MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA
Přínosy a rizika používání pesticidů v rostlinné produkci Bakalářská práce
Vedoucí práce:
Vypracovala:
Ing. Vladimír Smutný, Ph.D.
Veronika Rozíková
Brno 2008
Prohlášení
Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma……………………………………………. …………………………………………………………………………………………….. vypracoval(a) samostatně a použil(a) jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MZLU v Brně.
dne……………………………………….
podpis diplomanta……………………….
2
Děkuji vedoucímu mé bakalářské práce Ing. Vladimíru Smutnému, Ph.D. za odborné rady při zpracování a hodnocení výsledků bakalářské práce.
3
Abstrakt Cílem mé bakalářské práce bylo prostudovat a zpracovat problematiku pesticidů jejich pozitivní a negativní účinky ovlivňující pěstování rostlin s dopady na životní prostředí, živočišnou říši a na člověka. Rozdělení pesticidů je dle hlavních chemických skupin a dle použití proti škodlivým činitelům. Úvodní kapitoly se zabývají tímto rozdělením a přiřazením významných účinných látek k chemickým strukturám používaných v minulosti a v současnosti, stručným popsáním jejich účinků a ovlivnění životního prostředí. Fyzikálně chemické vlastnosti stanovené analytickými metodami a biologické vlastnosti určují pesticidní aktivitu, která udává toxicitu dané látky, schopnost tvorby reziduí, biokumulaci a perzistenci v životním prostředí. Poznání nebezpečných účinků a jejich nepříznivého vlivu na životní prostředí vede k zajištění bezpečnosti a selektivnosti chemikálií, k vývoji nových moderních pesticidů a alternativních postupů při ochraně rostlin před škodlivými činiteli. Přihlášení přípravků k registraci a jejich aplikace je usměrněna legislativními opatřeními. V poslední části mé bakalářské práce srovnávám používání pesticidů v letech 2003- 2007. Klíčová slova: pesticidy, životní prostředí, škodlivý činitelé
Abstract The aim of my bachelor work was to study and elaborate problems of pesticides their positive and negative effects on environment, animal empire and human. Partition pesticides is according to main chemical groups and use against harmful agents. Introductory chapters deal with that partition and assignment significant effectual materials used in the past and present and description their effects and influenced environment. Physico-chemical characteristics are setting by analytic methods. Biological characteristics determine activity of pesticides that it set toxicity of specific material, ability production of residues, bio-cumulation and persistence in environment. Knowledge of dangerous effects pesticides and their unfavorable influence on environment lead to provision safety and selectivity of chemicals, to development new modern pesticides and alternative process for crop protection. Registration and aplication pesticides is modified by legislation. At last part of my work I compare using pesticides in years 2003- 2007. Keywords: pesticides, environment, harmful agent
4
OBSAH: 1. ÚVOD ……………………………………………………………...…...7 1.1 Historie pesticidů………………………………………………......9 2. CÍLE PRÁCE ……………………………………………...………....10 3. PESTICIDY …………………………………………………………..11 3. 1 Insekticidy…………………………………………………..…...12 3. 1. 1 Chlorované insekticidy…………………………...……..13 3. 1. 2 Organofosforové insekticidy…………………………....15 3. 1. 3 Karbamátové insekticidy…….……………………..…...19 3. 1. 4 Přirozené insekticidy……………………………………21 3. 1. 5 Anorganické insekticidy…………...………………........24 3. 1. 6 Ostatní insekticidy……..……………………………......24 3. 2 Herbicidy ………………………………………………………..25 3. 2. 1 Deriáty fenoxyalkanových kyselin………………...……26 3. 2. 2 Herbicidní deriváty močoviny………………………......38 3. 2. 3 Herbicidy triazinové…...…….……………………..…...29 3. 2. 4 Herbicidy amonné báze…………………………………30 3. 2. 5 Herbicidní priváty nitroanilinu a nitrofenolu...……........31 3. 2. 6 Chlorované karboxylové kyseliny.………………….......33 3. 2. 7 Karbamidany………………...………………………….34 3. 2. 8 Thiokarbamidany………………………………...….......35 3. 2. 9 Herbicidní amidy, anilidy a nitrily…...…….…………...36 3. 2. 10 Ostatní herbicidy………………...…………...…..……37 3. 2. 11 Regulátory růstu rostlin…..………………...…….........37 3. 3 Fungicidy...……………………………………………….……..39 3. 3. 1 Dithiokarbamáty…………………………………...……40 3. 3. 2 Ftalimidy…………………….……………………….....40 3. 3. 3 Dinitrosloučeniny……...…….……………………..…...41 3. 3. 4 Organortuťové sloučeniny………………………………41 3. 3. 5 Organocínové sloučeniny………………….....……........41 3. 3. 6 Chlorované aromatické sloučeniny……………..............42 3. 3. 7 Kationaktivní tenzidy…...…...………………………….42 3. 3. 8 Antibiotika……..……………………………………......42 3. 3. 9 Benzimidazoly…….…...…….……………………..…...43 3. 3. 10 Pyrimidiny……..………………...……...………..……43 3. 3. 11 Piperaziny…………….…..……………...……….........44 3. 3. 12 Ostatní fungicidy.…….…..…………………...….........44 4. FORMULACE PESTICIDŮ…………………………………………46 4. 1. 1 Kapalná formulace….…………………………………..46
5
4. 1. 2 Pevná formulace...…………….……….………………. 47 4. 1. 3 Ostatní typy formulací...………………….…....………..49 4. 2 Vlastnosti a charakteristika účinné látky………………………..49 5. TOXICITA PESTICIDŮ……………………………………………..51 4. 1. 1 Hodnoty označující toxické efekty na lidské zdraví….....55 4. 1. 2 Maximální limit reziduí..………………....……………...55 6. OVLIVNĚNÍ ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ………………………….57 6. 1 Degradace cizorodých látek…………………………………….57 6. 2 Biologická ochrana proti plevelům…………………………….59 7. LEGISLATIVA SOUVISEJÍCÍ S PESTICIDY…………………….61 7. 1 Právní předpisy pro ochranu životního prostředí……………….61 7. 1. 1 Evropský registr emisí znečišťujících látek…………......62 7. 2 Právní předpisy týkající se činností Státní rostlinolékařské správy……………………………………………………...........63 7. 3 Právní předpisy o reziduích pesticidů v potravinách a chemických látek ohrožující zdraví člověka…………………………………64 8. SROVNÁNÍ SPOTŘEBY PŘÍPRAVKŮ NA OCHRANU ROSTLIN………………………………………………...……………65 8. 1 Spotřeba přípravků na ochranu rostlin v roce 2003……….........65 8. 2 Spotřeba přípravků na ochranu rostlin v roce 2004…..........…...65 8. 3 Spotřeba přípravků na ochranu rostlin v roce 2005………..…...66 8. 4 Spotřeba přípravků na ochranu rostlin v roce 200….…..............67 8. 5 Spotřeba přípravků na ochranu rostlin v roce 2007......………...67 9. ZÁVĚR…………………………………………………………...........69 10. PŘÍLOHY………………………………...………………………….71 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY………………………………….79
6
1. Úvod Pesticidy jsou chemikálie používané proti škodlivým živočichům, plevelům a parazitickým houbám, které ohrožují zemědělské, zahradní a lesní rostliny, zásoby potravin a zemědělských produktů, průmyslové materiály, užitečná zvířata nebo i samotného člověka. Pesticidy se nejčastěji dělí podle použití proti škodlivým činitelům. Nejdůležitějšími a nerozšířenými skupinami jsou insekticidy, fungicidy a herbicidy, ostatní jsou méně významné jako rodenticidy, zoocidy, regulátory růstu a atd. Insekticidy jsou určeny proti hmyzu, který působí škody na zemědělských plodinách, obtěžuje užitečná zvířata a jako častý přenašeč chorob ohrožuje i člověka. Jsou nejvýznamnější ze zoocidů, ke kterým dále patří akaricidy, nematocidy, moluskocidy a rodenticidy. Pomocí fungicidů bojujeme proti škodlivým parazitickým houbám. Tyto jednoduché organismy z rostlinné říše nemají schopnost fotosyntézy a získávají potřebné živiny z žijících rostlin nebo z organického materiálu. Působí škody na zemědělských plodinách, na ovoci a zelenině, ale i na dřevu, kůži nebo textilu. Herbicidy se používají proti plevelům, tedy vyšším rostlinám, které se vyskytují v porostech všech kulturních rostlin. Ve speciálních případech slouží herbicidy k desikaci nebo defoliaci, což je chemicky vyvolané zasychání zelených částí rostlin nebo jejich odlistění. Rozlišit pesticidy lze i podle jejich působení na ošetřovaný organismus. Kontaktně působící pesticidy nepronikají do rostlinné tkáně a zůstávají na povrchu ošetřených částí rostlin. Hubí houby, hmyz nebo plevele pouze na místech zasažených postřikem. Nevýhodou je závislost jejich účinku na
počasí. Systémově působící
pesticidy pronikají kutikulou rostlinných buněk a jsou rozváděny cévním systémem. Tím, že jsou rozváděny do dalších částí rostlin, působí i na místech nezasažených postřikem a na přírůstcích rostlin. Na druhou stranu jejich aplikace je spojena s nebezpečím fytotoxicity, poškozením nebo zničením ošetřovaných rostlin, protože chemikálie přicházejí do přímého kontaktu s rostlinnými tkáněmi. Při aplikaci pesticidů se setkáváme i s jiným účinkem než kontaktním nebo systémovým. Některé herbicidy musí být nejprve transportovány až je kořenům plevelů, na které působí. Fumigační insekticidy se dostávají do organismu hmyzu vdechováním.
7
Intenzivně se pesticidy používají při pěstování chmelu. Fungicidy se ve velké míře aplikují také při pěstování vinné révy. Chemická ochrana rostlin se uplatňuje a má ekonomický význam i při pěstování ostatních plodin, např. luskovin, pícnin, řepky, lnu, ovocných a zeleninových kultur aj.
1.1 Historie pesticidů
Zemědělská revoluce proběhla před 12 000 let, nastal přechod od získávání potravy sběrem nebo lovem ve volné přírodě, i když lov nadále přetrvával, k pěstování plodin a chovu zvířat. Přechod k cílenému pěstování nebo chovu probíhal dalších tisíc let. První zmínky o sněti obilné jsou vytvoření prorokem Ámosem (760 př.n.l.). Zakladatel botaniky Theofrastus (300 př.n.l.) popsal četné choroby rostlin, dnes známé jako spála, hniloba, strupovitost a rzi. Síra jako prostředek k potírání chorob kulturních rostlin a k zapuzování hmyzu byla známa už před rokem 1000 př.n.l. Rané objevy jsou pravděpodobně výsledkem pozorování účinků zkusmých a mnohdy chybných aplikací, často založených jen na různých pověrách. Teprve od poloviny devatenáctého století se začalo se zemědělskými škůdci bojovat chemickými metodami. Kolem roku 1850 byly zavedeny dva důležité přírodní insekticidy: rotenon z kořenů derrisu a pyrethrum z květu jednoho druhu chryzantém. Na eliminaci hmyzích škůdců byl použit v roce 1867 arseničnan měďnatý (tzv. pařížská zeleň) na coloradského brouka a roku 1892 arseničnan olovnatý k boji proti bekyni. Pařížská zeleň se používala v hojné míře natolik, že ve Spojených státech musela být přijata první legislativní opatření upravující užívání insekticidů. Důsledek toho, co se může stát při napadení potravinové plodiny chorobou, proti níž není známa obrana je hladomor v Irsku v letech 1845 až 1849. Úroda brambor byla prakticky úplně zničena po silném napadení plísní bramborovou. Náhodně byl roku 1882 objeven chemický přípravek proti patogenním houbám, plísni bramborové a plísni révové, díky zvyklostem zemědělců bordóského kraje ve Francii. Stříkali vinice podél cest směsí síranu mědnatého a vápna k zábraně kradení hroznů. Tento úspěch podnítil vyhledávání dalších chemických pesticidů a v dalších letech se zaváděly látky obsahující měď, rtuť a síru.
8
Počátkem 20. století vyvolalo široké používání arsenových insekticidů v nejširší veřejnosti zděšení, protože byla v ošetřených plodinách nacházena jedovatá rezidua. Hledaly se proto méně nebezpečné pesticidy, což vedlo k zavedení organických látek: dehet, minerální oleje a dinitro-o-kresol. Třicátá léta 20. století jsou počátkem moderní éry syntetických organických pesticidů:
insekticidy
na
bázi
alkylthiokyanátů,
fungicid
salicylanilid
nebo
dithiokarbamáty. Roku 1939 byl objeven dichlordifenyltrichlorethan neboli DDT. Po prvních polních pokusech při aplikaci na mandelinku bramborovou se začal v roce 1943 vyrábět. Kromě toho byly nalezeny různé typy organických chlorovaných látek, které jsou pro hmyz účinnými kontaktními jedy. Vývoj organofosforových sloučenin je spjatý s vojenským výzkumem nervových plynů. V roce 1943 byla v Anglii objevena herbicidní účinnost fenoxyoctových látek. U těchto látek byla prokázaná vysoká toxicita a byly zakázané. V současné době se zdůrazňují integrované biologické a chemické metody ochrany, umožňující snížit dávky chemikálií, aby se méně zatěžovalo životní prostředí a omezil výskyt rezistentních kmenů různých škůdců. (Cremlyn, 1985) Tzv. „moderní pesticidy“, které jsou dnes používané a povolované, jsou vyráběné tak, aby se v životním prostředí postupně přirozenou cestou rozkládaly působením světla, tepla, vzdušného kyslíku a vlhkosti v průběhu ochranné lhůty, tedy určitou dobu před sklizní. Nedochází tak ke kumulaci jejich reziduí v rostlinách nebo potravinovém řetězci.
9
2. Cíle práce
Vypracování shrnutí o problematice pesticidů
Ovlivnění životního prostředí pesticidy
Analýza spotřeby pesticidů v ČR pro zemědělské plodiny
10
3. Pesticidy Dle mezinárodní definice formulované komisí Kodex Alimentarius se jako pesticidy označují všechny sloučeniny nebo jejich směsi určené pro prevenci, zničení, potlačení, odpuzení či kontrolu škodlivých organismů (nežádoucích mikroorganismů, živočichů nebo rostlin) během produkce, skladování, transportu, distribuce a zpracování potravin, zemědělských komodit a krmiv a dále látky aplikované u zvířat proti ektoparazitům. Pod „pojmem“ pesticidy jsou zahrnovány i sloučeniny používané jako desikanty, regulátory či stimulátory růstu a inhibitory klíčení aplikované před nebo po jejich sklizni. EU ve svých legislativních odkazech používá širší termín „prostředky na ochranu rostlin a biocidy“. Pojmem prostředky na ochranu rostlin jsou definované látky chemické či biologické povahy používané pro: i.
ochranu rostlin nebo rostlinných produktů proti škodlivým organismům,
ii.
ovlivnění životních pochodů v rostlinách mechanismy jinými než působí nutriety (např. regulátory růstu),
iii.
zajištění údržnosti rostlinných produktů,
iv.
zničení nežádoucích rostlin nebo jejich částí,
v.
kontrolu, prevenci nežádoucího růstu rostliny. Biocidy zahrnují široké spektrum produktů určených v rámci dané aplikace proti různý cílovým organismům, jedná se o látky s dezinfekčním, konzervačním účinkem, insekticidy pro komunální hygienu, rodenticidy a látky zabraňující usazovaní organismů. (VVP, 2005) Pesticidy lze klasifikovat podle několika hledisek: podle původu, základní chemické struktury, podle účinku na organismus rostlin a živočichů a podle stupně toxicity.
