Защита сахарной свеклы от лугового мотылька
Автор: Илларионов Александр Иванович
Журнал: Фермер. Черноземье @vfermer-chernozemye
Рубрика: Защита растений
Статья в выпуске: 5 (5), 2017 года.
Бесплатный доступ
Целью работы является оценка потенциальной и реальной экологической опасности, а также биологической и экономической эффективности инсектицидов, рекомендованных для защиты сахарной свеклы от гусениц лугового мотылька. Методом анализа физико-химических и токсикологических свойств инсектицидов установлено, что по показателям стойкости в почве, летучести, токсичности для теплокровных, птиц, рыб, медоносной пчелы, почвенных червей и водных беспозвоночных выявлены инсектициды с близкими параметрами - диметоат, дельтаметрин и имидаклоприд, представляющие наименьшую потенциальную опасность для объектов окружающей среды и нецелевых организмов. В реальной ситуациинезависимо от вида инсектицида уровень содержания его действующего вещества в каждом слое почвы зависит не только от рекомендуемых норм применения, но и величины потери токсикантов при их применении. Методом расчета установлен уровень содержания действующего вещества инсектицидов в 5 и 10 см слое почвы. Он находится в прямой зависимости от роста величины потерь препарата. Показано, что применение большинства инсектицидов для защиты сахарной свеклы от лугового мотылька сопровождается поступлением в почву в количествах ниже уровня их ПДК. Применение зета-циперметрина создает концентрацию токсиканта выше уровня ПДК только в 5 см слое почвы, а при применении препаратов на основе циперметрина и хлорпирифоса образующиеся массы токсикантов превышают величины их ПДК в 5 и 10 см слое почвы.Рассчитана продолжительность деградации массы действующего вещества инсектицидов в почве до уровня ПДК. По уровню экологической опасности, биологической и экономической эффективности комбинированный препарат Борей, СК (150 + 50 г/л) в сочетании с длительным сроком защитного действия дает этому препарату существенное преимущество в использовании для защиты сахарной свеклы от лугового мотылька.
Защита растений, свекла, луговой мотылек, диметоат, дельтаметрин, имидаклоприд, инсектицид
Короткий адрес: https://sciup.org/170177198
IDR: 170177198
Текст научной статьи Защита сахарной свеклы от лугового мотылька
Защита сахарной свеклы от лугового мотылька
елью работы является оценка потенциальной и реальной экологической опасности, а также биологической и экономической эффективности инсектицидов, рекомендованных для защиты сахарной свеклы от гусениц лугового мотылька. Методом анализа физико-химических и токсикологических свойств инсектицидов установлено, что по показателям стойкости в почве, летучести, токсичности для теплокровных, птиц, рыб, медоносной пчелы, почвенных червей и водных беспозвоночных выявлены инсектициды с близкими параметрами – диметоат, дельтаме-трин и имидаклоприд, представляющие наименьшую потенциальную опасность для объектов окружающей среды и нецелевых организмов. В реальной ситуациинезависимо от вида инсектицида уровень содержания его действующего вещества в каждом слое почвы зависит не только от рекомендуемых норм применения, но и величины потери токсикантов при их применении. Методом расчета установлен уровень содержания действующего вещества инсектицидов в 5 и 10 см слое почвы. Он находится в прямой зависимости от роста величины потерь препарата. Показано, что применение большинства инсектицидов для защиты сахарной свеклы от лугового мотылька сопровождается поступлением в почву в количествах ниже уровня их ПДК. Применение зета-циперметрина создает концентрацию токсиканта выше уровня ПДК только в 5 см слое почвы, а при применении препаратов на основе циперметрина и хлорпирифоса образующиеся массы токсикантов превышают величины их ПДК в 5 и 10 см слое почвы.Рассчи-тана продолжительность деградации массы действующего вещества инсектицидов в почве до уровня ПДК. По уровню экологической опасности, биологической и экономической эффективности комбинированный препарат Борей, СК (150 + 50 г/л) в сочета- нии с длительным сроком защитного действия дает этому препарату существенное преимущество в использовании для защиты сахарной свеклы от лугового мотылька.
Луговой мотылек (Pyrausta sticticalis L.) в настоящее время – один из самых опасных и широко распространенных вредителей сельскохозяйственных культур. Высокая плодовитость, многоядность, периодичность вспышек массового размножения и способность к миграции делают нанесение им хозяйственно ощутимых потерь урожаев на значительных площадях. Из культурных растений наиболее сильно повреждает сахарную свеклу, подсолнечник, многолетние бобовые травы, горох, коноплю, кукурузу, овощные и бахчевые растения.
Эффективное ограничение роста численности лугового мотылька, а следовательно, и его вредоносности культурным растениям достигается только при биологически обоснованном сочетании всех методов защиты и последовательности их выполнения. Не умаляя значение агротехнических и биологических приемов и средств, тем не менее, следует отметить, что они не обеспечивают надежную защиту посевов культур от фитофага.
Поэтому основным и во многих случаях решающим методом ограничения численности и вредоносности лугового мотылька в настоящее время все-таки остаётся химический метод.
В Воронежской области в последние годы наблюдается рост площадей сельскохозяйственных культур, на которых осуществляются защитные мероприятия против лугового мотылька с помощью инсектицидов. Если в 2011 г. обработки инсектицидами были применены на площади 15,7 тыс. га, в 2012 г. уже было обработано 110,1 тыс. га, в 2013 г. – 114,7, а в 2014 г. инсектициды применялись на площади 175,2 тыс. га. Для ограничения вредоносности фитофага разрешено применение химических средств из различных классов соедине- ний способом опрыскивания растений в период вегетации. Вместе с тем проблема их эффективности и экологической опасности остается актуальной.
Для оценки потенциальной и реальной экологической опасности использованы только инсектициды, зарегистрированные в каталоге пестицидов и агрохимикатов, разрешенные для применения на территории Российской Федерации в 2015 г. для ограничения численности и вредоносности лугового мотылька. Использованы также данные о физикохимических и токсикологических свойствах действующих веществ этих инсектицидов. Оценку начального содержания инсектицидов в почве рассчитывали как отношение произведения нормы применения действующего вещества инсектицида в мг/га на величину доли потерь токсиканта к массе соответствующего слоя почвы в кг/га. Для пахотного слоя объемную плотность почвы принимали равной 1200 кг/м3.
Содержание остаточных количеств инсектицидов в почве в каждый момент времени после обработки, а также время деградации массы действующего вещества инсектицидов в почве до уровня ПДК (предельно допустимая концентрация) рассчитывали, используя уравнение кинетики 1-го порядка.
C(t) = Со•е-kt, где С(t) – текущее содержание инсектицида в почве, мг/кг;
Со – исходное содержание пестицида в почве, мг/кг;
е – основание натурального логарифма;
t – время после обработки, сутки;
k – константа скорости деструкции инсектицидов в почве, сутки-1.
Результаты исследований
Для защиты сахарной свеклы от лугового мотылька в настоящее время зарегистрировано 7 действующих веществ инсектицидов, которые относятся к различным классам химических соединений. Фосфорорганические соединения представлены препаратами на основе хлорпирифоса, синтетические пиретроиды – препаратами на основе альфа-ципермeтрина, дельтаметрина, зета-циперметрина, лямбда-цигалотрина и циперметрина. Препарат на основе ими-даклорида представляет неоникотиноид-ную группу гетероциклических соединений. Рекомендованы и комбинированные препараты. Один из них на основе представителя фосфорорганических соединений – диметоата и пиретроидного соединения – бета-циперметрина. Второй препарат на основе амидаклоприда, представляющего неоникотиноидную группу веществ и лямбда-цигалотрина из группы синтетических пиретроидов.
Поскольку разрешено применение препаратов для защиты культуры от фитофага из различных классов химических соединений, а следовательно, отличающихся между собой физико-химическими и токсикологическими свойствами, то для выбора инсектицида с целью использования возникает вопрос о преимуществах и недостатках каждого из них.
Решение этой задачи в настоящее время возможно только на основе использования объективной информации, позволяющей сделать сравнительный анализ важнейших экологотоксикологических свойств, количественных критериев и регламентов по каждому рекомендованному инсектициду.
