Теоретические основыэколого-биосферного земледелия - Юрий Алексеевич Овсянников
Важную роль в детоксикации ксенобиотиков в живых организмах выполняют ферменты. Но поскольку их активность во многом определяется наследственными особенностями, то это обусловливает индивидуальную восприимчивость к пестицидам. Установлено, что среди здоровых людей имеются лица, которых можно отнести в группу повышенного риска, то есть им свойственна повышенная чувствительность к ксенобиотикам [446].
Следовательно, только по изложенным соображениям общепринятые ПДК для пестицидов не являются безопасными для сталеваров, кузнецов и прокатчиков, которые в процессе своей трудовой деятельности подвергаются воздействию высоких температур, и для лиц с повышенной чувствительностью к ксенобиотикам.
2.4. Влияние пестицидов на свойства растений
Пестициды, попавшие в растения, способны вовлекаться в биохимические превращения, происходящие в их тканях, и тем самым влиять на качество растениеводческой продукции. О возможной существенной перестройке биохимических комплексов растений, подвергавшихся обработке гербицидами, можно судить по тому, как изменяется их аминокислотный состав. Например, при использовании на посевах овса диалена и 2,4-Д в зерне этой культуры наблюдалось снижение содержания лизина, гистидина, лейцина, валина и, наоборот, увеличение треонина и метионина [155]. При многократном применении гербицидов из группы триазинов одновременно с ухудшением биологической полноценности зерна кукурузы происходит снижение его белковости [515]. Под влиянием широко используемого гербицида аминной соли 2,4-Д у пшеницы белковость возрастала, но наблюдалось уменьшение содержания незаменимых аминокислот. Степень проявления отмеченных закономерностей во многом зависит от погодных условий [299].
Очень чутко, по сравнению с другими культурами, на использование пестицидов реагирует картофель. Даже при отсутствии обнаруживаемых количеств гербицида банвел Д наблюдалось достоверное снижение содержания в клубнях крахмала. Аналогичное действие на картофель оказывал хлорамп [381]. В опытах других исследователей крахмалистость клубней повышалась, но уменьшалась их белковость. Так, при обработке посевов картофеля арезином содержание белка снизилось с 2,91 до 1,42%, а при использовании зенкора и его смесей с линуроном и прометрином — с 2,91 до 1,12—2,43% [85].
Изменение биохимического состава растений происходит вследствие трансформации пестицидов при включении их в метаболизм, в результате чего образуются соединения, нарушающие нормальное течение обменных процессов. Очевидно, пестициды, попадающие в ткани растений, прежде всего взаимодействуют с ферментами и витаминами, обладающими высокой биохимической активностью. Это может происходить двумя путями. Первый заключается в участии ферментов и витаминов в детоксикации ксенобиотиков, а второй — в их инактивации пестицидами посредством простого химического взаимодействия. Поэтому влияние пестицидов на растения должно очень хорошо проявляться через изменение их ферментного и витаминного состава. В то же время, как показало изучение литературы, специалисты не ставили этот вопрос на изучение, что вызывает удивление, поскольку именно этот эффект характерен для некоторых гербицидов по отношению к сорным растениям.
Недостаток информации о воздействии остатков пестицидов на ферментные системы культурных растений в какой–то мере компенсируется сведениями об изменении витаминного статуса. В ряде исследований получены достаточно убедительные данные об отрицательном влиянии гербицидов на содержание витаминов в сельскохозяйственных растениях (табл. 25).
Таблица 25 Содержание тиамина в зерне озимой ржи и пшеницы, выращенных с применением 2,4-Д, диалена и феногона, мг/100 г. [85]
* Статистически достоверные изменения.
В опытах этих же авторов при использовании гербицидов наблюдалось снижение накопления каротина в моркови. В подтверждение результатов своих исследований они приводят данные экспериментов других специалистов, которые отмечали уменьшение содержания аскорбиновой кислоты в луке и черной смородине.
Употребление растений с низким содержанием витаминов особенно сильно отражается на здоровье тех людей и сельскохозяйственных животных, в организм которых с пищей, водой и воздухом поступает большое количество загрязнителей окружающей среды. Это объясняется тем, что полная детоксикация ксенобиотиков происходит только при нормальной и даже несколько повышенной обеспеченности витаминами.
Экспериментальными данными доказана возможность ухудшения органолептических показателей растений, выращенных с применением пестицидов, что, по свидетельству авторов, явилось причиной снижения поедаемости зерна у подопытных животных [156]. Интересные данные, позволяющие оценить качество растений, выращенных с применением пестицидов, получены в Белорусском НИИ санитарной гигиены. Оказалось, что при содержании остатков пестицидов в зерновых культурах, картофеле и овощах в количествах, не обнаруживаемых общепринятыми анализами, происходит существенное ухудшение их биологической ценности, заключающееся в снижении эффективности использования корма и возникновении нарушений в организме подопытных животных. Особенно заметно пищевая ценность растений, обработанных пестицидами, изменяется после длительного хранения. Например, у картофеля через 5 месяцев после уборки она снизилась по сравнению с контролем на 45%, в то время как в осенний период различия были несущественны [85].
Использование пестицидов может быть причиной появления в растениях нитратов и нитрозоаминов. В опытах с капустой после применения пестицидов содержание нитратов в кочанах увеличилось в 1,4—1,6 раза. Внесение дуала, семерона и трефлана отразилось и на сохранности растений в послеуборочный период. Потери при хранении капусты, выращенной на гербицидном фоне, по сравнению с контролем были выше в 1,6—1,8 раза [205].
В результате наблюдения за культурными растениями, обработанными пестицидами, установлена возможность изменения их морфологических признаков. У зерновых культур это проявляется в уродливости колоса, колосковых чешуи, образовании стерильной пыльцы, у плодовых — в увеличении доли нестандартных ягод [111, 565, 3]. Отрицательные последствия применения пестицидов обнаруживаются не только в год их использования, но и в последующих поколениях [2]. Подобные факты первое время вызывали сомнения и объяснялись допущенными методическими ошибками, искажающими результаты исследований. Однако проведение опытов по принципиально новой схеме, исключающей действие неучитываемых факторов, не опровергло, а наоборот, подтвердило первоначальные результаты (табл. 26) [196, 197].
Таблица 26 Изменение урожайности пшеницы Саратовской 29 под воздействием гербицидов [198]
Данные, приведенные в табл.26, свидетельствуют, что если однократное применение гербицидов повышало урожайность пшеницы, то последовательная многократная обработка пяти поколений, наоборот, снижала. Это явление авторы наблюдали и в вегетационных опытах. Такая реакция растений на применение ядохимикатов объясняется постепенным накоплением нарушений, возникающих в генотипе. При цитологических исследованиях клеток корневой меристемы ячменя, обработанного пестицидами в дозах, близких к рекомендуемым в производстве, выявлено увеличение частоты хромосомных аномалий [555]. Высказываются соображения, что использование пестицидов в сельском хозяйстве может стать причиной быстрой утраты сортовых свойств растений.
Ядохимикаты, содержащиеся в ничтожных количествах в семенах, отрицательно влияют на их посевные качества. При обработке пшеницы хлорсульфуроном в дозе 15 г/га его содержание в зерне составило только 3,6 мкг/кг. Но даже такое незначительное количество гербицида снизило всхожесть семян пшеницы с 92 до 82% [379]. Ухудшались посевные свойства семян после применения хлорсульфурона и у льна (табл. 27). В связи с таким воздействием этого гербицида на сельскохозяйственные культуры делается вывод о необходимости отказа от его