Rozdělení pesticidů:
A. dle cílových skupin:
insekticidy určené k hubení škodlivého a obtížného hmyzu,
herbicidy likvidují plevely, zahrnují se do této skupiny i látky desikační a regulátory rostlin,
11
fungicidy slouží k ochraně proti houbám a plísním,
moluskocidy určené k hubení měkkýšů,
rodenticidy hubí škodlivé hlodavce,
akaricidy k ochraně proti čeledi pavoukovití,
avicidy a další vertebratocidy určené k hubení některých škodlivých obratlovců. (Neumann, 1990)
B. dle účinné látky:
chlorované uhlovodíky,
pyrethroidy,
karbamáty,
organofosfáty,
triaziny a dianiny,
sloučeniny na bázi kovů,
pesticidy na bázi karboxylových sloučenin.
Vzhledem k rozlišnosti účinku a působení i obsáhlosti účinných látek ve skupině, charakterizuji tři hlavní skupiny pesticidů: insekticidy, herbicidy a fungicidy.
3. 1 Insekticidy Insekticidy jsou látky určené k omezování a hubení škodlivého a obtížného hmyzu působící přímé škody na polních kulturách, v zelinářství a ovocnářství, konzumujícího nebo jinak poškozujícího produkty zemědělské a průmyslové výroby, ve skladech nebo i narušující stavební konstrukce. Insekticidy rovněž ničí druhy hmyzu žijícího paraziticky na zvířatech a u člověka a druhy hmyzu obtížné svou přítomností. Podle charakteru působení ve vztahu insekticid- cílový organismus rozlišujeme:
kontaktní – zasahují cílové organismy na jejich povrchu a pronikají do zasaženého organismu kutikulou
požerové – do cílového organismu pronikají trávícím ústrojím s přijatou potravou
fumigantní – pronikají do organismu hmyzu tracheami
12
Podle vztahu insekticid– objekt rozlišujeme insekticidy s okamžitým (instantním) účinkem a insekticidy prodlouženým účinkem. Zvláštním skupinu tvoří insekticidy se systémovým účinkem k dlouhodobé ochraně rostlin proti druhům hmyzu škodícím rostlinám požerem a sáním. Insekticidy tohoto typu po krátkém období kontaktního působení jsou rostlinou vstřebány a perzistují v aktivní formě v rostlinném pletivu několik dní až týdnů.
Během této doby jsou insekticidně aktivní vůči hmyzu
napadajícímu rostlinu.
Podle základního typu látky :
1.
Chlorované insekticidy
2.
Organofosforové insekticidy
3.
Karbamáty
4.
Přirozené insekticidy
5.
Anorganické insekticidy
6.
Ostatní insekticidy
3. 1. 1 Chlorované insekticidy
V období druhé světové války byly syntetizovány a ověřeny chlorované deriváty uhlovodíků, které při levné a nesložité výrobě a snadném použití vykazovaly vysokou insekticidní účinnost vůči většině druhů škodlivého hmyzu a v době vzniku byly považovány za málo škodlivé pro člověka a zvířata. Dnešní názor na použitelnost a neškodnost je zcela jiný. U některých látek byla prokázána teratogenita a karcinogenita a schopnost vytvářet rezidua s dlouhodobou vytrvalostí. Za dobu jejich rozsáhlého používání nabyla řada druhů významné a geneticky zafixované rezistence. (Neumann, 1990) Nejdůležitější zástupcem této skupiny je dichlordifenyltrichlorethan neboli DDT. Sloučeninu poprvé připravil Zeidler (1874), avšak sílu jejich insekticidních účinků objevil v roce 1939 Paul Hermann Müller. ( Cremlyn, 1985)
13
(www.cs.wikipedia.org) Jako insekticid bylo DDT zavedeno v roce 1942 a za války se vyrábělo v obrovském množství. Sloužil jako přípravek k hubení širokého spektra škodlivého hmyzu a i komárů a moskytů v tropických zemích. Používání v Indii a zemích Dálného východu podstatně snížilo úmrtnost na malárii. Jedovatost DDT spočívá ve schopnosti vázat se na membránu nervových buněk, čímž dojde k narušení přenosu nervových impulsů a i k porušení rovnováhy sodných a draselných iontů. V roce 1950 bylo referováno o několika případech hmyzích kmenů, které se staly rezistentní k DDT (např. moucha domácí, květilka zelná). V šedesátých letech byla zjištěna přítomnost DDT v živočišných tkáních a potravních řetězcích i v lokalitách vzdálených od míst nasazení a jeho bioakumulace. Od roku 1970 je zakázaný ve Švédsku a roku 1972 v USA. Dnes je jeho použití zakázané ve většině státech. Rezidua DDT mohou stále perzistovat v půdě. V současné době je v EU stanoven přípustný limit DDT v pitné vodě 0,1 µg/l, organizace WHO povoluje 1 µg/l a v USA povolují až 50 µg/l. (Cremlyn, 1985; www.extoxnet.orst.edu; www.pesticideinfo.org) V současné době níže uvedené látky nejsou registrované v České republice pro používání v přípravcích na ochranu rostlin. DDT a jeho analogy
DDT
Metoxychlor můžeme nacházet v půdě nebo vodě ve formě usazenin. Toxicita metoxychloru je zařazena do IV. třídy, může ovlivňovat nervovou a endokrinní soustavu, srdeční činnost, funkci jater a ledvin. LD50 je u krysy 5000- 6000 mg/kg.
Dicofol. V EU je povolené jeho používání pouze s obsahem 0,1% DDT. EPA zařadila dicofol do II. třídy toxicity. LD50 pro krysy je 575 mg/kg. Může být karcinogenní.
14
Hexachlorcyklohexan je představován skupinou 5 izomerů, z nichž izomer gama je nositelem specifické insekticidní účinnosti. Pro krysy je akutní toxicita 88- 190 mg/kg, u králíků 200 mg/kg. Účinkuje na široké spektrum hmyzu žijícího v půdě. Nevyužívá se pro zemědělskou a mléčnou produkci kvůli své karcinogenitě. Chlorované cyklodieny :
Aldrid
Dieldrin byl objeven v roce 1948 J. Hyman & Co v Denveru, USA jako epoxyderivát aldrinu. Diledrin je dlouhodobě vysoce toxický, může způsobit Parkinsonovu chorobu, rakovinu prsu, poškození nervové soustavy. Kvůli své toxicitě je ve většině zemí zakázaný.
Endrin je účinný insekticid, avicid i rodenticid působící na myši a hraboše. Tento insekticid je adsorbován usazeninách povrchových vod. Poločas rozpadu v půdě je definován přes 10 let. Toxický pro vodní organismy, ryby, fytoplankton, kde je akumulován.
Heptachlor byl využíván v padesátých až sedmdesátých letech hlavně farmáři pro hubení mravenců a termitů. Od roku 1988 je zakázané jeho používání.
Mirex objeven v roce 1946 k hubení termitů a mravenců. Využíval se jako zpomalovač hoření v plastech a stavebních materiálech. Je regulován Stockholmskou úmluvou.
3. 1. 2 Organofosforové insekticidy Počátky organické chemie fosforu sahají do poloviny devatenáctého století. Důkladný výzkum syntézy toxických organofosforových sloučenin, jehož cílem byla příprava nervových plynů, začal za druhé světové války. V Německu byla souběžně vyvinutá řada látek podobných Tabunu a Saurinu. První organofosforovou sloučeninou s insekticidním účinkem byl oktamethyltetramidodifosfát (schradan, Pestox), který kvůli své vysoké toxicitě nebyl využíván. Organofosoforové sloučeniny mají podobné chemické struktury. Dle základního vzorce jsou odvozeny hlavní skupiny
A. Orhtofosfáty B. Thionfosfáty C. Thiolfosfáty
15
D. Dithiofosfáty E. Fosfonáty F. Pyrofosfamidy
V uvedeném
přehledu
látek
zařazených
dle
chemické
struktury
do
organofosforových insekticidů je v ČR registrován pouze dimethoate z dithiofosfátů. Ostatní uvedené látky se nepoužívají z důvodů vytrvalosti reziduí, toxicitě, biokumulace atd. V omezeném měřítku mohou být používané v rozvojových státech nebo státech mimo EU.
A. Orthofosfáty
Dichlorvos (DDVP) je insekticid s rychlým omračujícím účinkem na mouchy, moskyty, moly, molice a třásněnky využívaný hojně v domácnostech. Řádově je tisíckrát těkavější než většina organofosforových insekticidů a má tedy fumigantní účinky. Označen jako velmi toxický a nebezpečný pro životní prostředí. V Americe je zakázaný od roku 1981.
Mevinfos
Fosfamidon
Chlorfenvinphos neboli Birlane je relativně odolný proti hydrolýze a používá se jako půdní insekticid proti květilce zelné, pochmurnatce mrkvové, květilce obilné. Birlane je specificky toxický pro krysy (orálně) LD50 15 mg/kg, pro myši 117 až 200 mg/kg. Velmi toxický a nebezpečný pro vodní organismy.
B. Thionfosfáty
Bromophos je účinný proti ektoparazitům dobytka a obecně použitelný jako zemědělský insekticid a akaricid. Bromophos má malou toxicitu pro savce, více jak 4000 mg/kg pro krysy.
Parathion insekticidní a akaricidní přípravek. Vyvinutý ve čtyřicátých letech minulého století. Velmi toxický, ale ne proti cílovým skupinám. Má krystalickou strukturu, ale častější distribuovanou formou je hnědá kapalina zapáchající po hnilobě
vajec.
Parathion
je
možný
karcinogen,
inhibuje
enzym
acetylcholinesterázu, což porušuje nervovou funkci. Sloučenina je velmi toxická 16
pro včely, ptáky, ryby. Parathion je kumulativní látka způsobující chronická onemocnění. (Neumann, 1990; www.extoxnet.orst.edu; www.pesticideinfo.org)
C. Thiolfosfáty
Demeton-S-methyl je systémový a kontaktní insekticid a akaricidní prostředek. Používá se pro hmyz živící se sáním šťávy rostliny, pro mšice, pilatky, svilušky snovací. Demeton inhibuje acetylcholinesterázu, limitující pro normální funkci nervové soustavy. Při orálním podání je LD50 60 mg/kg pro krysy a 110 mg/kg pro morčata. Demeton je mutagenní sloučenina, není karcinogenní a nebyla zjištěna jeho chronická toxicita. Látka je prudce jedovatá pro ptáky. Pro vodní organismy je mírně jedovatý. V půdě přetrvává několik dní, maximálně měsíce.
Maximální limit reziduí a jeho použití pro ovoce a zeleninu je normováno EU, (76/895/EEC). (Neumann, 1990; www.extoxnet.orst.edu; www.pesticideinfo.org; www.agriluture.gov.ie)
Vamidothion potlačuje činnost cholinesterázy, u člověka o 5- 10 %, což není klasifikováno jako dávka toxikologicky významná. 0,08 mg/kg je denní bezpečný příjem nezpůsobující žádné vedlejší příznaky. Maximální limit reziduí je sledován u dužnatého ovoce s plodem typu malvice. (Cremlyn, 1985; www.inchem.org)
D. Dithiofosfáty
Azinfos-methyl je od 30. června 2007 regulován směrnicí Rady EU 91/414/EHS. Azinfos-methyl a jeho identifikační čísla CAS 86-50-0 a CIPAC 37 smí být použit pouze jako insekticid na brambory. Zvláštní pozornost je věnována ochraně ptáků, savců, vodních organismů i členovcům. (Cremlyn, 1985; Komise ES, 2006)
Dimethoate je řazen v EPA do II. třídy toxicity.
Je to všeobecný hubící
prostředek na okrasných rostlinách, vojtěšce, pšenici, tabáku a zelenině. Mírná toxicita je při přijímání v potravinách, inhalací a působením na kůži (LD50 při ústním podání pro krysy 28-30 mg/kg,u myší 160 mg/kg). U člověka nebyly pozorovány žádné jedovaté účinky při dávce 2,5 mg/kg denně po dobu 4 týdnů. Mutagenní a karcinogenní účinky byly pozorovány u myší při dlouhodobém 17
používání. U člověka za normálních podmínek jsou účinky nepravděpodobné. Jeho účinky jsou toxické pro ptáky, zvláště bažanty, kachnu divokou a japonskou křepelku. Mírně toxický je pro vodní organismy, ale prudce toxický pro včelu medonosnou. V půdě má nízkou vytrvalost, okolo 20 dní. (Cremlyn, 1985; www.extoxnet.orst.edu)
Malathion se přeměňuje v malaoxon, který je 60x více toxický než malathion. Tento děj může nastat při chloraci, čištění vody. Je využíván pro léčbu vší a svrabu. Používání malathionu můžeme zaznamenat i v místech výskytu moskytů. Malathion je mírně toxický při orálním užití– LD
50
pro krysy 1000 mg/kg .
Nebyly objeveny jeho karcinogenní účinky, ani ovlivnění reprodukční soustavy. Na druhou stranu byly zjištěné mutagenní změny na lidských buňkách a to jak bílých krvinek, tak lymfatických buněk. Malathion je mírně toxický pro ptactvo, ale prudce toxický pro vodní organismy a včelu medonosnou.
Phorate je vysoce toxický při ústním podání– LD50 pro krysy 1,1- 3,7 mg/kg, 2,25- 6,69 mg/kg pro myši. Opakované užití i nízkých dávek vyvolává inhibici cholinesterázy a přidružení neurologické a neuromuskulární efekty. Prudce jedovatý je pro živočichy – ptactvo, vodní organismy, bezobratlí, členovce, včely.
E. Fosfonáty
Trichlorfon je klasifikován v EPA jako všeobecný hubící prostředek s II. třídou toxicity. Insekticid působící na šváby, krikety, karase stříbřitého, blechy, štěnice. Aplikován na zeleninu, polní plodiny, zemědělské prostory i vnitřní prostory s domácími zvířaty pro hubení parazitů. Trichlorfon je podezřelý z negativního ovlivnění reprodukčního systému. Studie signalizují, že může vyvolat mutagenní změny v savčích buňkách a v bakteriích. Ústní dávky 180 mg/kg po dobu 6 týdnů u krys způsobují vznik nezhoubných nádorů. Není prokázaný úplný karcinogenní účinek. Prudká toxicita byla zaznamenána u ptactva a vodních organismů, pouze nízká toxicita pro včely.
