Пестициды в сельском хозяйстве

Сельское хозяйство – это важная часть экономики любой страны. Чтобы защитить урожай от болезней и вредителей, ученые создали пестициды – специальные химические вещества. Изначально они были полезными, и люди использовали их, когда не было других способов защиты. Но теперь исследования показывают, что иногда пестициды в сельском хозяйстве могут быть вредными. Поэтому фермеры и бизнесмены стараются понять, когда использование химии целесообразно, а когда нет.

Пестициды – это химические вещества, они используются для борьбы с болезнями и вредителями, которые могут повредить урожай.

Те, кто занят в сельском хозяйстве, знают о пестицидах не понаслышке. Ведь именно они помогают сохранить урожай здоровым, защищают от самых разных напастей. При этом любому человеку нужно быть осторожным при работе с ними, чтобы не навредить своему здоровью.

История борьбы за урожай в земледелии насчитывает не одно столетие, но полноценно использовать химические вещества в сельском хозяйстве начали только с конца XIX века. А перед Второй мировой войной изобрели ДДТ – инсектицид, который применяется и по сей день против комаров и прочих насекомых.

Какую химию в сельском хозяйстве используют сейчас? В середине 70-х годов прошлого века ученые взялись за синтез веществ. В качестве аналогии были выбраны растения, обладающие защитными механизмами. Искусственное производство таких веществ помогало бороться с вредителями, при этом создавать их можно в неограниченных количествах.

Сейчас пестициды в сельском хозяйстве используются очень часто. Несмотря на то, что их применение подвергается критике противниками этого метода борьбы с вредителями и болезнями, химикаты имеют несколько неоспоримых достоинств:

• Контроль над количеством вредителей и болезней.

Около 75 тысяч видов насекомых, таких, как саранча, комары, жуки колорадские, японские и настоящие, питаются сельскохозяйственными культурами.

Высокая популяция комаров опасна также и для человека. Они переносят смертельные заболевания, например, малярию или желтую лихорадку. Практически все насекомые повышают количество аллергенов и распространенность астмы у домашних животных и людей. Пестициды убивают бактерии, вирусы, загрязнения и грибки, которые вызывают заболевания культур.

• Увеличение урожая.

В связи с ростом населения и заметными изменениями в климате Земли (ураганы, засухи или наводнения) в течение ближайших нескольких десятилетий возможна глобальная нехватка продовольствия. Спасти цивилизацию может качественный скачек в земледелии.

• Снижение стоимости продовольствия.

Исходя из экономических принципов, стоимость продуктов снижается при их достаточном количестве. Потери в виде низких урожаев, напротив, повышают цены на продукты.

При использовании пестицидов, которые ведут к снижению рисков нанесения ущерба урожаям, фермеры не будут повышать стоимость сельскохозяйственных культур, что в конечном итоге не позволит подняться ценам на продукты.

Есть еще одно серьезное последствие повышения стоимости продовольствия: жители с низким доходом не смогут позволить себе предметы первой необходимости, если весь их небольшой бюджет будет уходить на продовольствие.

Таким образом, отсутствие борьбы с вредителями несет за собой глобальные последствия, скорее всего негативные, прогнозировать которые практически невозможно.

Сколько существует видов пестицидов? Химикаты в сельском хозяйстве можно классифицировать по разным признакам.

Самый очевидный из них – это химическое строение.

Применяются человеком с древних времен. Основное свойство таких препаратов – это простота структур молекул. Как правило, это кристаллы с хорошей растворимостью в воде. Очевидный пример таких веществ – это известь и сера.

Обладают более сложной структурой. Их молекулы имеют в своей основе скелет из углерода, сочетающий в себе атомы серы, фосфора и кислорода.

Примечательно, что большая часть современных препаратов – органические. Их можно также поделить на две части:

1) Препараты естественного происхождения производятся из растений.

Ротенон – препарат широкого применения – изофлавоноид, который получают из бобовых. Например, далматская ромашка (иначе пиретрум) используется для получения пиретринов, которые эффективны в борьбе с насекомыми.

2) Синтетические вещества получают искусственным методом. По структуре они сильно различаются, перечислять все не имеет смысла. Но некоторые заслуживают особого внимания.

• Хлорорганические (ХОС).

Почти 40 % всех пестицидов – хлорорганические (ХОС). Их популярность обусловлена низкой ценой и высокой эффективностью. Когда-то они показывали высокий результат в борьбе с распространением инфекций: тифа, малярии и прочих.

Однако популярны они только в развивающихся странах. В развитых странах они зачастую запрещены ввиду того, что имеют свойство накапливаться в тканях организмов, характеризуются высокой токсичностью и могут задерживаться в окружающей среде.

Примеры таких препаратов: дикофол, ДДТ, линдан и прочие.

• Фосфорорганические пестициды (ФОС).

Деактивируют фермент, который нужен для функционирования нервной системы насекомых и некоторых животных. В окружающей среде они быстро подвергаются гидролизу, но иногда в небольшом количестве накапливаются в воде и пище.

Примеры таких препаратов: глифосат, димефокс, фенитротион и многие другие.

• Карбаматы.

По своему свойству похожи на предыдущую категорию. Однако их свойства обратимы. Они борются с развитием растений и грибов. Такие вещества оседают в окружающей среде, а их токсичность для растений и человека различна.

Примеры: карбосульфан, метомил, пропоксур и другие.

• Неоникотиноиды.

Это похожие по структуре на никотин соединения. Они также вызывают паралич и последующую гибель насекомых. Очень распространены в силу собственной скорости действия, системности и относительной безопасности для млекопитающих.

Однако для пчел представляют большую опасность, а также долго сохраняются во внешней среде. В долговременной перспективе могут привести к гибели существенной части популяции насекомых.

Примеры пестицидоы: ацетамиприд, клотианидин, тиаклоприд и другие.

• Пиретроиды.

Являются синтетическими аналогами пиретринов. Такие вещества вызывают паралич у насекомых путем воздействия на натриевые каналы.

Они относительно безопасны для человека, так как не имеют системных качеств, достаточно быстро разрушаются и практически нетоксичны для млекопитающих, в том числе и для человека.

Популярные представители: циперметрин, дельтаметрин, фуретрин и другие.

• Фениламиды.

Эффективные в борьбе с оомицетами пестициды. Они влияют на митоз клеток патогенов. Доказано, что в почве они помогают повысить урожайность, так как включаются в пищевую цепочку.

Существует еще несколько типов синтетических пестицидов для фермеров, однако они менее распространены.

Другой критерий классификации химических веществ – это цель их применения. Здесь все намного проще, ведь разные виды препаратов защищают растения и животных от разных вредителей:

• акарициды борются с клещами;
• инсектициды уничтожают вредоносных насекомых;
• фунгициды защищают культуры от грибковых заболеваний;
• гербициды борются с сорняками;
• родентициды защищают от грызунов;
• моллюсициды уничтожают улиток;
• нематоциды борются с червями.

Еще один критерий классификации препаратов – это способ воздействия на «врага»:

• Сплошные препараты эффективны против всех представителей группы вредителей, на которые они направлены. Например, инсектициды сплошного действия уничтожают всех насекомых, в том числе и полезных.
• Селективные препараты воздействуют только на определенные виды вредителей.

Определить, какую химию стоит использовать в сельском хозяйстве, можно, проанализировав все три критерия и выбрав наиболее подходящий.

Среди преимуществ использования пестицидов можно выделить три важных показателя:

• контроль над численностью вредоносных организмов и болезней;
• увеличение урожая;
• снижение стоимости еды.

Химические вещества не могут не иметь недостатков:

• токсичность для человека;
• негативное воздействие на окружающую среду;
• паразиты и прочие вредители постепенно вырабатывают иммунитет против любого вещества.

Именно поэтому общество внимательно следит за количеством и качеством химии на полях. А отдельные активисты постоянно напоминают о рисках, связанных с использованием данных активных веществ.

Один из самых распространенных способов применения химических веществ – это опрыскивание. Оно бывает ранцевое (ручное) или авиа (с помощью вертолетов или самолетов), а также малообъемным или полнообъемным (по расходу жидкости).

Использование небольших объемов для опрыскивания считается более эффективным, так как оно более равномерное. Выделяют еще и ультрамалообъемное опрыскивание.

Другой вид применения – это дискретное опрыскивание садовых насаждений. С помощью специальных приспособлений устройство опознает кроны деревьев и в нужный момент подает препарат для опрыскивания.

