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.
