Vpliv pesticidov na mikrofloro prsti

Ko se pesticidi neposredno nanesejo v tla ali ko v tla vstopijo s padavinami, se lahko v njej dolgo skladiščijo in imajo določen vpliv na mikrofloro prsti, ki v 1 cm3 zemlje znaša 80-100 milijonov ali več. Narava in stopnja tega učinka sta različni in sta odvisni od lastnosti in hitrosti porabe samega pripravka, trajanja njegovega ohranjanja v tleh, vrstne sestave mikroorganizmov, mehanske sestave in strukture tal, temperature, vlažnosti, mikrobiološke aktivnosti tal in drugih dejavnikov.

Delovanje pesticidov se oceni na glavne skupine talnih mikroorganizmov z določitvijo njihove prisotnosti v tleh in razmerja mikroorganizmov iz različnih skupin pred in po obdelavi s pesticidi.

Neposredni vpliv na tla je ovrednoten z več kazalniki, ki se uporabljajo v znanosti o tleh. Bodite prepričani, da ocenite učinek zdravil na glavne skupine mikroorganizmov v tleh, kar se izvede z določitvijo njihove prisotnosti v tleh in razmerjem mikroorganizmov različnih skupin do zdravljenja in po obdelavi s pesticidom.

Poleg tega se določi aktivnost nitrificirajočih bakterij ter dušičnih fiksatov - azotobakterja. Zaviranje nitrificirajočih bakterij povzroči kršitev presnove dušika in kopičenje strupenih nitratov v tleh.

Talni mikroorganizmi imajo različno občutljivost na insekticide. Z zapletom celične strukture mikroorganizmov opazimo povečanje občutljivosti na te spojine. Občutljivost nekaterih skupin mikroorganizmov na insekticide raste zapored: bakterije, aktinomicete, glive. Tudi med bakterijami so nitrificirajoče in nekatere aerobne bakterije, ki razgrajujejo celulozo, bolj občutljive na insekticide kot azotobakter. Zato lahko dolgotrajna in sistematična uporaba insekticidov povzroči nekaj prestrukturiranja mikrobne cenoze tal in kopičenja celuloze rastlinskih ostankov v njej.

Fungicidi, ki se uporabljajo za preliv semen, negativno vplivajo na mikrofloro prsti. Pripravki, ki se uporabljajo za zaščito rastlin pred boleznimi v rastni sezoni, ne vplivajo na število talnih mikroorganizmov.

Herbicidi se v tleh razgradijo razmeroma hitro in uporaba v priporočenih normah na splošno ne vpliva negativno na mikrofloro tal. Z njihovim neposrednim vnosom v tla, zlasti v povišanih odmerkih, opazimo začasne preureditve mikroflore. Včasih pride do kratkega obdobja depresije aktivnosti mikroflore, ki se obnovi zaradi pojava stabilnih mutantnih oblik ali zaradi tvorbe encimov, ki hidrolizirajo zdravilo.

Vsa sodobna zdravila so glede na hitrost razkroja zdravila v okolju razdeljena v šest skupin:

1. obdobje razgradnje manj kot tri mesece-
2. tri do šest mesecev-
3. šest do dvanajst mesecev-
4. dvanajst do osemnajst mesecev-
5. dve leti-
6. s celotno razgradnjo več kot dve leti.

Očitno je, da hitrost razpadanja pesticida ni odvisna le od njegovih fizikalno-kemijskih lastnosti in strukture, temveč tudi od tal in podnebnih razmer v regiji. Torej razpadanje katerega koli organskega pesticida poteka hitreje v vročem in vlažnem podnebju kot v hladnem in suhem. V zvezi s tem je pogojna zgornja razvrstitev pesticidov glede na hitrost njihovega razkroja v okolju, ker se bo isti pripravek v različnih podnebnih razmerah razkrojil v različnem časovnem obdobju (sl.).

V odvisnosti od okolja se dejavniki, ki vplivajo na razgradnjo strupenih snovi, spreminjajo. V ozračju so hlapi pesticidov izpostavljeni sončni svetlobi, vodi in kisiku, ponekod pa tudi ozonu. Glavne reakcije razgradnje pesticidov v ozračju so: hidroliza z vodno paro, oksidacija s kisikom in ozonom ter fotokemične transformacije. Intenzivnejša je osvetlitev, hitrejša je razgradnja zdravila v atmosferi. Poleg tega se del droge razprši v zgornji atmosferi. V večini primerov se razkroj zdravil zgodi dovolj hitro in se konča v nekaj urah. Vendar pa ni vedno fotokemično razkroj s tvorbo najpreprostejših produktov oksidacije začetnega pesticida. V nekaterih primerih nastajajo zapleteni kondenzacijski produkti, ki nato padejo v vodna telesa in v tla, kjer pride do njihovega nadaljnjega uničenja. To še posebej pogosto opazimo za kompleksne spojine, ki vsebujejo dušik, kot so substituirana sečnina ali dinitroanilini..

V vodnih sistemih razpad pesticidov ne vključuje samo kemičnih dejavnikov (reakcije oksidacije in hidrolize), temveč tudi hidrobionte, v telesu katerih pride do razgradnje zdravil. Obstojna zdravila se lahko kopičijo v telesu vodnih organizmov, kar v nekaterih primerih negativno vpliva na vitalno aktivnost, včasih pa vodi v njihovo smrt. V vodnem okolju se hitro uničijo organske fosforjeve spojine, sintetični piretroidi, estri karboksilne kisline, karbaminska kislina in derivati ​​tiokarbaminske kisline, sečninski herbicidi itd..

Fotokemična razgradnja pesticidov v vodnem okolju se dogaja v različnih smereh, predvsem pa s tvorbo na koncu enostavnih izdelkov.

Pesticidi v tleh so spremenjeni ali popolnoma razpadli kot posledica fizikalno-kemijskih procesov, mikrobiološkega razpada, absorpcije višjih rastlin, talne favne. Odstranjujejo jih iz tal zaradi vremenskih vplivov, izhlapevanja z vodno paro, izpiranja z vodo, odstranjevanja rastlin.

Posamezni postopki razpadanja pesticidov v tleh so v veliki meri odvisni ne le od njihovih lastnosti, temveč tudi od lastnosti tal, podnebnih in okoljskih dejavnikov..

Pesticidi, vneseni v tla, zmanjšujejo njihovo biološko aktivnost zaradi adsorpcije s svojimi talnimi koloidi. V tla, ki vsebuje humus, se poveča stopnja adsorpcije večine insekticidov in herbicidov v primerjavi s ilovico. Ugotovljena je odvisnost adsorpcije od pH in hidrolatne kislosti tal. Na primer, adsorpcija 2,4-D in 2M-4X se poveča z zmanjšanjem pH raztopine tal. Poleg vsebnosti in lastnosti tal v humusu sta za adsorpcijo pripravkov pomembna mehanska sestava in vsebnost glinenih in svilnih frakcij tal..

Padavine in temperatura vplivajo tudi na adsorpcijo strupenih snovi. To je praktičnega pomena, saj nanašanje herbicidov v tla v hladnem in vlažnem vremenu spremlja njihova adsorpcija v površinski plasti tal, tako da se ohranijo pred izpiranjem in razpadom..

Izguba pesticidov iz tal zaradi izhlapevanja z vodno paro je značilna predvsem za herbicide z visokim parnim tlakom, kot so gesagard, dual, eradikan, treflan. Vključitev takšnih pripravkov takoj po škropljenju zemlje znatno zmanjša njihove izgube v obliki hlapov.

Pesticidi se lahko razgradijo pod vplivom sončne svetlobe. Poleg tega v procesu fotooksidacije nekaterih od njih, pa tudi presnovkov, pomembno vlogo pripada dolgo valovno ultravijolično sončno sevanje (290-400 mmk). Pod vplivom sončnega sevanja tako herbicidi kot insekticidi izgubijo strupenost..

E.M. Mishustin (1964) je poudaril, da ne obstajajo oblike organskih naravnih in umetnih spojin, ki se ne bi uporabljale kot vir hrane za nekatere vrste talnih mikroorganizmov. Bakterije, ki sodelujejo pri preoblikovanju in razstrupljanju pesticidov, se večinoma nanašajo na nesporne oblike: Pseudomonas, Arthrobacter, Mycobacterium.

V redu Actinomycetales največji interes je rod Nocardia. Med spodnjimi glivami so vrste, povezane s Fusarium, Aspergillus, Pénicillium. Toda učinkovita razstrupljanja se pojavijo le, kadar se zdravila uporabljajo v koncentracijah, ki za te organizme niso strupene..

Za povečanje vloge mikroorganizmov pri preoblikovanju pesticidov je treba v tla vnesti aktivne oblike in ustvariti ustrezne pogoje za njihovo življenje.

Mehanizem presnove pesticidov pod vplivom mikroorganizmov v tleh je omejen na naslednje glavne reakcije: dehalogenacija, alkilacija, oksidacija, redukcija, hidrolizno cepitev eterske vezi.

Dealkilacija je nehidrolitična pot razkroja v tleh nekaterih skupin herbicidov, kot so eterski vezani herbicidi (2,4-D, 2M-4X).

Hidrolitična pot razkroja v tleh je značilna za pesticide, ki vključujejo estre in amide.

Velikega pomena pri razgradnji insekticidov in herbicidov je njihova oksidacija v tleh s pomočjo mikroorganizmov. Med sodobnimi insekticidi so sintetični piretroidi na splošno bolj odporni na mikrobiološko razgradnjo kot organofosfati in karbamati..

Fungicidi, ki se uporabljajo za obdelavo semen in škropljenje rastlin v rastni sezoni, se pod vplivom mikroflore manj razgradijo v tleh zaradi močnega baktericidnega in fungicidnega učinka..

Absorpcija in odstranjevanje pesticidov iz tal rastlin je v veliki meri odvisna od njihovih vrstnih značilnosti. Po nekaterih poročilih se pod enakimi pogoji (vrsta tal, njena temperatura in vlažnost, stopnja porabe zdravil) iz tal odstranjuje manj insekticidov na območjih, kjer gojijo grah in krompir, najbolj pa - kjer gojijo koruzo. Na splošno se na posevkih vrst in na parnem polju intenzivneje razstruplja pesticidi, kar je povezano z aktivnimi mikrobiološkimi procesi.

Posebna vloga pri odstranjevanju herbicidov iz zemlje pripada rastlinam, ki so na te snovi odporne zaradi prisotnosti v njih mehanizmov hitre razstrupljanja z uporabo encimskih sistemov. Hitrost razpadanja pesticidov je odvisna tudi od starosti rastlin. Pri mladih rastlinah se ta proces pojavlja hitreje kot pri starih, zaradi večje fiziološke aktivnosti.