Первым шагом в сравнительной оценке инсектицидов явились критерии, характеризующие экологическую опасность токсиканта. Под экологической опасностью пестицида обычно понимается его способность оказывать неблагоприятное воздействие на нецелевые организмы и загрязнять окружающую среду. Различают потенциальную и реальную экологическую опасность химического вещества. Потенциальную экологическую опасность определяли по классификациям поведения пестицида в окружающей среде и его экотоксичности. Сводные данные представлены в таблице 1.
Концентрации инсектицида в объектах окружающей среды определяются не только его нормой применения, но способностью сохраняться (стойкостью) в конкретных объектах окружающей среды, а также способностью токсиканта переходить в другие среды.
Анализ данных таблицы 1 позволяет констатировать, что инсектициды, разрешенные для защиты сахарной свеклы от лугового мотылька, существенно отличаются между собой по основным критериям потенциальной экологической опасности.
Хлорпирифос неустойчив в нейтральной, кислой и щелочной средах, зета-циперметрин – в нейтральной и щелочной средах, а диметоат, лямбда-цигалотрин, дельтаметрин, бета-циперметрин устойчивы в кислой и нейтральной среде, но при рН выше 7 проявляют неустойчивость в почве. Период их полураспада в почве (ДТ50) не превышает 25 сут.
Альфа-ципермeтрин и циперметрин устойчивы в кислой и нейтральной среде и неустойчивы при рН выше 7. Классифицируются уже как среднеустойчивые в почве соединения. Показатель периода их полураспада (ДТ50) составляет соответственно 35 и 69 сут.
И наконец, имидаклоприд очень устойчив к водному гидролизу, при рН от 5 до
9 достаточно длительное время может сохраняться в почве. Период его полураспада в этом субстрате (ДТ50) составляет 174 сут. По показателю летучести только имидаклоприд оценивается как нелетучее соединение. Все остальные инсектициды летучие и тем самым способны создавать опасные концентрации в воздухе рабочей зоны.
Очень важным критерием экологической опасности инсектицидов является их токсичность для нецелевых организмов. По этому критерию для млекопитающих оцениваются как высокотоксичные, а следовательно, и наиболее опасные – хлорпи-рифос, альфа-ципермeтрин, дельтаметрин, зета-циперметрин, лямбда-цигалотрин, величина СД50 которых находится в пределах от 20 до 87 мг/кг. Остальные инсектициды с величиной СД50 от 131 до 245 мг/кг характеризуются как умеренно токсичные, а поэтому менее опасные.
Токсикологические параметры инсектицидов для птиц дают основание характеризовать всех представителей синтетических пиретроидов как низкотоксичные, а фосфорорганические и нео-никотиноидные соединения напротив высокотоксичные.
Параметры СК50 для рыб, как правило, не превышают сотых и тысячных долей мг/л и позволяют оценивать их как высокотоксичные и только диметоат проявляет умеренную, а имидаклоприд – низкую токсичность.
В отношении медоносной пчелы все рассматриваемые инсектициды при аппликации токсиканта на покровы насекомых оцениваются как высокотоксичные.
Таблица 1. Критерии потенциальной экологической опасности инсектицидов
Названия действую- |
Стойкость в |
Летучесть при |
Токсичность |
||||
щих веществ инсектицидов |
почве (ДТ50), сут. |
25°C, МПа |
Млекопита- |
Птицы СД50, |
Рыбы СК50, |
Медонос- |
Почвенные |
ющие СД50, мг/кг |
мг/кг |
мг/л |
ная пчела СД50,мкг/ особь |
черви СК50, мг/кг |
Фосфорорганические соединения
Диметоат |
7,2 |
0,247 |
245 |
10,5 |
30,2 |
0,14 |
31,1 |
Хлорпирифос |
21,0 |
1,43 |
66 |
13,3 |
0,0013 |
0,027 |
129 |
Синтетические пиретроиды |
|||||||
Альфа-ципермeтрин |
35,0 |
0,00034 |
57 |
>2025 |
0,0028 |
0,017 |
>100 |
Бета-циперметрин |
10,0 |
1,8х10-04 |
166 |
5000 |
0,0214 |
0,002 |
- |
Дельтаметрин |
21,0 |
0,0000124 |
87 |
>2250 |
0,0003 |
0,023 |
>1290 |
Зета-циперметрин |
10,0 |
2,53х10-04 |
86 |
>5124 |
0,0007 |
0,002 |
37,5 |
Лямбда-цигалотрин |
25 |
0,0002 |
20,0 |
>3950 |
0,0002 |
0,025 |
>1000 |
Циперметрин |
69 |
0,00023 |
287 |
>10000 |
0,003 |
0,041 |
>100 |
Неоникотиноиды |
|||||||
Имидаклоприд |
174 |
4,0х10-07 |
131 |
31 |
211 |
0,009 |
10,7 |
Умеренно токсичны инсектициды для почвенных червей.
