Что такое гербициды каков механизм их действия
Классификация и механизм действия гербицидов
Гербициды – средства, используемые для борьбы с сорной растительностью (преимущественно, травянистой). Название образовано от «herb» – «растение» и «cide» – уничтожать, смысловой перевод определения – средства, уничтожающие растения.
Содержание
Классификация гербицидов помогает грамотно подобрать препарат, учитывая систему соподчиненных групп, исходя из механизма действия, химического состава, способа внесения, срока действия и т.п.
Классификация гербицидов
Классификация гербицидов условно определяет несколько групп:
Один препарат одновременно находится в нескольких классификационных группах.
1) по назначению
Некоторые препараты могут оказывать одновременный эффект в 2-х и более направлениях.
2) по спектру действия (избирательности)
3) по химическому строению/ действующему веществу
4) по способности перемещаться по растению
5) по срокам внесения
6) по способу внесения
7) по способу проникновения в растение
Контактные препараты отличаются низкой подвижностью в растениях, поэтому внутрь практически не проникают. Поглощение системных гербицидов происходит либо через листья, либо через корни, это зависит от способа внесения и действующего вещества.
Действующее вещество попав на поверхность листа, средство может:
При корневом внесении системные гербициды адсорбируются корневыми волосками и далее перемещаются с акропетальным током жидкости.
Большинство современных гербицидов действуют на растения через ферментные системы.
8) по формату выпуска / препаративной форме
Гербициды производят в виде смачивающихся порошков, гранул, концентратов эмульсий и концентратов суспензий.
9) по длительности действия
10) по механизму действия (основная классификация гербицидов)
В зависимости от механизма действия действующие вещества гербицидов:
Другие, более малочисленные препараты, имеют иные механизмы действия: нарушают транспорт ауксинов, подавляют образование целлюлозы или имеют не выясненные закономерности воздействия на растения.
Данная классификация гербицидов условная, и может меняться.
Механизмы действия гербицидов
| РАЗРУШЕНИЕ МЕМБРАН КЛЕТОК (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.
Так, например, сульфонилмочевины и имидазолиноны прекращают выработку некоторых аминокислот (лейцин, изолейцин, валин) в хлоропластах, блокируя фермент ацетолактат-синтазу.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Принцип действия гербицидов
Сэмюэл Олдрич, заслуженный профессор, департамент растениеводства Университета Иллинойс
Гербициды убивают сорняки разнообразными способами. Некоторые гербициды разрушают гормональный баланс в растениях, другие — вмешиваются в процесс фотосинтеза, а третьи — не дают возможность растениям образовывать специфические аминокислоты, необходимые для выработки протеина. Понимание механизмов воздействия гербицидов крайне важно в организации обращения с ними, чтобы избежать формирования устойчивости к ним со стороны сорняков.
Устойчивость к гербицидам
Устойчивость к гербицидам определяется как унаследованная способность растения выживать и воспроизводиться после воздействия дозы гербицида, которая обычно является смертельной для растений этого вида. В растении сопротивляемость может быть природной или вызванной такими технологиями, как генная инженерия или отбор вариантов, полученных культурой клеток ткани или мутагенезом. Устойчивость к гербицидам нужно отличать от переносимости гербицидов, которая является унаследованной способностью видов выживать и репродуцироваться после обработки гербицидом. Это подразумевает то, что у растения появилась переносимость без какой бы то ни было генетической или селекционной работы. Например, все гибриды кукурузы являются терпимыми к атрацину, в то время, как только некоторые гибриды кукурузы проявляют устойчивость по отношению к глифосату.
Существуют две основные категории сопротивляемости гербицидам: 1) культуры, устойчивые к гербицидам и 2) сорняки, устойчивые к гербицидам.
Культуры, устойчивые к гербицидам
Выведение культур с сопротивляемостью к отдельным гербицидам представляет собой новую мощную технологию, направленную на контроль над сорняками. Впервые культура с устойчивостью против гербицидов была использована в 1994 году, когда были представлены гибриды кукурузы с сопротивляемостью к имидазолинону (IMI) и разновидности сои с сопротивляемостью к сульфонилурии (STS). Гены сопротивляемости к нескольким другим гербицидам или методам воздействия гербицидов были введены в генетику кукурузы и сои и в настоящее время представлены на рынке. К ним относятся кукуруза и соя, устойчивые к глифосату, глю-фосинату.
