Утицај пестицида на микрофлору тла

Када се пестициди директно наносе на тло или када уђу у тло с падавинама, могу се дуго чувати у њему и имају одређени утицај на микрофлору тла, која на 1 цм3 тла износи 80-100 милиона или више. Природа и степен овог ефекта су различити и зависе од својстава и стопе потрошње самог препарата, трајања његовог чувања у земљишту, врсте састава микроорганизама, механичког састава и структуре тла, температуре, влажности, микробиолошке активности тла и других фактора.

Деловање пестицида процењује се на главне групе микроорганизама у земљи одређивањем њихове присутности у земљишту и односом микроорганизама из различитих група пре и после третирања пестицидима.

Директан утицај на тло оцењује се помоћу неколико показатеља који се користе у науци о тлу. Обавезно процијените утицај лијекова на главне групе микроорганизама у тлу, што се врши одређивањем њихове присутности у земљишту и односом микроорганизама различитих група према третману и након третирања пестицидом.

Поред тога, одређује се активност нитрификујућих бактерија, као и азотобактера који учвршћују азот. Инхибиција нитрификационих бактерија узрокује кршење метаболизма азота и нагомилавање токсичних нитрата у земљишту.

Микроорганизми у тлу имају различиту осетљивост на инсектициде. Са компликацијом ћелијске структуре микроорганизама примећено је повећање осетљивости на ова једињења. Осетљивост одређених група микроорганизама на инсектициде расте заредом: бактерије, актиномицете, гљивице. Чак и међу бактеријама, нитрификационе и неке аеробне бактерије које разграђују целулозу су осетљивије на инсектициде, него на азотобацтер. Због тога, дуготрајна и систематска употреба инсектицида може проузроковати нешто реструктурирање микробне ценозе тла и нагомилавање целулозе биљних остатака у њему..

Фунгициди који се користе за третирање семена негативно утичу на микрофлору тла. Приправци који се користе за заштиту биљака од болести током вегетацијске сезоне не утичу на број микроорганизама у земљи.

Хербициди се разграђују релативно брзо у земљишту, а употреба препоручених норми углавном не утиче негативно на микрофлору тла. Њиховим директним уносом у тло, посебно у повећаним дозама, примећују се привремена преуређења микрофлоре. Понекад долази до кратког периода депресије активности микрофлоре, која се обнавља због појаве стабилних мутантних облика или због стварања ензима који хидролизују лек.

У зависности од брзине распадања лека у околини, сви савремени лекови су подељени у шест група:

1. период распадања краћи од три месеца-
2. три до шест месеци-
3. шест до дванаест месеци-
4. дванаест до осамнаест месеци-
5. две године-
6. са трајањем потпуног разлагања више од две године.

Очигледно је да брзина разградње пестицида не зависи само од његових физичко-хемијских својстава и структуре, већ и од тла и климатских услова региона. Дакле, разлагање било ког органског пестицида је брже у врућим и влажним климама него у хладним и сувим. С тим у вези, горња класификација пестицида према брзини њиховог разлагања у околини је условна, јер ће се исти препарат под различитим климатским условима разградити у различитом временском периоду (Сл.).

У зависности од окружења, фактори који утичу на разградњу токсанта се мењају. У атмосфери су паре пестицида изложене сунчевој светлости, води и кисеонику, а у неким случајевима и озону. Главне реакције разградње пестицида у атмосфери су: хидролиза воденом паром, оксидација кисеоником и озоном, као и фотохемијске трансформације. Што је интензивније осветљење, то је брже распадање лека у атмосфери. Поред тога, део лека се распршује у горњој атмосфери. У већини случајева распад лекова долази довољно брзо и завршава се за неколико сати. Међутим, не увек се фотохемијско распадање дешава формирањем најједноставнијих продуката оксидације иницијалног пестицида. У неким случајевима настају сложени производи кондензације који затим падају у водена тела и у тло где долази до њиховог даљег уништавања. Ово се посебно често примећује код сложених једињења која садрже азот, као што су супституисана уреа или динитроанилини..

У воденим системима распадање пестицида укључује не само хемијске факторе (реакције оксидације и хидролизе), већ и хидробионте, у телу којих долази до распадања лекова. Постојани лекови се могу накупљати у телу водених организама, што у неким случајевима негативно утиче на виталну активност, а понекад доводи до њихове смрти. Органска једињења фосфора, синтетички пиретроиди, естери карбоксилне киселине, карбаминска киселина и деривати тиокарбаминске киселине, хербиди урее, итд. Се брзо уништавају у воденој средини..

