МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ГЕРБИЦИДОВ

Большинство из ранее применявшихся для борьбы с сорной растительностью веществ являлись отходами химической промышленности - отход плавления мышьяковистый ангидрид AS2O5, отход сталелитейной промышленности сульфат железа, дешевые нефтяные масла - и представляли собой гербициды сплошного действия.

В отличие от них гербициды, используемые в настоящее время, являются синтетическими органическими соединениями, обладающими высокой селективной токсичностью для растений. Вместо механического действия на протоплазму, которое наблюдается в случае неорганических солей и гербицидных масел, большинство препаратов действует на ферменты или через ферментные системы в растениях, а, следовательно, активны в меньших концентрациях. Кроме того, современные гербицидные препараты часто действуют на уникальные ферментные системы растений, отсутствующие у животных. Это приводит к относительно низкой токсичности гербицидов для животных при одновременно высокой токсичности для растений.
Несмотря на высокую эффективность существующих гербицидов, для их оптимального применения необходимо знать все реакции или серии реакций, в которые он вступает в растениях. На основании этих знаний можно определить время и способ применения гербицида, т.е. использовать препарат с максимальной эффективностью.
Под способом действия гербицида понимают последовательность событий взаимодействия гербицида с растением от первичного контакта гербицида до его токсического действия на растение.
Под механизмом действия гербицида понимают биохимические или биофизические процессы, отражающие гербицидный эффект. Приме-

пами механизмов действия являются ингибирование фотосинтеза, нарушение клеточного деления и др.
Под местом, действия гербицида (сайт, от англ, site - место, местонахождение) понимают участок в растении, где гербицид проявляет свою токсичность на клеточном уровне. Примерами мест действия гербицидов являются фермент ацетолактат синтаза, хинон связывающий белок D1 в электронтранспортной цепи фотосинтеза и др.
Таким образом, гербицидная активность в большинстве случаев складывается из нескольких этапов: поглощение гербицида растением; перемещение гербицида в растении к месту действия; собственно гербицидное действие.
Ряд гербицидов характеризуется слабой подвижностью в растениях или ее отсутствием. Такие гербициды называются контактными. Контактные гербициды не могут быть использованы для почвенного внесения, а требуют непосредственного применения по вегетирующим частям растений. Эффективность таких гербицидов обычно выше по отношению к однолетним растениям, потому что многолетники могут отрастать вновь уже после использования гербицида. Так как для проявления токсичности контактных гербицидов необходимо, чтобы они попали на максимальную площадь вегетирующих частей обрабатываемых растений и как можно дольше оставались на их поверхности, то в состав препаратов часто добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ). Системные гербициды, в отличие от контактных, способны перемещаться в растениях от места поглощения до сайта действия. Они могут предназначены как для почвенного внесения, так и для опрыскивания вегетирующих частей растений.

В настоящее время в качестве контактных гербицидов используется очень ограниченный набор препаратов: дикват (применяется главным образом в качестве десиканта), дифенилэфиры Na-ацифлуорфен (был разрешен к применению в РФ до 2008 г.) и оксифлуорфен, нитрил бромокси- нил и триазолинон карфентразон-этил. Все остальные гербициды относятся к классу системных, т.е. способны поглощаться растением и перемещаться в нем.
Существует два основных механизма поглощения гербицидов: через листья (в случае опрыскивания растений) или через корни (в случае почвенного внесения).
После попадания на поверхность листа гербицид может: оставаться на поверхности листа в жидкой форме или в виде кристаллического вещества (пример: сульфат железа); растворяться в восковом слое кутикулы и остаться в нем (пример: алифатические и ароматические масла);

проникнуть через кутикулу и задержаться в водной фазе эпидермальных клеток (пример: карфентразон-этил, бромоксинил); адсорбироваться симпластом и переместиться во флоэму (пример: 2,4-Д, клетодим).
После попадания во флоэму гербицид перемещается по симпласту (непрерывная взаимосвязанная живая протоплазма), т.е. по ситовидным трубкам флоэмы с ассимиляционным током к месту действия. Такой поток веществ в растениях носит также название базипетального. К гербицидам, перемещающимся преимущественно по флоэме, относятся глифо- сат, циклогександионы, арилоксифеноксипропионаты и др.
Поглощение корнями возможно только для водорастворимых гербицидов (2,4-Д, имазамокс, хлорсульфурон и др.). Механизм поглощения сводится к адсорбции корневыми волосками и клетками первичной коры, последующего перемещения в симпласт осевого цилиндра, а затем в апо- пласт (непрерывная взаимосвязанная неживая клеточная оболочка). После этого гербицид перемещается к месту действия с транспирационным, или акропетальным, током. К гербицидам, перемещающимся в растении преимущественно по ксилеме, относятся триазины, карбаматы, пирида- зиноны, триазиноны и др. Многие гербициды (2,4-Д, сульфонилмочеви- ны, имидазолиноны) способны перемещаться как по флоэме, так и по ксилеме.
По механизму действия все гербициды можно подразделить на несколько основных классов: разрушающие мембрану; ингибиторы синтеза аминокислот; гормоноподобные гербициды; ингибиторы синтеза жиров; ингибиторы фотосинтеза; ингибиторы синтеза пигментов (главным образом, каротиноидов); ингибиторы меристематического митоза (ингибиторы проростков).
Существуют также гербициды, обладающие другими механизмами действия, такими как ингибирование транспорта ауксинов (пример: диф- луфензапир), ингибирование синтеза целлюлозы (пример: дихлобенил) и др. Кроме того, существуют гербициды с пока не установленным механизмом действия (пример: дифензокват). В настоящее время в нашей стране эти гербициды не применяются.
Как правило, гербициды, обладающие сходством химического строения, имеют сходный механизм действия и приводят к появлению сходных симптомов повреждения растений. Исключений из этого правила очень мало. Ряд гербицидов может обладать несколькими механизмами действия (пример: глифосат).

<< | >>

↑

Источник: Куликова Наталья Александровна, Лебедева Галина Федоровна. Гербициды и экологические аспекты их применения: Учебное пособие.. 2010

Еще по теме МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ГЕРБИЦИДОВ:

- Агрохимия и агропочвоведение - Животноводство и промыслы - Защита растений - Земледелие - Овощеводство - Плодоводство - Пчеловодство - Растениеводство - Сад и огород - Селекция и семеноводство с/х культур - Сельскохозяйственные мелиорации -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -