Экологические проблемы применения пестицидов

Библиографический список

1. Астахов, А.А. Продуктивность подсолнечника в зависимости от допо-севной обработки почвы и приемов ухода за растениями / А.А. Астахов // Водосберегающие технологии с.-х. культур: сб. научн. тр. - Волгоград: Волгоградская гос. с.-х. академия, 2001. -С.147-149.

2. Белевцев, Д.Н. Теоретическое обоснование, разработка и внедрение адаптивных, почвозащитных, энергосберегающих технологий возделывания подсолнечника и других масличных культур / Д.Н. Белевцев // Рациональное природоиспользование и сельскохозяйственное производство в южных регионах РФ. - М., 2003. - С. 49-56.

3. Лебедев, Е.М. Продуктивность подсолнечника при разных сроках возврата в севооборот в степи Украины / Е.М. Лебедев, Б.К. Соляник, А.М. Суворинов // Бюлл. ВНИИ кукурузы. - 1988. - № 1 (68). - С.92-96.

УДК 633:632.95

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕСТИЦИДОВ ECOLOGICAL PROBLEMS OF PESTICIDE APPLICATION Е.А. Иванцова, Ю.В. Калуженкова

ФГОУВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

Ivantsova E.A., Kaluzhenkova U.V.

Volgograd state agricultural academy

Рассмотрены экологические проблемы применения пестицидов, представлены многолетние данные о нагрузке пестицидов на обработанную площадь и пашню в Волгоградской области.

The article deals with the ecological problems of pesticide application, presents long-term data on pesticide distribution to cultivated area and to ploughland in Volgograd region.

Сельскохозяйственное производство в современных условиях невозможно без применения пестицидов. Искусственно созданные биоценозы (агроценозы), по мнению С.С. Ижевского [1] и многих других исследователей, могут функционировать с заданной производительностью только при условии постоянного поддержания в определенных пределах параметров среды, в том числе видового состава и плотности популяций вредных организмов.

Для борьбы с насекомыми химические вещества используются с незапамятных времен. Имеются сообщения Гомера (1000 лет до н.э.) о применении серы как отпугивателя насекомых и Алиния (70 лет до н.э.) о мышьяке как средстве, убивающем вредителей. В 1867 г. медные соли мышьяковых кислот применялись против колорадского жука в Европе. Начало XX века характеризуется развитием фумигации и выпуском препаратов на основе никотина, а в 1925 г. появились первые синтетические

органические препараты из группы нитрофенолов. Однако эти пестициды не получили широкого распространения в силу ряда причин (узкая специфичность действия, высокая токсичность для человека и животных, высокая стоимость защитных мероприятий и др.). Химические мероприятия, основанные на применении типичных ядов кишечного действия: парижской зелени, арсенита натрия и арсената кальция, были разработаны для защиты посевов от комплекса вредителей в 20-30-х годах. В послевоенные годы ассортимент инсектицидов обогатился такими синтетическими препаратами, как ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан), ГХЦГ (гекса-хлорциклогексан), а также форфорорганическими соединениями.

Систематическое применение пестицидов в Волгоградской области началось с конца 50-х годов. В 70-80-е годы осуществлялся переход от высокотоксичных мышьякосодержащих (арсенат кальция) и фосфор-органических (тиафос, метафос), персистентных хлорорганических (по-лихлорпинен, ДДТ, ГХЦГ, гептахлор и др.) препаратов, составлявших ассортимент 60-х годов, к умеренно опасным и быстроразлагающимся в окружающей среде фосфорорганическим препаратам в виде концентратов эмульсий и смачивающихся порошков (золон, волатон, дурсбан, фосфамид и др.), что позволило сократить токсическую нагрузку на 1 га защищаемой пашни, а также снизить загрязнение окружающей среды за счет отказа от использования препаратов в виде дустов. В ассортименте второй половины 80-х годов появились препараты новой химической группы - пиретриоды - высокотоксичные гидрофобные соединения, не проявляющие кумулятивных свойств, с малым сроком персистентности. Их высокая токсичность обусловливает высокую инсектицидную активность при низких нормах расхода. Тот факт, что пиретриоды не обладают значительной способностью к кумуляции, свидетельствует о высокой интенсивности их биотрансформации. Исследованиями Н.А. Моховой [3] по выявлению действий ксенобиотиков на организм млекопитающих установлено, что даже токсикологически безопасные дозы инсектицида могут представлять потенциальную опасность, т.е. являться фактором экологического риска, что позволяет рассматривать это как опасность применения инсектицидов класса пиретроидов. Необходимо отметить, что ФОС и пиретроиды высокотоксичны для энтомофагов и опылителей, поэтому положительным моментом было появление ряда препаратов из новых химических классов: фенилпиразолов, нереистокси-нов, хлорникотинилов, обладающих умеренной или малой опасностью для теплокровных животных, рыб и опылителей и характеризующихся низкими нормами расхода, высоким токсическим эффектом для фитофагов. Дополнили ассортимент конца 90-х годов бактериальные препараты на основе эндо- и экзотоксинов Bacillus thuringiensis (битоксиба-циллин и др) и аверсектина С.