Наличие устойчивых к воздействию гербицидов гибридов кукурузы и разновидностей сои расширяет возможности контроля над сорняками. Эта методика также изменяет процесс принятия решений по применению гербицидов. При наличии такой особенности, как устойчивость к воздействию гербицидов, фермеры определяют свой выбор гербицидов еще при покупке семенного материала. Эта методика требует более внимательного планирования и работы, чтобы избежать проблем с появлением устойчивых к воздействию гербицидов сорняков, устойчивых самосевных растений, сносом распыляемого вещества, засорением разбрызгивателя и случаями ошибочной обработки поля неправильным гербицидом.
Сорняки, устойчивые к водействию гербицидов
Первый зарегистрированный случай появления устойчивого к воздействию гербицидов сорняка был отмечен в 1957 году в Канаде.
В настоящее время популяции нескольких видов сорняков, которые некогда можно было легко контролировать определенными гербицидами, развили к ним сопротивляемость.
Устойчивость к гербициду развивается в ответ на селекционное давление. Если в поле есть растение с сопротивляемостью, которое не подвергается контролю, оно выживет и произведет семена. В следующем году несколько растений с сопротивляемостью вырастают из семян, которые были произведены растением с сопротивляемостью. Если из года в год применяются гербициды с одинаковым методом воздействия, популяция стойкого биотипа увеличивается и, в конечном итоге, становится доминирующей на поле. Этот процесс может занять не более двух лет, а может длиться значительно дольше. Все зависит от нескольких факторов.
Гербициды различаются по степени риска возникновения популяций сорняков, устойчивых к гербицидам. Появление устойчивых к гербицидам сорняков стало широко распространенной проблемой для гербицидов следующих трех групп: 1) ALS ингибиторов, 2) ACCase ингибиторов и 3) ингибиторов фотосистем II (табл. 1).
Риск образования популяций устойчивых к гербицидам сорняков может быть в значительной степени смягчен путем снижения давления отбора со стороны способа воздействия каждого отдельного гербицида. Специальные рекомендации акцентируют внимание на двух подходах: 1) разработке интегрированной стратегии борьбы с сорняками, которая снижает зависимость от гербицидов путем включения методов воздействия со стороны агротехнической практики, механических и (возможно) биологических методов наряду с химическими методами, и 2) включении в процессе чередования сельскохозяйственных культур нескольких гербицидов с различными объектами воздействия. Основной момент заключается в том, чтобы не возлагать надежду на один объект приложения действия гербицида для борьбы с разными видами в течение нескольких лет подряд. Конкретные рекомендации, направленные на снижение риска возникновения устойчивых к гербицидам сорняков и для борьбы с такими сорняками в случае их появления, можно найти в рекомендациях по борьбе с сорняками и на этикетках гербицидов.
Смена видов
Для каждой сельскохозяйственной культуры, чередования культур, системы обработки почвы и гербицида существуют виды сорняков, легко поддающиеся контролю, и другие, с которыми значительно сложнее или невозможно бороться. Когда гербицид при использовании оказывается неэффективным к определенным видам сорняков, эти сорняки производят семена, и популяция их становится все более многочисленной. Если на одном и том же поле часто применяются одни и те же гербициды, виды сорняков, трудно поддающиеся контролю, продолжают увеличивать популяцию и, в конце концов, превращаются в доминирующие сорняки на поле. Этот процесс называется сменой видов.
Существует несколько гербицидов, приведших к значительной смене видов, когда их использовали часто на одном и том же поле. Заметными примерами гербицидов, вызвавших образование больших популяций сорняков, являются атразин — и осеннее просо, Pursuit® — и амброзия полыннолистная обыкновенная, а также Accent® — и росичка или африканское просо.
Отбор в развитии устойчивости к воздействию гербицидов начинается тогда, когда биотип, устойчивый к воздействию гербицида, выживает после его применения. Устойчивый биотип выживает, созревает и образует семена. Если продолжает использоваться одно и то же место приложения действия, и устойчивые сорняки воспроизводятся, в конце концов, устойчивым станет большинство сорняков.
Точно так же использование одной и той же системы обработки почвы может благоприятствовать определенным видам сорняков: notill — и хвощ, чизелирование — и молочаи, отвальный плуг — и дурнишник.
Смена видов может быть уменьшена путем использования интегрированной стратегии контроля над сорняками, включающей механические и агротехнические методы, чередование и сочетание гербицидов. Фермеры также должны проводить тщательную разведку в полях, чтобы обнаруживать смену видов сорняков и затем соответствующим образом корректировать стратегию борьбы с ними.
Принципы успешной борьбы с сорняками с помощью гербицидов
Распознавание сорняков
Для разработки надежной стратегии обращения с сорняками в кукурузе и сое важно знать, какие виды сорняков присутствуют на полях. Решения в отношении выбора гербицидов, нормы внесения, время применения и т.д. принимаются, исходя из предположения, что виды сорняков на полях правильно идентифицированы.
Существует множество идентификационных справочников, в том числе книг, бюллетеней, компьютерных дисков и веб-страниц. Фермерам и их консультантам для точного распознавания сорняков необходимо иметь несколько идентификационных справочников по сорнякам. Такое издание также является ценным помощником в идентификации сорняков.
Выбор гербицида
Выбрать гербицид очень непросто. Некоторые факторы, которые необходимо учитывать, перечислены в табл. 2. Здравые решения в отношении выбора гербицида требуют внимательного рассмотрения этих факторов.
Ярлыки на упаковках гербицидов содержат подробное описание норм и сроков внесения, смесей в резервуарах, добавок, ограничений в чередовании и многих других ограничений. Для безопасного применения любого гербицида необходимо строго соблюдать инструкцию на ярлыках. Всегда внимательно читайте и соблюдайте указания на ярлыках гербицидов.
Внесение гербицидов
Если программа применения гербицида была выбрана, обработка должна быть проведена с применением правильной нормы равномерно по всему участку. Задачей распылителя является перемещение гербицида из резервуара к объекту (почве или листьям). Проблемы с неисправным оборудованием могут привести к недостаточному воздействию на сорняки или поражению сельскохозяйственной культуры. Распылители необходимо периодически калибровать для гарантии того, что они обеспечивают правильную норму внесения гербицида. Патрубки распылителя и экраны необходимо осматривать и изношенные патрубки заменять.
Непреднамеренное повреждение культуры является частой проблемой, связанной с ошибками при внесении гербицида. Во-первых, если оборудование работает при ветреной погоде, частички раствора могут дрейфовать на соседние поля по ручьям, придорожным канавам и т.д. и вызвать повреждение сельскохозяйственной культуры или другие осложнения.
Риск переноса распыления увеличивается с усилением скорости ветра и уменьшением капелек в распыляемом растворе. Более высокое давление распыляемого раствора и меньший объем аэрозоля вызывает уменьшение капелек распыления. Риск непреднамеренного повреждения от дрейфа аэрозоля особенно высок, когда используются гербициды с высокой силой воздействия на листья.
Еще одним источником беспричинного повреждения является загрязнение распылителя. Очень малые количества гербицида листового применения, оставшиеся в резервуаре распылителя, могут загрязнить распыляемый раствор, когда распылитель применяется на другой культуре. В результате это вызывает серьезное повреждение культуры. Чрезвычайно важно, чтобы вся система распыления (резервуар, отверстия, экраны, насос и т.д.) была тщательно прочищена при переходе от одного гербицида к другому.
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.
| Название препарата | Действующее вещество | Особенности применения |
| Лазурит, Зенкор Ультра | метрибузин | Предназначены для борьбы с однолетними двудольными и злаковыми сорняками. В 3 л воды растворяют 10 г (10-12 мл) гербицида и опрыскивают почву до появления всходов, расходуя 3 л раствора на сотку |
| клопиралид | Это препараты избирательного действия. Они медленно разлагаются, поэтому после обработки посадки проводят нескоро. Чаще всего используются для газона и посадок земляники | |
| дикамба; дикамба и хлорсульфурон (диметиламинная и диметилэтаноламинная соли); дикамба и триасульфорон | Системный гербицид избирательного действия. Выпускается в виде водно-диспергируемых гранул. Отлично защищает от сорняков зерновые культуры. Также применяется на газонах. Норма приготовления раствора – согласно инструкции к препарату. Расход – от 3 до 5 л на сотку | |
| Миура, Отличник | хизалофоп-П-этил | Системный гербицид избирательного действия. Применяется от однолетних и многолетних злаковых сорняков (на разных стадиях вегетации) в посадках овощных культур и на газонах |
| Грейдер | имазапир | Предназначен для всех видов нежелательной травянистой и древесной растительности на участках, не предназначенных под возделывание культурных растений. 20-50 мл препарата растворяют в 3 л воды и опрыскивают вегетирующие растения и почву в апреле-сентябре. Расход рабочей жидкости – 3 л на 100 кв.м |
| Бриг | прометрин | Почвенный гербицид избирательного действия. Разводят от 15 до 35 мл (в зависимости от вида посадок) в 3 л воды. Опрыскивают почву до появления всходов культур. Расход – 3 л на 100 кв.м |
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?
