ГЕРБИЦИДЫ: классификация и механизм действия

Классификация гербицидов помогает ГРАМОТНО ПОДОБРАТЬ ПРЕПАРАТ исходя из механизма действия, химического состава, способа внесения, срока действия и т.п. В том числе, учитывая систему соподчиненных групп.

Классификация гербицидов

Классификация гербицидов условно определяет несколько групп:

• назначение;
• спектр действия (избирательность);
• химический состав/ строение/ действующее вещество (основная группа);
• способность проникать и перемещаться по растению;
• сроки внесения;
• способы внесения;
• формат выпуска /препаративная форма;
• длительность действия;
• механизм действия (основная группа).

Один препарат ОДНОВРЕМЕННО может находится в нескольких классификационных группах.

1) по назначению

• СОБСТВЕННО ГЕРБИЦИДЫ – препараты, искореняющие сорные растения;
• АРБОРИЦИДЫ – вещества, предназначенные для угнетения кустарниковой растительности и деревьев;
• АЛЬГИЦИДЫ – средства, эффективные против водной растительности.

Некоторые препараты могут оказывать одновременный эффект в 2-х и более направлениях.

2) по спектру действия (избирательности)

• ГЕРБИЦИДЫ СПЛОШНОГО ДЕЙСТВИЯ — губительно действуют на любую растительность, находят применение при обработке территории спортивных площадок, оросительных каналов, обочин дорог, железнодорожных магистралей и др.
• ГЕРБИЦИДЫ ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ (селективные) — избирательно повреждают растения, применяются при выращивании сельскохозяйственных культур. Которые. в свою очередь, разделяют на ШИРОКО ИЗБИРАТЕЛЬНЫЕ (например, производные триазина в кукурузных посевах угнетают рост множества сорняков, относящихся как к двудольным, так и к однодольным) и УЗКО ИЗБИРАТЕЛЬНЫЕ.

3) по химическому строению/ действующему веществу

• АРИЛОКСИАЛКАНКАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ — самые применяемые препараты, действуют только на двудольные
• ДИНИТРОАНИЛИНЫ — подавляют однолетние одно-и двудольные сорняки, на многолетние действуют слабо
• КАРБАМАТЫ — производные тиокарбаминовой кислоты. Действующие вещества – десмедифам, фенмедифам, просульфокарб.
• ПРОИЗВОДНЫЕ ДИПИРИДИЛИЯ — оказывают неизбирательное контактное действие на растения. В местах попадания на растения препараты разрушают ткани и быстро (в течение 2-4 суток) вызывают гибель растений. Действующее вещество – дикват. Используют для высушивания растений с целью облегчения уборки картофеля, подсолнечника, или против нежелательной травяной растительности в междурядьях лесных культур.
• ПРОИЗВОДНЫЕ ПИРИДИНА — гербициды сплошного действия. Пиклорам, единственное вещество из этой группы, разрешенное сегодня к применению.
• ПРОИЗВОДНЫЕ ТРИАЗИНОВ (1,2,4-триазиноны и 1,3,5- триазиноны) – селективные гербициды против двухдольных сорняков. В настоящее время разрешены к применению препараты на основе метамитрона, метрибузина.
• СУЛЬФОНИЛМОЧЕВИНЫ — массово применяются, широкого спектра действия, гербициды обладают высокой биологической активностью, высокой избирательностью, системным продолжительным действием и стойкостью в биологических средах.
• ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ – массово применяемые в настоящее время. Среди них – глифосат, который успешно уничтожает многолетние корневищные сорняки (тростник, пырей ползучий, вьюнок, одуванчик, молочай, ромашку и др.)
• ХЛОРАЦЕТАНИЛИДЫ (амиды, хлорацетамиды) — селективные почвенные гербициды, применяются до сева или всходов культур. Токсичны для злаковых и двудольных сорняков.

4) по способности перемещаться по растению

• КОНТАКТНЫЕ — вызывают повреждение в месте соприкосновения.
• СИСТЕМНЫЕ — проникают внутрь растения и с сокодвижением  распространяются по органам, обусловливая общее поражение.

5) по срокам внесения

• ДОВСХОДОВЫЕ – обработка может проводиться до, во время или после посева
• ПОСЛЕВСХОДОВЫЕ – обработка проводится одновременно с появлением первых всходов, во время кущения растений и при достижении сорняками определенной высоты (около 5-15 см).

6) по способу внесения

• ЛИСТОВЫЕ ГЕРБИЦИДЫ — применяют при борьбе с вегетирующими растениями, их наносят на надземные части – побеги, листья и т.д. Обработку обычно проводят путем опрыскивания.
• КОРНЕВЫЕ (ПОЧВЕННЫЕ) ГЕРБИЦИДЫ — вносятся во влажную почву гранулами или через полив, в т.ч. капельный

7) по способу проникновения в растение

Контактные препараты отличаются низкой подвижностью в растениях, поэтому внутрь практически не проникают. Поглощение системных гербицидов происходит либо через листья, либо через корни, это зависит от способа внесения и действующего вещества.

Действующее вещество попав на поверхность листа, средство может:

• остаться на поверхности (сульфат железа),
• раствориться в воске кутикулы (ароматические масла),
• проникнуть в водную фазу эпидермальных клеток (бромоксинил),
• проникнуть во флоэму через симпласт (2,4-Д).

При корневом внесении системные гербициды адсорбируются корневыми волосками и далее перемещаются с акропетальным током жидкости.

Большинство современных гербицидов действуют на растения через ферментные системы.

8) по формату выпуска / препаративной форме

Гербициды производят в виде смачивающихся порошков, гранул, концентратов эмульсий и концентратов суспензий.

9) по длительности действия

• до 1-го месяца (2.4-Д, Глифосат, 2М-4Х, Фенмедифам)
• 1-3 месяца (Бентазон, Прометрин)
• 3-6 месяцев (Изопротурон)
• 6-12 месяцев (Дикамба, Ленацил)
• Более 12-ти месяцев (Пиклорам, Метрибузин, Прометрин, Пиклорам)

10) по механизму действия (основная классификация гербицидов)

В зависимости от механизма действия действующие вещества гербицидов:

• разрушают мембраны клеток;
• подавляют образование аминокислот;
• проявляют гормоноподобное действие;
• угнетают синтез жиров;
• угнетают фотосинтез;
• ингибируют образование пигментов;
• ингибируют меристематический митоз.

Другие, более малочисленные препараты, имеют иные механизмы действия: нарушают транспорт ауксинов, подавляют образование целлюлозы или имеют не выясненные закономерности воздействия на растения.

Данная классификация гербицидов условная, и может меняться.

Механизмы действия гербицидов

РАЗРУШЕНИЕ МЕМБРАН КЛЕТОК (бипиридилы, триазолиноны, дифенилэфиры)	После абсорбции тканями листьев образуют свободные радикалы, оказывающие повреждающее действие на мембраны клеток. Активные формы кислорода вступают с остатками жирных кислот во взаимодействие, и запускается реакция перекисного окисления липидов. Мембраны повреждаются, содержимое клеток переходит в межклеточное пространство. На солнце этот процесс происходит быстрее. Вначале происходит размокание, а затем некроз и иссушение тканей. Симптомы повреждения этими гербицидами развиваются быстро, в течение нескольких часов.
ПОДАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ АМИНОКИСЛОТ (имидазолиноны, сульфонилмочевины, производные фосфоновой кислоты)	Препараты в растении перемещаются в места максимальной активности метаболизма – в меристему, поступая в нее через корни и листья и двигаясь по флоэме и ксилеме.  Так, например, сульфонилмочевины и имидазолиноны прекращают выработку некоторых аминокислот (лейцин, изолейцин, валин) в хлоропластах, блокируя фермент ацетолактат-синтазу. Угнетение образования аминокислот приводит к тому, что в растениях возникает недостаток структурных белков, из-за чего подавляются процессы роста и развития. Гербициды, ингибирующие синтез аминокислот, действуют относительно медленно, эффект развивается за несколько дней.
ГОРМОНОПОДОБНЫЕ ПРЕПАРАТЫ (феноксиуксусные, хинолинкарбоновые, бензойные, пиридинкарбоновые кислоты)	Заменяют естественные гормоны растений, эффективнее всего проявляют свое действие в двудольных сорняках, растущих в посевах зерновых, потому что в зерновых они слабо передвигаются. Применение наиболее оправдано в начальные фазы роста сорняков. После всасывания через корни и листья гормоноподобные гербициды оказывают токсическое действие на растения. Особенности этого действия известны не для всех гербицидов. В ряде случаев под влиянием препаратов инициируется процесс образования этилена, который вызывает угнетение роста в длину побегов или корней. При этом, клетки растений увеличиваются в своих размерах, не успевая запасать питательные вещества. Это приводит к постепенному истощению сорняка и вызывает гибель.
УГНЕТЕНИЕ СИНТЕЗА ЖИРОВ (циклогександионы, бензофураны, арилоксифеноксипропионаты)	Подавляют образование жирных кислот, обладают высокой степенью избирательности в отношении одно- и многолетних злаков. Ими обрабатываются вегетирующие части растений. Перемещаются с флоэмным током по симпласту в места активного роста. Как правило, подавляют ацетил-коэнзим-А карбоксилазу, отвечающую за начальные стадии образования молекул жирных кислот. Из-за нарушения их синтеза вторично угнетается формирование клеточных мембран. В итоге рост растений приостанавливается почти сразу, а в дальнейшем появляются и другие симптомы повреждения. Гибель сорняков происходит через 10-14 дней.
УГНЕТЕНИЕ ФОТОСИНТЕЗА (триазины, пиридазиноны, карбаматы, триазиноны (системные), нитрилы, тиадиазины (контактные)	Блокируют процесс превращения солнечной энергии в химическую. Как правило, наиболее токсичны для двудольных, иногда – для злаков. Системные ингибиторы фотосинтеза проникают в растение через корни с ксилемным током и переходят внутрь хлоропластов, где нарушают работу белка электронтранспортной сети, вступая с ним в химическую реакцию. Контактные препараты ограниченно движутся по симпласту в побегах. Они также способны блокировать электронтранспортную цепь, к тому же, они могут разобщать процесс фосфорилирования во время фотосинтеза, что приводит к прекращению запасания клетками энергии в виде АТФ.
ПОДАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ПИГМЕНТОВ (изоксазолидиноны, циклогександионы, некоторые фторсодержащие гербициды (флурохлоридон)	Передвигаются больше по ксилеме, так что лучше проявляют свой эффект при внесении в почву. После проникновения в растение перемещаются в ламеллы хлоропластов, где подавляют образование хлорофиллов и каротиноидов, необходимых для осуществления процесса фотосинтеза. Каротиноиды переносят световую энергию к хлорофиллу и защищают его от фотоокисления, поэтому при нарушении их образования происходит обесцвечивание хлорофилла и потеря им основных свойств. Подавление синтеза каротиноидов может осуществляться разными путями. Например, флурохлоридон осуществляет это путем ингибирования фермента фитоеновой десатуразы, а бензоилциклогександионы угнетают образование пигментов в растении, подавляя энзим 4 – гидроксифенилпируватдиоксигеназу. Изоксазолидинон кломазон вредит сорнякам угнетением образования ди- и тетратерпенов (предшественников гиббереллинов, отвечающих за развитие и рост растений). Дитерпены входят в состав молекул хлорофилла, так что ингибирование их образования также приводит к уменьшению образования последнего.
ИНГИБИРОВАНИЕ МИТОЗА (хлорацетамиды, динитроанилины)	Подавляют деление клеток в меристеме, угнетая рост проростков. При этом, хлорацетамиды подавляет меристему побегов, а динитроанилины – корней. Динитроанилины угнетают поздние стадии процесса митоза, прекращая образование белка тубулина, из которого состоят микротрубочки, участвующие в процессе расхождения хромосом при клеточном делении. Рост корней в результате задерживается, питание растений нарушается, сорняки гибнут. Хлорацетамиды блокируют образование длинноцепочечных жирных кислот, нарушая формирование новых клеток при делении.

*** ВАЖНО!!! Данный материал носит исключительно информационно-ознакомительный характер, не является рекламно-коммерческим. Все представленные в данной публикации препараты носят рекомендательный характер. Обязательно проконсультируйтесь со специалистами. Будьте осторожны при использовании удобрений, регуляторов, пестицидов и др. средств защиты растений. Всегда читайте инструкцию и информацию о препаратах перед применением.