Слепое доверие к ботаническим пестицидам может поставить под угрозу здоровье почвы, ее обитателей и некоторые наземные организмы. В новом исследовании озвучена информация о воздействии на окружающую среду соединений растительного происхождения, которые часто рассматриваются как безопасная альтернатива синтетическим пестицидам.
Исследование, проведенное под руководством Вероники Перейры из Университета Мадейры (Португалия), проанализировало влияние нескольких биопестицидов на химию и биологию почвы. Результат указывает на более сложный сценарий, чем предполагалось ранее, сообщает бразильский агропортал Revista Cultivar.
Природные соединения, такие как ротенон, никотин и пиретрины, хотя и извлекаются из растений, накапливаются в почве, влияют на микробную и ферментативную активность и в некоторых случаях сохраняют значительную токсичность для нецелевых организмов.
В лабораторных условиях было показано, что многие из этих соединений имеют длительный период полураспада. Например, ротенон, помимо того, что в исследованиях на животных его связывали с симптомами, схожими с болезнью Паркинсона, продемонстрировал различную стойкость в зависимости от типа почвы и температуры.
Предложение Европейского союза сократить использование обычных пестицидов на 50% к 2030 году привело к росту рынка биопестицидов. Ожидается, что к концу десятилетия объем этого сектора достигнет 30 миллиардов долларов США. Однако португальское исследование призывает к осторожности с убеждением, что «натуральное всегда лучше».
На деградацию ботанических пестицидов влияют несколько факторов: состав почвы, pH, влажность, глубина и наличие микроорганизмов. В глинистых почвах или почвах, богатых органическими веществами, такие соединения, как карвон и тимол, имеют тенденцию к более медленному разложению. Отсутствие света и низкая микробная активность в более глубоких слоях также способствуют их сохранению.
Кроме того, вызывает беспокойство воздействие на полезные организмы. Микоризные грибы, азотфиксирующие бактерии и дождевые черви, необходимые для баланса и плодородия почвы, могут пострадать от постоянного воздействия этих соединений. Такие ферменты, как фосфатаза, уреаза и дегидрогеназа, имеющие решающее значение для круговорота питательных веществ, также демонстрируют ингибирование в некоторых тестах.
В то время как некоторые экстракты продемонстрировали временный или обратимый эффект, другие, такие как эфирное масло Thymbra capitata , оказали долгосрочное воздействие на популяции микроорганизмов. Инкапсуляция с мальтодекстрином, технология, используемая для контроля высвобождения соединений, также препятствует росту бактерий и грибов.
Полезные насекомые, такие как божьи коровки, хищные клещи и златоглазки, стали объектами испытаний на токсичность. Препараты на основе масел апельсина и тимьяна продемонстрировали разный эффект, в основном поражая личинки.
Во время испытаний на дождевых червях рода Eisenia некоторые масла привлекали червей, а другие со временем вызывали генетические изменения.
С химической точки зрения растительные пестициды включают в себя широкий спектр веществ: терпены, флавоноиды, алкалоиды и фенолы.
Разложение этих молекул в почве происходит по сложным и малоизвестным маршрутам, что может приводить к образованию еще более токсичных или стойких побочных продуктов. Во многих случаях современные аналитические методы недостаточны для точного картирования судьбы и эффектов этих вторичных метаболитов.
В свете имеющихся данных авторы исследования призывают пересмотреть нормативные протоколы для растительных пестицидов. В настоящее время стандарты соответствуют параметрам, аналогичным параметрам для синтетических соединений, что может оказаться нецелесообразным. Естественная изменчивость растительных экстрактов, зависящая от климата, почвы и метода экстракции, требует особых рекомендаций.
Исследование также подчеркивает необходимость стандартизации методов извлечения и анализа почвы, а также расширения токсикологических испытаний с привлечением большего разнообразия организмов. Методы прогнозирования, такие как вычислительные модели, находятся в стадии разработки, но пока еще не имеют достаточной валидации, учитывая химическое разнообразие биопестицидов.
Источник: Revista Cultivar.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.