Фотохемијско распадање пестицида у воденом окружењу догађа се у различитим правцима, али углавном формирањем крајње једноставних производа.

Пестициди у тлу су измијењени или потпуно разграђени као резултат физичко-хемијских процеса, микробиолошког распадања, апсорпције од стране виших биљака, фауне тла. Они се уклањају из тла као резултат временских прилика, испаравање воденом паром, испирање водом, уклањање биљака.

У великој мјери појединачни процеси пропадања пестицида у тлу овисе не само о њиховим својствима, већ и о својствима тла, климатским и околишним факторима..

Пестициди унесени у тло смањују њихову биолошку активност услед адсорпције колоидом из тла. Степен адсорпције већине инсектицида и хербицида је појачан у хумусу који садржи хумус у поређењу са илоном. Утврђена је зависност адсорпције од пХ и хидролатне киселости тла. На пример, адсорпција 2,4-Д и 2М-4Кс се повећава са смањењем пХ раствора у земљи. Поред садржаја и својстава хумуса у тлу, за адсорпцију препарата важни су механички састав и садржај глине и свилене фракције тла..

Падавине и температура такође утичу на адсорпцију токсичних материја. Ово је од практичног значаја, будући да примену хербицида на тло у хладним и влажним временским условима прати њихова адсорпција у површински слој тла, тако да се они сачувају од испирања и разградње..

Губитак пестицида из тла услед испаравања воденом паром углавном је карактеристичан за хербициде високог притиска паре, као што су гесагард, дуал, ерадикан, трефлан. Укључивање таквих препарата одмах након прскања тла значајно смањује њихове губитке у облику паре.

Пестициди се могу разградити под утицајем сунчеве светлости. Штавише, у процесу фотооксидације неких од њих, као и метаболита, значајна улога припада дуговалном ултраљубичастом сунчевом зрачењу (290-400 ммк). Под утицајем сунчеве радијације, и хербициди и инсектициди губе токсичност..

Е.М. Мисхустин (1964) је нагласио да не постоје облици органских природних и вештачких једињења који се не користе као извор хране за одређене врсте микроорганизама у тлу. Бактерије које учествују у трансформацији и детоксикацији пестицида углавном се односе на неспорне облике: Псеудомонас, Артхробацтер, Мицобацтериум.

Ок Ацтиномицеталес од највећег интереса је род Ноцардиа. Међу нижим гљивама, врстама сродним Фусариум, Аспергиллус, Пенициллиум. Али ефикасна детоксикација се дешава само када се лекови користе у концентрацијама које нису токсичне за ове организме..

Да би се повећала улога микроорганизама у трансформацији пестицида, потребно је увести активне облике у тло и створити одговарајуће услове за њихов живот.

Механизам метаболизма пестицида под утицајем микроорганизама у тлу своди се на следеће главне реакције: дехалогенација, алкилација, оксидација, редукција, хидролизно цепање етерске везе.

Деалкилирање је нехидролитички пут распадања у земљишту одређених група хербицида, попут хербицида повезаних етером (2,4-Д, 2М-4Кс).

Хидролитички пут распадања у земљишту карактеристичан је за пестициде, који укључују естере и амиде.

Од великог значаја у разградњи инсектицида и хербицида је њихова оксидација у тлу микроорганизмима. Међу модерним инсектицидима синтетички пиретроиди су углавном отпорнији на микробиолошку разградњу од органофосфата и карбамата..

Фунгициди који се користе за третирање семена и прскање биљака током вегетацијске сезоне мање се распадају у тлу под утицајем микрофлоре, кроз јак бактерицидни и фунгицидни ефекат..

Апсорпција и уклањање пестицида из тла из биљака у великој мери зависи од њихових карактеристика врста. Према неким извештајима, под истим условима (врста тла, температура и влажност тла, стопа потрошње лекова), мање инсектицида уклања се из тла у областима у којима се узгајају грашак и кромпир, а највише где се узгаја кукуруз. Генерално, на усевима врста и на парном пољу детоксикација пестицида се интензивније одвија, што је повезано са активним микробиолошким процесима.

Посебна улога у уклањању хербицида из тла припада биљкама које су отпорне на ове материје због присуства у њима механизама за брзо детоксикацију помоћу ензимских система. Брзина распадања пестицида такође зависи од старости биљака. У младим биљкама овај процес се одвија брже него у старим, због веће физиолошке активности.