Butonát není inhibitorem cholinesterázy. Studie neprokázaly karcinogenní, reprodukční nebo mutagenní změny. (Cremlyn, 1985; www.extonet.orst.edu; www.s.wikipedia.org)
18
F.
Pyrofosfamidy
TEPP (tetraetylpyrofosfát) inhibuje cholinesterázu, což je příčinou poruchy nervové soustavy. Tato látka je prudce jedovatá pro teplokrevné živočichy LD50 500 ug/kg per os pro krysy. (www.osha.org)
Sufotepp inhibuje cholinesterázu v erytrocytech. Má vysokou akutní toxicitu LD50 per os u krysy ‹ 20 mg/kg. (www.pesticideinfo.org)
3. 1. 3 Karbamátové insekticidy Úspěšný vývoj organofosforových insekticidů byl podnětem ke studiu dalších sloučenin, o kterých bylo známo, že vykazují anticholinesterasovou účinnost. Jednou z těchto látek je například alkaloid fyzostigmin, který je aktivní složkou calabanových bobů používaných v západní Africe při rituálních zkouškách odvahy. Fyziologické vlastnosti tohoto alkaloidu byly připisovány O-fenyl-N-methylkarbamátové části jeho sloučeniny. Na základě tohoto předpokladu byla objevena řada látek. Společným znakem je tedy inhibice cholinesterázy. Na rozdíl od organofosfátů poškození nervového sytému je při prvních příznacích otravy reverzibilní. (Cremlyn, 1985; www.etext.czu.cz) V současnosti mezi účinné látky uvedené v národním registru patří pirimicarb, carbofuran, methiocarb.
A. N-methyl karbamáty
Pirimicarb je selektivní aficid. Hubí mšice jako dotykový, požerový a dýchací nervový jed po dobu 3-7 dní. Šetří přirozené nepřátele mšic (dospělce slunéček, larvy pestřenek, parazitoidi řádu blanokřídlých). Laboratorní testy prokázaly jeho karcinogenní účinek. Ve vodě a v půdě má malou vytrvalost, není řazen jako kontaminant.
Carbofuran má široké spektrum insekticidní, akaricidní a nematocidní účinnosti. Doporučené je používání proti květilce zelené. Usmrcuje savý a žravý hmyz jako dotykový, požerový a dýchací nervový plyn. Půdním háďátkům brání vniknutí do kořenů rostlin. Pro svou krátkou reziduální životnost je vhodný
19
k ošetření potravinových plodin. Pro včely, ryby, ptactvo a divokou zvěř je nebezpečný. Jeho akutní toxicita je při orálním podání 5- 13 mg/kg u krysy.
Methomyl je vysoce toxická sloučenina zařazená v EPA do I. třídy toxicity kvůli jeho vysoké akutní toxicitě k lidem. LD50 ústní cestou pro krysy je 17- 24 mg/kg. Symptony po vystavení účinky methomylu jsou podobné těm, které způsobují ostatní karbamáty inhibitory cholinesterázy. Methomyl u člověka rychle proniká přes kůži, plíce a gastrointestinální plochu. Hromadí se v tkáních, kde pozměňuje funkci cholinesterázy a dalších enzymů. Methomyl nebyl klasifikován jako karcinogen, mutagen ani látka pozměňující reprodukční funkce. Methomyl je prudce jedovatý pro ptáky a včely, mírně jedovatý pro ryby. Poločas rozpadu v půdě je 14 dní, v povrchových vodách přibližně 6 dní a 25 týdnů v podzemích vodách.
Propoxur je použitelný pro různé druhy hmyzu- sací a žravý hmyz, mravenci, mouchy, krikety, moskyti. LD50 per os u krsy je 100 mg/kg. Vytrvalost v půdě je udávána mezi 14- 50 dny. Toxický je jako u předešlého karbamátu pro včely a ptáky, menší toxicita je vykazováno pro vodní organismy. Propoxur je hydrolyzován a pohlcován ve vodě v poměru 1,5 % denně v 1 % vodném roztoku o pH 7. (Neumann, 1990; Cremlyn, 1985; www.extoxnet.orst.edu)
Methiocarb je zvláště účinným moluskocidem (hubící hlemýždě a slimáky). Připravuje se ve formě peletek, které zajišťují ochranu proti těmto škůdcům v množství přibližně 5 kg/ha. Methiocarb má vysokou akutní toxicitu, není charakterizován jako mutagen nebo karcinogen. Z výzkumu vyplývá, že je potenciálním kontaminantem podzemních vod. (Neumann, 1990; Cremlyn, 1985)
Bendiocarb je používán proti hubení moskytů, much, mravenců, vos, blech, švábů, karasu stříbřitého a dalšímu škodlivému hmyzu v domovech, potravinových skladovacích prostorech a průmyslových provozech. Bendiocarb je účinným moluskocidem, čehož se využívá k moření osiva cukrovky a kukuřice. Akutní toxicita pro krysy orálním požitím je 34– 156 mg/kg. Bendiocarb je toxický pro včely, mírně pro ptáky a vodní organismy. Poločas rozpadu v půdě kolísá dle druhu půdy od 1 do 4 týdnů. Bediocarb se nehromadí ve vodě a není toxický pro rostlinu při správném použití. (Neumann, 1990; Cremlyn, 1985; www.extoxnet.orst.edu)
Ethiofencarb je specifický systémový aficid. Požerový a dotykový nervový jed. Sloučenina je nebezpečná pro slunéčko dvoutečné (Adalia bipunctata). 20
Ethionfencarb není charakterizován jako karcinogen, mutagen nebo kontaminant přírodních zdrojů. (www.pesticideinfo.org; www.agrokrom.cz)
B. Oximy
Aldicard systémový insekticid a nematocid usmrcující savý a žravý hmyz, roztoče i volně žijící půdní, stonková i listová háďátka jako požerový, dotykový a dýchací nervový jed. Nenarušuje mikrobiální činnost půdy. Hubí dešťovky a ostatní kroužkovité červy. Proniká do spodních i povrchových vod. Toxický pro vodní živočichy a divokou zvěř, toxicita LD50 (orálně) pro krysy je 1 mg/kg.
Oxamyl
má insekticidní a nematocidní a akaricidní účinek proti širokému
spektru hmyzu. Látka vysoce účinná proti půdním háďátkům, kterým brání vniknout do kořenů rostliny, ale vajíčka, emybryony, ani larvy chráněné obalem cysty neusmrtí. Oxamyl je prudce jedovatý při ústním požití 5,4 mg/kg pro krysy, proto je také zařazen do I. třídy toxicity. Vysoké toxické účinky má na ptactvo a včelstvo,mírnou toxicitu vykazuje u vodních organismů. Poločas rozpadu
v půdě
je
4-20
dnů.
(Neumann,
1990;
Cremlyn,
1985;
www.extoxnet.orst.edu; www.agrokrom.cz)
3. 1. 4 Přirozené insekticidy Rostliny se vyvíjely přes 400 miliónů let a v boji proti hmyzu si vytvořily řadu ochranných mechanismů, repelenci a insekticidnost. Přírodní insekticidní látky jsou obsaženy ve velkém počtu různých rostlinných druhů. Ukázalo se však, že určité extrakty působí jako cenné kontaktní insekticidy a mají tu výhodu, že jejich používání nevede k výskytu rezistentních kmenů v takové míře, jak tomu je při aplikaci insekticidů připravených synteticky. Některé přírodní insekticidy si dodnes zachovaly svůj význam. Patří k nim zejména nikotin, derris (rotenon) a pyrethrum, které je z nich nejdůležitější.
Nikotin obsažený v tabákové rostlině byl přivezen do Evropy v 16. století. Nejprve byl využíván ke kouření ale již koncem 17. století byl použit vodný extrakt tabákových listů k hubení savého hmyzu na zahradních rostlinách. Nikotin účinkuje jako
21
neperzistentní kontaktní insekticid na mšice, klopušky, vrtalky zahradní, obaleče jablečného a třásněnky v ochraně řady různých druhů. Pro poměrně velkou toxicitu pro savce LD50 krysy (orálně) 50 mg/kg a nedostatečnou účinnost při chladném počasí byl nahrazen syntetickými insekticidy. (Cremlyn, 1985) Vzhledem k vysoké toxicitě nikotinu a vysokému riziku pro hospodářská a užitková zvířata a zejména pro osoby s ním manipulující bylo jeho užívání jako insekticidu zastaveno. (Neumann, 1990)
Rotenoidy tvoří skupinu insekticidních látek, které se vyskytují v kořenech rostliny Derris elliptica (z Východní Indie a Malajsie) a jednoho druhu Lonchocarpus (z Jižní Ameriky). Rotenoidy lze získat rozemletím kořenů a smícháním s minerálním zřeďovadlem nebo extrakcí organickými rozpouštědly. Při extrakci se urychluje rozklad na produkty s malou insekticidní účinností. Rotenoidy jsou jedovaté pro ryby a mnoho druhů hmyzu a téměř neškodné pro většinu teplokrevných živočichů. Rotenon je mimořádně bezpečný zahradní insekticid, protože je odbouráván účinkem světla a vzduchu a nezanechává rezidua, LD50 (orálně) pro krysy 135 mg/kg. Pyrethroidy tvoří účinná látka pyrethrum z květů
kopretiny starčkolisté
Chrysanthemum cinerariaefolium rostoucí v oblasti Keni, Tanzanie, Rwandy, Ekvádoru a Japonska. Jsou to estery ketoalkoholů pyrethrolonu a cinerolonu s kyselinou chryzantémovou nebo s kyselinou pyrethrovou. Jejich insekticidní účinnost je vysoká. U hmyzu vyvolávají vysoký, téměř okamžitý „knock-down“ efekt, spočívající v rychlé obrně motorických funkcí a znehybnění zasažených cílových organismů. Vůči teplokrevným organismům jsou extrémně nízko toxické, LD50 per os u skotu je 1,5 g/kg ž.hm. Syntetické pyrethroidy jsou průmyslově vyráběné analogy pyrethroidů přirozených. (Neumann, 1990; Cremlyn, 1985) Syntetické pyretroidy jsou látky fotostabilní a termostabilní, ve vodě jen nepatrně rozpustné. Tyto látky jsou lipofilní, nepronikají do rostlinných pletiv, ale váží se na kutikulu rostlin. Nejsou smývány deštěm. Pyrethroidy účinkují rychleji a po delší dobu, dokonce i v menších dávkách než organofosfáty nebo karbamáty. Jedno ošetření pyrethroidy je schopno nahradit dvě ošetření pyretroidy nebo karbamáty. Později vyvinuté pyretroidy (cyhalothrin, flucythrinát, cyfluthrin, acrinathrin, difenthrin, fenpropanthrin, fluvanilát) účinkují akaracidně.
22
V ČR mezi registrované syntetické pyrethroidy patří permethrin a deltametrin i ve svých izomerech. Ostatní uvedené látky nejsou registrovány.
Allethrin patří v EPA do III. třídy – mírná toxicita. Toxicita allethrinu kolísá podle druhu izomer a pohlaví. LD50 per o pro samce krysy je 1100 mg/kg, pro samičku krysy je 685 mg/kg. Allethrin je za určitých podmínek mutagenní v bakteriích Salmonella typhinurium. Pro ptáky je prakticky netoxický, lehce toxický je pro včely a ryby. Rybí citlivost na pyretheroidy může být vysvětlena jejich relativně pomalým metabolismem a vyloučením těchto látek.
Resmethrin je taktéž zařazen do III. třídy EPA. LD50 per os pro technický resemethrin 1244- 2500 mg/kg krysy. Resemethrin je velmi toxický pro včely a ryby, prakticky netoxický pro ptáky. V půdním prostředí je mírně vytrvalý, odhadovaný poločas rozpadu je 30 dnů. Resemethrin může prostoupit do povrchových vod. Poločas rozpadu ve vodě je 36,5 dne.
Permethrin účinkuje na široké spektrum hmyzu a používá se například na: ořechy, bavlnu, ovoce i zeleninu, brambory a obiloviny. Účinky permethrinu nepůsobí na svilušky, po opakovaném ošetření ovocných dřevin rozvoj svilušek podporuje. Akutní toxicita (per os) pro technický permethrin je 430 – 4000 mg/kg krysy. Permethrin jako i ostatní pyretroidy jsou toxické pro vodní organismy.
Permethrin 40/60 (poměr isomerů 40% cis: 60 % trans)
Permethrin 25/75 (poměr isomerů 25% cis: 75 % trans)
Fenvalerát hubí pohyblivé jedince savého a žravého hmyzu po dobu 3 – 4 týdnů. Neusmrcuje svilušky, na které má stejný účinek jako předešlý pyretroid.
Deltamethrin je účinný proti mšicím, píďalkám, červcům, molicím. Aplikuje se na ovocné dřeviny, hrách, okurky, rajčata, okrasné rostliny. LD50 (per os) 52 – 138 mg/kg. Včely hynou po přímém zásahu přípravku. Rezidua deltametrinu v běžně používaných dávkách odpuzují včely po dobu 1 až 5 dnů. V půdě nastává degradace deltamethrinu během 1 – 2 týdnů. V rostlinách po deseti dnech nejsou pozorována žádná rezidua. (Neumann, 1990; Cremlyn, 1985; www.extoxnet.orst.edu; www.agrokrom.cz)
23
3. 1. 5 Anorganické insekticidy
Tvoří skupina pesticidů, které v současné době nemají uplatnění pro vysokou a neselektivní toxicitu a vysoké riziko kontaminace zemědělských produktů a biosféry jejich reziduí. Mezi anorganické látky zařídíme sloučeniny arzénu, fluoru, barya, síry a i dalších. Pařížská zeleň je směs arzenitanu a octanu měďnatého. Dalšími využívanými sloučeninami byly arzenitan sodný, arseničnan vápenatý a arzeničnan olovnatý, hydrogenarseničnan olovnatý, fluorohlinitan sodný a chlorid barnatý využívané v ovocných sadech nebo k hubení mandelinky bramborové. K hubení hlemýžďů přenášejících motolici se využíval síran měďnatý. Vzhledem k vysoké fytotoxicitě měďnatého iontu je velmi problematické dosáhnout účinného vyhubení hlemýžďů bez značného poškození travního porostu. Anorganické pesticidy jsou pod svým specifickým kódem zapsány na seznam nebezpečných odpadů. (Neumann, 1990; Cremlyn, 1985; www.web.lfp.cuni.cz)
3. 1. 6 Ostatní insekticidy V této kategorii je z uvedených chemických látek registrován v ČR pouze oxid siřičitý, v účinnosti jako fungicid nikoli insekticid.
A. Plyny a těkavé kapaliny obsahující halogeny
Metylbromid je pesticid s vícestranným využitím. Při aplikaci do půdy se používá jako fungicid, jinak se požívá jako insekticid či k hubení hlodavců. Byl zařazen na seznam látek poškozujících ozónovou vrstvu Země. Česká republika jako ostatní státy EU vyloučila metylbromid z běžného použití k 1. lednu 2005.
Etylendibromid
1,2-dibromo-3-chlorpropan
24
B. Plyny a těkavé kapaliny neobsahující halogeny
Etylenoxid patří do skupiny těkavých organických látek. Etylenoxid je toxický pro savce, hmyz i pro rostliny. Pokud dojde k velkému úniku této látky do životního prostředí, způsobují výrazné škody v postiženém okolí. Dá se předpokládat, že větší úniky této látky do vody mohou způsobit významné škody na místní rybí populaci. Nepředpokládá se jeho biokumulace v životním prostředí. Potenciálně může ohrožovat lidské zdraví, může mít karcinogenní účinek.
Formaldehyd je nejhojněji zastoupenou sloučeninou v atmosféře. Má karcinogenní a mutagenní účinky, které byly prokázané nejen na lidech, ale i na zvířatech. Limity jsou stanoveny vyhláškami Ministerstva zdravotnictví pro pitnou vodu 376/200 Sb. a pro vnější a vnitřní prostory 6/2003 Sb., dále mezinárodním protokolem o těkavých organických látkách.
Kyanovodík je v závislosti na fyzikálních podmínkách plynem, kapalinou nebo pevnou látkou. Kyanovodík je silným jedem, který přerušuje přívod kyslíku a oxidační procesy. Na svoji obranu ho využívají kyanogenní rostliny (hořké mandle, pecky od meruněk, maniok). Nařízení vlády 178/2001 Sb. stanovuje podmínky pro ochranu zdraví na pracovišti. V mezinárodních úmluvách je kyanovodík uveden na seznamu látek o zákazu vývoje, hromadění, výroby, zásob a použití chemických zbraní a jejich zničení z roku 1994.
Fosfan Oxid siřičitý Metylizokyanák (Neumann, 1990; Cremlyn, 1985; www.bezjedu.arnika.org) 3. 2 Herbicidy
Plevele jsou rostliny rostoucí z hlediska člověka na nežádoucím místě. Herbicidy jsou látky určené k ničení nebo potlačení růstu plevelů. Totální herbicidy ničí všechny rostliny, se kterými přijdou do kontaktu, zatímco selektivní herbicidy jsou účinné jen vůči některým druhům rostlin. Jejich způsoby účinku jsou ve stimulaci růstu, inhibici fotosyntézy, inhibici syntézy aminokyselin, inhibici růstu nebo inhibici biosyntézy
25
karotenoidů. Zvláštní skupiny herbicidů tvoří arboricidy, látky určené k ničení porostů keřů a stromů. V rámci skupiny herbicidů jsou začleněny i defoliační a desikační látky určené k řízenému přerušení vegetace desikací a defoliací nadzemních částí rostlin, tedy chemicky vyvolané usychání zelených částí rostlin nebo jejich odlistění. Herbicidy lze klasifikovat podle chemické struktury jako :
1.
Deriváty fenoxyalkanových kyselin
2.
Herbicidní deriváty močoviny
3.
Triazinové herbicidy
4.
Herbicidní amonné báze
5.
Deriváty nitroanilinu a nitrofenolu
6.
Chlorované karboxylové kyseliny
7.
Karbamidany
8.
Thiokarbamidany
9.
Herbicidní amidy, anilidy a nitrily
10.
Ostatní herbicidy (Neumann,1990)
3. 2. 1 Deriváty fenoxyalkanových kyselin
Objev fenoxyoctový herbicidů počal již v roce 1934 poukázáním na ovlivnění dlouživého růstu rostlin 3-indolyloctovou kyselinou neboli IAA. Izolace auxinu (IAA) z rostlin stimulovala hledání dalších sloučenin s podobnou strukturou, které by se při zachování vlivu na růst rostliny metabolizovaly pomaleji než IAA. V roce 1942 byl prokázaný účinek 2,4-dichlorfenoxyoctové kyseliny. Vnější aplikace 2,4-D způsobí abnormální, chorobný růst rostlin, který končí jejich odumřením a je dán tím, že 2,4-D nepodléhá vnitřní regulaci v rostlině jako IAA. Tento objev byl skutečným počátkem průmyslové výroby organických herbicidů, neboť předchozí byly většinou látky anorganické. (Cremlyn, 1985) Fenoxyherbicidy jsou nebezpečné vzhledem k příměsi dioxinu, který je jedním z nejtoxičtějších nízkomolekulárních jedů (LD50 u morčete per os 20 µg/kg) se širokým spektrem pozdních následků. Jeho nebezpečnost spočívá v tom, že se může hromadit v
26
lidském těle. Dioxin vzniká nejen při výrobě fenoxyherbicidů, ale i při průmyslově prováděných chloracích a spalování komunálního odpadu. (www.pmfhk.cz) Účinné látky patřící do této kategorie nejsou v současné době registrovány pro používání kromě MCPA. 2,4-dichlorfenoxyoctová kyselina je mírně toxický herbicid, ale prudce je jedovatý při kontaktu s oční sliznicí. 2,4-D pracuje jako systémový herbicid, účinnější proti širokolistým dvouděložným rostlinám než proti jednoděložným rostlinám. LD50 (ústně) se pohybuje mezi 375-667 mg/kg u krysy. 2,4-D má potenciální mutagenní a karcinogenní potenciál. Divoké ptactvo je na tento herbicid mírně toxické. Některé formulace jsou prudce jedovaté pro ryby. Mírné dávky 2,4-D zhoršují produkci u včel. Poločas rozpadu v půdě je nízký (7 dnů). Ve vodním prostředí je poločas rozpadu jeden až několik týdnů v závislosti na usazeninách, náplavách a okysličení vody. 4-chlor-2-methylfenoxyoctová kyselina má podobný účinek jako předcházející 2,4 D. Účinkuje jako systémový, postemergentní, mírně toxický herbicid. Využívá se na jednoleté i víceleté plevele v obilninách, vinné révě, bramborách nebo hrášku. Tento herbicid je kompatibilní s jinými sloučeninami a může být použitý ve formulaci i s jinými produkty. Toxicita pro technický výrobek se pro krysy pohybuje mezi hodnotami 700-1160 mg/kg (per os). Sloučenina je mírně toxická pro ptactvo a sladkovodní ryby. 2,4,5-trichlorfenoxyoctová kyselina má mírnou akutní toxicitu, LD50 per os krysy 390-550 mg/kg. 2,4,5-T neničí pouze plevelné rostliny, ale nepříznivě působí na některé rostliny, snižuje jejich klíčivost a brzdí růst. Toxický je pro vodní organismy. 2,4,5-T je karcinogenní látka podezřelá z ovlivnění funkce endokrinní soustavy, zvláště štítné žlázy. 2,4,5-T se používá ve formě svých solí. 2-metyl-4-chlorfenoxyoctová kyselina má uplatnění pro hubení širokolistých plevelů v obilovinách, chřestu a na pastvinách při postemergentní aplikaci. Výhodou je, že její sodná sůl je mnohem rozpustnějí než sodná sůl 2,4-D. Deriváty kyseliny chlorfenoxymáselné: Kyselina 2,4-dichlorfenoxymáselná (2,4DB) a kyselina 4-(4 chlor-2-methylfenoxy) máselná. (Dvořák,Smutný, 2003; Neumann, 1990; Cremlyn, 1985; www.extoxnet.orst.edu)
27
3. 2. 2 Herbicidní deriváty močoviny Po fenoxyoctoých kyselinách patří mezi nejrozšířenější herbicidy. Aplikují se proti řadě jednoletých plevelů v přirozeně odolných plodinách v bramborách, pórku, mrkvi, pastináku. V České republice je registrovanou látkou isoproturon a chlorotoluron, ostatní látky již nejsou používané. Diuron je neselektivní fenylmočovinový herbicid. Používá se na ochranu plodin (obilniny, ovoce, ořechy, okrasné dřeviny, cukrová třtina a bavlna). Jako přísada v nátěrech působí i proti plísním. Může být také obsažen v antivegetativních nátěrových hmotách, kde zesiluje biocidní účinek mědi. Průměrný poločas rozpadu v půdě je 90 dní, kde je poměrně mobilní látkou a může se tedy vyluhovat do podzemních i povrchových vod. Diuron je schopný se v půdě transportovat i na větší vzdálenosti. Diuron je toxický pro ryby. V rámci těchto okolností je regulován Nařízením Evropského parlamentu a Rady č. 166/2006. Linuron je mírně toxická látka zařazená do III. třídy toxicity. Akutní toxicita per os 1200-1500 mg/kg krysy. Linuron může mít potenciálně mutagenní a karcinogenní účinky. Mírná toxicita je vykazována pro ptactvo a vodní organismy, netoxický pro včely. Linuron je mírně vytrvalý v půdě s poločasem rozpadu 30-150 dnů v závislost na složení půdy a na fyzikálních podmínkách. Linuron je mírně rozpustný ve vodě. (www.extoxnet.orst.edu) Chlorbromuron není toxická sloučenina. Nejsou dostupné informace, že by chlorbromuron měl mutagenní nebo karcinogenní účinky. (www.pesticideinfo.org) Isoproturon je užívaný zejména pro ochranu máku a obilovin, účinná látka především proti chundelce, metlici, psárce polní. Půdou je absorbován jen slabě a zůstává mobilní s možností migrace do podzemí vody. Ve vodném prostředí podléhá pomalé hydrolýze s poločasem rozpadu 30 dní, v půdě je poločas rozpadu 40 dní. Isoproturon je velmi toxický pro vodní organismy. (www.irz.cz) Chlorotoluron je prakticky netoxická sloučenina. Mírně toxická pro vodní organismy. Látka proniká do povrchových i podzemních vod, ale není klasifikovaná jako kontaminant vodního prostředí. (www.pesticideinfo.org)
28
3. 2. 3 Herbicidy triazinové
Vykazují systémový účinek a určitou selektivnost účinku. Podobně jako v případě močovin se jedná o perzistentní půdní herbicidy, které při větších koncentracích (5-20 kg/ha) působí jako totální herbicidy použitelné na průmyslových prostranstvích, cestách, apod., avšak v menších koncentracích (1- 4 kg/ha) jimi lze selektivně hubit řadu klíčících plevelů např. ve fazolích, kukuřici, chřestu, jahodách, kolem ovocných keřů. Jsou přijímány kořeny vzcházejících plevelů a způsobují jejich žloutnutí a hynutí. V organismu zvířat působí poruchy četných biochemických procesů (poruchy systému pyrimidinových bází, poruchy systému transferáz glutationu, poruchy glykolýzy, krvetvorby a další). V současnosti patří mezi registrované přípravky z této kategorie terbuthylazine. (Neumann, 2003; Cremlyn, 1985) Simazin se aplikoval na ochranu plodin s dlouhými kořeny, např. artyčoky, kukuřice, cukrová třtina, čaj, olivy, citrusy nebo boby. Využití měl i v lesnictví a pro kontrolu řas v rybnících, bazénech, chladících zařízeních. V půdě je středně perzistentní, zůstává 28- 149 dní. V České republice se používal zejména ošetření brambor, vojtěšky, sadů, vinic, chmelnic, jahodníků. Atrazin se využíval na dvouděložné plevele působící jako inhibitor fotosyntézy. V České republice již není registrován žádný přípravek na ochranu rostlin s obsahem atrazinu. Atrazin a jeho deriváty se používají v dalších průmyslových procesech, včetně výroby barviv a výbušnin. (www.irz.cz) Prometryn je mírně toxický herbicid, zařazený do II. nebo III. třídy toxicity v závislosti na formulaci (smáčitelné dispergované prášky nebo kapalné formulace). Prakticky netoxický je přes ústní cestu LD50 krysy je 3750- 5235 mg/kg. Mírně toxický je přes kožní cestu. Prometryn není klasifikován jako mutagen, karcinogen nebo jako látka způsobující reprodukční změny. Prometryn není toxický pro ptáky, včely a žížaly. Mírnou toxicitu vykazuje pro vodní organismy. Poločas rozpadu v půdě je 1-3 měsíce. Ve vodním prostředí je vytrvalý více než 28 dní při různých teplotách i pH. Prometryn se jeví jako potenciální kontaminant vodního prostředí. V USA je řazen mezi nejpoužívanější herbicidy v roce 2005. Ametryn inhibuje fotosyntézu a i jiné enzymatické procesy v rostlině. EPA klasifikuje ametryn do III. třídy toxicity. Ametryn je mírně toxický pro lidi i pro zvířata,
29
LD50 per os krysy 508 mg/kg. Studie ukázala, že ametryn není mutagenní, ale může zvýšit riziko rakoviny u lidí. V půdě je vytrvalým herbicidem s poločasem rozpadu 70250 dnů. Může se přes půdu absorbovat i do vody. Maximální koncentrace, která byla nalezena 0,1 µg/l v povrchové vodě a 450 µg/l v podzemní vodě ve 4 % ze vzorků. (www.extoxnet.orst.edu; www.irz.cz) Terbuthylazine je klasifikován jako mírně toxická sloučenina. Používá se zejména proti jednoletým jednoděložným a dvouděložným plevelům v kukuřici. Účinná látka je přijímaná kořeny a listy plevelů. Mechanismus účinku je založen na inhibici fotosyntézy. (www.agromanual.cz; Dvořák,Smutný, 2003)
3. 2. 4 Herbididní amonné báze Tato skupina herbicidů je zastoupena desikanty a defolianty aplikovanými na povrch rostlin. Desikace a defoliace jsou chemicky vyvolané procesy sloužící k zasychání zelených částí rostlin (např. bramborové natě) nebo jejich odlistění (např. bavlníku před sklizní). (Cremlyn, 1985) Registrovanými účinnými látkami v ČR jsou diquat, paraquat, dimethipin a glufosinate. Diquat je mírně toxická sloučenina zařazená do II. třídy toxicity. Ohlášené LD50 ústní hodnoty pro krysy 120 mg/kg. Dobytek je na diquat citlivý (LD50 30-56 mg/kg). Opakovaný nebo prodloužený kožní kontakt může způsobit zápal kůže a ve vysokých dávkách i systémové efekty v jiných častech organismu. Diquat je v půdě vysoce vytrvalý herbicid s poločasem rozpadu větším než 1000 dnů. Poločas rozpadu ve vodě je 48 hodin ve vodním sloupci, 160 dnů ve vodních usazeninách. Mikrobiální degradace a sluneční svělo hrají důležitou roli při rozpadu sloučeniny. Při pokusu v umělém jezeru po aplikaci na plevel 1 % diquatu zůstalo ve vodě a 19 % bylo adsorbováno usazeninami. (ww.extoxnet.cz) Dimethipin je mírně toxická sloučenina. Studiemi bylo zjištěno, že dimethipin je potenciálním karcinognem pro člověka a možným kontaminantem podzemní vody. Chemicky je zařazený jako defoliant a rostlinný růstový regulátor. Glufosinate amonium je kontaktní herbicid užívaný pro široký okruh plevelů. Glufosinate je izolovaný ze dvou druhů bakterií rodu Streptomyces. Látka inhibuje činnost enzymu glutamin-syntetázy, což zastavuje činnost fotosyntézy. Glufosinate je
30
klasifikovaný jako mírně toxický, III. třída toxicity (LD50 per os krysy 1510- 1660 mg/kg, myši 436-464 mg/kg. Organizace WHO/FAO stanovila doporučenou přijatelnou denní dávku potravinách jako 0,02 mg/kg, jelikož rezidua glufosinatu se mohou vyskytnou v bramborách, hrášku, játrech nebo ledvinách ze zvířat. Účinné látky diquat, dimethipin a glufosinate amonium jsou povolené látky k desikaci brambor v České republice. Paraquat je neselektivní herbicid. I přes toxické vlastnosti patří mezi nejpoužívanější pesticidy. V řadě vyspělých zemích je jeho používání zakázáno nebo omezeno. Zatímco rozvojové země běžně paraquat používají a spotřebují tak více jak dvě třetiny z celosvětové produkce paraquatu. V roce 2007 EU zrušila povolení používání paraquatu a přidala ho tak na seznam zakázaných látek. Nejčastěji bývá aplikován na pole s kukuřicí, sójou, rýží nebo zeleninou. Paraquat je vysoce toxická sloučenina 30-70 mg/kg ž. hm. obecně. Sloučenina může zvyšovat riziko rakoviny u člověka. Paraquat je perzistentní organická látka s poločasem rozpadu více jak 1000 dní. Morfamquat
je karbamoylderivátem paraquatu. Účinný proti širokolistým
plevelům, neškodný pro traviny, takže ho lze použít k postemergentnímu hubení plevelů v
obilovinách.