Высокотоксичными являются большинство инсектицидов для водных беспозвоночных. Исключение составляют диметоат и имидаклоприд, токсичность которых оценивается как умеренная.
Таким образом, по количеству показателей максимального и минимального значения каждого класса инсектициды можно расположить в ряд в порядке возрастания потенциальной экологической опасности: диметоат = дельтаметрин = имидаклоприд < бета-циперметрин = циперметрин < альфа-ципермeтрин = зета-циперметрин = лямбда-цигалотрин< хлорпирифос. Следовательно, уже на этапе оценки потенциальной экологической опасности инсектицидов выявлены инсектициды с близкими параметрами – диметоат, дельтаметрин и имидаклоприд, представляющие наименьшую опасность для объектов окружающей среды и нецелевых организмов.
Вместе с тем критерии потенциальной опасности, давая общее представление об опасности того или иного инсектицида, все-таки не характеризуют ее полностью, поскольку они не отвечают на другие весьма важные вопросы. И это понятно, ведь в этих критериях не находит отражения все многообразие факторов, которые определяют поведение нецелевых организмов и химических препаратов в агроценозе. Наряду с начальной токсичностью соединения, выявленной в лабораторных исследованиях, ход и степень взаимодействия, а следовательно, и возможность интоксикации нецелевых организмов в полевых условиях определяются другими не менее важными факторами.
Проявление потенциальной экологической опасности инсектицидов в реальной ситуации является функцией двух факторов: количественного содержания токсиканта, доступного для нецелевого вида в агроценозе, и эффекта токсичности. Чем больше вносится инсектицида в агроценоз, где обитает нецелевой вид, и чем токсичнее он для этих видов, тем токсикант опаснее.
Выявление уровней количественного содержания инсектицидов в основных компонентах окружающей среды является приоритетной при определении их реальной экологической опасности. В этом плане достаточно контрастными препараты выглядят по критерию нормы
Таблица 2. Нормы применения и возможное содержание инсектицидов в почве
Названия препаратов и их форм |
Препарат, л/га |
Действующее вещество, кг/га |
Хлорпирифос |
||
Хлорпирифос, КЭ (480 г/л) Сайрен, КЭ (480 г/л) Дурсбан, КЭ (480 г/л) Пиринекс, КЭ (480 г/л) |
1,5-2,0 |
0,72-0,96 |
Альфа-ципермeтрин |
||
Цепеллин, КЭ (100 г/л) |
0,1-0,15 |
0,01-0,015 |
Дельтаметрин |
||
Децис Профи, ВДГ (250 г/ кг) |
0,025-0,05 |
0,00625-0,0125 |
Атом, КЭ (25 г/л) |
0,25-0,5 |
|
Зета-циперметрин |
||
Тарзан, ВЭ (100 г/л) |
0,25-0,4 |
0,025-0,04 |
Лямбда-цигалотрин |
||
Брейк, MЭ (100 г/л) |
0,07-0,1 |
0,007-0,01 |
Каратошанс, КЭ (50 г/л) Кайзо, ВГ (50 г/л) |
0,15-0,2 |
0,0075-0,01 |
Циперметрин |
||
Шарпей, МЭ (250 г/л) |
0,2 |
0,05 |
Имидаклоприд |
||
Имидор, ВРК (200 г/л) |
0,15 |
0,03 |
Диметоат + бета-циперметрин |
||
Кинфос, КЭ (300+40 г/л) Диметоат |
0,25-0,4 |
0,085-0,136 0,0565-0,0907 |
Бета-циперметрин |
0,0285-0,0453 |
|
Имидаклоприд + лямбда-цигалотрин |
||
Борей, СК (150 + 50 г/л) |
0,1-0,12 |
0,02-0,024 |
Имидаклоприд |
0,015-0,018 |
|
Лямбда-цигалотрин |
0,005-0,006 |
применения действующего вещества инсектицида, расходуемого для защиты 1 га культуры (табл. 2).
