научная статья по теме СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ (2006-2008 ГГ.) Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ (2006-2008 ГГ.)»

АГРОХИМИЯ, 2010, № 7, с. 73-91

ОБЗОРЫ

УДК 632.954

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ

(2006-2008 гг.)

© 2010 г. Ю.Я. Спиридонов, С.Г. Жемчужин

Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии 143050 п/о Большие Вяземы, Московская обл., Россия. E-mail: spiridonov@vniif.ru

Поступила в редакцию 20.05.2009 г.

В обзоре обсуждены следующие вопросы: общие проблемы прикладной гербологии, поиск химических соединений с гербицидной активностью, новые гербицидные препараты, применение гербицидов, их поведение в окружающей среде и модельных экосистемах, деградация гербицидных структур, устойчивость растений к гербицидам, токсикология гербицидов, методы анализа гербицидов. В обзор включены работы, опубликованные в 2006-2008 гг.

ВВЕДЕНИЕ

Прикладная гербология достигла в последние годы значительных успехов. Одной из причин постоянного интереса к ней является тот факт, что во всем мире сорняки устойчиво занимают первое место среди других вредоносных факторов (представителей насекомых-вредителей, нематод и многочисленных возбудителей болезней), прежде всего, по уровню отрицательного влияния на урожайность сельскохозяйственных культур. Сорняки являются постоянно действующим фактором, определяющим наиболее значимое уменьшение урожайности сельскохозяйственных культур, ежегодные потери которой в России из-за сорной растительности оценены почти в 40 млн. т з.е., что составляет около 40% от суммарного отрицательного действия всех вредных факторов [1]. Многолетний опыт работы ученых-гербологов показал, что каждая сельскохозяйственная культура в конкретной почвенно-климатической зоне имеет свойственный ей специфический ценоз сорной растительности. Видовой состав и обилие сорнякового ценоза со временем меняется в зависимости от влияния климатических факторов и используемых агротехнологий выращивания соответствующих сельскохозяйственных культур [2].

В условиях современного сельскохозяйственного производства, когда научно обоснованному севообороту противопоставлен укороченный плодосмен, при растущих ценах на энергоносители, сельскохозяйственную технику, минеральные удобрения и другие сырьевые ресурсы, скорее всего не существует альтернативы применению гер-

бицидов в качестве мероприятий, обеспечивающих эффективную борьбу с сорной растительностью в посевах сельскохозяйственных культур. Следует особо подчеркнуть, что требования к современным гербицидным препаратам во всем мире постоянно ужесточаются с точки зрения уровня их селективности по отношению к культурным и сорным растениям, а также максимального уменьшения опасности негативного влияния на систему растение-почва-вода-человек-атмосфера. Последние требования особенно важны, так как современные действующие вещества (д.в.), как правило, обладают уникальной биологической активностью в отношении большинства объектов, составляющих биосферу в целом. Поэтому требуется тщательное изучение как положительных свойств препаратов целевого назначения, так и прогнозируемого негативного воздействия остатков гербицидов на окружающую среду.

Разработка новых современных гербицидных препаратов, обладающих целым рядом положительных признаков, необходимых для успешного решения проблемы борьбы с сорняками в посевах различных сельскохозяйственных культур, является актуальной проблемой, имеющей несомненную научную и практическую значимость. Не случайно, количество публикаций по различным вопросам прикладной гербологии в мировой научной литературе с каждым годом увеличивается. Представляется необходимым подразделение имеющейся информации на ряд разделов, отражающих различные аспекты прикладной гербологической науки.

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПРИКЛАДНОЙ ГЕРБОЛОГИИ

10 сентября 2007 г. в Москве состоялась Международная конференция "Пестициды-2007", на которой обсуждалась проблема большого количества фальсифицированных пестицидов, в том числе гербицидов, а также сложности регистрации препаратов [3]. На Российской научно-практической конференции в Оренбурге было обосновано направление по созданию пестицидов нового поколения [4]. Обобщены результаты 25-летних исследований гербицидов 4-го поколения, в частности сульфонилмочевин и их комбинаций с гербицидами других классов с иным механизмом действия [5]. Опубликован новый обзор литературы по уникальному гербициду глифосату [6]; сообщено об идее перехода от концепции интегрированной защиты растений к национальной стратегии редукции химической защиты растений в Германии [7]; оценена эффективность химизации в посевах кукурузы [8].

В последние годы в гербологии применяются современные методы оценки эффективности действия гербицидов. Например, мониторинг эффективности и метаболизма фенилкарбаматных гербицидов в сахарной свекле и черном паслене осуществляли по флуоресцентным характеристикам хлорофилла [9]. В опыте испытывали гербициды десмедифам, фенмедифам, снижающие максимальную квантовую эффективность фотосистемы II растений. Разработаны математические модели предсказуемых свойств для дизайна пестицидов с контролируемым высвобождением действующего вещества [10]. Разработан метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени на основе двуцелевых плазмид для определения примеси генетически модифицированной сои в кормовых компонентах [11]. Описаны специфические методы качественной полимеразной цепной реакции для генетически модифицированной кукурузы [12]. Проведена сравнительная оценка достоинств различных гербицидов широкого спектра действия (амитрола, диурона, глифосата, глюфоси-ната, параквата и др.) [13].