(Cremlyn,
1985;
www.extoxnet.cz;
www.pesticideingo.org;
www.pan.com)
3. 2. 5 Herbicidní deriváty nitroanilinu a nitrofenolu Nitroaminové herbicidy jsou látky aplikované na půdu. Vykazují nízkou toxicitu pro teplokrevné organismy, ale u ryb zapřičiňují toxické poškození. Rezidua se v půdě vyskytují několik týdnů až měsíců. O dinitroanilinových herbicidech se předpokládá, že inhibují dělení buněčného jádra a buňky. Dinitrofenoly způsobují přerušení oxidační fosforylace a inhibují tak syntézu ATP. Tento pochod probíhá i u savců, a proto jsou dinitrofenoly vysoce toxické pro savce. Z uvedených látek patří mezi Českou republikou registrované chemické látky trifluralin a nitrofen. (Neumann, 1990; Cremlyn, 1985)
31
A. Deriváty nitroanilinu
Trifluralin se řadí do III. třídy toxicity, mírně toxická sloučenina. Technický trifluralin je prakticky netoxická sloučenina, LD50 per os krysy 10000 mg/kg. Formulované produkty obsahující trifluralin jsou toxičtější, LD50 per os krysy se pohybuje kolem 500 mg/kg. Trifluralin se jeví jako potenciální karcinogen a je podezřelý z narušení endokrinního systému. Technický trifluralin není toxický pro ptáky, ale prudce toxický pro ryby a žížaly. V závislosti na půdních a fyzikálních pdmínkách má poločas rozpadu 45- 60 dnů nebo až 6- 8 měsíců. Po 6 měsícech klesá 80-90 % aktivity trifluralinu. Ve vodě je prakticky nerozložitelný.
Benfluralin má LD50 hodnotu větší než 5000 mg/kg per os u krysy, což znamená, že skoro netoxický. Potenciálně může být karcinogenem. Tento dinitroanilinový herbicid je registrovaný například v USA, EU, Jižní Africe.
Ethalfluralin patří mezi dinitrianilinové herbicidy. Středně toxická sloučenina, která může být
potenciálním
karcinogenem.
Ethalfluralin
patří
mezi
nejpoužívanější herbicidy.
Uvedené dinitroaniliny jsou selektivní preemergentí herbicidy, které jsou nejúčinnější při zapracování do půdy. Zabraňují klíčení semen citlivých plevelů a kromě toho zastavují vývoj plevelů tím, že inhibují růst kořenů.
Sonalan je selektivní herbicid, který je účinný proti jednoletým travinám a širokolistým plevelům v bavlně a sójových bobech. Sonalan je středně toxická sloučenina, potenciálně karcinogenní. Pro ryby a bezobratlí žijící ve vodě je prudce jedovatý.
Nitralin je také dinitroanilinový herbicid. Mírně toxická sloučenina pro savce, ale toxická pro vodní organismy. (Cremlyn, 1985; www.extoxnet.orst.edu)
B. Nitrofenoly a jejich deriváty
Nitrofen je preemergentní a postemergentní selektivní herbicid používaný proti širokolistým a jednoděložným plevelům v brukvovitch plodinách. Pesticid se aplikuje na půdu, po smísení s půdou herbicidní účinnost rychle klesá, až se nakonec vytrácí. Akutní toxicita krysy (oral) je 2400– 2630 mg/kg, jedná se o středně až mírně toxickou sloučeninu. Nitrofen zvyšuje riziko vzniku rakoviny. 32
Studiemi bylo objeven i jeho teratogenní účinek a pravděpodobné narušení endokrinního systému člověka. Nitrofen je v mnoha zemích zakázaný používat (např. USA, EU, Kanada, Afrika..).
Fluorodifen je prakticky netoxický, ale toxicitu vykazuje k vodním organismům, rybám a měkkýšům. Aplikuje se preemergentně nebo postemergentně a působí jako
kontaktní
herbicid.
(Neumann,
1990;
Cremlyn,
1985;
www.pesticideinfo.org)
DNOK (dinitro-o-kresol) je kontaktní herbicid, aplikovaný na obilniny, kde hubí většinu jednoletých plevelů. DNOK se osvědčil i jako insekticid a to zejména pro zimní násřik ovocných stromů. Nedostatkem je jeho velká toxicita pro savce, LD50 (oral) pro krysy 30 mg/kg. DNOK je zařazen na seznam zvláště nebezpečných jedů, který je uveden v
zákoně 167/1998 Sb., upraveným
nařízením vlády 10/1999 Sb. (Cremlyn, 1985; www.pesticideinfo.org; www.podnikame.cz/zákony)
Dinoseb je selektivní herbicid sloužící k ničení plevelů v hrachu, bavlně, zelenině, citrusech a sójových bobech.Využití měl i jako insekticid ve vinné révě nebo jako defoliant. Dinoseb je prudce jedovatý, LD50 per os krysy 25-58 mg/kg. Prudce toxický je i pro ptáky, včely, ryby a vodní organimy. Studie poukázaly i na jeho karcinogenní a teratogenní účinek. V půdě je málo rezistentní, poločas rozpadu 5-31 dnů. Vykazuje půdní sorpci při nízkých půdách a tak může být nalezen i v podzemních vodách. (www.extoxnet.orst.edu)
3. 2. 6 Chlorované karboxylové kyseliny
Nejúčinnějšími
zástupci
této
skupiny
jsou
dalapon
(sodná
sůl
2,2-
dichlorpropionová kyselina) a trichloroctová kyselina TCA. Pro jejich účinnost je podstatná α-substituce chlorem, neboť chlorderiváty s jinou polohou jsou neúčinné. Jak záměna chloru jiným halogenem, tak prodloužení alifatického řetězce vede k poklesu účinnosti. Uvedené látky už nepatří do národního registru přípravků na ochranu rostlin. Dalapon je zařazený do II. skupiny toxicity– středně toxický. Vyskytuje se v podobě své sodné i hořečnaté soli. Dalapon se používá proti pýru plazivému a jiným jednoletým i víceletým travinám a aplikuje se před výsadbou nebo výsevem většiny
33
plodin. Lze jim též hubit trávovité plevely v bramborách, cukrové řepě a mrkvi, ostřici, rákos a jiné vodní plevele. Akutní toxicity při ústním podání pro krysy 7570- 9330 mg/kg. Dalapon je netoxický pro ptáky, včely, vodní organismy. Mírná toxicita je pro měkkýše a půdní mikroorganismy. Dalapon má mírnou vytrvalost v půdě, zůstává po dobu 2-8 týdnů. V rybnících proudech se dalapon mizí při mikrobiální degradaci, hydrolýze a fotolýze. Hydrolýza se zvyšuje při vyšší teplotě a pH. Pokud neprobíhají tyto procesy může dalapon vytrvat až několik měsíců. Trichloroctová kyselina má proti travinám podobné selektivní účinky. Účinností se dalaponu nevyrovná, neboť je pouze půdním herbicidem, který není translokován listy. Používá se speciálně proti ovsu hluchému v hrachu a cukrové řepě. Dalapon i TCA účinně srážejí bílkoviny, což znamená, že obě látky mohou být toxické pro všechny rostlinné enzymy, a předpokládá se, že jejich účinek spočívá v tom, že s bílkovinami reagují. Inaktivací životně důležitých enzymových systémů je narušována produkce pantotenové kyseliny, jednoho z vitamínů B, který je pro růst a rozvoj
rostliny
podstatný.
(Cremlyn,
1985;
www.extoxnet.orst.edu;
www.pesticideinfo.org)
3. 2. 7 Karbamidany
Jsou deriváty kyseliny karbamidové. Tyto chemické látky řazené proti svým chemickým analogům, řazeným do skupiny insekticidů, vykazují vcelku slabý anticholinesterázový účinek. V mnohem větší míře je u herbicidních karbamidanů vyjádřen methemoglobinizační účinek. Registrovanými látkami na ochranu rostlin jsou prolam, chlorpropham a asulam. Propham je první látkou v této skupině. Propham je účinný proti vzcházejícím travinám, ale na vzrostlé rostliny působí mnohem méně a menší je i jeho selektivnost k travinám. Vykazuje mírnou toxicitu, zařazený ve III. třídě toxicity. Mírně jedovatý je k rybám a zooplanktonu. Zařazuje se i do skupiny rostlinných růstových hormonů. Chlorpropham je 3-chlorderivát prophamu. Při aplikaci látky na půdu nedochází k poškození řady kulturních rostlin, takže ji lze použít jako preemergentní půdní herbicid k hubení řady klíčících plevelů nebo již vzrostlého ptačince žabince v hlíznatých plodinách, pod ovocnými stromy, hrachu a cukrové řepě a dále též k zamezení klíčivosti skladovaných brambor. Chlorpropham je mírně toxická
34
sloučenina bez mutagenních či karcinogenních účinků na člověka. Chlorpropham patří celosvětově mezi nejužívanější herbicidy. Barban je acetylenový derivát chlorprophamu, při postemergentní aplikaci je účinný proti ovsu hluchému v pšenici a ječmeni. Asulam, sulfonylkarbamát zavedený jako prostředek k hubení šťovíků a kapradí na pastvinách, pravděpodobně rovněž působí jako inhibitor buněčného dělení, neboť výhonky ošetřených rostlin vykazují změněné vlastnosti. Asulam je mírně toxická sloučenina, potenciálně zvyšující riziko vzniku rakoviny. Toxická sloučenina pro vodní organismy. (Cremlyn, 1985; www.pesticideinfo.org)
3. 2. 8 Thiokarbamidany Jsou to těkavé tekutiny k aplikaci na půdu, kde působí na časná stadia klíčících rostlin. V rostlinném pletivu inhibují tvorbu externí voskové vrstvy, čímž rostlina ztrácí ochranu proti vysychání a záhy hyne. Uvedené příklady thiokarbamidanů nejsou registrovány v ČR k používání na ochranu rostlin. Butylate je zařazený do III. třídy toxicity (mírně toxická sloučenina). Aplikuje se na plevele obilného pole. Významnější zásahy vystavení jsou přes kůži a inhalování. Butylate není škodlivý pro včely a vodní organismy, nízká toxicita je vykazována pro ptáky. Poločas rozpadu je 3-10 týdnů ve vlhkých půdách pod aerobními podmínkami, 13 týdnů pod anaerobními podmínkami. Ve vodě byly nalezeny nízké koncentrace (maxima z 0,0047 mg/l) v 91 z 836 analyzovaných vzorků povrchových vod. Cycloate je mírně toxická sloučenina, která inhibuje cholinesterázový enzym. Látka je potencionálním kontaminantem podzemní vody. Středně toxická sloučenina pro ryby, obojživelníky a zooplankton. Cycloate může způsobit vývojové a reprodukční změny. Molinate je v III. třídě toxicity jako selektivním herbicidem pro listnaté a travnaté plevele v rýži i jiných plodinách. Ohlášené ústní hodnoty LD50 369-720 mg/kg. Molinate není jedovatý pro ptactvo, ale pro ryby a bezobratlé. Vytrvalost v půdě je nízká s poločasem rozpadu 5- 21 dnů. Molinate je rozpustný ve vodě, kde může být degradovaný hydrolýzou.
35
Sulfallate je dithiokarbamát o mírné toxičnosti. Studie prokázaly jeho karcinogenní účinek. (Cremlyn, 1985; www.extoxnet.orst.edu; www.pesticideinfo.org) Vernolate patří do III. třídy a používá se k inhibici klíčení travnatých plevelů v obilích, arašídů, sladkých brambor. Akutní ústní LD50 pro krysy 1200- 1900 mg/kg technického vernolatu. Herbicid je relativně netoxický pro ptáky, považuje se za mírně toxický pro vodní organismy. Mikrobiální degradace patří k dalším procesům, které odstraňují vernolate z půdy. Poločas rozpadu je v jílovitých půdách 10- 12 dnů, v hlinitopísčitých při teplotě 21- 27
C je 10 dnů.
3. 2. 9 Herbicidní amidy, anilidy a nitrily
Látky užívané k aplikaci na půdu. V rostlinách inhibují proteosyntézu a zastavují růst rostlin v časném stadiu. V půdě jsou schopny v aktivní formě perzistovat až 6 měsíců. V případě přímého požití vyvolávají methemoglobinémii. Propachlor a alachlor jsou Českou republikou registrované účinné látky pro přípravky na ochranu rostlin. Propachlor patří do chemické třídy chloracetanilid. Charakterizuje se jako mírně toxická sloučenina s prokázanými karcinogenními účinky a vyvolávající změny ve vývoji a reprodukci. Propachlor je vysoce toxický k rybám a obojživelníkům. (Cremlyn, 1985; www.extoxnet.orst.edu; www.pesticideinfo.or) Alachlor se používá jako herbicid pro ochranu plodin jako jsou brambory, kukuřice, zelenina, slunečnice, řepka olejka, sója, cukrová třtina nebo tabák. V půdě alachlor rychle biodegraduje a je poměrně mobilní, poločas rozpadu je 15 dní. Smyvem z polí se může dostávat do vod, kde se vyskytuje volný nebo vázaný na organické nebo minerální částice. Ve vodě se alachlor degraduje buď fotolýzou nebo biodegradací. Vodní organismy jsou na alachlor toxické, není však koncentrován v jejich tělech. Fytotoxicky působí na cukrovou řepu a tykvovité rostliny. Úniky a přínosy chloru jsou regulovány nařízení evropského parlamentu a rady č. 166/2006. (www.irz.cz)
3. 2. 10 Ostatní herbicidy Chlorečnan sodný je krystalická vodorozpustná látka se silnými oxidačními vlastnostmi, používaná jako totální neselektivní herbicid. Ve směsi s organickými
36
redukovatelnými látkami je prudce hořlavý a explozivní, čehož se užívá pro výrobu amatérských
výbušnin.
V současnosti
už
není
v prodeji.
(Cremlyn,
1985;
www.wikipedia.org) Kyanamid vápenatý, zvaný též dusíkaté vápno,
je středně toxiký. Dusík v
dusíkatém vápně je drahý, používá se nejen jako hnojivo, ale i jako herbicid a pesticid. Dusíkaté vápno lze použít na všechny typy půd kromě těžkých, typické hnojivo pro základní hnojení. Využívá se pro hnojení luk a pastvin, cukrovky, košťálovin a ozimů. Dusíkaté hnojivo se nsmí používat v ochranných pásmech vodních zdrojů. Ropné
produkty
jako
herbicidy
jsou
směsné
látky
s obsahem
nasycených,převážně alifatických uhlovodíku, nenasycených a aromatických sloučenin, blízkých benzenu a naftalenu. Zejména benzen a naftalen jsou silně fytotoxické. Ropné produkty nejsou užívané samostatně, ale mnohdy slouží jako nosiči vlastních pesticidů. (Neumann, 1990; www.agrokrom.cz)
3. 2. 11 Regulátory růstu rostlin
Vývoj vyšších rostlin je závislý na přítomnosti různých chemických látek, rostlinných růstových hormonů. Již v roce 1932 bylo zpozorováno, že etylen a acetylen podporují nasazování květů u ananasu a v roce 1934 se jistilo, že indolyloctová kyselina indukuje růst některých rostlinných tkání. Postupně byla IAA izolována z řady rostlin a ukázalo se, že všechny významné fyziologické změny v rostlině jsou řízeny hormony. Chemikálie řídí růst, iniciují kvetení, způsobují opad květů, plodů a listů, indukují nasazování plodů, určují počátek a konec dormance a stimulují vývoj kořenů. Z regulátorů růstu (syntetická forma) jsou v národním registru naftyloctová kyselina, chlormequat a daminozid povolené užívat v přípravcích na ochranu rostlin. Ethylen je registrován k používání ve formě polylethylenu v organických olejích. Rostlinné hormony dělíme do pěti hlavních skupin.
1. Auxiny se projevují charakteristickým efektem, který spočívá v prodlužování buněk ve výhoncích a ve stimulaci zakořeňování řízků. Obdobný mechanismus účinku byl pozorován u fenoxyoctových herbicidů, z nichž většina vykazuje účinnost auxinového typu. Syntetickými obdobami IAA jsou 1-naftyloctová kyselina a 3indolylmáselná kyselina IBA.
37
2. Gibberelliny mají různé morfologické účinky, které jsou u jednotlivých druhů rozdílné. Stimulují buněčné dělení nebo prodlužování buněk a ovlivňují dormanci poupat a semen. 3. Cytokininy řídí dělení buněk, čímž mhou ovlivnit diferenciaci a tvorbu kořenů a pupenů. Možnosti jejich praktického využití jsou dány tím, že mohou prodloužit dobu skladovatelnosti čerstvé zeleniny a životnost řezaných květin a jedlých hub. Cytokininy rovněž ovlivňují růst listů, reakci rostlin na světlo a stárnutí rostlin. 4. Přírodní růstové inhibitory byly objeveny v bavlníku, klenu a Lupinu lutens. Abscisová kyselina indukuje dormanci bavlníku, březových listů a švestkových haluzí a snižuje klíčivost šípků růží. Inhibiční efekt lze zrušit aplikací gibberellinů a cytokininů. K přirozeným inhibitorům růstu se dále řadí gallová kyselina a skořicová kyselina. Tyto látky se používají k zamezení klíčivosti skladovaných cibulí, brambor a dalších kořenových plodin. Mezi syntetické inhibitory řadíme maleinhydrazid sloužící k potlačení růstu. Maleinhydrazid inhibuje dělení buněk v rostoucích pletivech ošetřených rostlin. Maximální limit reziduí je stanovený pro maleinhrazid v obilovinách na 0,02 mg/kg. 5. Chlormequat chlorid se využívá u obilovin ke zkracování délky stébel, aby se předešlo poléhání vlastní tíhou. Účinkem chlormequatu se vyvíjejí rostliny s pevnou stavbou těla, krátkými lodyhami a zkrácenými internodiem. Konkurenčně inhibuje gibberelliny a zpomaluje růst rostlin zřejmě inhibicí biosyntézy gibberelinů.
Daminozid ovlivňuje růst rostlin podobně jako chlormequat, schopností rušivě zasahovat do biosyntézy gibberellinů. Maximální limit reziduí damiozidu je regulován směrnicí rady 94/29 ES na 0,02 mg/kg. (Neumann, 1990; www.eur-lex.europa.eu)
Ethylen se vyznačuje řadou různých účinků. Inhibuje růst, urychluje opadávání listů a květů, dozrávání plodů i kvetení, v závislosti na stadiu, ve kterém byla rostlina účinku chemikálie vystavena. Postřikuje se na stromy, aby se podařilo dozrávání a uvolnily plody pro snadnější sklizeň.
38
3. 3 Fungicidy
Jako fungicidy jsou označovány látky určené proti nižším i vyšším houbám poškozujícím rostliny, kulturní rostliny (obilniny, ovocné dřeviny), produkty zemědělské výroby (zplesnivění skladovaných obilnin, krmiv a surovin) a jiné produkty průmyslové výroby (dřevo, konstrukce aj.). Fungicidy mají různý účinek na rostlinu: fungicidní účinek devitalizuje houby nebo fungistatický účinek přerušuje vývoj mycelia či reproduktivních struktur organismu hub a plísní. Z hlediska doby působení i hloubky účinku jsou fungicidy rozděleny na: kontaktní, účinkující okamžitě při styku s organismem houby, a systémové, pronikající do chráněné rostliny, kde ji chrání podobu perzistence účinné látky v rostlinném pletivu. K ochraně rostlin je nejvhodnější užívat fungicidy, jejichž systematický účinek je limitován v čase tak, aby po jejich biodegradaci a eliminaci z rostliny byla rostlina použitelná k technickým, krmivářským nebo potravinářským účelům. (Neumann, 1990; Cremlyn, 1985) Fungicidy zahrnují látky s obsahem různých aktivních složek :
A. Kontaktní : 1. Dithiokarbamáty 2. Ftalimidy 3. Dinitrosloučeniny 4. Organortuťnaté sloučeniny 5. Organocínové sloučeniny 6. Chlorované aromatické sloučeniny 7. Kationaktivní tenzidy B. Systémové : 8. Antibiotika 9. Benzimidiazoly 10. Pirimidiny 11. Piperaziny 12. Ostatní
(Hajšlová,Kocourek, 2004)
39
3. 3. 1 Dithiokarbamáty Z kategorie dithiokarbamátů jsou v České republice registrovány mancozeb a thiram, který je registrován jako fungicid a repelent. Maneb je užívaný na brambory rajčata, polní a okrasné plodiny. Relativně netoxická sloučenina, LD50 krysy (per os) 5000- 8000 mg/kg. Při kontaktu s kůží mírně toxický (5000 mg/kg krysy). Maneb je netoxický pro ptáky a včely. Prudce jedovatý je pro ryby a pro dobytek. Maneb má nízkou perzistenci v půdě s ohlášeným poločasem rozpadu 12- 36 dnů. Nepředstavuje kontaminant pro podzemní vodu, v povrchové vodě maneb degradoval během 1 hodiny při anaerobních podmínkách. Mancozeb je zařazený do IV. třídy toxicity– netoxická sloučenina. Aplikuje se na ovoce, rajčata, čirok, brambory, ořech a širokému spektru houbových chorob, včetně nákazy brambor, skvrnitosti listů, svrab na jablkách a hruškách a rez na růžích. Akutní toxicita se pohybuje kolem 10000 mg/kg (oral, dermal). Mancozeb může mít slabé mutagenní účinky. Mírně toxická sloučenina pro ptáky, středně toxická pro vodní organismy a netoxická pro včelu medonosnou. Poločas rozpadu v půdě je 1-7 dnů, neproniká až do pozemních vod. V povrchové vodě má poločas rozpadu 1-2 dny v mírně kyselých či mírně alkalických podmínkách. Thiram je mírně toxická sloučenina. Zabraňuje poškození úrody na poli a chrání sklizené plodiny ve skladu i při dopravě. Thiram se užívá i jako ochrana semen a ovocných dřevin, okrasných rostlin proti poškození lesními zvířaty. LD50 krysy se pohybuje v rozmezí 620-1900 mg/kg v závislosti na formulaci. Fungicid není toxický pro ptáky a včely, ale prudce toxický pro ryby. Thiram v půdě přetrvává 15 dnů při kyselých podmínkách, se zvyšujícím se pH se rozpad v půdě zpomaluje (při pH= 7 se rozkládá 14-15 týdnů). Ve vodě může být absorbovaný sedlinami a usazeninami, degraduje hydrolýzou a fotodegradací.
3. 3. 2 Ftalimidy
Captan a folpet patří do seznamu povolených látek v České republice, které se využívají pro přípravky s fungicidní funkcí. Captan je využívaný pro zemědělskou produkci i domácím zahradníkem. Významnější použití má v jablečné produkci. Akutní toxicita je velmi nízká (pro krysu
40
8400- 15000 mg/kg, per os). Fungicid není toxický pro ptáky a včely, prudce toxický je pro ryby. Ve většině půdních prostředí má poločas rozpadu 1-10 dnů. V neutrální vodě je rychle degradovaný. Při různých aciditách a teplotách se degraduje 7-54 hodin. Rezidua ve vodě mohou být znatelné po dobu 2 týdnů. Folpet je ochranný listový fungicid užívaný proti skvrnitosti listů třešní a strupovitosti jabloní a na révu vinnou. Akutní toxicita pro krysy per os > 10 g/kg. Folpet je toxický pro lovné ptáky, prudce jedovatý pro ryby. V půdě se degraduje podobně jako captan. (www.extoxnet.orst.edu; Hajšlová,Kocourek, 2004)
3. 3. 3 Dinitrosloučeniny
Sloučeniny z této kategorie byly využívané v 50. letech 20. století. V současné době pro své vedlejší účinky nejsou vůbec používané.
3. 3. 4 Organortuťové sloučeniny
Organortuťové sloučeniny nejsou u nás registrované pro používání, především pro své toxické vlastnosti. Fenylmerkurichlorid, Fenylmerkuriacetát jsou látky používaná jako mořidla semen k ohraně před mazlavou snětí pšeničnou, ječnou a ovesnou. Takto ošetřená semena jsou nebezpečná pro ptáky. Fenylmerkurisloučeniny se používali jako postřiky proti strupovitosti a rakovině jabloní a hrušní, jako průmyslové fungicidy a k ochraně bavlny a rýže před napadením houbami. (Cremlyn, 1985, www.extoxnet.cz)
3. 3. 5 Organocínové sloučeniny
Sloučeniny z této kategorie byly využívané v 50. letech 20. století. V současné době pro své vedlejší účinky nejsou vůbec používané.
41
3. 3. 6 Chlorované aromatické sloučeniny
Chlorothalonil je středně toxická sloučenina pro savce. V různých formulacích může podráždit kůži nebo oční sliznici. Ústní LD50 je pro krysy 10000 mg/kg, pro myši 8000 mg/kg. Fungicid vykazuje teratogenní účinky a ohrožení plodu u těhotných žen. Sloučenina je netoxická pro ptáky a včelu medonosnou. Chlorothalonil a jeho metabolity jsou prudce jedovaté pro vodní organismy. V aerobních půdách má poločas rozpadu 1- 3 měsíce. Degradace je zvyšována úměrně s půdní vlhkostí a teplotou. Chlorothalonil má nízkou mobilitu, neproniká tak až do podzemní vody. V povrchové vodě při pH= 9 bylo 65 % degradováno do 10 týdnů. (www.extoxnet.cz; Hajšlová,Kocourek, 2004) Quintozen se používal proti patogenním houbám. Fungicidní vlastnosti této látky spočívaly ve schopnosti zasahovat do syntézy chitinu. Tecnazen také patří do již nevyužívaných fungicidů. Uplatnění měl proti fusariové hnilobě brambor a inhiboval klíčení během skladování. (Cremlyn, 1985) Quintozen je povolený využívat v přípravcích pro ochranu rostlin, zemědělských a průmyslových produktů.
3. 3. 7 Kationaktivní tenzidy
Dodin je znám od roku 1941 jako baktericid. Později byly objeveny jeho fungicidní účinky, zejména proti strupovitosti jabloní a hrušní, skvrnitosti třešňových a rybízových listů a černé skvrnitosti růží. Dodin je ochranný listový fungicid. Akutní toxicita per os krysy je 1500 mg/kg. Fungicidní vlastnosti spočívají ve schopnosti měnit permeabilitu houbové buněčné stěny, čímž dochází ke ztrátě životně důležitých buněčných složek, např. aminokyselin a fosforových sloučenin. Dodin patří mezi účinné látky registrované pro používání v České republice.
3. 3. 8 Antibiotika
Blasticidin
S
je
pyrimidinový
derivát
izolovaný
ze
Streptomyces
griseochromogenes, který potlačuje rýžovou sněť. Sloučenina je však fytotoxická.
42
Streptomycin byl izolován z kmenů Streptomyces griseus a používá se proti bakteriálním patogenům rostlin a zvlášť účinný je proti bakteriálním chorobám peckovin. Vyžaduje se minimální ochranná lhůta osmi týdnů od poslední aplikace po sklizeň. Streptomycin je účinný proti sněti broskví a jeho měďnatý chelát je účinným listovým postřikem proti Phytiphthoře infestans na rajčatech. Streptomycin je přijímán kořeny rostlin, jelikož inhibuje syntézu chlorofylu, je fytotoxický a má sklon způsobovat chlorózu. Cykloheximid je protihoubové antibiotikum izolované ze Streptomyces griseus. Eradikativně působí v případě napadení chorobou Pseudomonas mors prunarum a rzí pšeničnou. Praktické použití je omezeno nebezpečím fytotoxického poškození hostitelské rostliny. Cykloheximid je toxický i pro živočichy. (Cremlyn, 1985; Dvořák,Smutný, 2003)
3. 3. 9 Benzimidiazoly
Benomyl je velmi nízké akutní toxicity, LD50 je vyšší 10000 mg/kg pro krysy per os. Na druhou stranu je benomyl potencionálním karcinogenem a mutagenem. Benzyl je extrémně toxický pro ryby a žížaly. Mírnou toxicitu vykazuje pro ptáky. V půdě je perzistentní po 3- 6 měsíců. Ve vodě neutrální nebo kyselé se během několika hodin rozpadá na metabolit carbendazim, který má poločas rozpadu 2 měsíce. Benomyl není registrován pro používání.