Гербициды — что это такое и для чего их применяют
Содержание:
Термин «гербициды» представляет собой сочетание двух латинских слов «herba» и «caedo», которые в переводе означают «трава» и «убиваю». Действие гербицидов направлено на уничтожение сорняков, мешающих выращиванию культурных растений. Ручная прополка на больших площадях невыгодна и нецелесообразна: семена сорных трав с соседних участков попадут на очищенный грунт и снова прорастут. Придется повторять обработку неоднократно, затрачивая много времени и сил. Представленные на рынке ядохимикаты отличаются механизмом действия, но всегда справляются с поставленной задачей быстро и эффективно.
Классификация по разным параметрам
Все существующие виды гербицидов в сельском хозяйстве сгруппированы по определенным показателям.
По химическому составу они делятся на:
По принципу воздействия классифицируются на:
По характеру воздействия выделяют:
По способу внесения гербициды бывают:
Сроки применения препаратов:
Учитывая обширную классификацию, применение гербицидов требует грамотного выбора и применения препаратов.
Наиболее популярные гербициды
Для дачных участков рекомендуется выбирать гербициды от сорняков с избирательным действием. Избавить газон и землянику от сорных трав поможет «Лонтрел», который сразу расщепляется в почве, не вредя ей. Уничтожает осот, одуванчик, амброзию.
Для очистки газонов применяют аналог «Лонтрела» — препарат «Прополол», который уничтожает двудольные сорняки, действует против 100 и более видов нежелательных растений в течение 4 недель.
На основе глифосата выпускают гербициды «Ураган», «Торнадо» и другие (более 100 химикатов). Такие средства справляются с большинством сорняков. Наибольший эффект получают на участках, где сорные травы нарастили массу. Желательно защитить культурные растения от попадания раствора, накрыв их пленкой.
Выбирая в магазине препарат, стоит обратить внимание на три наиболее популярных средства:
Важно внимательно прочитать инструкцию по применению препарата: любой гербицид требует соблюдения точной дозировки и мер безопасности.
Какие гербициды от сорняков стоит выбрать
Как и удобрения и любые другие препараты, чтобы получить ожидаемый результат, важно правильно выбрать гербицид. Гербициды — это вещества, которые не должны вредить растениям культурных видов, но при этом обеспечивать максимальную защиту против сорных трав. Если на участке уже есть насаждения, требуются препараты с избирательным действием. Средства сплошного действия применяются на незасеянных или уже очищенных от урожая наделах.
Тонконогие сорняки уничтожают средствами «Фурор-супер», «Тарга» и «Торнадо», от полевицы и овсюга спасаются более эффективными препаратами наподобие «Пума-супер». От простых злаковых помогает «Пантера» и ее аналоги.
Опытные агротехники рекомендуют выбирать щадящие средства, чтобы не вредить окружающей среде. Для полного уничтожения сорных трав используют системные ядохимикаты, для избавления от наземной части — контактные.
Инструкция по применению, рекомендации опытных аграриев
Применение химикатов целесообразно только в случае обилия сорняков и неэффективности других методов борьбы с ними. Обработка гербицидами проводится ранним утром либо после захода солнца, чтобы влажность воздуха была наибольшей. В дождь мероприятия не проводят. Рекомендованные сроки применения указаны в инструкции, но стоит руководствоваться также советами опытных агрономов:
Плюсы и минусы использования агрозащиты
Применение гербицидов и других ядохимикатов может вызвать проблемы. Большинство препаратов относится к токсичным соединениям. Если их неправильно применять или превышать рекомендованную дозировку, есть риск погубить культурные растения и навредить почве. Гербициды в неразложившемся виде попадают в водоемы, где наносят вред флоре, фауне, а в итоге и человеку.
Даже быстроразлагающиеся и малотоксичные химикаты негативно влияют на землю: снижают плодородность, изменяют кислотность и нарушают баланс полезных веществ. Вместо ядохимикатов многие используют сидераты — растения, выделяющие ядовитые вещества, вредные для сорняков. Если бесконтрольно использовать гербициды, они впитываются в полезные растения и вместе с сельскохозяйственной продукцией попадают на стол человеку.
При грамотном применении гербициды помогают очистить грядки от сорняков, освободив место для культурных растений. Важно только правильно выбрать препарат с учетом назначения и токсичности и использовать его по инструкции.