Как при минимальной, так и максимальной норме применения инсектицида наименьшую химическую нагрузку на агроценоз сахарной свеклы, а следовательно, и более выгодным в экологическом отношении является применение дельтаметрина в форме препаратов Децис Профи, ВДГ (250 г/кг) и Атом, КЭ (25 г/л). Несколько большую, но в равной степени между собой эту нагрузку на агроценоз оказывает лямбда-цигалотрин в форме препаратов: Брейк, MЭ (100 г/л), Каратошанс, КЭ (50 г/л) и Кайзо, ВГ (50 г/л). Существенно отличаются по этому показателю от предыдущих инсектицидов альфа-ципермeтрин в форме препарата Цепеллин, КЭ (100 г/л), комбинированный инсектицид на основе имидаклоприда и лямбда-цигалотрина в форме препарата Борей, СК (150 + 50 г/л), имидаклоприд в форме препарата Имидор, ВРК (200 г/л), циперметрин в форме препарата Шарпей, МЭ (250 г/л), зета-циперметрин в форме препарата Тарзан, ВЭ (100 г/л), и комбинированный инсектицид на основе диметоата и бета-циперметрина в форме препарата Кинфос, КЭ (300+40 г/л).
Максимальную норму применения действующего вещества на единицу площади из всех рекомендуемых инсектицидов имеет хлорпирифос в форме препаратов: Хлорпирифос, КЭ (480 г/л), Сайрен, КЭ (480 г/л), Дурсбан, КЭ (480 г/л), Пиринекс, КЭ (480 г/л). Поэтому он заметно уступает в этом отношении практически всем инсектицидам. Аналогичная закономерность наблюдается и при ранжировании инсектици- дов по показателям возможного содержания действующего вещества токсикантов в почве.
Известно, что при применении инсектицидов способом опрыскивания растений в период вегетации потери препарата могут достигать от 30 до 50% и более. В этом случае значительная доля инсектицида попадает на почву. Защита сахарной свеклы от лугового мотылька с помощью инсектицидов осуществляется на достаточно ранних фазах развития культуры, начиная с двух настоящих листьев, когда у растений небольшая проекционная площадь листовой поверхности. В этой связи потери препарата могут быть 50% и более. При условии, что доля инсектицида, попадающего на растения сахарной свеклы в ранние фазы её развития, составляет от 25 до 50% от нормы применения, следовательно, потери составят соответственно 75 и 50%. Исходя из этого условия, рассчитаны показатели возможного содержания действующего вещества инсектицидов в 5 и 10 см слое почвы.
Анализ полученных данных (табл. 3) позволяет констатировать, что независимо от вида инсектицида уровень содержания его действующего вещества в каждом слое почвы зависит не только от рекомендуемых норм применения, но и величины потери токсикантов при их применении.
Уровень содержания действующего вещества инсектицидов в каждом слое почвы находится в прямой зависимости от роста величины потерь препарата. Наиболее высокий показатель содержания действующего вещества инсектицидов возможен в 5 см слое, тогда как в 10 см слое он снижается в два раза. Однако полученные данные становятся более информативными при сопоставлении их с существующими нормативными показателями, и прежде всего с величинами предельно допустимых концентраций инсектицидов (ПДК) в почве.
