Деградация пестицидов: остаются ли опасные вещества в культурах?
Специалисты лаборатории токсикологии пестицидов «Казахский научно-исследовательский институт защиты и карантина растений имени Жазкена Жиембаева» провели исследование по определению остаточных количеств пестицидов в зерне, соломе и почве методами газовой и жидкостной хроматографии. Полученные результаты оказались интересными. Выяснилось, что скорость деградации пестицидов зависит от почвенной структуры, наличия в ней других пестицидов или соединений.
Благо или зло?
В научной сфере существуют различные мнения о влиянии пестицидов на зерновые культуры, окружающую среду и здоровье человека. Одни исследователи считают, что пестициды не могут нанести никакого вреда человеческому организму, так как к моменту сбора урожая они практически полностью разлагаются. Но из сельскохозяйственной практики известно, что пестициды используются не только при выращивании зерна, но и при его хранении. Применение пестицидов не только не сказывается отрицательно на технологических свойствах и качестве зерна, но и благоприятно влияет на них. На сегодняшний день, все сельскохозяйственные предприятия широко применяют пестициды для защиты сельскохозяйственных культур от вредных объектов для получения высоких и стабильных урожаев, поэтому ассортимент химических средств защиты растений постоянно расширяется.
Важным инструментом в минимизации негативных последствий применения пестицидов является аналитический мониторинг их микроколичеств в объектах окружающей среды, в кормах и продуктах питания в рамках прохождения обязательной процедуры исследований химических препаратов в системах защиты сельскохозяйственных культур. Исследования проводятся для оценки биологической и хозяйственной эффективности пестицидов, с одной стороны, определения содержания их остаточных количеств в сельскохозяйственной продукции и разработки регламентов применения (норма расхода, срок последней обработки до уборки культуры, кратность обработки, максимально допустимый уровень), с другой стороны с целью снижения риска загрязнения пестицидами различных классов химических соединений.
Где нашли препарат?
Исследование остаточных количеств пестицидов состояло из нескольких этапов: отбор проб, извлечение пестицидов из пробы (экстракция), очистка и концентрирование, идентификация и количественное определение (хроматографирование). Содержание микроколичества пестицидов в исследуемых объектах ученые определяли усовершенствованными методами газожидкостной и высокоэффективной жидкостной хроматографией. Целью исследований было изучение деградации и остаточных количеств пестицидов, применяемых на юго-востоке республики для защиты на посевах яровой пшеницы.
Опыты были заложены в ТОО «Жолбарыс Агро» Кербулакского района Жетысуской области. Были отобраны образцы проб яровой пшеницы и почвы после обработки против семенной инфекции и почвенных вредителей. Результаты исследования показали, что в опытном варианте препарат тиаметоксам обнаруживается в стеблях яровой пшеницы – 2,485 мг/кг, в колосья – 0,214 мг/кг, выше максимально-допустимый уровень (МДУ). Фунгицид дифеноконазол обнаруживался в почве пшеницы в пределах – 0,342 мг/кг, что в 4 раза больше максимально-допустимого уровня, а в колосьях препарат не обнаружен. В эталонном варианте фунгицид тебуконазол обнаруживался в следовых количествах. Остальные препараты не обнаружены. Уже на 28 день видно, что в растениях яровой пшеницы препарат тиаметоксам разложился и обнаружено в количестве 1,357 мг/кг чуть выше МДУ, в период уборки урожая тиаметоксам в стеблях не обнаружено.
После проведения исследований группа ученых пришла к выводу о том, что изучение динамики разложения пестицидов свидетельствует о том, что их деградация зависит от химического строения действующего вещества. Погодные условия сезона оказывают существенное влияние на процессы накопления и деградации токсичных остатков в растениях и почве. В связи с этим, определяемые в соломах яровой пшеницы микроколичества имидаклоприда и тиаметоксама с санитарно-гигиенической позиции, не представляют опасности для теплокровных животных и человека.
На 3-й день после обработки препаратами: Колосаль Про, к.м.э. (пропиконазол, 200 г/л+ тебуконазол, 300 г/л) + Борей, с.к. (имидаклоприд, 150 г/л + лямбда-цигалотрин, 50 г/л) изученные инсектициды и фунгициды разлагались интенсивно. Препарат пропиконазол в яровой пшенице были обнаружены выше МДУ — 0,707 мг/кг. В эталонном варианте препарат пропиконазол обнаружен в колосьях – 0,893 мг/кг, соломах – 1,974 мг/кг, а в почве не обнаружен.
Максимально-допустимый уровень — в зерновых культурах 2,4-Д (2-этилгексиловый эфир) – 2,0 мг/кг, флорасулам — 0,05 мг/кг, феноксапроп-П-этил – 0,01 мг/кг, мефенпир-диэтил – 0,5 мг/кг; ПДК (предельно-допустимая концентрация) в почве 2,4-Д (2-этилгексиловый эфир) – 0,1 мг/кг, флорасулам – 0,1 мг/кг, феноксапроп-П-этил – 0,04 мг/кг, мефенпир-диэтил — нн (в данной среде не нормирован).
В период уборки урожая остаточные количества применяемых препаратов в образцах яровой пшеницы не обнаружены, кроме тиаметоксама и имидаклоприда, которые были выявлены в стеблях яровой пшеницы ниже максимально-допустимого уровня. Также против однолетних, многолетних двудольных сорняков испытаны были такие препараты, как: 2,4-Д (2-этилгексиловый эфир), флорасулам, феноксапроп-П-этил, мефенпир-диэтил.
В ходе лабораторных анализов ученые пришли к выводу, что на посевах яровой пшеницы на 10 день после обработки против сорняков из всех применяемых пестицидов на посевах яровой пшеницы обнаружен был флорасулам и 2,4-Д (2-этилгексиловый эфир). Флорасулам в стеблях обнаружен от 1,745 до 2,253 мг/кг, в колосьях от 0,074 мг/кг до 0,135 мг/кг, почве – 0,082-0,149 мг/кг. Гербицид 2,4-Д (2-этилгексиловый эфир) обнаружен в почве и выявлен в следовых количествах. В период уборки урожая можно увидеть, что все используемые пестициды не были обнаружены.
Что показали анализы?
Исследования по изучению динамики разложения пестицидов в агроэкосистемах и определение их остаточных количеств в растительных пробах и почве дали представление о поведении пестицидов, скорости и периодах их детоксикации и накопления, сроках ожидания. На посевах яровой пшеницы наблюдалось более интенсивное разложение пестицидов в стеблях по сравнению с колосьями, что по-нашему мнению объясняется фактором биологического разбавления остатков препаратов, содержащихся в растениях по мере их роста и развития, так как рост отдельных частей или органов растений в течение вегетации протекает по-разному. В сроки применения и изучения содержание инсектицидов и фунгицидов в различных частях яровой пшеницы совпадают с периодом активного роста и формирования колосьев. Поэтому при изучении деградации пестицидов необходимо учитывать этот фактор.
«Анализы показывают, что пестициды эффективно действуют на вредителей и болезни, в большинстве случаев при соблюдении регламентов их применения (нормы, сроки, кратности обработок) стимулируют рост и развитие растений, как физиологические активные вещества, способствуют повышению урожайности и улучшению качества получаемой продукции яровой пшеницы», — подвели итог ученые.
