Гербициды для борьбы с сорняками (часть 1)

Колоссальный прогресс достигнут в сфере разработки химических средств защиты растений – в области создания препаратов для борьбы с сорняками, так называемых гербицидов (от латинского «герба» – трава).

В настоящее время известно свыше тысячи различных гербицидов, из них около 200 применяют в борьбе с сорными растениями. Именно в развитии химии гербицидов проявились все реальные достижения современной биохимии, вся глубина понимания ею самых интимных сторон обмена веществ всевозможных растений и тонких биохимических различий между ними.

Когда неспециалисту показывают фотографию поля, покрытого сорняками всех мастей, часто целиком – скрывающими в своих «объятиях» посеянные человеком культуры, а затем фотографию того же поля, но уже обработанного гербицидами, с четкими ленточками посевов, с чернеющей между рядами землей, когда ему говорят, что, опрыскав поле гербицидом и убрав таким образом сорные растения, можно удвоить урожай – это воспринимается как должное. Но если вдуматься в смысл того, что достигается с помощью гербицидов, то скорее можно подумать о чуде, сотворенном руками ученых.

В самом деле, посевы опрыскивают веществом, способным проникнуть в организм сорняка и, поразив его клетки, убить. «Что же в этом особенного? – скажете вы. – Полейте поле сильной кислотой или щелочью, и растения погибнут». Но в том-то и дело, что когда воздействуют гербицидами на посев той или иной культуры, то нужные человек пшеница или лен, кукуруза или сахарная свекла остаются нетронутыми, а пронизывающие их и корнями и стеблями овсюг, василек, осот или другой зловредный сорняк засыхают на корню и погибают. Это уже в самом деле похоже на чудо.

Как же достигается такая избирательность действия? По какой примете уничтожающее начало «узнает» сорняк и не действует на культивируемое растение? Ведь мы же знаем доподлинно, насколько близок обмен веществ не то что у разных растений, а даже у многоклеточных растений и животных, с одной стороны, и одноклеточных микроорганизмов, с другой. Разве при таком близком сходстве можно надеяться использовать не большие различия между разными видами? Да и как эти различия уловить?

И, тем не менее, ученые сумели это сделать.

Итак, подавляющее большинство гербицидов – это высокоспециализированные биохимические яды, способные поразить какие-либо существенные для жизни растения цепи обмена веществ. Но поразить только в сорняке и, ни в коей мере не в полезной культуре! Лишь ограниченное число ядов, воздействующих буквально на все живые растения, иногда используется для того, чтобы полностью убрать растительность на аэродромах, близ каких-либо особых объектов или дорог.

Как же решается эта задача? Путей несколько.

Во-первых, синтезируют такие биологически активные вещества, которые, попав в организм полезного растения, разлагаются там ферментами до нетоксичных компонентов, в то время как в сорняке из-за какого-либо ничтожно малого отличия его обмена веществ такого распада не происходит. Значит, при выборе и синтезе подобных гербицидов нужно не просто узнать тончайшие различия сорняков и культивируемых растений, но и подобрать сильнодействующий препарат, который бы, «зная» эти различия, мог их использовать.

Во-вторых, многие из гербицидов, первоначально нетоксичные ни для культивируемых, ни для сорных растений, способны разлагаться в организмах сорняков до таких компонентов, которые становятся ядовитыми для них. Получается, что в силу своих биохимических особенностей сорняк погибает из-за собственной «неосмотрительности», а полезное растение живет и процветает.

В-третьих, в устойчивых к гербициду культурах часто присутствуют вещества, блокирующие активность данного гербицида, в то время как у чувствительного к гербициду организма (сорняка) такого ингибитора не оказывается.

В-четвертых, нередко для того чтобы поразить гербицидом ненужные земледельцу растения, учитывают разницу во внешнем облике сорняков и культивируемых видов. Листья некоторых культурных растений иногда в процессе роста вырабатывают особый восковой налет или покрываются густым слоем волосков. С таких листьев капли раствора, содержащего гербицид, нередко скатываются, не принося вреда, в то время как листья сорняков оказываются смачиваемыми, и гербицид поражает сначала их, а затем и весь организм.

Иногда учитывается и то, как растут нужное и сорное растения. Например, на одной из стадий развития льна (на так называемой стадии «елочки») его листья оказываются расположенными под острым углом к стеблю, и с них, узких и гладких, раствор гербицида стекает, не задерживаясь; на сорняках же он легко «застревает».

Уже из этого рассказа видно, что, подобно инсектицидам и фунгицидам, можно подразделять и гербициды на контактные и системные. Первые оказывают свое действие, попадая на листья и обусловливая их увядание, побурение и засыхание, а вторые проникают внутрь растения (часто через корни), распространяются по нему и приводят к гибели все части сорняка: и надземную – листовую и подземную – корневую. Системные гербициды особенно важны для борьбы с многолетними сорняками и теми, у которых развивается мощная корневая система.


Часть     1     2