Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей коллектива корейских исследователей (Национальный университет Чоннам; Центр индустриализации сельскохозяйственных и животноводческих микроорганизмов; Корейский институт науки и технологий), в которой ученые снижение остатков пестицидов в салате, выращенном на почве, обработанной циантранилипролом и флуопирамом, при помощи активированного угля.
Использование пестицидов в сельском хозяйстве стало основой современного земледелия для защиты растений и получения высоких урожаев.
Однако растет обеспокоенность общественности по поводу воздействия пестицидов на окружающую среду (например, снижение плодородия почвы, загрязнение воды и воздуха), отрицательного воздействия на биоразнообразие (например, снижение опыления и повреждение нецелевых организмов) и эскалации риска для здоровья человека (например, острые и хронические отравления, а также остатки в пищевых продуктах). Поэтому крайне важно контролировать остатки пестицидов в растениях или сельскохозяйственных культурах, чтобы минимизировать их потенциальные риски. Эти остатки пестицидов представляют риски для здоровья человека и безопасности пищевых продуктов, особенно когда они превышают установленные максимально допустимые уровни остатков.
В Республике Корея с 2019 года принята строгая и всеобъемлющая политика для содействия безопасному использованию пестицидов для всех сельскохозяйственных продуктов.
Важно отметить, что свежие листовые овощи, такие как салат, шпинат, листовая капуста и белокочанная капуста, уязвимы к загрязнению пестицидами или их остаткам из-за прямого употребления овощей в пищу без какой-либо обработки или приготовления.
Салат является одним из наиболее широко потребляемых овощей в мире, в основном используется в салатах и сэндвичах, а в Республике Корея листовой салат является вторым по распространенности листовым овощем, выращивается в теплицах и открытых полях, часто в монокультуре. Конкретная система земледелия, работающая с методами севооборота в течение коротких вегетационных периодов, в значительной степени ответственна за остатки пестицидов, поскольку пестициды, используемые для основных культур, остаются в почве, загрязняя повторные культуры.
Циантранилипрол — инсектицид класса антраниловых диамидов, относящийся к группе 28 по способу действия классификации Комитета по действию инсектицидов.
Широкий спектр целевых вредителей и его высокая эффективность способствуют его широкому спектру применения на различных культурах, включая овощи, фрукты и декоративные растения, а также рис, кукурузу, сою и хлопчатник.
Что еще более важно, циантранилипрол демонстрирует восходящее движение в растениях, таких как томат, хлопок, болгарский перец, цуккини и капуста, через ксилему, значительное акропетальное движение внутри листьев и трансламинарное движение через кутикулу листа и поглощение растениями кукурузы и риса, за которым следует перемещение и накопление в верхних частях.
Флуопирам изначально был обнаружен как фунгицид широкого спектра действия, а позднее его нематицидная активность, эффективная против Meloidogyne incognita, повысила использование пестицида.
Соединение относится к группе класса пиридинилэтилбензамидов в положении 5. Такое специфическое расположение заместителей способствует его биологической активности в качестве ингибитора сукцинатдегидрогеназы (SDHI), нацеленного на митохондриальную дыхательную цепь, таким образом блокируя транспорт электронов в грибах, что приводит к ингибированию прорастания спор, удлинения ростковой трубки, роста мицелия и споруляции для контроля широкого спектра фитопатогенов на различных сельскохозяйственных культурах. Внутри растений флуопирам проявляет трансламинарную активность и некоторое движение в ксилеме.
Системные свойства циантранилипрола и флуопирама, характеризующиеся умеренной растворимостью (от 10 до 1000 мг /л ), связанные с их мобильностью и эффективностью, предполагают их поглощение и перемещение в растениях, что приводит к накоплению преимущественно в листовых тканях.
Поэтому эти два разных пестицида, циантранилипрол и флуопирам, были выбраны для исследования на основании их способности сохраняться в почве и мобильности или попадания в сельскохозяйственные культуры, что может привести к несоответствию сельскохозяйственной продукции установленным нормам.
Активированный уголь, высокопористый материал из углерода, полученный с помощью процессов физической или химической активации, извлекается из сырья или биомассы, такой как древесина и сельскохозяйственные отходы (например, скорлупа кокосовых орехов), чтобы иметь огромную внутреннюю площадь поверхности и сеть пор, включая макропоры, мезопоры и микропоры.
Такая структура позволяет ему адсорбировать широкий спектр органических соединений, включая вредные вещества или загрязнители. Адсорбция - это поверхностный процесс, в котором атомы, ионы или молекулы прилипают к поверхности адсорбента.
Активированный уголь как адсорбент в основном используется в области очистки воды и воздуха, медицинских применениях и промышленных процессах для удаления примесей. Несмотря на то, что активированный уголь является универсальным адсорбентом с исключительной адсорбционной способностью, обладающим большой площадью поверхности, пористостью и стабильностью, используемым в различных целях, исследования по применению активированного угля в качестве почвенной добавки для снижения остатков пестицидов в растениях или сельскохозяйственных культурах для обеспечения безопасности пищевых продуктов редки.
Чтобы заполнить пробел в исследовании, исследователи выдвинули гипотезу, что активированный уголь, применяемый в качестве почвенной добавки, снижает содержание остатков выбранных пестицидов в салате. Целью данного исследования являлась оценка эффективности коммерчески доступного активированного угля в снижении содержания остатков пестицидов в салате, уделяя особое внимание двум системно-мобильным пестицидам с известной устойчивостью в окружающей среде. Испытания были проведены в 2021 году для циантранилипрола и в 2022 году для флуопирама. Вносимая норма была определена как пятикратная превышающая рекомендуемые дозы для максимального поглощения пестицида растениями. Через 7 дней обработки пестицидом гранулированный активированный уголь, был внесен в количестве 5% (вес/ вес) на почву для каждой обработки, а затем тщательно перемешан.
Модели рассеивания пестицидов в почве и набор остатков пестицидов в тканях листьев и корней салата, а также почва вокруг корней для каждого из тестируемых пестицидов были проанализированы с помощью жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (ЖХ-МС/МС) в течение испытательных периодов.
Результаты показали различные модели рассеивания пестицидов для циантранилипрола, соответствующие кинетике первого порядка, и флуопирама.
Тем не менее, обе обработки активированным углем показали схожую тенденцию к снижению, при которой остатки циантранилипрола варьировались от 0,050 до 0,064 мг/кг в образцах листьев и от 0,019 до 0,034 мг/кг в образцах корней, в то время как остатки флуопирама варьировались от 0,168 до 0,509 мг/кг в образцах листьев и от 0,315 до 0,787 мг/кг в образцах корней.
Наибольший процент снижения составил 71,3% и 77,3% для циантранилипрола в образцах листьев и корней, соответственно, и 79,7% и 87,5% для флуопирама в образцах листьев и корней.
Кроме того, образцы почвы показали более динамичный профиль остатков пестицидов по сравнению с образцами салата. Общие результаты свидетельствуют о том, что применение активированного угля в качестве почвенной добавки в обработанные пестицидами почвы оказывает положительное влияние на снижение остатков циантранилипрола и флуопирама в салате.
Таким образом, обработка почвы данным агрохимическим методом может считаться безопасным методом ведения сельского хозяйства с большим потенциалом для производства более безопасных продовольственных ресурсов из почв, загрязненных пестицидами.
Источник: Agronomy 2025, doi.org/10.3390/agronomy15102340