Сравнительная оценка полученных данных показала, что использование лямбда-цигалотрина в форме препаратов Брейк, MЭ (100 г/л), Каратошанс, КЭ (50 г/л) и Кайзо, ВГ (50 г/л), альфа-ципермeтрина в форме препарата Цепел-лин, КЭ (100 г/л), дельтаметрина в форме препаратов Децис Профи, ВДГ (250 г/кг) и Атом, КЭ (25 г/л), имидаклоприда в форме препарата Имидор, ВРК (200 г/л), а также комбинированных препаратов на основе диметоата с бета-циперметрином в форме препарата Кинфос, КЭ (300+40 г/л), имидаклоприда с лямбда-
Таблица 3. Возможное содержание инсектицидов в почве при различных вариантах потерь препаратов*
Названия препаратов и их форм |
Содержание действующего вещества инсектицидов в слое почвы, мг/кг |
ПДК инсектицидов |
|
5 см |
10 см |
в почве, мг/кг |
|
Хлорпирифос |
|||
Хлорпирифос, КЭ (480 г/л) Сайрен, КЭ (480 г/л) Дурсбан, КЭ (480 г/л) Пиринекс, КЭ (480 г/л) |
0,6-0,8 0,9-1,2 |
0,3-0,4 0,45-0,6 |
0,2 |
Альфа-ципермeтрин |
|||
Цепеллин, КЭ (100 г/л) |
0,0083-0,0125 0,0125-0,0188 |
0,004-0,0062 0,006-0,009 |
0,02 |
Дельтаметрин |
|||
Децис Профи, ВДГ (250 г/кг) Атом, КЭ (25 г/л) |
0,021-0,033 0,031-0,50 |
0,010-0,0167 0,0156-0,025 |
0,02 |
Зета-циперметрин |
|||
Тарзан, ВЭ (100 г/л) |
0,021-0,033 0,031-0,50 |
0,010-0,0167 0,0156-0,025 |
0,02 |
Лямбда-цигалотрин |
|||
Брейк, MЭ (100 г/л) Каратошанс, КЭ (50 г/л) Кайзо, ВГ (50 г/л) |
0,0088-0,0125 0,0094-0,0125 |
0,004-0,006 0,0047-0,006 |
0,05 |
Циперметрин |
|||
Шарпей, МЭ (250 г/л) |
0,0417 0,0625 |
0,0208 0,0312 |
0,02 |
Имидаклоприд |
|||
Имидор, ВРК (200 г/л) |
0,025 0,0375 |
0,0125 0,01875 |
0,04 |
Диметоат + бета-циперметрин |
|||
Кинфос, КЭ (300+40 г/л) |
0,0708-0,1133 0,1062-0,170 |
0,023-0,0378 0,035-0,057 |
- |
Диметоат |
0,0471-0,0756 0,0706-0,1134 |
0,023-0,0378 0,035-0,057 |
0,1 |
Бета-циперметрин |
0,0237-0,0377 0,0356-0,0566 |
0,012-0,019 0,018-0,028 |
0,02 |
Имидаклоприд + лямбда-цигалотрин |
|||
Борей, СК (150 + 50 г/л) |
0,0167-0,02 0,0250-0,030 |
0,0083-0,01 0,0125-0,015 |
- |
Имидаклоприд |
0,0125-0,015 0,0187-0,0225 |
0,006-0,007 0,009-0,011 |
0,04 |
Лямбда-цигалотрин |
0,004-0,005 0,0062-0,0075 |
0,002-0,0025 0,0031-0,004 |
0,05 |
* – данные над чертой – содержание инсектицида в почве при потере 50% инсектицида, под чертой – при 75% ! ►
Таблица 4. Нормы применения и возможное содержание инсектицидов в почве
Содержание действующего вещества инсектицидов в различных по глубине слоях почвы, мг/кг |
|||||
5 см |
10 см |
||||
Сутки |
|||||
30 1 |
60 1 |
90 1 |
30 1 |
60 1 |
90 1 |
Хлорпирифос |
|||||
0,223-0,297 0,334-0,446 |
0,083-0,110 0,124-0,166 |
0,031-0,041 0,046-0,062 |
0,111-0,149 0,167-0,223 |
0,041-0,055 0,062-0,083 |
0,015-0,021 0,023-0,031 |
Зета-циперметрин |
|||||
0,003-0,004 0,013-0,021 |
- |
- |
- |
- |
- |
Циперметрин |
|||||
0,031 0,046 |
0,023 0,034 |
0,017 0,025 |
0,015 0,023 |
0,011 0,017 |
0,008 0,013 |
Имидаклоприд |
|||||
- 0,033 |
- 0,029 |
- 0,026 |
- - |
- - |
0,009 - |
* – данные над чертой – содержание инсектицида в почве при потере 50% инсектицида, а под чертой – при 75% цигалотрином в форме препарата Борей, СК (150 + 50 г/л) в рекомендуемых нормах применения для защиты культуры от лугового мотылька сопровождается поступлением инсектицидов в почву в количествах, гораздо меньших, чем уровень их ПДК. Защита растений сахарной свеклы зета-циперметрином в форме препарата Тарзан, ВЭ (100 г/л) в пределах рекомендованных норм применения создает концентрацию токсиканта, превышающую уровень ПДК только в 5 см слое почвы. Использование циперме-трина в форме препарата Шарпей, МЭ (250 г/л) и хлорпирифоса в форме препаратов Хлорпирифос, КЭ (480 г/л), Сай-рен, КЭ (480 г/л), Дурсбан, КЭ (480 г/л) и Пиринекс, КЭ (480 г/л) имеет результатом отложение масс токсикантов в 5 и 10 см слоях почвы, существенно превышающих их величины ПДК.
Таблица 5. Продолжительность деградации массы действующего вещества инсектицидов в почве до уровня ПДК, сут.*
Названия инсектицидов |
Константы скорости деградации инсектицидов в почве, сут.-1 |
ПДК инсектицидов в почве, мг/кг |
Слой почвы, см |
|
5 |
10 |
|||
Хлорпирифос |
0,033 |
0,2 |
33-42 45-54 |
12-21 25-33 |
Зета-циперметрин |
0,069 |
0,02 |
18-25 24-31 |
8-15 14-21 |
Циперметрин |
0,01 |
0,02 |
73,5 113,9 |
3,9 44,5 |
Диметоат |
0,096 |
0,1 |
- 1,3 |
- |
* – данные над чертой – содержание инсектицида в почве при потере 50% инсектицида, а под чертой – при 75%
Вместе с тем масса токсиканта, поступившего в почву, не остается неизменной. Инсектицид, попадая в почву, вступает во взаимодействие с различными ее компонентами и подвергается: перемещению по почвенному профилю в вертикальном и горизонтальном направлениях, сорбции глинными минералами и гумусовыми веществами почвы, гидролизу, фотолизу, окислению и микробиологической деградации, поглощению и метаболизму растениями. В результате этих необратимых процессов масса токсиканта в почве снижается. При всех прочих равных условиях темпы снижения массы инсектицидов определяются их физико-химическими свойствами. В таблице 4 представлены данные динамики содержания действующих веществ в различных по глубине слоях почвы, с течением времени только тех инсектицидов, начальная концентрации которых приближалась или превышала уровень ПДК.
Инсектициды достаточно контрастны по темпам их деградации в почве. Так, если содержание действующего вещества препаратов на основе хлорпирифоса снижается темпами 36,5-37%, то циперметрина – 72-74, имидаклоприда – 88-89%. Уровень зета-циперметрина в течение 30 суток снизился до сотых долей мг/кг почвы.
Данные относительно продолжительности деградации массы действующего вещества инсектицидов в почве до уровня ПДК представлены в таблице 5.
Содержание массы диметоата при максимальной норме применения и потере 75% инсектицида уже спустя чуть больше суток после внесения в агроценоз снижается до уровня ПДК. Аналогичный процесс зета-циперметрина в зависимости от нормы применения занимает в 5 см слое почвы 0,5-1,0 месяц, а в 10 см слое – 1-3 недели. Снижение массы действующего вещества препаратов на основе хлорпирифоса до уровня ПДК в слое почвы 5 см при различных уровнях потерь и нормах применения инсектицидов находится в пределах 1-2 месяцев, а в 10 см слое – 0,5-1,0 месяца.
Реальная экологическая опасность инсектицидов существенно отличается от потенциальной и в отношении медоносной пчелы. Исследованиями, выполненными в полевых условиях, показано, что контакт пчел-сборщиц с растениями, обработанными диметоатом или хлорпирифосом, вызывал гибель почти 20% этих насекомых в семьях.
Эти инсектициды оцениваются как очень опасные для медоносной пчелы. В то же время гибель пчел-сборщиц с растений, обработанных высокотоксичными циперметрином или дельтаметри-ном, не превышала 3,5%, что характеризует их как малоопасные. Высокотоксичный имидаклоприд уменьшал численность пчел-сборщиц, контактирующих с обработанными препаратом растениями, в семьях в зависимости от нормы его расхода на 3-5%.
