Агрохимия, 2020, № 10, стр. 51-57

ВВЕДЕНИЕ

Целевое использование современных десикантов, значительная часть которых одновременно имеет также статус гербицидов сплошного действия, связано с воздействием на посевы целого ряда полевых культур на стадии созревания урожая. Решаемые с помощью десикации задачи в первую очередь направлены на снижение до определенного уровня и выравнивание в посеве влажности убираемой продукции. В спектр применения этой группы средств чаще всего попадают зерновые, зернобобовые, масличные культуры, лен-долгунец и картофель. Сроки проведения обработок могут составлять от 7–10 сут у зерновых культур и до 28 сут – у льна до уборки урожая или ориентироваться на состояние посева. Показателем для обработки десикантами может быть влажность зерна на уровне <30%, побурение семян у рапса, бобов – у сои и корзинок – у подсолнечника, у картофеля – завершение формирования клубней. У льна-долгунца в качестве дополнительного фактора оценочным критерием выступает еще и наличие засоренности посевов однолетними сорняками [1].

Естественно, что основными из позитивных результатов десикации выступают улучшение экономических, в том числе за счет сокращения сроков, показателей при проведении уборочных работ и повышение сохранности урожая. Из негативных моментов в этом случае в первую очередь следует указать на определенные сложности присутствия в продукции растениеводства остаточных количеств десикантов и/или их метаболитов [2–4]. В отношении данной группы пестицидов изыскания ведутся уже давно в направлении расширения и одновременно совершенствования ассортимента, а также контроля уровней деградации их остатков в полученном урожае. В число решаемых за счет десикации задач бесспорно входит не только стабилизация показателей во влиянии на влажность урожая и засоренность посевов к уборке в текущем сезоне, но и наличие сорняков в посевах последующей культуры севооборота.

Фактически весь процесс регистрации и применения пестицидов, предназначенных для предуборочной обработки посевов, контролируют и обязательно основывают на многочисленных и разносторонних исследованиях, анализах, экспертизах и тестированиях. Однако важнейшим модернизирующим блоком пока выступает расширение сферы применения уже проверенных, и прежде всего из группы гербицидов, препаратов [5, 6].

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

В исследование были включены препараты из состава средств, предназначенных для проведения десикации и представленных на изучение в связи с возможным использованием их для обработки посевов и посадок полевых культур. Для закладки опытов использовали посевы сортов культур, соответствующих региональному районированию. Например, посевы пшеницы яровой в Свердловской обл. были представлены сортом Гранни, в Саратовской – Саратовской 70 и в Астраханской обл. – Саратовской 42.

В процессе изучения применяли оригинальную методологическую базу оценки безопасности и эффективности препаратов разного назначения, созданную при взаимодействии специалистов ВИЗР и ИЦЗР. В полевых условиях научно-исследовательские работы проводили преимущественно в соответствии с положениями “Методических указаний по регистрационным испытаниям гербицидов в сельском хозяйстве” [7] и “Методических указаний по регистрационным испытаниям пестицидов в части биологической эффективности” [8], гармонизированных с международными методиками ЕОЗР (1998 г.) и современными методиками ЕС (Bulletin OEPP/EPPO Bulletin 2014, 2017, 2018).

Аналитические исследования растительного материала и разработка методов определения остаточных количеств пестицидов базировались на оригинальных, подтвержденных в последнее время “Свидетельствами о метрологической аттестации” методических указаниях (МУК 4.1.3205-14; МУК 4.1.3266-15; МУК 4.1.3513-17 и некоторых других) по определению остаточных количеств действующих веществ (д.в.) пестицидов и по ряду позиций, связанных с наличием метаболитов этих д.в. в растительной продукции [9–11].

Количественное определение проводили на жидкостных хроматографах “Alliance” с флуоресцентным детектером и “ACQUITY” фирмы “Waters” с УФ-детектором и на хромато-масс-спектрометре Bruker EVOQ Cube, включавшим высокоэффективный жидкостный хроматограф и масс-спектрометр с тройным квадруполем [12–14].

Определяющие величины максимально допустимых уровней (МДУ) десикантов для зерновых культур согласно “Решения Комиссии таможенного союза от 28.05.2010 № 299 (ред. от 02.12.2015) “О применении санитарных мер в Евразийском экономическом союзе” соответствовали: дикват – 0.01, глюфосинат аммония – 0.4 и глифосат – 20 мг/кг [15].

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляли в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-1-6-2002 “Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений” [16].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Одной из самых перспективных составляющих ассортимента средств десикации выступают препараты, созданные на основе диквата [1]. Повышение интереса к этому действующему веществу обусловлено целым рядом причин, среди которых из общегосударственных преобладают возникшие в последнее время ограничения в отношении использования глифосатсодержащих средств, а из чисто производственных – повышение в ряде регионов страны потребности в десикации товарных и семенных посевов и посадок экономически важных культур. При этом используемые средства и технологии должны обеспечивать как высокую биологическую эффективность проводимых мероприятий, так и по последствиям максимально приближаться к экологически безопасным как для самой культуры, так и окружающей среды [3].

Реальность в плане развития десикации такова, что за последние 10 лет наличие в регистрации препаратов, правда почти без изменений с позиции представляющих их действующих начал, увеличилось более чем в 2 раза (табл. 1), но в общем их доля в каталоге зарегистрированных для применения пестицидов не превышает и 3% на фоне того, что по количественным характеристикам ассортимент последней редакции “Государственного каталога пестицидов …” (М., 2019) или в бумажной редакции “Список пестицидов и агрохимикатов …” [1] содержит более 1700 наименований.

При этом явно выделяются некоторые трансформации, происходящие в последнее время в наборе данной группы пестицидов. Они имеют определенное назначение и обусловлены наряду с повышением биологической эффективности еще и степенью безопасности. Эти изменения основываются на расширении сферы применения уже проверенных препаратов и регистрации средств, создаваемых с использованием ранее известных действующих веществ химического происхождения: т.е. большинство изученных в последние годы десикантов соответствуют статусу “расширение сферы” применения, опираясь на необходимость дальнейшего формирования ассортимента препаратов данной группы для таких культур как соя, нут, рапс, лен и все зерновые (табл. 2).

Этот подход, разумеется, не самый прогрессивный в совершенствовании ассортимента, но однозначно обеспечивает высокую степень универсальности. В том числе данное положение касается и препаративных форм, в каковых выпускают средства для десикации. Явное преимущество (49 препаратов из 52-х, разрешенных к применению) имеют водные растворы (ВР), что довольно существенно облегчает и унифицирует способы и технологии применения препаратов и технические средства для проведения мероприятий по их внесению. Однако и в этом плане имеются определенные изменения. Например, в процессе изучения на текущий момент среди десикантов уже присутствуют препараты в форме микроэмульсии (МЭ), водорастворимых гранул (ВГ) и гранул (Г). В целом объемы осуществляемых научно-исследовательских работ в рамках биологического тестирования и регистрации десикантов в последние сезоны имеют характеристики с показателями до 9-ти препаратов в год.

Что касается биологической эффективности, то даже такой путь расширения ассортимента обеспечивает стабилизацию показателей по снижению влажности урожая любой из зерновых и зернобобовых культур на уровне, в среднем превышающем 5% в абсолютных величинах или 20% – в относительных, и исключает существенные изменения урожайности при гарантированном сохранении качества продукции.

На этом фоне элементом повышения безопасности ассортимента десикантов и мероприятий по их внесению выступают исследования не только конкретизации регламентов применения, но и оценки содержания остаточных количеств в урожае обрабатываемых культур. Практической реализацией этого положения выступает разработка оригинальных методик контроля остатков действующих веществ пестицидов, в том числе и данной группы, в сельскохозяйственной продукции и объектах окружающей среды. Например, уже прошли метрологическую экспертизу и апробированы такие методы (МУК), как “Определение остаточных количеств глифосата в зеленой массе растений, зерне и соломе зерновых колосовых культур, зерне гороха, зерне кукурузы, семенах подсолнечника, рапса, льна, бобах сои, растительном масле, плодах и соке плодовых семечковых и плодовых косточковых, ягодах и соке винограда методом высокоэффективной жидкостной хроматографии” (МУК 4.1.3513-17), “Определение остаточных количеств диквата в зерне и соломе зерновых колосовых культур методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием” и “Определение остаточных количеств глюфосината аммония и его метаболита 3-метилфосфино-пропионовой кислоты в ботве и клубнях картофеля, зерне и соломе зерновых колосовых культур методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием”, которые после утверждения Роспотребнадзором РФ автоматически приобретут статус государственных, т.е. могут и должны использоваться для контроля содержания данных д.в. всеми аналитическими лабораториями, в задачи которых входит мониторинг окружающей среды, анализ сельскохозяйственной продукции и продуктов питания в рамках контроля остатков пестицидов.

Разработанные методики прошли тестирование в рамках оценки их надежности и полноты извлечения применяемых для десикации веществ. Они уже применены при оценке рисков, присутствующих в процессе десикации зерновых, так необходимой в целом ряде регионов возделывания этой группы культур. Контроль надежности методов с опорой на существующие пределы в количественном определении каждого из исследованных веществ проведен, в частности, на пшенице яровой (табл. 3).

Результаты исследований, проведенных с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии и в том числе с масс-спектрометрическим детектированием, указали на то, что данные разработки обеспечивают полноту извлечения всех охваченных изучением веществ на уровнях >80% при том, что по установленным требованиям для таких анализов этот показатель должен составлять ≥75%. На этом фоне максимальные (≈90%) величины показателей относятся к извлечению диквата в зерне и глифосата в соломе. Таким образом, предложенные методики позволяют гарантированно и с высокой достоверностью осуществлять контроль содержания действующих веществ десикантов, в том числе и метаболита глюфосината аммония, в растениях и элементах урожая зерновых культур.

Анализы с охватом 3-х основных зерновых культур в целом и отдельно каждого объекта исследования указали на определенную безопасность как десикации в целом, так и примененных для ее проведения средств (табл. 4). Например, опираясь на величины пределов количественного определения, диапазоны контроля концентраций (табл. 3) для исследованных веществ и установленные величины их МДУ в зерне, доказано, что при использовании любого из указанных десикантов присутствие его остаточных количеств к уборке в зерне не обнаруживалось. Что касается конкретно глюфосината аммония и его метаболита, то уровень их присутствия в растениях всех 3-х культур достигал безопасного уже на 8 сут после обработки; диквата в пшенице – на 12-е, в ячмене – на 14-е сут. Остатки д.в. после применения глифосатсодержащих препаратов обнаружены в соломе в количестве, близком к МДУ, до самой уборки яровых культур. Полученные данные позволили также утверждать, что при одинаковых нормах применения десикантов в озимой пшенице с 8-х сут снижение содержания любого из изученных веществ в 2–3 раза, в том числе и глифосата, идет интенсивнее.

Сравнительный анализ деградации остаточных количеств одного из препаратов для десикации в период от обработки до уборки урожая пшеницы яровой в разных климатических зонах страны указывал на наличие определенного влияния на процесс климатических, региональных условий (табл. 5). Установлено, что в растениях пшеницы яровой в течение 10 сут после применения десиканта лайфлайн, ВР (280 г/л) содержание определяемой части глюфосината аммония снижалось до предела обнаружения метода в образцах, отобранных в Астраханской обл., т.е. в более южной зоне страны. В Свердловской обл. процесс деградации имел гораздо меньшую скорость, и за указанный период величина показателя не достигла двукратного изменения. При этом в условиях Саратовской обл. снижение содержания глюфосината аммония было 8-кратным.

На этом фоне присутствие метаболита, образующегося в результате распада глюфосината аммония, во всех тестируемых образцах было менее продолжительным и отвечало критериям противоположной зависимости в отношении мест отбора проб. Концентрация 3-метилфосфино-пропионовой кислоты достигала максимума на 4-е сут после обработки, и данный метаболит присутствовал в растениях не более 1 нед. Особо следует указать, что в последующие сроки, т.е. позже 10 сут после обработки, в пробах и соломы, и зерна пшеницы яровой, отобранных в 3-х обозначенных точках, оба исследованные вещества обнаружены не были.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, тенденция, подкрепленная объективными факторами, среди которых присутствует экологическая безопасность, к расширению ассортимента десикантов есть, но фактически количественный блок таких препаратов в перечне существенно отстает от темпов прироста новых препаратов в составе тех же гербицидов. База для увеличения представляемых на регистрацию десикантов в России пока больше определяется расширением спектра защищаемых культур и одновременно ограничивается положениями и требованиями, предопределяющими развитие биологического земледелия.

В целом, на что указывали результаты проведенных исследований, применение десикации на зерновых культурах в установленные (за 2 нед до уборки урожая) регламентами сроки при использовании каждого из протестированных пестицидов не сопровождалось особыми или дополнительными рисками в любом из регионов возделывания этих культур.

Что касается отдельных действующих веществ, которые выступают основой для создания десикантов, то в этом случае обращают на себя внимание представители глифосатов, у которых сравнительно меньше скорость деградации, и снижение содержания данного д.в. ближе к МДУ зафиксировано лишь к 12-м сут после обработки. Причем в дальнейшем остаточные количества действующего вещества обнаруживали в соломе даже в момент уборки. В то же время в зерне глифосат в этот период не был зафиксирован ни в одной из проб.