Известна технология локального применения веществ. Она ценится за возможность точного попадания на культуру.

Подробно про охрану труда в сельском хозяйстве.

Каждый химический препарат имеет собственную норму расхода при обработке полей. Она рассчитывается исходя из показателей, при которых пестицид эффективно работает и не оказывает вреда на культуру.

Применение пестицидов регулируется законодательством РФ с помощью такой структуры как Россельхознадзор. Ее сотрудники жестко контролируют нормы использования пестицидов, чтобы исключить гибель культур на полях и снизить негативное воздействие на экологию.

На сайте Россельхознадзора можно найти все актуальные федеральные законы, которые правительство принимает в целях осуществления и усиления надзора за оборотом агрохимикатов и пестицидов.

Важно изучить Федеральный закон от 19.07.97 N 109-ФЗ (редакция от 08.08.2024), в нем собраны регламенты, в которых указано, какие химические вещества разрешено применять в сельском хозяйстве:

• максимальная норма применения;
• метод и длительность обработки;
• объекты, против которых применяется тот или иной препарат;
• мероприятия по снижению негативного влияния вещества;
• способы предотвращения гибели популяций пчел.

Алгоритм безопасной для человека обработки химикатами подробно описан в Правилах по хранению, применению и транспортировке пестицидов и агрохимикатов:

• Химикаты должны храниться в исправной таре.
• В летний период взаимодействие с химикатами разрешено только в утреннее или вечернее время.
• Обработанное препаратами место должно закрываться ограждениями со специальными надписями.
• Транспортировка, погрузка или разгрузка пестицидов должна осуществляться только мужчинами.
• Обработкой химикатами могут заниматься только мужчины любого возраста или женщины старше 35 лет.
• Хранение препаратов может осуществляться только в специально отведенном месте, удаленном от водоемов и мест выпаса скота не менее чем на 200 метров.

При внимательном изучении статьи 8.3 КоАП РФ можно узнать, что:

• сумма штрафа для граждан – 1 000 – 2 000 рублей;
• сумма штрафа для должностных лиц – 2 000 – 5 000 рублей;
• сумма штрафа для индивидуальных предпринимателей – 2 000 – 5 000 рублей (возможно также приостановление деятельности на период до 90 суток);
• сумма штрафа для юридических лиц – 10 000 – 100 000 рублей (или приостановление деятельности на период до 90 суток).

Существуют технологии, которые выигрывают по наличию плюсов у пестицидов. Вот несколько альтернативных методов, способных заменить пестициды:

• Использование биопестицидов.

Такие вещества имеют микробное, растительное или животное происхождение. Они содержат микроорганизмы, которые снижают деятельность патогенной микрофлоры. Например, после переработки водорослей остаются продукты, которые можно использовать в борьбе с болезнями растений.

На данном этапе развития науки биопестициды – это скорее профилактика, нежели эффективная борьба с вредителями. Однако их можно сочетать с химическими пестицидами, тем самым снижая риски, не понижая эффективность.

• Генная модификация.

Генная инженерия позволяет менять ДНК растений. ГМО-растения производят специальные токсины, которые отпугивают вредителей.

Общество настороженно относится к продуктам с пометкой ГМО. Незнание порождает страх, который подпитывают различные псевдо-научные статьи и передачи.

• Сидерование почвы.

Между основными культурами все чаще сажают другие растения, которые насыщают почву органикой, что не только увеличивает плодородие почвы, но и борется с распространением заболеваний растений.

• Отлавливание вредителей и удаление сорняков.

Если обрабатываемая территория небольшая, то можно делать это вручную. На обширных полях эффективнее использовать специальные машины, роботов, а также выжигание. На самом деле, способы борьбы с сорняками и вредителями существуют разные.

• Применение хищных насекомых или паразитов.

Такие энтомофаги регулируют численность вредителей. Например, божьи коровки с удовольствием уничтожают капустную тлю. Фермеру остается только создать условия для увеличения популяции полезных насекомых.

• Привлечение хищных птиц или других животных.

Особенно популярны летучие мыши, они поедают сразу несколько видов вредоносных насекомых. В данном случае также нужно создавать специальные условия, которые позволят привлечь полезных представителей фауны.