Вплив фунгіцидів на еколого-токсикологічну безпеку в системі ґрунт-виноград

А.А. Волкова, науковий співробітник, кандидат с.-г
Державна наукова установа Північно-Кавказький зональний науково-дослідний інститут садівництва і виноградарства Російської сільськогосподарської академії, Росія, 350901, м. Краснодар, вул. 40 років Перемоги, 39

ВПЛИВ ФУНГІЦИДІВ НА ЕКОЛОГО-ТОКСИКОЛОГІЧНУ БЕЗПЕКУ В СИСТЕМІ ГРУНТ-ВИНОГРАД

Наведено порівняльну характеристику системних та контактних фунгіцидів, що застосовуються проти основних грибкових захворювань виноградників, з точки зору їх впливу на еколого-токсикологічну ситуацію в системі “ґрунт – рослина – виноградна продукція”. Наведено кількісні дані про наявність метаболітів вихідних препаратів у ґрунті після попереднього вегетаційного періоду.

Ключові слова: виноградники, залишки, фунгіциди, рухома активна мідь, метаболіти.

Порівняльна характеристика фунгіцидів системної та контактної дії, спрямованих проти основних грибкових хвороб виноградників, рівняння за впливом на екотоксикологічну ситуацію в системі «ґрунт – рослина – продукція винограду» Кількісні дані щодо наявності метаболітів вихідного препарату в ґрунті після попередньої вегетації.

вступ.

Серед небезпечних забруднювачів екосистем найбільшу увагу привертають системні та контактні фунгіциди. У зв'язку з виробничою необхідністю їх щорічно використовують на виноградниках з багаторазовими обробками. Екологічні та токсикологічні наслідки цих препаратів ще недостатньо вивчені, а наявна інформація часом суперечлива. Більшою мірою це стосується досліджень щодо сучасних фунгіцидів, які за певних умов, на тлі підвищеного багаторічного антропогенного навантаження на виноградники, яскраво виявляють свої кумулятивні та інші негативні властивості.
У деяких роботах, присвячених наслідкам дії пестицидів на екосистему, недостатньо уваги приділяється прихованій токсичності їх метаболітів, які можуть бути екологічно та токсикологічно небезпечнішими за вихідні сполуки [1,2].
Проти багатьох хвороб виноградної лози застосовують системні та контактні фунгіциди, що відрізняються за хімічним складом, тривалістю захисної дії, ступенем фіто- та екотоксичності. Маючи різноманітні фізико-хімічні властивості, вони різнобічно впливають на еколого-токсикологічний стан сільськогосподарських угідь, на імунітет рослин та їх подальшу стійкість до стресових ситуацій [3], здебільшого це стосується багаторічних насаджень, зокрема промислових виноградників. Проте це питання практично не висвітлюється в наукових публікаціях [4, 5].

Матеріали та методи.

Об'єкти дослідження - грунт виноградника, виноград. Відбір зразків грунту і ягід для аналізу проводили на дослідних ділянках Таманської зони виноградарства Краснодарського краю. Аналізи визначили вміст у пробах залишків отруйних речовин. При цьому ми керувалися методичними вказівками та затвердженими методиками [6-8]. Інструментальні роботи з визначення залишкової кількості пестицидів у пробах ґрунту та винограду проводились в акредитованій токсикологічній випробувальній лабораторії РАСХА. В досліджуваних об’єктах методом високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ) визначали залишки препаратів групи бензимідазолів; препарати групи триазолів і дитіакарбаматів визначали методом газової хроматографії (ГХ) за затвердженими методиками [9]. Використані методи дозволили ідентифікувати токсичні залишки вихідних препаратів та періоди їх напіврозпаду. Для визначення метаболізму мідьвмісних препаратів використовували метод атомно-абсорбційної спектрометрії з полум'яним розпиленням. Математичну обробку цифрового матеріалу проводили за допомогою дисперсійного аналізу [10, 11].

Результати та обговорення.

В результаті багаторічних досліджень в акредитованій токсикологічній випробувальній лабораторії СКЗНІІСіВ накопичено велику кількість експериментальних даних щодо вивчення фунгіцидів і процесів деградації оброблених ними виноградників [3-5, 12]. Останні результати, отримані лабораторією, відстежують детоксикацію залишків фунгіцидів у метаболіти токсичних проміжних продуктів періоду напіврозпаду. Встановлено, що низка хімічних речовин, використання яких після короткочасної перерви було відновлено на виноградниках, разом із токсичними метаболітами на сьогодні становлять підвищену екологічну та токсикологічну небезпеку.
Обстеження ґрунту навесні, перед обробкою та визначення його забрудненості фунгіцидами основних груп хімічних сполук, які застосовувалися на виноградниках у попередні роки, підтвердило нерівномірне накопичення та збереження їх залишків у ґрунті насаджень винограду (табл. 1).
Швидкість розкладання фунгіцидів як системної, так і контактної дії визначається в основному фізико-хімічними властивостями самих препаратів, об'єкта, який вони обробляють, і показниками екологічного стану навколишнього середовища. Процеси трансформації та транслокації пестицидів в екосистемі ґрунт-рослина активізуються протягом вегетаційного періоду і сильно залежать від погодних умов. Так, наприклад, встановлено, що метеорологічні умови періоду перед початком вегетації 2008-2009 рр. були сприятливими для активного розщеплення фунгіцидів у ґрунті виноградників.
Аналіз урожаю 2010 р. на визначення вмісту токсичних решток, як «фонових», так і отриманих у результаті сезонних обробок, підтвердив висновок про можливість накопичення у винограді надлишкових кількостей токсикантів з-поміж фунгіцидів системного та контактного типу (табл. 2).
У винограді врожаю 2010 року виявлено надлишкові токсичні залишки від усіх використовуваних системних фунгіцидів, таких як триазоли, бензимідазоли та дитіокарбамати (Байлетон, Топаз, Фалькон, Ридоміл, Колфуго Супер, Полірам). Таким чином, залишки фунгіцидів у винограді виникають внаслідок:

накопичення «фонових» фунгіцидів;

накопичення «сезонних» фунгіцидів, тобто внесених у вегетаційний період поточного року.

За результатами аналізу столового винограду (сорти Августин, Восторг, Молдова) виявлено токсичні залишки рухомої активної форми міді – 0,74-1,81 мг/кг; метірам (діюча речовина препарату Кабріо Топ) – 0,01 мг/кг; тріадемефон (пр. Байзафон) – 0,063-0,187 мг/кг та БМК (пр. Колфуго Супер) – 0,06 мг/кг (табл. 2).

Таблиця 1
Токсичні залишки в ґрунті ділянок сортів Каберне Совіньон, Совіньон, Б’янка, Августин (середні дані, весна 2010 р.)

Пестициди	Залишки, мг/кг		ГДК, мг/кг
	хв	макс
	Таманська виноградарська підзона
мідьвмісні фунгіциди (п.а. форма)	0,9	2.54	3.0
бензімідазоли	0,06	0,28	0,1
триазоли	не оновлено	0,018	0,02-0,03
дитіокарбамати	не оновлено	Не оновлено	0,1-0,6

Таблиця 2
Токсиканти у сортах винограду Каберне Совіньон, Совіньон, Б’янка, Августин, Восторг, Молдова (середні дані, урожай 2010 р.)

Пестициди	Залишки, мг/кг		ГДК, мг/кг
	високий	технічний
мідьвмісні фунгіциди (мідь)	0,74-1,81	1,05-2,16	5.0
стробілурини	-	0,011-0,14	0,2
дитіокарбамат (метірам)	0,01	0,016-0,12	0,02
триазоли	0,063-1,87	0,086-0,21	0,05
дитіокарбамати (манкоцеб)	не оновлено	0,084-1,25	0,1
бензімідазоли	0,06	0,06-0,35	0,2

У технічних сортах винограду виявлено сліди рухомо-активної міді - 1,05-2,16 мг/кг; манкоцеб (діюча речовина препарату Ридоміл Голд) - 0,084-0,125 мг/кг; триадемефон (а.в. Байзафон) - 0,086-0,21 мг/кг; БМК (діюча речовина препарату Колфуго Супер) - 0,06-0,35 мг/кг; метірам (діюча речовина препарату Кабріо Топ) – 0,016-0,12 мг/кг; стробілурин - 0,011-0,14 мг/кг. Токсиканти з числа системних фунгіцидів виявлено як у ґрунті (бензимідазоли), так і у винограді (бензимідазоли, триазоли, дитіокарбамати) у кількості, що перевищує встановлені гігієнічні нормативи.
Таким чином, для мікрофлори ґрунту та для продуктів виникла небезпека контамінації системними препаратами та їх токсичними метаболітами. Встановлено, що мідьвмісні фунгіциди (мідь у рухомо-активній формі), близькі за принципом дії до контактних фунгіцидів, не становлять серйозної еколого-токсикологічної небезпеки для екосистеми ампелоценозів.

Висновок. Комплексне аналітичне дослідження післядії системних та контактних фунгіцидів з метою встановлення їх еко- та фітонебезпечності передбачає вивчення впливу залишків фунгіцидів та їх метаболітів на агробіоценоз насаджень винограду. Виявлені токсичні залишки фунгіцидів впливають на об’єкти, які вони обробляють, а за своїм призначенням негативно впливають на мікрофлору ампелоценозів, збереження якої має підвищити імунітет і довголіття врожаю.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

Ласковський Д.А. Огляд досліджень пестицидів у ґрунті для прогнозування їх поведінки / Д.А. Ласковскі, Р.Л. Сванн, П.Дж. Маккалл та ін. // Прогнозування поведінки пестицидів у навколишньому середовищі. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984. – С. 85-93.

Федоров Л.А. Пестициди – токсичний удар по біосфері і людині / Л.А. Федоров, А.В. Яблоков. - М.: Наука, 1999. - 462 с.

Воробйова Т.Н. Пестициди – фактор стресу для рослин винограду та агротехнічні прийоми послаблення їх екологічно негативної наслідки / Т.Н. Воробйова, А.А. Волкова, Ю.А. Вітер, Є.Г. Юрченко // Методи та прийоми підвищення стресостійкості плодових культур і винограду: Зб. матер. Міжн. заочна науково-практична конференція (10 липня-21 серпня 2009 р.). Краснодар: ГНУ СКЗНИИСиВ, 2009. - 177 с.

Воробйова Т.Н. Залишки фунгіцидів у ґрунті та винограді та їх дія на мікрофлору виноградної лози / Т.Н. Воробйова, А.А. Волкова, Є.Г. Юрченко // Виноробство і виноградарство, No 4. - 2009. - С. 41-42.

Воробйова Т.Н. Екологічна оптимізація використання фунгіцидів у виноградарстві Тамані (дослідження, інноваційні розробки) / Т.Н. Воробйова, А.Н. Макеєва. - Краснодар: ТОВ «Просвещение-ЮГ», 2007. - 176 с.

Воробйова Т.Н. Токсикологічна оцінка ґрунтів виноградників / Методичні вказівки / Т.Н. Воробйова. —     Краснодар, 1991. — 14 с.

Методи визначення слідових кількостей пестицидів у харчових продуктах, кормах та зовнішньому середовищі. Довідник. T.2. - М.: Колос, 1992. - 565 с.

Рекомендації щодо розрахунку вмісту та динамічних показників агрохімічних токсикантів у ґрунті та рослинах. - М.: Цинао, 1987. - 37 с.

Методи контролю. Хімічні фактори. Визначення залишків пестицидів у харчових продуктах, сільськогосподарській сировині та об'єктах довкілля: Зб. методичні вказівки. — Вип. 4. – Частина 1. – МУК 4.1.1426 – 4.1.1429-03. - М.: МОЗ Росії, 2004. - 211 с.

Вовк В.Г. Статистична обробка експериментальних даних. - М.: Колос, 1966. - 259 с.

Веденяпін Г.В. Загальна методика експериментальних досліджень та обробки експериментальних даних. Видання третє, доповнене та перероблене. - М.: Колос, 1973. - 199 с.

Воробйова Т.Н. Методи еколого-токсикологічної оцінки та агробіологічної реабілітації промислових виноградників / Т.Н. Воробйова, А.А. Волкова, Ю.А. Вітер // Методичні вказівки та науково-практичне керівництво. - Краснодар: ТОВ «Просвещение-Юг», 2009. - 71 с.