ПОИСК ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ С ГЕРБИЦИДНОЙ АКТИВНОСТЬЮ

Поиск соединений с гербицидной активностью ведется как в известных гербицидных классах, так и в новых классах химических веществ. Описан синтез и гербицидная активность новых 5-замещенных фенилсульфонилмочевин [14]. Сообщено о синте-

зе и гербицидной активности новых 4,5,6-тризаме-щенных пиримидинсульфонилмочевин [15]. Проведены исследования количественных связей между строением и гербицидной активностью 23 производных ^бензосульфонил-№-(2-пиримидил)моче-вины и создана математическая модель с высокой предсказательной возможностью [16]. Предложено гербицидное средство, включающее эфиры 2,4-Д, замещенную сульфонилмочевину, ПАВ и наполнитель [17]. Запатентован новый препарат - фе-нилсульфонилмочевина с гербицидным действием [18]. В качестве гербицидов предложены новые пиразол сульфонилмочевины [19]. Сообщено о синтезе и гербицидной активности пентафторсуль-фонильного аналога трифлуралина [20]. Описаны синтез, ротамеризм и изучена гербицидная активность замещенных S-триазинов с сериноловыми фрагментами [21]. Осуществлен хемоферментатив-ный синтез хирального гербицида ^)-метолахло-ра с использованием гидролитического процесса, катализируемого липазой, выделенной из Candida antarctica [22]. В качестве гербицидов и регуляторов роста растений запатентованы сульфонилами-но(тио)карбонильные производные [23].

Изучены характеристики высвобождения гли-фосата из надмолекулярных слоистых бинарных MgAl-гидроксидов [24]. Сообщено о синтезе и гербицидной активности родственных глифосату алкил-1-(3-трифторметилфенокси-ацетокси)-1-за-мещенных метилфосфонатов [25]. Запатентован способ получения глифосата посредством окисления ^(фосфонометил)иминодиуксусной кислоты в присутствии Pt-Fe-Sn-катализатора с выходом 95% [26]. Предложен метод приготовления гербицида на основе глифосата, содержащего жирные кислоты (С8-С12) или их соли в качестве ПАВ, ан-тивспениватель и антимикробный агент [27]. Патентуется нетоксичное для культурных растений средство, содержащее гербицид (глифосат, глюфо-синат, форамсульфурон или никосульфурон) и антидот (изоксадифен-диэтил, клоквинтосет-мексил или N- {[4-(циклопропиламинокарбонил)фенил] сульфонил}-2-метоксибензамид) [28].

Исследователи проявляют оправданный интерес к поиску гербицидноактивных соединений из класса пиразолов. Приведен достаточно исчерпывающий обзор работ по значимости производных пиразола в деле защиты культурных растений от болезней и вредителей. Описаны классы пиразо-ловых соединений с гербицидной, фунгицидной и инсектицидной активностью [29]. Запатентована гербицидная композиция, нетоксичная к культурным растениям, и содержащая гербицид из группы бензоилпиразола [30]. Описаны дизайн, синтез и изучены связи строение-активность гербицидных

аналогов пиразоло-[5,1-ё][1,2,3,5]тетразин-4(3Н)-онов. Гербицидная активность соединений против ЕсктосМоа crus-galli коррелирует со степенью гид-рофобности заместителей [31]. Предложен способ получения ключевых промежуточных продуктов для синтеза гербицидов - солей галогеналкил(тио) винилидиния и 4-[галогеналкил(тио)]пиразо-ла [32]. На основе четырех молекулярных дискрип-торов для описания связи структура-активность показана возможность моделирования гербицидной активности для 30-ти 1,3,5-замещенных триази-нов [33]. Сообщено о синтезе и гербицидной активности новых фторсодержащих производных пира-золо[3,4-ё]-пиримидин-4-она по отношению к рапсу и ежовнику [34].

Предложен способ синтеза и изучена гербицид-ная активность 2-ацилимино-3-фенил-1,3-тиазоли-нов - нового семейства обесцвечивающих гербицидов. Максимальной активностью против полевых сорняков обладал 2-(К-дифторацетилимино)-5-ме-тил-3 -(3 -трифторметилфенил)-1,3 -тиазолин [35]. Описаны новые гликольбензилэфирные гербициды, производные 3,3а,5,9в-тетра-гидро-2Н-фуро[3,2с]-[2]бензопиранов [36]. Запатентован способ получения феноксизамещенных производных 2-пи-ридона - промежуточных продуктов для синтеза гербицидов [37]. Предложен синтез гербицидноак-тивных 3-арилалкиламино-6-хлорпиридазинов [38], производных 4-пиразолил-2-арилоксипиримидина [39] и ^[2-хлор-5-(2,6-диоксо-3-метил-4-трифтор-метил-2,3-дигидропиримидин-1(6Н)-ил)-фенил] амидов [40]. Обсуждена возможность применения бензоксазинонов и их синтетических производных при разработке гербицидных моделей, в которых фитотоксичность соотносили со стерическими и электронными молекулярными параметрами [41].

Запатентованы 6-(1, 1 -дифторалкил)-4-аминопи-колинаты (аналоги пиклорама) и способ их применения в качестве гербиц

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком