацией пестициды по степени воздействия на организм теплокровных животных и человека при введении в желудок подразделяют на четыре группы токсичности:

  • сильнодействующие ядовитые вещества (ЛД50 до 50 мг/кг);
  • высокотоксичные (ЛД50 51—200 мг/кг);
  • среднетоксичные (ЛД50 201—1000 мг/кг);
  • малотоксичные (ЛД50 более 1000 мг/кг).

Кожно-резорбтивную токсичность пестицидов (при поступлении через кожные покровы) подразделяют на:

  • резковыраженную (ЛД50 меньше 100 мг/кг);
  • выраженную (ЛД50 101—500 мг/кг);
  • средневыраженную (ЛД50 501—2500 мг/кг);
  • слабовыраженную (ЛД50 более 2500 мг/кг).

По степени летучести пестициды подразделяют на:

  • очень опасные (насыщенная концентрация которых больше или равна токсической);
  • опасные (насыщенная концентрация больше пороговой, но меньше токсической);
  • малоопасные (насыщенная концентрация меньше пороговой токсичности).

По устойчивости в почве пестициды делят на:

  • очень стойкие (время разложения на нетоксичные компоненты в почве свыше 1 года);
  • стойкие (время разложения на нетоксичные компоненты 12 мес);
  • умеренно стойкие (время разложения от 1 до 6 мес);
  • малостойкие (время разложения на нетоксичные компоненты менее 1 мес).

Кумуляция — накопление в организме пестицидов в результате неполной их детоксикации и вывода из организма. По способности к кумуляции (накоплению в организме) различают пестициды:

  • со сверхкумуляцией (Ккум, меньше 1) (1-й класс опасности);
  • с выраженной кумуляцией (Ккум 1—3) (2-й класс опасности);
  • с умеренной кумуляцией (Ккум 3,1—5) (3-й класс опасности);
  • со слабовыраженной кумуляцией (Ккум более 5) (4-й класс опасности).

Коэффициент кумуляции (Ккум) определяется отношением среднелетальной дозы пестицида при многократном введении к среднелетальной дозе разового применения:

Кроме перечисленных основных критериев, позволяющих дать гигиеническую оценку, пестициды могут оказывать такие патологические действия на организм, как бластомогенность, канцерогенность, мутагенность, тератогенность, эмбриогенность, аллергенность и др.

Бластомогенность — способность пестицида вызывать образование опухолей, а если опухоль злокачественная, то препарат относят к канцерогенным.

По канцерогенности различают:

  • явные канцерогены, имеющие достаточные доказательства канцерогенности для человека в сочетании с достаточными доказательствами канцерогенности для млекопитающих животных при наличии единого механизма канцерогенности (1-й класс опасности);
  • сильные канцерогены, имеющие доказательства канцерогенности для человека, варьирующие от почта достаточных до их полного отсутствия при наличии достаточных доказательств канцерогенности для млекопитающих животных (2-й класс опасности);
  • умеренные канцерогены с достаточными доказательствами канцерогенности для животных, но с механизмом канцерогенеза, не действующим на человека (3-й класс опасности);
  • слабые канцерогены, имеющие доказательства, свидетельствующие об отсутствии канцерогенного влияния на человека, в сочетании с отсутствием канцерогенного воздействия на экспериментальных животных (4-й класс опасности).

Мутагенность пестицидов характеризуется частотой появления мутаций у растений, животных и дрозофил (плодовая мушка). Последние служат обычно биотестом для определения мутагенности. По этому признаку выделяют четыре группы пестицидов:

  • супермутагены, имеющие достаточные доказательства мутагенности для человека в сочетании с достаточными доказательствами мутагенности для млекопитающих животных (1-й класс опасности);
  • мутагены, имеющие доказательства мутагенности для человека от почта достаточных до полностью отсутствующих при наличии убедительных доказательств мутагенности для млекопитающих животных (2-й класс опасности);
  • слабые мутагены, имеющие достаточные доказательства мутагенности на стандартных лабораторных генетических объектах (3-й класс опасности);
  • очень слабые мутагены, у которых отсутствуют доказательства мутагенности на стандартных генетических объектах (4-й класс опасности).

Тератогенность — способность вызывать появление уродств у потомства. По тератогенности пестициды подразделяют на:

  • явные тератогены, у которых доказана тератогенность для человека или, в единичных наблюдениях, на людях в сочетании с тератогенностью для животных (1-й класс опасности);
  • тератогены, у которых доказан тератогенный эффект, проявляющийся на животных, включая дозы, нетоксичные для материнского организма, или значительное превышение спонтанного уровня уродств у животных при воздействии доз, токсичных для самок (2-й класс опасности);
  • умеренные тератогены, у которых отмечается наличие тератогенного эффекта у потомства при воздействии доз, токсичных для матерей (3-й класс опасности);
  • слабые тератогены, у которых отмечается отсутствие дозовой зависимости тератогенного эффекта (4-й класс опасности).

Эмбриогенность (эмбриотоксичность) — свойство пестицидов нарушать нормальное развитие зародыша. По эмбриотоксичности пестициды подразделяют на:

  • сильноэмбриотоксичные, у которых доказана эмбриотоксичность для человека в сочетании с установленной эмбриотоксичностью в опытах на животных (1-й класс опасности);
  • эмбриотоксичные, у которых наблюдаются проявления эмбриотоксичности на животных, включая дозы, нетоксичные для материнского организма (2-й класс опасности);
  • умеренно эмбриотоксичные с выявленным эмбриотоксичным действием на отдельные показатели у потомства при воздействии доз, токсичных для материнского организма (3-й класс опасности);
  • слабоэмбриотоксичные, не имеющие эмбриотоксичного эффекта в рамках стандартного протокола исследований (4-й класс опасности).

Аллергенность — свойство пестицидов вызывать изменение реакции организма на повторные обработки. Измененная реакция организма выражается в понижении или, чаще всего, в повышении чувствительности его к данному пестициду при повторном его попадании, причем аллергенный эффект сказывается уже при очень малых дозах препарата. Часто аллергия может проявляться у организма в виде идиосинкразии, что связано с повышенной индивидуальной чувствительностью организма к некоторым веществам, и выражается она в покраснении слизистых оболочек, появлении отеков, сыпи, кожного зуда, жжения и т.д.

По этому признаку выделяют такие группы пестицидов:

  • супераллергены имеют достаточные доказательства аллергенности для человека (1-й класс опасности);
  • сильные аллергены имеют ограниченные доказательства аллергенности для человека в сочетании с доказательствами действия для животных (2-й класс опасности);
  • умеренные аллергены имеют достаточные доказательства действия для животных (3-й класс опасности);
  • слабые аллергены — те, у которых отсутствует эффект в рамках стандартного протокола исследований (4-й класс опасности).

В системе обеспечения безопасного обращения с пестицидами важное место занимает установление класса опасности препаратов с учетом не только степени токсичности, но и других показателей санитарно-гигиенических их характеристик. До недавнего времени использовали гигиеническую классификацию пестицидов по опасности для человека и теплокровных животных, разработанную в 1967 г. под руководством Л. И. Медведя.

Представленная классификация (табл. 1) распространяется на технические действующие вещества и препаративные формы пестицидов при их хранении и применении и включает четыре класса опасности: чрезвычайно опасные, опасные, умеренно опасные и малоопасные. В данную классификацию включены показатели токсичности при пероральном, накожном и ингаляционном действиях, критерии кумулятивного, аллергенного, тератогенного, эмбриотоксического, репродуктивного, мутагенного, канцерогенного действий и стойкости в почве. В приведенной таблице даны основные показатели токсического действия пестицидов (токсичность при пероральном, накожном и ингаляционном, накожном и ингаляционном действиях, стойкость в почве).

Таблица №1
Гигиеническая классификация пестицидов
ПоказательЧрезвычайно опасные (1-й класс опасности)Опасные (2-й класс опасности)Умеренно опасные (3-й класс опасности)Малоопасные (4-й класс опасности)
ЛД50 для крыс при введении в желудок, мг/кгМенее 5051-200201-1000Более 1000
ЛД50 для крыс при нанесении на кожу, мг/кгМенее 100101-500501-2500Более 2500
Средняя смертельная концентрация (ЛД50) в воздухе, мг/м3Менее 500501-20002001-20000Более 20000
Стойкость в почве (персистентность)Время разложения на нетоксичные компоненты
Более 1 года6—12 месМенее 6 месМенее 1 мес

Установление класса опасности осуществляют на основе полной токсикологической оценки пестицидов, как правило, по всем показателям классификации. При этом учитывают лимитирующий показатель опасности, т.е. используют критерий, определяющий наибольшую опасность для здоровья человека.

В случае, если лимитирующим показателем является, например, стойкость пестицида в почве, указывают одновременно класс опасности по токсикологическим критериям и по стойкости в почве. Допустим, препарат относится к 3-му классу опасности по токсикологическим показателям и к 1-му — по стойкости в почве.

При решении вопроса о возможности применения конкретного пестицида должны учитываться не только класс опасности согласно классификации, но и результаты исследований по оценке реальной опасности препарата для работающих и населения.

Как правило, пестициды 1 -го класса опасности не рекомендуют применять в сельском хозяйстве. Ограниченное применение их возможно только в исключительных случаях (крайняя необходимость уничтожения особо опасных и карантинных объектов) при соблюдении следующих условий:

  • препаративная форма, технология и регламент применения сводят к минимуму реальную опасность этих веществ для работающих, населения и окружающей среды;
  • запрещение розничной продажи пестицидов населению; все работы проводят только специалисты соответствующего профиля и под контролем должностных лиц.

Пестициды 2-го класса опасности в случаях необходимости могут применять только специалисты по защите растений или лица, прошедшие специальную профессиональную подготовку, при условии строгой регламентации применения, обеспечивающей их безопасность для работающих, населения и окружающей среды. Розничная торговля пестицидами 2-го класса опасности допускается только лицами, прошедшими специальную профессиональную подготовку. Пестициды 3-го и 4-го классов опасности применяют в соответствии с требованиями действующих санитарных норм, правил, инструкций и рекомендаций. Применение пестицидов авиаметодом разрешено лишь для препаратов 3-го и 4-го классов опасности. Для использования в личных подсобных хозяйствах рекомендуют препараты, как правило, этих же классов опасности.

Для препаратов 3-го класса опасности запрещается розничная торговля в неспециализированных торговых точках.

В настоящее время по данной классификации установлен класс опасности более 100 пестицидов. Класс опасности указывают на этикетке пестицида, в рекомендациях по его применению и другой нормативноинструктивной документации.

Таким образом, гигиенические характеристика и классификация позволяют дать всестороннюю оценку пестицидам, с учетом чего ведут постоянный поиск менее опасных для окружающей среды высокоэффективных пестицидов и обновление их ассортимента.

Поделиться: