Трудности классификации пестицидов и агрохимикатов с учетом механизмов их действия
К пестицидам относят не только средства защиты растений, но и регуляторы роста либо близкие к ним вещества (ингибиторы прорастания, дефолианты, десиканты). Агрохимикаты - удобрения, химические мелиоранты, а также кормовые добавки для сельскохозяйственных животных. Еще более обобщая, с точки зрения физиолога, пестициды действуют как регуляторные агенты (в позитивном либо негативном смысле), а агрохимикаты - как источники ресурсов для построения тела растения или сельскохозяйственного животного (впрочем, последнее нас мало касается). Кстати, согласно Федеральному закону от 19 июля 1997 г. N 109-ФЗ "О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами" (с изменениями и дополнениями), к пестицидам и агрохимикатам относятся средства как химического, так и биологического происхождения. Классификация здесь связана исключительно с характером действия, а не происхождением и природой препарата. Это принципиальный момент, многие почему-то его не видят, но сейчас речь не совсем о нем.
Казалось бы, в такой функциональной классификации все ясно, и никто не спутает удобрение с аналогом гормона или инсектицидом. Однако это впечатление сохраняется только на первый взгляд. При углубленном изучении ответов растения на различные элементы минерального питания было многократно доказано регуляторное действие последних. То же самое относится к сахарозе и аминокислотам. При нарастании объёма исследований взгляд на различные "нутриенты" (питательные вещества для растений органичесеой и неорганической природы включая транспортные формы углерода и азота в самом организме) как на сигнальные (то есть вызывающие уже в минимальных дозах/при невозможности использования как ресурс определенные, специфичные для данного вещества ответы) молекулы, сопоставимые по эффектам с фитогормонами и синтетическими регуляторами роста, только укрепился и расширился.
Стало ясно, что, например, нитрат - регулятор прорастания семян, роста и ветвления корней, пробуждения почек и роста побегов, цветения и старения органов растений. На гормональном уровне он вызывает перераспределение ауксина (ИУК), образование в разных частях растений цитокининов, распад АБК, а также регулирует чувствительность клеток к гормонам. У винограда, судя по некоторым статьям, похожее действие оказывают некоторые другие формы азота.
В отличие от нитрата и его аналогов, вызывающих интенсивный рост и мобилизацию углеводов на эти нужды, сахароза, напротив, стимулирует образование запасающей паренхимы, отложение углерода в его различных формах (от крахмала до антоцианов), торможение роста и переход в покой. На гормональном уровне - синергист (совместно действует, усиливает эффект) с АБК.
Вполне понятно, что в начале цикла роста активизируется корневая система, что усиливает поступление нитрата. В природе весной нередко наблюдается максимум его уровня в почвенном растворе. Это стимулирует различные ростовые процессы, в том числе формирование листовой поверхности, а в ней - фотосинтез. В результате в течение вегетации возрастает уровень сахарозы в тканях растения и начинают проявляться её эффекты - торможение роста, а затем и формирование почек, вызревание побегов, осеннее расцвечивание листьев. Цикл завершается тем, что сахароза переходит в запасную форму углерода - крахмал. В общих чертах вот такой цикл получается, естественно, осложненный вкладом других нутриентов, фотопериодизма, температуры и так далее.
В своё время я думал, что все исследования регуляторной роли элементов минерального питания и их аналогов пока ни к чему практически не привели, хотя перспективы в этом плане вполне понятны. В самом деле, с учётом различных отрицательных обратных связей (например, нитрат в итоге даёт глутамин и глутамат, а те тормозят эффекты нитрата на распределение ИУК и рост корней) и специфики действия различных концентраций (о ней уже писал в предыдущих постах) сложно представить себе условия с контролируемой концентрацией, например, нитрата непосредственно вокруг клеток растения.
Потом стали попадаться статьи прикладного плана, например, про удобрения с контролируемым высвобождением ДВ или разовое применение небольших доз нитрата на фоне аммонийного или мочевинного питания. То же и с аминокислотами, некоторые из которых успешно апробированы при защите растений и хранении продукции. Замечу, что эта апробация шла
в рамках научных исследований, и люди при этом точно не пострадали. Я сам вёл работу, например, с ингибитором на основе вольфрама или достаточно токсичным циклогексимидом, что было необходимо для понимания возможных механизмов действия нитрата.
За рубежом пошли дальше, и препараты на основе нутриентов как сигнальных агентов были зарегистрированы. Это стало понятно, когда в магазинах появились "удобрения на основе аминокислот", для которых позиционируется адаптогенное или регулирующее рост действие.
И вот тут возник определённый казус. И у нас, и за рубежом есть пестициды (в том числе регуляторы роста) и агрохимикаты. То есть надо классифицировать или так, или так. В принципе очевидно, что "удобрения", пусть даже на основе аминокислот, вполне могут пройти более строгий ценз на пути регистрации как регуляторы роста. При этом по ним появляется документ, подтверждающий их активность при условии применения по регламенту производителя. (Вполне очевидно, что, например, использование в завышенной дозе или нерекомендованной кратности может изменить эффект, хотя бы в силу концентрационной зависимости и отрицательных обратных связей. Этого не понимают, а потом ругают препараты.) Но чаще всего производитель идёт другим путем - регистрируется новое удобрение, зато в инструкции описывается его регулярное действие. Это проще и быстрее (с особенностями регистрации, разными для пестицидов и агрохимикатов, желающие могут ознакомиться на сайте Роспотребнадзора и сертифицированных для регистрации/испытаний этих групп препаратов организаций). Однако уже у потребителей возникает некоторое недоумение. Почему производитель пишет, что удобрение, например, защищает от болезней?
Чтобы не объяснять лишнего про сигнальное действие обычных в агрохимической практике ДВ (хотя в принципе какую-то часть информации по вопросу может найти практически любой желающий) и не влезать в необходимость дополнить классификацию (а кто будет это делать, проще и быстрее написать ТУ и даже оформить ГОСТ с указанием соответствующего эффекта препарата и тестов для его быстрого и однозначного определения), производители и запустили гуляющую везде идею, что, мол, хорошо кормленное растение и будет крепким, здоровым и иммунным. Всё бы ничего, только такая позиция вводит в искушение покормить получше. А от этого зачастую результат гораздо хуже (отрицательная обратная связь!). И никуда от этого не деться. А в итоге кто-то "обжигается" и начинает ругать направление в принципе.
Кстати, насколько должно отличаться "удобрение с регуляторным действием" от простого удобрения с тем же ДВ? И есть ли разница? Кроме меньшей дозировки? Разница, конечно, есть. Чтобы гарантировать определённый диапазон концентрации ДВ в тканях растения в окружающей клетки микросреде, надо, с одной стороны, иметь систему его дозированного высвобождения из связанного с носителем состояния, с другой - обеспечить транскутикулярное проникновение всей этой композиции. Плюс чтобы высвобождение было именно контролируемым, обеспечивающим поддержание концентрации в заданном интервале в достаточно широком диапазоне условий применения. Это при опрыскивании. При поливе ещё сложнее - надо обеспечить постоянство концентрации в почве на фоне взаимодействия с почвенно-поглощающим комплексом, вымывания, микробиологической деструкции... Поэтому препарат со стабильным регуляторным эффектом нутриентов - очень сложная химически штука, в которую заложено немалое количество идей.
Благодарю тех, у кого хватило терпения дочитать мой пост до конца. Если кому интересны детали - могу вплоть до передачи соответствующей литературы по электронной почте. Если будут вопросы по применению стандартных удобрений - с удовольствием отвечу.
С уважением, Андрей
Отправлено спустя 22 минуты 34 секунды:
Татьяна Бобровская, Татьяна, спасибо за интерес. Возьму с удовольствием.
Касаемо вашего вопроса. Вегетативное размножение винограда не слишком относится к вопросу адаптации к патогенам. (Не)успехи селекции в этом вопросе привели к тому, что из поля зрения ушёл один очень простой факт: большая часть иммунитета любого вида растений - наследие макроэволюции на уровне вида и более крупных таксономических единиц. С учётом того, что многие иммунные реакции растения достаточно универсальные, вопрос состоит в одном - насколько эффективно они запустились в данных условиях?
То есть помощь старым сортам винограда в долговременной перспективе, ИМХО, в том, чтобы на первых порах стимулировать иммунитет элиситорами и параллельно восстанавливать нормальное сообщество микроорганизмов и других видов в почве виноградника. Собственно, на этой стадии решения проблемы находятся некоторые форумчане, даже если применяемый элиситор - МФК или какой-нибудь хелат кальция. Вот даже с милдью и оидиумом справились, что вполне понятно с учётом имеющейся на сегодня накопленной в науке базы. А вот следующий этап несколько иной - на фоне уже имеющегося нормального биоценоза снижать нагрузку элиситорами. В итоге химия сохраняется только в объёме возмещения выноса элементов питания с урожаем с учётом вклада компоста из бытовых отходов и снижения вакуолярных запасов в ягодах (где лишние минеральные соли точно не нужны). А иммунитет стимулируют, например, симбиотические микроорганизмы. Тем более, распознавание их растениями стимулирует наработку элиситоров в последних даже при отсутствии инфекции как таковой.
С уважением, Андрей
Отправлено спустя 56 минут 28 секунд:
Кстати сказать, есть примеры ситуации, когда агрессивная раса патогена отличается от неагрессивной тем, что "умеет", например, эффективно связывать или разрушать один из основных
элиситоров природного происхождения - салициловую кислоту. То есть, если дать её достаточно много или заменить на обработку стабильным аналогом - проблема решена.
, может быть, ошибаюсь 
). Как мне думается, это та самая зона накопления защитных метаболитов до уровня, ещё не приводящего к гибели клеток самого растения.
) участков листа, отделенных этим пятном от тока воды из черешка. То есть налицо не просто некроз, а быстрая адаптация к нарушению водоснабжения листовой пластинки (вероятно, активизировался поток в обход по жилкам-анастомозам/могла быть временно подавлена транспирация). Но это хотелось бы подтвердить или опровергнуть статистикой хотя бы на уровне разных листьев. Хотя, судя по первому фото, набрать статистику повреждений будет о-о-очень непросто. Если, конечно, я не принимаю желаемое за действительное 
.
