Фунгициды
Фунгициды (от лат. fungi - гриб и caedo - убиваю, уничтожаю) - вещества, используемые для защиты растений от возбудителей грибных болезней. К этой группе относятся также химические вещества, используемые для защиты растений от бактериальных болезней (бактероденциды). Возможность излечивать растения от грибных заболеваний с помощью обработки препаратами листьев или корневой системы установлены в XIX в., Когда впервые было обосновано происхождение грибных болезней и созданы первые неорганические защитные фунгициды - бордоская жидкость и др..
Выбор фунгицидов. При выборе фунгицидов прежде учитывают сведения об источниках первичной и вторичной инфекции, а также время поражения и скорость нарастания инфекции. Против возбудителей на поверхности семян и в почве, можно использовать фунгицид контактного защитного действия, которому свойственна значительная устойчивость в почве. Если инфекция в середине семян, необходим препарат системного действия, который хорошо перемещается вверх по растению. При этом предпочтение отдается фунгицида широкого спектра действия, а также с несколькими действующими веществами. Для повышения качества обработки следует применять только препараты с прилипателем. Кроме этого, критерием правильного подбора протравителя являются: спектр фунгицидной активности особенно против сажкових болезней, особенности распространения возбудителей болезней в данном регионе, фитоекспертиза семенного материала, фитосанитарная ситуация в предыдущем сезоне.
Для защиты полевых культур при первой обработки предпочтение следует отдать фунгицид защитного и лечебного действия с широким спектром и длительным защитным эффектом. Частота и кратность последующих обработок зависит от развития болезней, погодных условий и продолжительности хранения фунгицида в растении, поэтому предпочтение следует отдать системным препаратам. Для предотвращения появления резистентных популяций следует предусмотреть дежурство фунгицидов из различных химических групп. Это касается также инсектицидов и гербицидов.
Развитие болезней на плодовых и ягодных культурах имеет свои особенности: первичная инфекция здесь находится на побегах, в почках, листьях и плодах. Эти обстоятельства побуждают к профилактической обработки многолетних насаждений по "зеленому конусу" классическими фунгицидами из группы меди. Для последующих обработок используют системные препараты со специфической активностью против парши, мучнистой росы, других болезней. В связи с продолжительностью вегетационного периода этих культур количество обработок зависит от погодных условий и особенностей фунгицидов.
В период 1940-1970 гг большим достижением стало появление на рынке дитиакарбаматов и фталимидов эти препараты были удобны в использовании, более активные и менее фитотоксичны, чем неорганические соединения. В этот период средние нормы расходов фунгицидов сократились до 1,5-3 кг /га.
Особенно быстро рынок фунгицидов рос в 1960-1970 гг - средства защиты стали широко применять на полевых культурах. Началось использование контактных препаратов манкоцеб и хлороталонилу, первого системного фунгицида для обработки вегетирующих растений - тиабендазол и первого системного протравителя семян - карбоксила.
Бензимидазолы
В конце 1960-х на рынок вышли производные бензимидазола, которые изменили привычные представления о возможностях фунгицидов. Новые препараты имели свойства, которых в то время не было в других фунгицидов: многообразие способов по-применению (обработка семян, опрыскивание вегетирующих растений, обработка урожая до и во время хранения), низкие нормы расходов, широкий спектр активности, способность перемещаться растением, эффективность при внесении после проникновения патогена в растении, большой интервал между обработками.
Эти особенности сделали бензимидазолы очень популярными. Однако многие стали применять их неправильно: опрыскивали с неполным покрытием или обрабатывали на поздних стадиях развития заболевания. Как следствие, первый случай устойчивости фитопатогены - возбудителя мучнистой росы до бензимидазола был зафиксирован уже через год после начала продаж в 1969 году.
К 1984 году были описаны случаи резистентности большого количества возбудителей болезней, ранее чувствительных к этому классу фунгицидов. В этом проявлялась слабая сторона органических препаратов: бензимидазолы действовали только на один биологический процесс грибных клеток - ингибировали образования микротрубочек во время митоза. Фунгициды на основе неорганики, применявшиеся ранее (медь, сера и др.) подавляли функционирования большого количества ферментов и физиологических функций.
Патентообладателями на производные бензимидазола были Dupont, Merck, Sharp&Dohme, Nippon Soda. Самые продаваемые препараты сегодня - это карбендазим, тиофанат-метил и тиабендазол.
Морфолины
В 1980-х годах ключевыми фунгицидами для обработки посевов зерновых в Европе стали фенпропидин и фенпропиморф. Эти морфолино применяют до сих пор для защиты зерновых культур от широкого спектра заболеваний, а также овощных культур и винограда от мучнистой росы, хотя некоторые патогены все же произвели в них стойкость.
