Влияние фунгицидов на эколого-токсикологическую безопасность в системе почва-виноград

А.А. Волкова, н.с., к.с.-х.н.
ГНУ Северо-Кавказский зональный НИИ Садоводства и Виноградарства Россельхозакадемии, Россия, 350901, г. Краснодар ул. 40 лет Победы, 39

ВЛИЯНИЕ ФУНГИЦИДОВ НА ЭКОЛОГО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ В СИСТЕМЕ «ПОЧВА-ВИНОГРАД»

Показана сравнительная характеристика фунгицидов системного и контактного действия применяемых против основных грибных заболеваний на виноградниках с точки зрения влияния их на эколого-токсикологическую ситуацию в системе «почва - растение - виноградная продукция». Приведены количественные данные об наличие метаболитов исходных препаратов в почве после предыдущей вегетации.

Ключевые слова: виноградники, остатки, фунгициды, медь подвижно-активной формы, метаболиты.

The comparative characteristics of systemic fungicides and contact action directed against the major fungal diseases in vineyards equations in terms of their effect on eco-toxicological situation in the system «soil - plant - grape products. Quantitative data on the presence of metabolites of parent drug in the soil after the previous growing season.

Введение.

Из числа опасных загрязнителей экосистем наибольшее внимание привлекают фунгициды системного и контактного действия. Они, в силу производственной необходимости, ежегодно применяются на виноградниках при многократных обработках. Эколого-токсикологическое последействие этих препаратов еще мало изучено, а имеющаяся информация носит порой противоречивый характер. Это в большей мере относится к исследованиям, касающимся современных фунгицидов, которые в определенных условиях, на фоне повышенной многолетней антропогенной нагрузки на виноградники, ярко проявляют свои кумулятивные и другие негативные свойства.
В некоторых работах, посвященных последействию пестицидов на экосистему, недостаточное внимание уделено скрытой токсичности их метаболитов, которые экологотоксикологически могут быть более опасны, нежели исходные соединения [1,2].
Против многочисленных болезней, поражающих виноградные насаждения, применяются системные и контактные фунгициды, различающиеся химическим составом, сроком защитного действия, степенью фито- и экотоксичности. Обладая различными физико-химическими свойствами, они оказывают многообразное влияние на эколого-токсикологическое состояние агроугодий, на иммунитет растений и их дальнейшую устойчивость к стрессовым ситуациям [3], и большей частью касается многолетних насаждений, в частности, промышленных виноградников. Однако этот вопрос в научных публикациях практически не освещен [4, 5].

Материалы и методы.

Объекты исследований -  почва виноградников, виноград. Отбор образцов почвы и ягод для анализа производился на опытных участках Таманской виноградарской зоны Краснодарского края. Анализами определялось содержание в пробах остатков токсичных веществ. При этом руководствовались методическими указаниями и утвержденными методиками [6-8]. Инструментальные работы по определению остаточных количеств пестицидов в пробах почвы и винограда выполнялись в аккредитованной испытательной токсикологической лаборатории ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии. В изучаемых объектах остатки препаратов группы бензимидазолов определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), препаратов группы триазолов, дитиакарбаматов - газовой хроматографией (ГХ) по утвержденным методикам [9]. Используемые методы позволяли выявить токсичные остатки исходных препаратов и продуктов их полураспада. Для определения метаболизма медьсодержащих препаратов использовался метод атомно-абсорбционной спектрометрии с пламенной атомизацией. Математическую обработку цифрового материала выполняли с помощью дисперсионного анализа [10, 11].

Результаты и обсуждение.

Аккредитованной испытательной токсикологической лабораторией СКЗНИИСиВ в результате многолетних исследований накоплен большой объем опытно-экспериментальных данных по изучению фунгицидов и процессов деградации обрабатываемых ими виноградников [3-5, 12]. В новейших результатах, полученных лабораторией, прослеживается детоксикация остатков фунгицидов с образованием метаболитов промежуточных токсичных продуктов полураспада. Установлено, что ряд химических веществ, применение которых возобновилось на виноградниках после некоторого перерыва, совместно с токсичными метаболитами в настоящее время представляют повышенную эколого-токсикологическую опасность.
Обследование почвы весной, до проведения обработок и определение ее загрязненности фунгицидами основных групп химических соединений, применяемых на виноградниках в предыдущие годы, подтвердило неравномерность накопления и сохранения их остатков в почве виноградных насаждений (табл. 1).
Скорость процессов распада фунгицидов как системного, так и контактного действия определяется, в основном, физико-химическими свойствами самих препаратов, обрабатываемого ими объекта и показателями экологического состояния окружающей среды. Процессы трансформации и транслокации пестицидов в экосистеме «почва-растение» активизируются во время вегетации и находятся в большой зависимости от погодных условий. Так, к примеру, было определено, что метеорологические условия периода, предшествующего началу вегетации 2008-2009 гг., благоприятствовали активному распаду фунгицидов в почве виноградников.
Анализ урожая 2010 г. для определения содержания в нем токсичных остатков как «фоновых», так и полученных в результате сезонных обработок, подтвердил вывод о возможности накопления в винограде токсикантов в избыточных количествах из числа фунгицидов системного и контактного типа действия (табл. 2).
В ягодах винограда урожая 2010 г. обнаруживались избыточные токсичные остатки из числа всех применяемых системных фунгицидов, таких как триазолы, бензимидазолы и дитиокарбаматы (Байлетон, Топаз, Фалькон, Ридомил, Колфуго Супер, Полирам). Таким образом, остатки фунгицидов в винограде имеют место в результате:

1.  накопления «фоновых» фунгицидов;
2.  накопления «сезонных» фунгицидов, т.е. применяемых в период вегетации текущего года.

По результатам анализа винограда столового направления использования (сорта Августин, Восторг, Молдова) выделены токсичные остатки подвижноактивной формы меди - 0,74-1,81 мг/кг; метирама (д.в. препарата Кабрио Топ) - 0,01 мг/кг; триадемефона (д. в. Байзафона) - 0,063-0,187 мг/кг и БМК (д.в. Колфуго Супер) - 0,06 мг/кг (табл. 2).

Таблица 1
Токсичные остатки в почве участков сортов Каберне-Совиньон, Совиньон, Бианка, Августин (средние данные, весна 2010 г.)

Таблица 2
Токсиканты в винограде сортов Каберне-Совиньон, Совиньон, Бианка, Августин, Восторг, Молдова (средние данные, урожай 2010 г.)

В технических сортах винограда обнаружены остатки меди подвижно-активной формы - 1,05-2,16 мг/кг; манкоцеба (д.в. препарата Ридомил Голд) - 0,084-0,125 мг/кг; триадемефона (д.в. Байзафона) - 0,086-0,21 мг/кг; БМК (д.в. препарата Колфуго Супер) - 0,06-0,35 мг/кг; метирама (д.в. препарата Кабрио Топ) - 0,016-0,12 мг/кг; стробиллурина - 0,011-0,14 мг/кг. Токсиканты из числа системных фунгицидов обнаруживались и в почве (бензимидазолы), и в винограде (бензимидазолы, триазолы, дитиокарбаматы) в количествах, превышающих установленные гигиенические нормы.
Таким образом, для почвенной микрофлоры и для продукции наблюдалась опасность загрязнения препаратами системного действия и их токсичными метаболитами. Было установлено, что медьсодержащие фунгициды (медь в подвижно-активной форме), относящиеся по принципу действия к контактным фунгицидам, не представляют серьезной эколого-токсикологической опасности экосистеме ампелоценозов.

Заключение. Комплексное аналитическое рассмотрение последействия системных и контактных фунгицидов для установления их эко- и фитоопасности предусматривает изучение влияния остатков фунгицидов и их метаболитов на агробиоценоз виноградных насаждений. Обнаруживаемые токсичные остатки фунгицидов оказывают влияние на обрабатываемые ими объекты и, в силу своего назначения, негативно воздействуют на микрофлору ампелоценозов, сохранение которой должно повышать иммунитет и долголетие культуры.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ласковски Д.А. Обзор исследований пестицидов в почве с целью прогнозирования их поведения / Д.А. Ласковски, Р.Л. Сванн, П. Дж. Маккал и др. // Прогнозирование поведения пестицидов в окружающей среде. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — С. 85-93.
2. Федоров Л.А. Пестициды — токсический удар по биосфере и человеку/ Л.А. Федоров, А.В. Яблоков. — М.: Наука, 1999. — 462 с.
3. Воробьева Т.Н. Пестициды — фактор стресса для виноградного растения и агротехнические приемы релаксации их экологически негативного последействия / Т.Н. Воробьева, А.А. Волкова, Ю.А. Ветер, Е.Г. Юрченко // Методы и способы повышения стрессоустойчивости плодовых культур и винограда: Сб. матер. Междунар. дистанционной научно-практической конференции (10 июля-21 августа 2009 г.). Краснодар: ГНУ СКЗНИИСиВ, 2009. - 177 с.
4.  Воробьева Т.Н. Остатки фунгицидов в почве и винограде, и их влияние на микрофлору виноградной лозы /Т.Н. Воробьева, А.А. Волкова, Е.Г. Юрченко // Виноделие и виноградарство, № 4. — 2009. — С. 41-42.
5.  Воробьева Т.Н. Экологическая оптимизация применения фунгицидов в виноградарстве Тамани (исследования, инновационные разработки)/ Т.Н. Воробьева, А.Н. Макеева. — Краснодар: ООО «Просвещение-ЮГ», 2007. — 176 с.
6.  Воробьева Т.Н. Токсикологическая оценка почв на виноградниках/ Методические указания / Т.Н. Воробьева. —      Краснодар, 1991. — 14 с.
7.  Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде. Справочник. Т.2. - м.: Колос, 1992. - 565 с.
8.  Рекомендации по расчету содержания и динамических параметров агрохимических токсикантов в почве и растениях. - м.: ЦИНАО, 1987. - 37 с.
9.  Методы контроля. Химические факторы. Определение остаточных количеств пестицидов в пищевых продуктах, сельскохозяйственном сырье и объектах окружающей среды: Сб. методических указаний. — Вып. 4. — Ч. 1. — МУК 4.1.1426 — 4.1.1429-03. — М.: Минздрав России, 2004. — 211 с.
10.  Вольф В.Г. Статистическая обработка опытных данных. — М.: Колос, 1966. — 259 с.
11. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. Третье издание, дополненное и переработанное. — М.: Колос, 1973. — 199 с.
    
12. Воробьева Т.Н. Методы эколого-токсикологической оценки и агробиологической реабилитации промышленных виноградников /Т.Н. Воробьева, А.А. Волкова, Ю.А. Ветер // Методические указания и научно-практическое руководство. - Краснодар: ООО «Просвещение-Юг», 2009. - 71 с.