В перечень наиболее применяемых инсектицидов в Волгоградской области в период 2000-2006 гг. входят фосфорорганические препараты, составляющие 54,0% от общего количества используемых инсектицидов и синтетические пиретроиды - 22,9%. В годы «химизации» обрабатываемая площадь сельскохозяйственных угодий и культур превышала 2 млн. га, применялось до 5,8 тыс. тонн пестицидов, а их нагрузка на 1 га пашни составляла 1,9 кг. В результате реорганизации и перевода сельского хозяйства на рыночные условия объемы применения средств защиты растений сократились, пестицидная нагрузка снизилась до 0,14 кг/га пашни (рис. 1). Общий объем защитных работ в среднем за период 1998-2005 гг. составлял 628 тыс. га, в том числе против вреди-

Годы

—♦—Площадь пашни; ——Обработанная площадь

Рис. 1. Нагрузка пестицидов на обработанную площадь и пашню, кг/га

Современная служба защиты растений от вредителей и болезней базируется преимущественно на применении пестицидов химического синтеза, соблюдать их чередование в хозяйствах по определенным причинам не представляется возможным. Лишь 10% пестицидов попадает в предназначенную цель, остальное «летит мимо», загрязняя природу и уничтожая другие организмы и только 1% непосредственно обеспечивает токсический эффект [2]. Отрицательные последствия, вызываемые пестицидами, обусловлены, главным образом, разрушением биогеоценозов, в которых само существование и численность отдельных видов живых организмов тесно связаны между собой. При этом возрастает вероятность отдаленных последствий, связанных с патологическим и ге-

нетическим действием ряда препаратов на биоту. Остаточные количества пестицидов аккумулируются и биоконцентрируются в пищевых (трофических) цепях. Имеет место вынос остаточных количеств пестицидов за пределы обрабатываемой территории.

Мировая практика применения пестицидов свидетельствует о том, что они несут в себе потенциальную опасность. Вот лишь некоторые побочные последствия широкого применения пестицидов в защите растений:

- непосредственное и опосредованное (через изменение качества воздуха, воды, пищи) воздействие на человека. Нетоксичных для человека пестицидов нет. При определенных условиях, связанных в первую очередь с теми или иными нарушениями регламентов, а также правил хранения и применения препаратов, существует вероятность аллергенных, гонадотоксичных, канцерогенных, кожно-резорбтивных, мутагенных или бластомогенных, тератогенных, эмбрионотоксичных и эмбрио-тропных воздействий на людей, отравлений их сильнодействующими ядовитыми веществами;

- влияние на домашних животных (в том числе на пчел). Гибнут в основном большие и крепкие пчелиные семьи, так как для создания больших запасов меда на холодное время года пчелам необходимо «посещать» большое количество растений и летать на значительные расстояния;

- влияние на «дикую» фауну (позвоночных и беспозвоночных, в том числе опылителей);

- влияние на почву и почвенную биоту;

- влияние на воздушную среду, водную среду и водную биоту;

- фитотоксическое действие на целевые и нецелевые растения;

- развитие резистентности у вредных агентов к пестицидам, что вызывает необходимость применять новые препараты, к которым вредные организмы еще не выработали устойчивость, либо повышать дозу «старых» и кратность обработок. Развитие резистентности отражается на скорости распространения вредителей, сорных растений и интенсивности течения патологических процессов. Особенно опасно появление резистентных популяций у адвентивных чужеродных видов, к числу которых относятся все карантинные вредные объекты.

