Внедрение химических материалов и методов обработки в сельскохозяйственное производство - одно из главных направлений научно-технического прогресса, преследующее цель повышения продуктивности сельскохозяйственных культур, улучшения качества продукции и охраны культурных растений от вредителей, болезней и неблагоприятных условий.
Общие потери урожая от вредителей, болезней и сорняков в мире составляет 34% от потенциально возможного урожая.
До сегодняшнего дня основой всех программ по защите растений является создание интегрированных систем защиты растений (ИСЗР). Понятий ИСЗР достаточно много, но в конечном итоге ее можно представить как совместное использование всех форм подавления вредного вида с целью поддержания популяцию вредителя ниже порога вредоносности. Конечная цель - создание управляемых агроэкологических систем.
В ИСЗР выделяют несколько методов, среди которых можно выделить наиболее часто упоминаемые: агротехнический, биологический, химический, механический, биотехнический, иммунологический, организационно-хозяйственный.
Механический метод полностью утратил свое значение и практически в интенсивном производстве не используется. Его еще изредка можно встретить в частном секторе, но и там он используется из-за отсутствия средств на современные средства защиты растений.
Агротехнический метод носит больше декларативный характер, он чаще рекомендуется, как сопутствующий фактор, повышающий другие способы воздействия. Вообще его трудно назвать методом, поскольку под методом следует понимать комплекс мероприятий, способных удерживать численность вредных организмов, существенно регулировать их численность. При применении агротехнических приемов мы можем говорить лишь о тенденциях изменения численности популяции, а не как о регулирующем факторе.
Агротехнические приемы, прежде всего, направлены на выращиваемую культуру, для создания ей наиболее благоприятных условий развития, а не для регуляции численности вредных насекомых. Среди достоинств агротехнического метода называют широкий спектр действия против всех вредных организмов.
Из многочисленных современных средств и методов защиты растений большое значение имеет химический метод, т.е. использование химических соединений, уничтожающих вредные организмы. В последнее время широко применяют и препараты биологического происхождения.
Хотелось коснуться еще одной проблемы. Главными недостатками химического метода были токсичность для окружающей среды, не безопасность для человека и не избирательность действия. Широкое применение химических средств в сельском хозяйстве оказывает большое влияние на окружающую среду. Химическое загрязнение окружающей среды возможно при нерациональном применении химикатов. В природных водах и растениях могут накапливаться в избыточном количестве нитраты, кадмий, соединения фтора, стронция и другие. Передозировка химических средств при обработке сельскохозяйственных растений может вызвать гибель птиц, млекопитающих, насекомых в результате прямого (острая и хроническая интоксикация) и косвенного (изменение химического состава воды, снижение растворённого в воде кислорода) токсического воздействия их на животных.
Однако жесткие требования к экологии во многих развитых странах заставили передовые агрохимические компании находить новые решения безопасности препаратов. И в последние годы появились новые препараты, которые по токсичности на порядок выше своих предшественников. Например, у препарата актара (компания Сингента) LD50 5000 мг/кг (у поваренной соли около 3000 мг/кг), тогда как у тех же пиретроидов этот показатель в пределах 100 мг/кг. Системность препаратов делает их более избирательным в применении. Эти свойства широко используют для токсикации всходов. Так обработка семян свеклы, кукурузы, подсолнечника и др. круизером приводит к токсикации всходов на протяжении 50 дней. В течение этого периода всходы надежно защищены от вредителей. С одной стороны применение этого препарата позволяет избирательно действовать только на виды насекомых, повреждающие растения и быть абсолютно безвредным для других нецелевых видов. А с другой стороны большая длительность действия препарата дает возможность отказаться от применения инсектицидов по всходам. Запрещено использование всех видов пестицидов в водоохранных зонах, авиаопыление, применение аэрозолей и вентиляторных опрыскивателей при обработке посевов сельскохозяйственных культур пестицидами на землях, осушаемых открытой мелиоративной сетью.
Создание новых препаративных форм решает проблемы токсичности для некоторых препаратов. Таким примером может служить выпуск швейцарским агрохимическим концерном нового препарата карате зеон. Это водная суспензия микрогранул, в которые запаяно действующее вещество. Такая препаративная форма позволяет решить целую серию проблем. Это отсутствие раздражающего действия на кожу, использование вместо токсичных растворителей воды, избирательное действие (выделение препарата идет пролонгировано и только при попадании на листья).
Мы можем говорить, что многие проблемы, которые были характерны для химических препаратов успешно решаются и по токсичности, по влиянию на окружающую среду, избирательность действия эти препараты не уступают биологическим агентам. Ведь применение битоксибациллина более опасно (при более низкой биологической эффективности), чем использование современных химических препаратов. Наличие экзотоксинов в биопрепаратах увеличивают биологическую эффективность, но и делают их более опасными с точки зрения токсикологии для человека и полезных насекомых.
Таким образом, применение биологических объектов или продуктов их жизнедеятельности далеко не всегда безобиден и часто несет те же проблемы, что и применение обычных химических препаратов.
Основная направленность поиска новых средств защиты растений направлено наряду с высокой эффективностью, прежде всего на их соответствие все более ужесточающихся экологических стандартах. Поэтому можно говорить о появлении экологических методах защиты растений, основанных на новейших достижениях в различных науках, и созданных на стыке различных наук и несущих минимально возможную нагрузку на окружающую среду.