Из морфолино особенно выделяется диметоморф, который проявляет активность не против настоящих грибов, а против оомицетов - возбудителей фитофтороза, пероноспороза.
Патенты на основные действующие вещества из класса морфолин принадлежали компаниям ВАSF и DR.R.К.МААG Сегодня лидерами продаже есть диметоморф, фенпропидин, фенпропиморф и сприоксамин.
Имазалил и прохлораз
Класс имидазолов представлен небольшим количеством соединений. Наиболее важным действующим веществом является имазалил (появилась на рынке в 1973 г.) и прохлораз (1977 г.). Имазалил основном используют для обработки семян и защиты урожая и от болезней во время хранения, прохлораз - для обработки злаковых культур в период вегетации. Наибольшую активность он против псевдоцеркоспорелеза.
Анилиды
Первые фунгициды класса анилиды использовали против пятнистостей листьев. Препараты на основе анилазина от компаний Вayer и Nissan появились на рынке в 1955 г., а в 1969 году на рынок вышел протравитель на основе карбоксину, который оказался особенно эффективным против различных видов головни и рызоктониоза. В 1976 г. компания Rhone-Poulenc коммерциализировала ипродион, Вasf - винклозолин, а в 1977 г. началась продажа процимидона от компании Sumitomo. Все три фунгициды имели необычно высокую для тех лет активность против возбудителей заболеваний из родов Botrytis, Monilinia u Sclerotinia.
Более значимыми среди анилидов оказались фунгициды из подгруппы производных фениламидов: металаксил (1979 г., компания Сiba-Geigy) и беналаксил (2003 г., компания Isagro). Эти соединения, а также фосетил алюминия (1977 г., компания Rhone-Poulenc) из группы органофосфаты обеспечили принципиально новый уровень защиты растений от оомицетов.
У1996 г. компания Syngenta выпустила на рынок изомер металаксил - мефеноксам (системное название: металаксил-М). В 2005 г. аналогичным путем пошла компания Isagro, выпустившая изомер беналаксила - киралаксил (беналаксил-М). Последнее соединение из группы анилиды - боскалид от компании Вasf, было зарегистрировано
в 2003 г. на широком спектре культур как в чистом виде, так и в смеси с пираклостробином из группы стробилуринив.
Стробилурины
Последними на рынок фунгицидов вышли препараты класса стробилуринов. Стартовав в 1996 г., они продемонстрировали резкий рост продаж - в среднем на 16% за первые пять лет. У 2007 г. объемы продаж стробилуринов превысили 1,6 млрд долларов. Сегодня это вторая по значимости группа фунгицидов после триазолов с долей рынка около 18%.
Первым на рынок вышел крезоксим-метил от компании Вasf, хотя исследования стробилуринов компания Zeneca начала еще в начале 1980-х годов и первый эффективный фунгицид - азоксистробин был синтезирован в 1988 г.
Стробилурины имеют широкий спектр активности - они эффективны как против возбудителей псевдомучнистых заболеваний, так и против настоящих мучнистых рос. Недостаток соединений этого класса состоит в том, что из-за частого применения в популяции болезненных грибов быстро накапливаются стойкие генотипы. Особенно остро проблема снижения эффективности стробилуринов оказалась в европейских странах во время защиты пшеницы от септориозу и в США - на газонных травах. Как следствие, химические компании значительно сократили допустимое количество обработок стробилуринамы и настоятельно рекомендуют использовать эти препараты только в системе с фунгицидами других механизмов действия.
Триазолы
Группа 1,2,4-триазолов считается основой современного ассортимента протравителей. Она доминирует в классе азолов по количеству действующих веществ и является одной из наиболее многочисленных среди химических классов соединений, входящих в состав фунгицидов.
Группа включает 27 действующих веществ, 16 из которых являются компонентами протравителей семян сельскохозяйственных культур. Ряд препаратов включают в себя одно действующее вещество, остальные - два или три. При этом одни действующие вещества являются единственным фунгицидным компонентом протравителей (диниконазол, диниконазол-М, ипконазол), другие входят в состав только смесевых препаратов для обработки семян (дифеноконазол, протиоконазол, ципроконазол), третьи представляют основу и простых, и комбинированных протравителей (тебуконазол, тритиконазол, флутриафол).
Триазолы относятся к системным фунгицидам. Механизм их фунгицидного действия заключается в нарушении синтеза эргостерола патогенных грибов за счет ингибирования реакции деметилирования, следствием чего является угнетение дифференциации клеток и роста мицелия. Химическая стабильность веществ этой группы обеспечивает достаточную длительность их защитного действия от семенной и почвенной инфекции. Кроме того, протравливанием семян препаратами триазолового ряда можно успешно контролировать и развитие ранних фаз возбудителей, переносящихся ветром, что позволяет не проводить первые обработки посевов по вегетации. Триазолы обладают рострегулирующим действием, многие из них проявляют ретардантный эффект, который может усиливаться при неблагоприятных условиях роста и развития растений. К таким условиям прежде всего относятся переувлажнение или низкая влажность почвы, слишком глубокая или мелкая заделка семян, высокая гербицидная нагрузка и др. Степень ретардантности действующих веществ различается, в целом картину их действия можно представить в следующем виде: ципроконазол > диниконазол-М = тебуконазол > флутриафол = тритиконазол > дифеноконазол. При экстремальных условиях протравители группы триазолов могут снижать полевую всхожесть хлебных злаков на 25-30%.
Поэтому при проведении предпосевной обработки семян необходимо контролировать полноту протравливания, которая должна составлять не менее 80% от нормы, так как при заниженном содержании фунгицида его биологическая эффективность будет недостаточной. Обычно в работе по протравливанию посевного материала максимально допустимое отклонение по содержанию пестицидов составляет +-20%. Вместе с тем для препаратов группы триазолов нежелательно, чтобы показатель полноты протравливания превышал 100% по причине не только общего угнетающего действия фунгицида на растение, но и ретардантного эффекта, который усугубляется стрессовыми факторами.
В период 1940-1970 гг большим достижением стало появление на рынке дитиакарбаматов и фталимидов эти препараты были удобны в использовании, более активные и менее фитотоксичны, чем неорганические соединения. В этот период средние нормы расходов фунгицидов сократились до 1,5-3 кг /га.
Особенно быстро рынок фунгицидов рос в 1960-1970 гг - средства защиты стали широко применять на полевых культурах. Началось использование контактных препаратов манкоцеб и хлороталонилу, первого системного фунгицида для обработки вегетирующих растений - тиабендазол и первого системного протравителя семян - карбоксила.
Бензимидазолы
В конце 1960-х на рынок вышли производные бензимидазола, которые изменили привычные представления о возможностях фунгицидов. Новые препараты имели свойства, которых в то время не было в других фунгицидов: многообразие способов по-применению (обработка семян, опрыскивание вегетирующих растений, обработка урожая до и во время хранения), низкие нормы расходов, широкий спектр активности, способность перемещаться растением, эффективность при внесении после проникновения патогена в растении, большой интервал между обработками.
Эти особенности сделали бензимидазолы очень популярными. Однако многие стали применять их неправильно: опрыскивали с неполным покрытием или обрабатывали на поздних стадиях развития заболевания. Как следствие, первый случай устойчивости фитопатогены - возбудителя мучнистой росы до бензимидазола был зафиксирован уже через год после начала продаж в 1969 году.
К 1984 году были описаны случаи резистентности большого количества возбудителей болезней, ранее чувствительных к этому классу фунгицидов. В этом проявлялась слабая сторона органических препаратов: бензимидазолы действовали только на один биологический процесс грибных клеток - ингибировали образования микротрубочек во время митоза. Фунгициды на основе неорганики, применявшиеся ранее (медь, сера и др.) подавляли функционирования большого количества ферментов и физиологических функций.
Патентообладателями на производные бензимидазола были Dupont, Merck, Sharp&Dohme, Nippon Soda. Самые продаваемые препараты сегодня - это карбендазим, тиофанат-метил и тиабендазол.
Морфолины
В 1980-х годах ключевыми фунгицидами для обработки посевов зерновых в Европе стали фенпропидин и фенпропиморф. Эти морфолино применяют до сих пор для защиты зерновых культур от широкого спектра заболеваний, а также овощных культур и винограда от мучнистой росы, хотя некоторые патогены все же произвели в них стойкость.
Из морфолино особенно выделяется диметоморф, который проявляет активность не против настоящих грибов, а против оомицетов - возбудителей фитофтороза, пероноспороза.
Патенты на основные действующие вещества из класса морфолин принадлежали компаниям ВАSF и DR.R.К.МААG Сегодня лидерами продаже есть диметоморф, фенпропидин, фенпропиморф и сприоксамин.
Имазалил и прохлораз
Класс имидазолов представлен небольшим количеством соединений. Наиболее важным действующим веществом является имазалил (появилась на рынке в 1973 г.) и прохлораз (1977 г.). Имазалил основном используют для обработки семян и защиты урожая и от болезней во время хранения, прохлораз - для обработки злаковых культур в период вегетации. Наибольшую активность он против псевдоцеркоспорелеза.
Анилиды
Первые фунгициды класса анилиды использовали против пятнистостей листьев. Препараты на основе анилазина от компаний Вayer и Nissan появились на рынке в 1955 г., а в 1969 году на рынок вышел протравитель на основе карбоксину, который оказался особенно эффективным против различных видов головни и рызоктониоза. В 1976 г. компания Rhone-Poulenc коммерциализировала ипродион, Вasf - винклозолин, а в 1977 г. началась продажа процимидона от компании Sumitomo. Все три фунгициды имели необычно высокую для тех лет активность против возбудителей заболеваний из родов Botrytis, Monilinia u Sclerotinia.
