Научная работа: Эколого-экономическая оптимизация регионального рынка средств защиты растений

Практически нетоксична коллоидная сера, производство которой ранее имелось на ОАО «Запорожский КХЗ». Она применяется до сих пор, так как высокоэффективна для борьбы с мучнистой росой.

Значительным достижением фунгицидного производства можно считать открытие системного фунгицидного действия у бенлата и производных триазола и морфолина. /47 Они обеспечивают препаратам системный, достаточно продолжительный и широкий спектр действия. Препараты на их основе способны двигаться за точкой роста растения, обеспечивая защиту молодых, отрастающих органов. Быстро поглощаются листвой, не фитотоксичны при рекомендуемых нормах расхода. Из наиболее известных препаратов можно назвать препарат «Топаз» на основе пенконазола.

К классу триазолов принадлежит высокопотребляемый в настоящее время флутриафол. Это Д.В. обладает выраженными системными свойствами, что обеспечивает ему ряд преимуществ по сравнению с другими фунгицидами. Защита от грибковых болезней начинается практически сразу же после обработки, благодаря быстрому перераспределению действующего вещества в растении. Препараты на его основе («Импакт», «Фитолекарь», входит в состав препарата «Винцит»)

Его выпускает датская компания «Cheminova A/S», входящая в состав «Auriga Industries A/S» в виде концентрата суспензии, с содержанием Д.В. 125 г/л и 250 г/л. Эти формуляции применяются на широком спектре культур, включая зерновые, сахарную свеклу, виноградную лозу и другие культуры.

«Cheminova A/S» планирует в текущем году завершить строительство нового завода (г. Ронланд) по производству фунгицидов, в частности флутриафола. Технологию производства флутриафола компания приобрела еще в 2001 г. у швейцарской компании «Syngenta». В последнее время наблюдается увеличение посевов разнообразных культур, что способствует повышению спроса на флутриафол. До введения нового завода в эксплуатацию, производством и реализацией флутриафола будет заниматься британская компания, имеющая лицензию «Cheminova A/S». Однако мощность производства на сегодняшний день не удовлетворяет спрос на этот фунгицид на мировом рынке.

Системным действием обладают и бензимидазолы (фениленамидины), которые получают конденсацией ароматических о-диаминов с альдегидами или конденсацией о-диаминов с карбоновыми кислотами, их ангидридами или хлорангидридами. Эта группа фунгицидов малотоксична для человека, не фитотоксична, т.е. не обжигает растения. Можно применять в качестве протравителя семян 2% суспензией. Препараты этой группы - «Бенлат» или «Фундазол», «Терминатор», «Карбендазим», «Штефазал»

В настоящее время достаточно актуальна проблема поиска препаратов, обладающих фунгицидной и другими видами пестицидной активности, среди производных бензимидазола, а также выявление зависимости активности синтезированных соединений от строения. Разработаны методы синтеза алкиловых эфиров бензимидазолил-2-карбаминовой кислоты, в частности метиловый (2-БМК). Это полупродукты для получения целого ряда новых высокоэффективных фунгицидов. Кроме того, эти вещества сами обладают фунгицидной, а также антигельминтной активностью. Однако литература по их синтезу является исключительно патентной.

За последние годы среди небольшого числа новых действующих веществ появилось новаторское поколение фунгицидов - стробилурины. К их числу относятся препараты - «Квадрис, с.к» (азоксистробин), «Амистар-экстра, с.к.», «Зато», «Строби» (крезоксим-метил), «Флинт» (трифлоксистробин), «Кабрио Топ» (пиаклостробин). Этот класс веществ был разработан и выпущен на рынок с целью повышения эффективности защиты растений от основных болезней (мучнистая роса, фитофтороз, ринхоспориоз, глазковая пятнистость). Технологическая проблема производства этой группы фунгицидов - повышение резистентных свойств препаратов, так как стробилурины нельзя использовать более 2-х раз за сезон и следует чередовать с контактными препаратами типа хлорокиси меди и поликарбацина. К тому же стробилурины, как и контактные фунгициды, обладают только защитным действием, а не лечебным.

В 2001 году компания «БАСФ» вывела на мировой рынок новое Д.В. - пираклостробин (F500). Спектр фунгицидного действия пираклостробина шире, чем у действующего поколения стробирулинов. Пираклостробин блокирует процесс клеточного дыхания грибов. Он проникает в ткани листа, распределяется трансламинарно, имеет высокую липофильность. Это Д.В. способно активизировать жизненные процессы растения в стрессовых ситуациях, имеет широкий спектр и высокую эффективность действия на многих культурах. Именно поэтому пираклостробин входит в состав ряда инновационных комбинированных препаратов - «Терсел^®», «Кабрио^®», «Топ», «Абакус^®», которые применяются в системе защиты садов, виноградников и зерновых./56/

Сравнительно новая и перспективная группа фунгицидов - гидроксианилиды. Они не фитотоксичны, не опасны для человека и окружающей среды, оказывают системное и предохраняющее действие. Известный представитель - препарат «Тельдор» (фенгексамид). Фирма «BASF» активно работает в технологическом совершенствовании процессов получения и модификации этой фунгицидной группы.

В целом, все современные фунгициды, присутствующие на рынке (кроме фальсификатов), достаточно эффективны. Однако будущее все же за многокомпонентными препаратами.

Гербициды

Анализ информационных сведений относительно производства гербицидов позволил выделить основные технологические задачи его развития:

§ поиск, синтез и разработка современных технологий получения высокоэффективных гербицидов,

§ промышленная реализация их выпуска,

§ повышение потенциала действующих веществ гербицидов, основанного на комплексном применении протравителей семян и гербицидов.

По мнению специалистов, будущее за гербицидами избирательного, селективного действия. В настоящее время это наиболее потребляемая на рынке группа гербицидов благодаря тому, что они уничтожают сорняки в посевах культурных растений без вреда для последних.

Не менее проблематичен для современного гербицидного производства вопрос возникновения резистентности сорняков к гербицидам. Сейчас на рынке гербицидов значительное число препаратов, но многие из них имеют один и тот же механизм действия. Всего насчитывают менее двух десятков таких механизмов. В настоящее время известно более 100 резистентных видов одно- и двудольных сорняков в 40 странах мира. Однако, как считают специалисты, ни один гербицид не потерян для сельского хозяйства. Препараты, к которым отмечена резистентность, используются для борьбы с сорной растительностью в смеси с другими гербицидами.

В качестве гербицидов наибольшее распространение получили хлорфеноксикарбоновые кислоты (ФКК) и их производные. Ввиду отсутствия приемлемых альтернативных способов борьбы с сорняками производство и потребление пестицидов этой группы продолжает возрастать. Общая формула для соединений группы хлорфеноксикарбоновых кислот:

На гербицидную активность этих соединений влияют заместители R₁ и R₂. В общем случае возрастание активности происходит при R=Hal, причем максимум гербицидной активности наблюдается при наличии в бензольном кольце двух атомов хлора, при дальнейшем росте числа атомов Hal гербицидная активность снижается. Таким образом, соединения группы 2,4-дихлорфеноксикарбоновых кислот являются самыми активными гербицидами и, следовательно, наиболее широко используются. Активному распространению соединений группы 2,4-Д способствует также наличие у отдельных ее представителей (2,4-Д, 2,4-ДМ, 2М-4ХП) гормональных свойств. Применение препаратов, содержащих указанные гербициды, ведет к интенсификации биосинтеза белка, стимулированию корнеобразования и ускорению дозревания плодов. Целесообразно представить наиболее распространенные пестициды группы ФКК и их ПДК в водных объектах (смотри таблицу 18):

Таблица 18

Экологическая безопасность пестицидов связана с их избирательностью, а также большей или меньшей персистентностью. Класс ФКК относится к среднетоксичным соединениям, значительно уступая по токсичности, например, группе хлорорганических пестицидов. Тем не менее, ряд представителей ФКК обладают отдаленным токсическим действием: так у 2,4,5-Т выражено эмбриотропное действие и этот препарат запрещен к применению во многих странах.

В настоящее время наблюдается активный переход на сульфонилмочевинные гербициды в основе которых используются Д.В. - метилсульфурон-метил, тифенсульфурон-метил, пиразосульфурон-этил, трибенурон-метил, имазетапир. На основе этих Д.В. выпускают послевсходовые гербициды широкого спектра активности для борьбы со многими широколистными сорными растениями на посевах зерновых колосовых культур.

Не утрачен интерес к гербицидам, так называемой, «бетанальной группы» (своеобразный профессиональный термин-жаргон) - на основе действующих веществ фенмедифам и десмедифам. Позже, при создании препаративных композиций названых действующих веществ с этофумезатом и метамитроном, их механизм действия был распространен и на новые сложные гербициды. В настоящее время термин «бетанальная группа» применяют ко всем гербицидам, которые содержат вышеперечисленные активные ингредиенты. Эти гербициды в странах СНГ ранее использовались ограниченно, а вот в странах Западной Европы широкая производственная практика их применения привела к значительной резистентности к ним сорняков различных видов.

В настоящее время производством этих гербицидов занимаются многие продуценты, однако эффект их действия рознится, несмотря на содержание одинаковых Д.В. в одинаковой концентрации. В «Ассортименте средств защиты растений на 2008 г. содержится около 30 препаратов бетанальной группы, регистрантами которых являются 12 фирм. Естественно, что все эти препараты различны по своему составу и качеству. Это связано как с чистотой используемых в препаративной форме технических действующих веществ, так и с самой препаративной формой, с наполнителями и эмульгаторами, входящими в ее состав.

Используемые в препаратах поверхностно-активные вещества (ПАВ) в смесях могут проявлять как синэргизм (улучшение свойств смеси в сравнении с каждым из ПАВ в отдельности), так и антагонизм (снижение какого-либо поверхностно-активного свойства вследствие взаимодействия ПАВ в их смеси). Очень важно использование наиболее эффективных смесей ПАВ, масел и при этом, тщательное изучение физико-химических показателей рецептур.

Многоплановость использования глифосата в сельском хозяйстве и несельскохозяйственном секторе, его ценовая доступность по прежнему сохраняют за ним статус «всемирного гербицида», несмотря на появление более функциональных и менее токсичных Д.В. Глифосат признан в Европейском Союзе «опасным для окружающей среды» и «токсичным для водных организмов». Используют в виде изопропиламинной соли или солей аммония и натрия. Между тем Глифосат, N-(фосфонометил)глицин, являясь неизбирательным гербицидом, достаточно токсичный для людей и окружающей среды.

В 2000 г. истёк патент ««Monsanto» на молекулу глифосата, что привело к появлению на рынке конкурентов, производящих аналоги торговой марки «Roundup» («Родео» и «Аккорд») не всегда высокого качества. Возникла проблема в производстве глифосатсодержащих продуктов - правильное сочетание в формуляции всех инертных ингредиентов (ПАВ и др), потому как коммерческие гербициды с глифосатом более токсичны, чем сам глифосат. Очень важно применение качественного Д.В. - высокой технологической чистоты с очень низким содержанием добавок (более низким, чем требуют директивные нормы ЕС).

Препарат «Космик в.р.» производства «Ариста ЛайфСайенс» достаточно популярен в Украине благодаря соответствию санитарно-гигиеническим нормам, принятым в странах ЕС. Досье на глифосат «Космик» принадлежит японской компании «Sankyo». Путь синтеза молекулы глифосата компании «Sankyo» на основе глицина отличается от других глифосатов, использующих имидодиацетическую кислоту (IDA=imido diacetatic acid). Полученный таким образом продукт имеет меньше добавок и является менее токсичным. В формуляции препарата используют высокоэффективное ПАВ - «Жеранол», вместо общепринятых соединений на основе этоксилированных жирных кислот, разрушающих кутикулу и вводящих растение в состояние стресса.