В своих исследованиях мы ставили перед собой задачу оценить влияние пестицидов на полезную биоту в агроценозах горчицы сарептской.

Массовая гибель при химических обработках хищников и паразитов фитофагов приводит к тому, что последние, в отсутствие своих естественных врагов, быстро восстанавливают прежнюю численность, а нередко и превосходят ее (пестицидный синдром). Изменение состава полезной энтомофауны спустя совсем недолгое время после обработки

может отразиться на видовом составе вредителей. При этом на смену хорошо известным «старым» вредителям нередко приходят «новые» -виды, до этого редкие и экономически малозначимые. Пестициды часто вызывают отдаленные эффекты в популяциях энтомофагов (снижение плодовитости, длительности жизни, активности и пр.). Помимо непосредственного токсического действия на полезную фауну членистоногих некоторые пестициды оказываются для них репеллентными. При этом «очищенный» от энтомофагов агроценоз еще долго остается лишенным их присутствия, поскольку полезные виды избегают мигрировать сюда из окружающих ценозов.

Посевы горчицы сарептской являются местом резервации не только вредных, но и массы полезных насекомых, регулирующих численность вредителей окружающих агроценозов. Как при обработке семян инкрустантами, так и при опрыскивании посевов инсектицидами часть препарата попадает на поверхность почвы и проникает в нее, поэтому в качестве индикаторов побочного действия пестицидов нами были выбраны напочвенные хищные насекомые, в частности, жужелицы и пауки.

Исследования, проведенные на посевах горчицы в период 19992001 гг. показали, что после обработки инсектицидами отмечалась почти полная элиминация из энтомоценоза хищных, паразитических и нейтральных по отношению к возделываемой культуре видов. Ситуация осложняется тем, что являясь нектароносом, горчица привлекает большое число перепончатокрылых насекомых, относящихся к хозяйственно ценным и подлежащим охране видам. В результате инсектицидных обработок часто отмечалась массовая гибель жужелиц, пчел и различных групп наездников. В течение первой декады после сева на участках с плохой заделкой инкрустированных семян в почву наблюдалась массовая гибель напочвенных хищных насекомых и птиц.

Нами установлено, что вегетационные опрыскивания посевов горчицы сарептской микробиологическим инсектицидом бациколом не влияли на численность полезной энтомофауны, тогда как при обработках химическими препаратами происходило снижение численности энтомофагов и опылителей более чем в 1,5-2 раза по сравнению с необработанным контролем (рис. 2).

энтомофаги  опылители

Рис. 2. Влияние пестицидов на состояние полезного энтомокомплекса в агробиоценозе горчичного поля на 14-й день после обработки

Из препаратов химического синтеза наименьшим отрицательным воздействием на энтомофагов обладал инсектицид актара, на опылителей - маврик. Меньше всего энтомофагов и опылителей наблюдалось на варианте с обработкой баковой смесью фуфанон+фастак.

С точки зрения токсичности пестицидов для энтомофагов, опылителей и пауков в системах защиты сельскохозяйственных культур от комплекса вредных объектов следует отдавать предпочтение препаратам с наименьшим отрицательным воздействием на полезных обитателей агроценоза, а также шире использовать возможности биологического метода борьбы с вредными насекомыми.

Библиографический список

1. Ижевский, С.С. Негативные последствия применения пестицидов / С.С. Ижевский // Защита и карантин растений. - 2006. - № 5. - С. 16-19.

2. Кандыбин, Н.В. Микробиологизация - альтернатива химизации при получении экологически безопасной продукции растениеводства / Н.В. Кандыбин, О.В. Смирнов. - М., 1995. - Вып. 1. - С. 66-72.

3. Мохова, Н.А. Влияние инсектицида «каратэ» на уровень окислительного стресса у животных: автореф. дис. ... канд. биол. наук: 03.00.16 и 03.00.04 / Мохова Н.А. - Волгог-рад, 2001. - 26 с.

633.11:631

ПШЕНИЧНАЯ МУХА В АГРОЦЕНОЗАХ