Более значимыми среди анилидов оказались фунгициды из подгруппы производных фениламидов: металаксил (1979 г., компания Сiba-Geigy) и беналаксил (2003 г., компания Isagro). Эти соединения, а также фосетил алюминия (1977 г., компания Rhone-Poulenc) из группы органофосфаты обеспечили принципиально новый уровень защиты растений от оомицетов.
У1996 г. компания Syngenta выпустила на рынок изомер металаксил - мефеноксам (системное название: металаксил-М). В 2005 г. аналогичным путем пошла компания Isagro, выпустившая изомер беналаксила - киралаксил (беналаксил-М). Последнее соединение из группы анилиды - боскалид от компании Вasf, было зарегистрировано
в 2003 г. на широком спектре культур как в чистом виде, так и в смеси с пираклостробином из группы стробилуринив.
Стробилурины
Последними на рынок фунгицидов вышли препараты класса стробилуринов. Стартовав в 1996 г., они продемонстрировали резкий рост продаж - в среднем на 16% за первые пять лет. У 2007 г. объемы продаж стробилуринов превысили 1,6 млрд долларов. Сегодня это вторая по значимости группа фунгицидов после триазолов с долей рынка около 18%.
Первым на рынок вышел крезоксим-метил от компании Вasf, хотя исследования стробилуринов компания Zeneca начала еще в начале 1980-х годов и первый эффективный фунгицид - азоксистробин был синтезирован в 1988 г.
Стробилурины имеют широкий спектр активности - они эффективны как против возбудителей псевдомучнистых заболеваний, так и против настоящих мучнистых рос. Недостаток соединений этого класса состоит в том, что из-за частого применения в популяции болезненных грибов быстро накапливаются стойкие генотипы. Особенно остро проблема снижения эффективности стробилуринов оказалась в европейских странах во время защиты пшеницы от септориозу и в США - на газонных травах. Как следствие, химические компании значительно сократили допустимое количество обработок стробилуринамы и настоятельно рекомендуют использовать эти препараты только в системе с фунгицидами других механизмов действия.
Триазолы
Группа 1,2,4-триазолов считается основой современного ассортимента протравителей. Она доминирует в классе азолов по количеству действующих веществ и является одной из наиболее многочисленных среди химических классов соединений, входящих в состав фунгицидов.
Группа включает 27 действующих веществ, 16 из которых являются компонентами протравителей семян сельскохозяйственных культур. Ряд препаратов включают в себя одно действующее вещество, остальные - два или три. При этом одни действующие вещества являются единственным фунгицидным компонентом протравителей (диниконазол, диниконазол-М, ипконазол), другие входят в состав только смесевых препаратов для обработки семян (дифеноконазол, протиоконазол, ципроконазол), третьи представляют основу и простых, и комбинированных протравителей (тебуконазол, тритиконазол, флутриафол).
Триазолы относятся к системным фунгицидам. Механизм их фунгицидного действия заключается в нарушении синтеза эргостерола патогенных грибов за счет ингибирования реакции деметилирования, следствием чего является угнетение дифференциации клеток и роста мицелия. Химическая стабильность веществ этой группы обеспечивает достаточную длительность их защитного действия от семенной и почвенной инфекции. Кроме того, протравливанием семян препаратами триазолового ряда можно успешно контролировать и развитие ранних фаз возбудителей, переносящихся ветром, что позволяет не проводить первые обработки посевов по вегетации. Триазолы обладают рострегулирующим действием, многие из них проявляют ретардантный эффект, который может усиливаться при неблагоприятных условиях роста и развития растений. К таким условиям прежде всего относятся переувлажнение или низкая влажность почвы, слишком глубокая или мелкая заделка семян, высокая гербицидная нагрузка и др. Степень ретардантности действующих веществ различается, в целом картину их действия можно представить в следующем виде: ципроконазол > диниконазол-М = тебуконазол > флутриафол = тритиконазол > дифеноконазол. При экстремальных условиях протравители группы триазолов могут снижать полевую всхожесть хлебных злаков на 25-30%.
Поэтому при проведении предпосевной обработки семян необходимо контролировать полноту протравливания, которая должна составлять не менее 80% от нормы, так как при заниженном содержании фунгицида его биологическая эффективность будет недостаточной. Обычно в работе по протравливанию посевного материала максимально допустимое отклонение по содержанию пестицидов составляет +-20%. Вместе с тем для препаратов группы триазолов нежелательно, чтобы показатель полноты протравливания превышал 100% по причине не только общего угнетающего действия фунгицида на растение, но и ретардантного эффекта, который усугубляется стрессовыми факторами.