3. 3. 10 Pyrimidiny Uvedené účinné látky nejsou Českou republikou povolené k používání v přípravcích na ochranu rostlin, zemědělských a průmyslových produktů. Ethirimol není prakticky toxická sloučenina. Ve formě mořidla je účinný proti padlí travnímu na ječmeni. Dimethirimol vykazuje systémovou účinnost při kořenové aplikaci proti některým druhům padlí, např. padlí okurkovému a melounovému a padlí na některých okrasných rostlinách, nepatrnou účinnost má proti padlí na růžích a révě. Pro většinu ostatních patogenních hub je netoxický.
43
Oba pyrimidinové deriváty jsou specifické na padlí. Absorbují se kořeny rostlin a transpiračním proudem rozváděny do ostatních částí rostliny, čímž léčí nastalou infekci a poskytují rostlině dlouhodobou ochranu před napadení houbou. V půdě nejsou zvlášť rychle odbourávány, takže půda může sloužit jako zásobník, který pomalu uvolňuje toxikant pro příjem rostlinou. V rostlinných tkáních jsou obě sloučeniny rychle metabolizovány postupnou N-dealkylací. Sloučeniny nepatří mezi kontaminanty životního prostředí. (Cremlyn, 1985)
3. 3. 11 Piperaziny Uvedené látky z kategorie piperazinů nejsou v České republice uvedené na seznamu povolených látek. Triforin vykazuje při postřikové aplikaci na list systémové fungicidní účinky proti padlí na obilovinách, jabloních, okurkách, a okrasných rostlinách a je účinný proti moniliové hnilobě švestek (Monilinia fructicola) a strupovitosti jabloní. Vysoce účinný je jako mořidlo semen rzi pšeničné (Pucinia recondita) a padlí. Směrnicí 96/33/ES je stanoven maximální limit reziduí pro pšenici, ječmen, oves, triticale,žito 0,1 mg/kg a pro ostatní obiloviny 0,05 mg/kg. (Cremlyn, 1985; www.eur-lex.europa.eu) Tridemorph, dodemorph se využívají pro ochranu ječmene a ovsa proti Erypsiphe graminis. Fungicidy eradikativní povahy, které jsou absorbovány jak kořeny, tak listy ječmene a chrání rostlinu před infekcí 3-4 týdny. Tridemorph je středně toxická sloučenina. Dodemorph není relativně vůbec toxický. (www.pesticideinfo.org)
3. 3. 12 Ostatní fungicidy Registrovanou chemickou látkou z níže uvedených fungicidů je metalaxyl. Metalaxyl je benzoidní fungicid užívaný proti řepným plísním. Ústní LD50 v krysách je 669 mg/kg a kožní LD50 je větší než 3100 mg/kg. Metalaxyl je prakticky netoxický k ptákům a sladkovodním rybám, k sladkovodním bezobratlím je mírně toxický. Poločas rozpadu je v půdě 7-170 dnů, ve vlhkých půdách kolem 70 dnů. Ve vodě při pH 5-9 a teplotách 20-30
C je poločas rozpadu větší než 4 týdny, degradaci
zrychluje sluneční světlo.
44
Triadimefon je středně toxická sloučenina. Využívá se proti rzi, padlí a houbám vyskytujících se na obilovinách. Akutní ústní LD50 300-600 mg/kg krysy. Sloučenina není toxická pro včely, mírně toxická pro ptactvo a toxická pro ryby. Perzistence v písčitohlinité půdě je 18 dnů, v hlinité jen 6 dnů, průměrný poločas rozpadu v jiných půdách je 26 dnů. Ve vodě s pH 3,6 nebo 9 zůstalo 95 % vzorků po 28 dní.
45
4. Formulace pesticidů Formulace přípravků na ochranu rostlin je technologický proces konečné úpravy účinné látky do obchodního produktu, která lze v praktické ochraně proti škodlivým organismům používat účinně, bezpečně a ekonomicky. Obchodní produkt je fyzikální směsí jedné nebo více biologicky aktivních látek s inertními přísadami, které umožňují bezpečnou, ekonomickou a i účinnou, ekologicky přijatelnou aplikaci proti škodlivým organismům. Většina biologicky aktivních látek vyžaduje pro praktické použití fyzikální úpravu. Formulace pesticidů se provádí podle fyzikálních vlastností účinné látky. Existují dvě základní formulace– kapalná a pevná.
4. 1. 1 Kapalná formulace Olejové koncentráty (DKO) představují kapaliny vysokým obsahem účinné látky. Používají se ve formě velmi nízkých dávek (ultra low volume). Koncentrace účinné látky se vyjadřuje hmotnostně na jednotku objemu, př. g/l nebo procentickým obsahem účinné látky na objem. Tento typ formulace je možný v těch případech, kdy se účinná látka rozpouští bez zvýšeného míchání v aromatických uhlovodících. Emulgovatelné koncentráty (EK) jsou podobné olejovým koncentrátům, s obsahem emulgátoru (tenzidu), který umožňuje mísitelnost s vodou a tím jejich snadnou aplikovatelnost při ošetření porostů. Pro dosažení nejlepších výsledků rozpouštědlo nesmí být mísitelné s vodou. Emulzní koncentráty patří mezi nejpoužívanější pro jejich snadné odměřování a přípravu postřikovací emulze. U vodních koncentrátů (KV) je účinná látka rozpuštěna ve vodě. Nejčastější formou jsou vodorozpustné soli. U herbicidních látek ve formě kyseliny se skutečná koncentrace účinné látky běžně vyjadřuje jako ekvivalent kyseliny na jednotku objemu. Účinná látka rozpustná ve vodě, neexistuje žádný problém s mísitelností, disperbilitou a sedimentací. Ve výjimečných případech se objevují problémy s obsahem dvojmocných kationtů (hořečnatých, vápenatých, železnatých) ve vodě dochází k vysrážení (precipitaci). Olejové roztoky (KO) obsahují nezapáchající, bezbarvé rozpouštědlo typ nerosenu a účinnou látku v nízké koncentraci, kolem 5 %. Olejové roztoky insekticidních látek se nejčastěji vyrábějí pro použití v domácnostech a v komunální hygieně.
46
Invertní emulzní koncentráty (IEK) se liší od normálních emulzních koncentrátů vnější kontinuální fází, kterou je olej a vnitřní diskontinuální fází emulze je voda. Tento typ se používá při formulaci esterů herbicidních látek rozpustných v oleji. Ředění invertního emulzního koncentrátu je v mnohem nižším poměru než u normálních emulzí, často méně než 10 dílů vody k jednomu dílu objemového koncentrátu. Minimalizuje se odpaření vody z vnitřní fáze, čímž je zabráněno zmenšování kapiček v okamžiku opouštění aplikačního zařízení a dotyku s povrchem ošetřované rostliny
4. 1. 2 Pevná formulace
Výhodou pevných formulací je nižší cena obalovaného materiálu v porovnání a kapalnými koncentráty. Smáčitelné dipergovatelné prášky (DP) tvoří s vodou disperzní emulzi, v níž jsou pevné částice rozptýleny. Kvalita smáčitelných prášků je v rychlosti, s jakou je smáčedlo schopno dispergovat pevné částice, dostávající se do styku s vodou při přípravě postřikové jíchy. Pevné částice procházející sítem o velikosti oka o průměru 44 µm a menší vykazují dobrou dispersibilitu. Smáčitelné dispergovatelné prášky se např. používají také k moření osiva metodou siurry. Popraše (P) jsou tvořené jemně mletými částicemi pevných látek, které obsahují od 1 do 10% účinné látky a to v závislosti na biologické aktivitě proti škůdci nebo patogenu a dávce popraše na jednotku plochy. Velikost částic se pohybuje pod µm. Poprachy musí být při aplikaci dobře unášeny proudem vzduchu. Při letecké aplikaci se musí dbát na to, aby při vyšší rychlosti větru nedocházelo k úletům. Nevýhodou popraší je nebezpečí úletů, možnost ovlivnění větrem a obtížnější regulace a menší pravidelnost dávkování. Granulované pesticidy (RG) se od poprachů liší velikostí částic. Akceptovaná velikost granulí je taková, která prochází síty od 4 do 80 ok na čtverečný metr podle standardizace sít United States Standard Sieve Series. Dle podmínek,především půdních nebo povětrnostních, se požaduje, aby dezintegrace granulí a uvolnění účinné látky bylo buď pomalé nebo rychlé a to dle přítomné vlhkosti. Obsah účinné látky může kolísat od 1 do 40 % a to v závislosti na aktivitě účinné látky, na aplikační dávce produktu a také na půdních vlastnostech.
47
Flowable formulace (SK) lze definovat jako suspenzní koncentráty nebo též jako ve vodě dispergovatelné formulace. Spektrum velikosti částic je velmi úzké, 2– 3 µm. Flowable formulace obecně obsahuje více než 40 % hmotnostních pevných částic na objem disperze a lze ji použít buď přímo pro ULV aplikaci, tj. rozptyl rotačními atomizéry na miniaturní kapičky při nízké objemové dávce nebo ji ředit vodou. Kuličky (pelety) (TU) jsou pevné formy přípravků na ochranu rostlin, kde jednotlivé částice jsou větší než granule, v průměru mají velikost v rozmezí 0,6 až 1,9 cm. Pelety se připravují ve směsi účinné látky s vhodným inertním plnidlem a přidáním lepidla. Koncentrace se uvádí na objem kuličky nebo procenticky v případě návnad, v kombinaci s hnojivem je obsah účinné látky vyšší (20-25%). Dispergovatelné granule (DG) se tvoří z jemně mletého koloidního materiálu, který je lisováním formulován do velmi sypkých granulí. Při styku s vodou granule nabobtnají a rozpadají se na původní jemné částice, které se udržují v disperzním stavu ve vodním prostředí. Požadavkem na granule je dobrá rozpadavost a dispersibilita. Sypkost granulí je umožňuje odměřovat v kalibrovaných nádobách. Další předností je vysoký obsah účinné látky na hmotnostní jednotku, bezprašnost při manipulaci a s malým objemem lze ošetřit velkou plochu.
4. 1. 3 Ostatní typy formulací Aerosoly (AE) byly vyvinuty pro aplikaci insekticidů. Účinná látka je rozpuštěná ve vhodném rozpouštědle nebo generátorového plynu rozpuštěného v roztoku insekticidu nebo je účinná látka uzavřena pod tlakem v bombičce. Freonové aerosolové bombičky jsou ve většině zemí zakázané, v Evropě od devadesátých let dvacátého století. Freony dlouhodobě působí destruktivně na ozónovou vrstvu v atmosféře. Mořidla osiv (MDK, MDP, MK, MP) můžeme používat suchá i kapalná. Základním požadavkem je, že mořidlo nesmí poškozovat biologickou hodnotu osiva. Mořidlo musí obsahovat barvivo, které prokáže, že semeno již bylo namořené. Obsah účinné látky v mořidle se řídí stejnými pravidly jako u ostatních pevných nebo kapalných formulací. Jedovaté návnady (NV) jsou speciální úpravy účinné látky, aby mohly být použity jako nástrahy lákání nebo usmrcení hmyzu či škodlivých hlodavců. Rodenticidy jsou často formulovány do kuliček, granulí, dýmovnic nebo jsou užívána otrávená obilná
48
zrna.
Jedovaté návnady mají různé fyzikální formy a jejich složení se liší podle
cíleného škůdce. Enkapsulovaná formulace pesticidů (EG) je využití velmi malého množství účinné látky, které je obalené tenkým ochranným filmem zabraňujícím mechanickým, fyzikálním či chemickým poškozením. Plynné látky se používají k proplynování skladů jako ochrana před skladištními škůdci a k aplikaci do půdy pod fólií.
4. 2 Vlastnosti a charakteristika účinné látky
Účinná látka je podstatnou složkou formulovaného přípravku na ochranu rostlin, která určuje jeho biologickou aktivitu i spektrum jeho účinnosti proti škodlivým organismům. Ostatní přísady, tzv. adjuvanty ve formulovaném produktu usnadňují aplikaci, dávkování a bezpečné použití. Fyzikální vlastnosti účinné látky určují výběr ostatních složek formulovaného produktu. Fyzikální stav je stav účinné látky za normálních teplotních podmínek při její dopravě, skladování, aplikaci. Určuje průběh technologického procesu formulace a druh adjutant určených ke zkoušení. Účinná látka jako technický produkt může být buď ve formě kapaliny nebo jako pevná látka ve formě krystalické, šupin nebo práškové. Pro přípravu kapalné formulace lze použít každou účinnou látku. U přípravy granulovaných formulací lze využít postup impregnace nosiče účinnou látkou, rozpuštěnou v rozpouštědle. Jiné účinné látky bývají voskovité nebo polotuhé a musí se nejdříve rozpustit ve vhodném rozpouštědle za případného zahřátí. Pokud mají bod tání a bod tuhnutí mezi 60- 90°C lze je mlít za přidání suchého sorbujícího nosiče. Specifická hmotnost a hustota účinné láky má význam pro kalkulaci návrhu formulace. Viskozita má u pesticidů význam z hlediska jejich dávkování a aplikace. Silně viskózní koncentráty se těžko odměřují. Rozpustnost účinné látky je vlastnost, která významně ovlivňuje technologický proces formulace přípravku na ochranu rostlin. U kapalných koncentrát se rozpustnost látky účinné látky vyjadřuje v gramech účinné látky na 100 ml roztoku nebo jak váhové množství účinné látky neváhové množství rozpouštědla. Rozpustnost má velký ekonomický význam a může významně ovlivnit cenu produktu.