Важнейшим критерием при выборе инсектицида, для ограничения численности и вредоносности такого весьма опасного фитофага, как луговой мотылек, является биологическая эффективность препарата. Рассматривая рекомендуемые инсектициды с точки зрения характера действия на насекомых, важно отметить, что они представлены препаратами контактно-кишечного действия. Такие свойства инсектицидов обеспечивают высокую гибель гусениц лугового мотылька при попадании препарата на покровы тела, контакте с обработанной препаратом поверхностью растений, а также при питании обработанными растениями. При этом препарат на основе имидаклоприда, а также комбинированные препараты Борей, СК (150 + 50 г/л) на основе имидаклоприда и лямбда-цигалотрина и Кинфос, КЭ (300 + 40 г/л), на основе диметоата и бета-циперметрина проявляют системную активность. Однако существенных преимуществ они не имеют по сравнению с препаратами, которые не обладают аналогичными свойствами. Это обусловлено тем, что гусеницы лугового мотылька питаются открыто на растениях.
Более значимыми свойствами инсектицидов и даже определяющими уровень биологической эффективности токсиканта являются период его защитного эффекта культуры от фитофага и зависимость токсической активности препарата от температуры воздуха.
Инсектициды на основе имидаклоприда – Имидор, ВРК (200 г/л) и комбинированный препарат Борей, СК (150 + 50 г/л) на основе имидаклоприда и лямбда-цигалотрина способны надежно защищать обработанные ими растения до 28 суток. Все другие препараты практически имеют равные величины этого критерия, который не превышает 10-15 суток и, таким образом, уступают по продолжительности защитного эффекта. Растянутость откладки яиц, а, следовательно, и отрождение гусениц вызывает необходимость использования инсектицидов с более длительным
Таблица 6. Стоимостные показатели инсектицидов против лугового мотылька
Названия препаратов |
Цена инсектицида, руб./л |
Стоимость нормы применения инсектицида, руб./га |
Хлорпирифос |
||
Хлорпирифос, КЭ (480 г/л) Сайрен, КЭ (480 г/л) Дурсбан, КЭ (480 г/л) Пиринекс, КЭ (480 г/л) |
960 |
1440-1920 |
Альфа-ципермeтрин |
||
Цепеллин, КЭ (100 г/л) |
500 |
50-75 |
Дельтаметрин |
||
Децис Профи, ВДГ (250 г/ кг) |
4572 |
114-228 |
Атом, КЭ (25 г/л) |
1122 |
280-561 |
Зета-циперметрин |
||
Тарзан, ВЭ (100 г/л) |
1520 |
380-608 |
Лямбда-цигалотрин |
||
Брейк, MЭ (100 г/л) |
2100 |
147-210 |
Каратошанс, КЭ (50 г/л) Кайзо, ВГ (50 г/л) |
2066 |
315-420 |
Циперметрин |
||
Шарпей, МЭ (250 г/л) |
590 |
118 |
Имидаклоприд |
||
Имидор, ВРК (200 г/л) |
3852 |
577 |
Диметоат + бета-циперметрин |
||
Кинфос, КЭ (300+40 г/л) |
1213 |
303-485 |
Имидаклоприд + лямбда-цигалотрин |
||
Борей, СК (150 + 50 г/л) |
1266 |
126-152 |
периодом защитного действия. К тому же уровень биологической эффективности как представителей синтетических пиретроидов, так и фосфорорганических соединений находится в большой зависимости от температурного фактора, что совершенно не свойственно неоникотиноидам, в том числе и препаратам на основе имидаклоприда. К тому же комбинированные препараты представляют собой смесь соединений на основе действующих веществ из разных химических классов. В таких препаратах действие одного соединения, как правило, суммируется с действием второго или даже усиливается его действием, т.е. проявляется соответственно аддитивный или синергетический эффект. Это приводит в итоге к повышению биологической эффективности препарата. Таким образом, препараты на основе имидаклоприда, в том числе и комбинированный, имеют преимущества по этим двум критериям.
По стоимости нормы препарата на 1 га наиболее экономичными являются такие препараты, как Цепеллин, КЭ (100 г/л), Шарпей, МЭ (250 г/л), Децис Профи, ВДГ (250 г/кг) и Борей, СК (150 + 50 г/л) (табл. 6).
Выводы
О По критериям потенциальной экологической опасности инсектициды на основе диметоата, дель-таметрина и имидаклоприда, представляют наименьшую опасность для объектов окружающей среды и нецелевых организмов.