49
Stabilita účinné látky znamená pro přípravek výhodu snazší výroby, delší skladovatelnosti a i delší reziduální činnosti. Při tendenci účinné látky se rozkládat se přidává k formulaci další adjuvant, tzv. stabilizátor účinné látky, případně stabilizátor emulze. Příčinou nestability může být i vysoká příměs nečistot v technickém produktu. Zkoumáním se zjišťuje stabilita účinné látky při zahřátí, snášenlivost účinných látek ve směsi, stabilita při změně pH prostředí. Dále nesleduje hydrolytický poločas rozpadu účinné látky a případné ovlivnění změnou pH nebo teplotou. Je-li účinná látka fotolabilní nebo citlivá na světlo přidávají se antioxidanty a látky působící jako filtry UV záření. Velmi důležitá ochrana proti UV záření je u formulací mikrobiálních pesticidů. Dalšími vlastnosti účinné látky je barva a zápach. Zápach může být odstraněn nebo podstatně snížen, ale deodorující přísady k zakrytí nepříjemného zápachu jsou nákladné. Zakrývat zápach mohou například aromatické látky. Barva bývá často spojena s vyšším obsahem nečistot. Existuje mnoho postupů jak zabarvení snížit či naopak posílit. (Zvára, 1998)
50
5. Toxicita pesticidů Toxikologické výzkumy se uskutečňují s cílem předcházet změnám škodlivým pro zdraví člověka, které způsobují cizorodé látky a preparáty. Umožňuje to poznání jejich fyzikálně–chemických vlastností, které jsou určené analytickými metodami a biologických vlastností určující pesticidní aktivitu. První etapou výzkumu je identifikace sloučeniny nebo preparátu, určení chemického složení čistoty a rovněž stanovení struktury příslušné sloučeniny. Z fyzikálně-chemických vlastností se zkoumají například molekulová hmotnost, teplota varu a spalování, rozpustnost ve vodě a tucích, perzistence a reakce v prostředí (např. hydrolýza, oxidace a produkty těchto reakcí). Tyto vlastnosti ukazují v jakých podmínkách je možné předpokládat přítomnost pesticidů v prostředí, jejich produktů rozkladu a znečištění při výrobě, balení, přepravě, uskladnění. Na působení sloučeniny mohou mít určitým způsobem vliv příbuzné látky, které mění její absorpci, metabolismus a vylučování. Následnou etapou jsou výzkumy na pokusných zvířatech, které určují akutní toxicitu, chronickou a subchronickou toxicitu, metabolismus, rakovinotvorné, mutagenní a teratogenní účinky, vliv na plodnost, dermální toxicitu a ovlivnění nervové soustavy. (Nikorow, 1983) Toxicita se většinou udává hodnotou LD50, což je dávka potřebná k usmrcení 50 % populace testovaných zvířat a vyjadřovaná počtem miligramů připadajících na 1 kilogram tělesné hmotnosti zvířete. Dermální toxicita bývá často poněkud nižší než orální, intravenózní toxicita zase vykazuje větší hodnoty než toxicita orální. (Neumann, 1990) Porovnávací výzkumy akutní toxicity se uskutečňují několika směry. Jedním z nich je poznání letálních dávek daného pesticidu pro různé druhy zvířat, druhým je poznání letálních dávek více pesticidů pro jeden anebo několik druhů živočichů, zkoumání změny LD50 v důsledku kombinovaného působení několika pesticidů ve směsi atd. První způsob umožňuje předvídat smrtelnou dávku pro člověka, když LD50 pro různé druhy (myš, potkan, králík, morče, kočka, pes, opice, kráva) je ve stejném řádu čísel. Rychlost vstřebání, způsob podání, druhová citlivost a hladina v krvi ovlivňují akutní toxicitu. Na vdechnutý paraquat je například nejcitlivější kráva.
51
Toxicita paraquatu podávaného per os
Druh
LD50 mg/kg
Potkan Morče Kočka
125 30 35-50
Kráva
35-50
Člověk
40
Hladina v Vstřebávání krvi v µg/ml (hod.) 3.IV 15-20 1 5-10 13 16
— —
0,26 1-5
Čím je hodnota LD50 menší, tím je chemikálie jedovatější. Toxicitu chemikálií lze tedy podle hodnot LD50 odstupňovat takto : Chemikálie 1. extrémně toxické 2. vysoce toxické 3. středně toxické 4. nepatrně toxické 5. prakticky netoxické 6. relativně neškodné
LD50 mg/kg 1 1 až 50 50 až 500 500 až 5000 5000 až 15000 > 15000 (Cremlyn, 1985)
Celosvětové organizace zabývající se životním prostředím nebo rozvojem zdravotnictví uvádějí všeobecně používané členění toxicity u pesticidů a chemických látek. WHO (World Health Organization) vznikla 7. dubna 1948. Světová zdravotnická společnost podporuje mezinárodní technickou spolupráci v oblasti zdravotnictví, realizuje programy na odstranění nemocí a usiluje o celkové zlepšení kvality lidského života, začlenění zdravotních aspektů do sociálních, ekonomických, ekologických a rozvojových strategií. (www.who.cz)
WHO klasifikace toxicity
LD50krysy mg/kg
Třída
Pevná látka (oral)
Popis
Kapalina (oral)
Pevná látka
Kapalina (dermal)
52
(dermal) ‹ 10 10 - 100 100 - 1000 › 1000
‹5 18384,00 50 - 500 › 500
‹ 20 20 - 200 200 - 2000 › 2000
V
Extrémně nebezpečné Vysoce nebezpečné Středně nebezpečné Mírně nebezpečné Nepravděpodobnost způsobení nebezpečí při normálním používání
› 2000
› 3000
-----
-----
VI
Není klasifikováno
-----
-----
-----
-----
Ia Ib II III
‹ 40 40 - 400 400 - 4000 › 4000
U. S. EPA je americká organizace zabývající se vyvíjením a prosazováním předpisů k ekologickým zákonům. EPA je odpovědná za nastavování a zkoumání norem pro environmentální programy, vydávání povolení, monitorovaní všech nebezpečných látek a podporuje výzkum těchto látek.
U. S. EPA kategorie Kategorie 1
PAN hodnocení Vysoká toxicita
Akutní toxicita u krysy Varování Nebezpečnéjed
Oral LD50mg/kg ‹ 50
Dermal LD50mg/kg ‹ 200
Inhalace LC50mg/l ‹ 0,05
2
Střední toxicita
Varování
50 - 500
200 - 2000
0,05 – 0,5
3
Mírná toxicita
Výstraha
500 - 5000
2000 5000
0,5 - 2
4
Nemá akutní toxicitu
Žádné
›2 › 5000
› 5000
Změny na oční sliznici Poničení oční tkáně, zarudnutí rohovky nebo dráždění přetrvávající více než 21 dnů. Zarudnutí a dráždění rohovky trvající 8 – 21 dnů.
Zarudnutí nebo dráždění rohovky trvající do 7 dnů Minimální změny netrvající déle než 24 hodin.
Změny na kůži Poničení kožní tkáně, zjizvení pokožky.
Silné podráždění pokožky, vznik otoku během 72 hodinách Mírné podráždění během 72 hodin Mírné nebo nepatrné podráždění.
PAN (Pesticide Action Network) kombinuje vědu a společenství k omezení nebo zatavení používání nebezpečných pesticidů. PAN prosazuje řešení, která chrání zdraví společností a životní prostředí. PAN je celosvětová síť s více než 700 organizací v 90 zemích. PAN kategorie Extrémně toxické
Vyhodnocení s jinými systémy klasifikace WHO: Extrémně nebezpečné
53
U.S. EPA: Kategory I,
Nebezpečí
WHO: Vysoce nebezpečné U.S. EPA: Kategorie I, Nebezpečí
Vysoce toxické
WHO: Středně nebezpečné U.S. EPA: Kategorie II, Varování
Středně toxické
WHO: Mírně nebezpečné U.S. EPA: Kategorie III, Upozornění
Mírně toxické
WHO: Nepravděpodobnost nebezpeží U.S. EPA: Kategorie IV, Upozornění
Nemá akutní toxicitu
(www.pan.com) LD50 je hodnota obecně využívaná při studiích populace vystavené pesticidy orálnímu nebo dermálnímu kontaktu či injekčně. LC50 je letální koncentrace představující koncentraci zkoušené látky, která má za následek úhyn 50% populace nebo inhibici růstu ke kontrolnímu vzorku ve formě inhalace této látky. (www.msds.chem.ox.ac.uk)
Kategorie
LC50 (ug/L)
Velmi vysoce toxická
< 100
Vysoce toxická
1000-1000
Středně toxická
1000-10000
Mírně toxická
10000-100000
Netoxická
> 100000 (www.pesticideinfo.org)
5.1.1 Hodnoty označující toxické efekty na lidské zdraví
Cílem toxikologických studií je určit rozsah a charakter toxických efektů způsobených u testovaných organismů daným pesticidem a určení úrovně expozice, u
54
kterého není pozorován nepříznivý účinek (NOAEL). Pro charakterizaci potenciálních efektů jsou prováděny krátkodobé (akutní) a dlouhodobé (chronické) studie. Přijatelná úroveň dlouhodobé dietární expozice člověka je označovaná jako přijatelný denní příjem ADI určující se na základě NOAEL
dle vztahu: ADI=
NOAEL/100. Hodnota vyjadřuje dávku pesticidu na kg tělesné hmotnosti průměrného zdravého člověka na den, která představuje akceptovatelné zdravotní riziko po přívodu do organismu člověka. Při hodnocení akutního rizika souvisejícího s dietárním příjmem pesticidů se používá zavedený pojem JMPR– akutní referenční dávka. Její hodnota je odvozená z akutních studií pro nejcitlivější skupinu testovacích organismů. ADI a referenční dávka (RfD) pro chronický celoživotní přívod nebo pro akutní přívod (ARfD) jsou stanovovány mezinárodními organizacemi jako hodnoty charakterizující nebezpečnost pesticidu, tzv. toxikologické referenční body.
5. 1. 2 Maximální limit reziduí
Maximální limit reziduí (MLR) je nejvyšší přípustné, toxikologicky přijatelné množství pesticidů (v mg/kg), které je výsledkem použití pesticidů v souladu se správnou zemědělskou praxí, při ochraně rostlin během vegetace a skladování, nebo je výsledkem kontaminace životného prostředí dnes již nepoužívanými pesticidy. Mírné překročení této hodnoty neznamená bezprostřední ohrožení zdraví konzumenta. Toto kriterium je významné pro kontrolu dodržování příslušných předpisů pro aplikaci pesticidů a i jako významný aspekt sloužící pro obchodování se zemědělskými komoditami na mezinárodní úrovni. Mezinárodní doporučení pro hodnoty MLR vydává Codex Committee on Pesticides Residues (CCPR), což je společný expertní panel FAO a WHO. Hodnoty doporučené CCPR jsou využívané zejména rozvojovými zeměmi. V EU dle rozhodnutí Evropského parlamentu roku 2005 doporučuje MLR hodnoty European Food Safety Autority (EFSA), která hodnotí celková rizika související s aplikaci, výrobou, využíváním pesticidů. V USA zodpovídá za legislativu v oblasti MLR Food and Drug Administratiton (FDA) na základě podkladů Environmental Protection Agency (EPA) a United States Department of Agriculture (USDA). (Hajšlová, Kocourek; 2004)
55
Kromě dietární expozice může být lidský organismus exponován pesticidy během manipulace s pesticidními přípravky, během pobytu v již ošetřených prostorách atd.
6. Ovlivnění životního prostředí pesticidy
56
Pesticidy jsou vyráběny v různých formulacích, které ovlivňují způsob aplikace na rostlinu, půdu aj. I přes aplikaci pesticidů dle zásad správné hygienické praxe (GAP) nelze vyloučit zasažení i jiných necílových organismů či kontaminaci jednotlivých složek životního prostředí. Dle odhadované studie 65 % přípravku použitého na ošetření ovocných stromů postřikem zasáhne na listovou plochu, 25 % půdu, což je ovlivněno i dalšími faktory, např. hustota porostu, počasí atd. Aplikace přípravků ve formě sprejů a prášků může vést ke kontaminaci atmosféry. V průměru 10- 20 % použitého přípravku je ve formě par nebo kapének, případně pevných částic transportovány vzdušným prouděním do přilehlých i vzdálených lokalit, kde jako imise vstupují do ekosystému. Dálkový transport reziduí se vyskytuje hlavně u organochlorových sloučenin s dlouhými poločasy rozpadu. V rostlinné výrobě jsou pesticidní přípravky často aplikovány do půdy (preemergentně) či na listovou plochu (postemergentně). Pesticidy se systémovými účinky penetrují kutikulou listů nebo mohou být přijímány kořenovým systémem a následně pronikají do celé rostliny i do částí, na které nebyl pesticid přímo aplikován. Kontaktní pesticidy se nacházejí na povrhu rostliny jako depozit, nedochází k translokaci do neošetřených částí. V některých případech u nich lze pozorovat pouze postupnou penetraci kutikulou do povrchových částí. Působením deště se mohou pesticidy dostávat z nadzemních částí rostliny do půdy, kde mohou být transportovány do podzemní i povrchové vody. Stejným způsobem se do prostředí mohou dostat přípravky aplikované přímo do půdy. V půdě může docházet k sorpci pesticidů na půdní částice, což omezuje odbourání pesticidů chemickými procesy nebo působením mikroorganismů.
6. 1 Degradace cizorodých látek
Degradace pesticidů v jednotlivých složkách životního prostředí probíhá působením fyzikálních, chemických a biologických vlivů. Významným procesem je fotolýza, degradující pesticidy buď přímo, termickým zářením, anebo nepřímo, vlivem působení volných radikálů, které vznikají působením slunečního záření nebo reakcí se singletovým kyslíkem apod. Fotolýza může probíhat v abiotických složkách prostředí nebo dokonce již po aplikaci pesticidu na povrchu listu.
57
K chemickým reakcím sloužícím k eliminaci pesticidů z prostředí patří hydrolýza. Reakce probíhá velmi snadno ve vodném prostředí nebo při extrémních hodnotách pH. V půdě hydrolýza probíhá výrazně pomaleji. Množství degradačního produktu (IMP) vzniklého hydrolýzou v půdě je oproti množství nalezením ve vodním prostředí menší. Tento jev je zapříčiněn odbouráním IMP působením půdních mikroorganismů. Mezi pesticidy podléhající snadno hydrolýze patří organofosfáty a pyretroidy. Mezi chemické degradační procesy patří oxidačně-redukční reakce. Uplatňují se například při degradaci triazinů, organochlorových a organofosforových pesticidů. . Jedná se o eliminaci chloru z molekuly. Reakce probíhají dobře ve vodném prostředí při pH 1- 4. Řada biotransformací je důsledkem působení mikroorganismů. V exponovaných rostlinách a živočiších běžně dochází k postupné transformaci reziduí pesticidů, která je součástí detoxifikačních pochodů. Biotransformace probíhá ve
dvou fázích.
Biotransformační fáze I zahrnuje změny enzymově katalyzované hydrolázami a oxidázami sloužící k zavedení polárních funkčních skupin do molekuly cizorodé látky. Vznikající primární metabolity vstupují do sekundárních reakcí fáze II, kde dochází ke konjugaci s polárními endogenními molekulami za vzniků produktů, které lze snadno vyloučit z organismu. Typy sekundárních metabolitů jsou typické pro jednotlivé druhy organismů. U savců, ptáků a některých druhů ryb dochází ke konjugaci s glukuronovou kyselinou nebo u ryb je možná též konjugace s glycinem. U bezobratlých a u rostlin jsou dominantní produkty konjugace s glukózou. Metabolity jsou u vyšších organismů transportovány v krevním řečišti a následně vyloučeny. U rostlin se metabolity ukládají do ligninových struktur, kde jsou téměř bez výjimek biologicky nedostupné. Pesticidy mohou vstupovat do běžných metabolických dějů probíhající v mikrobiální buňce nebo mohou být pro daný mikroorganismus substrátem. Například bakterie rodu Pseudomonas, Flavobacterium nebo
Serratia způsobují degradaci
chlorovaných organických látek přítomných ve vodě a půdě. Karbamátové pesticidy jsou rozkládány mikroorganismy, konkrétně aldicarb je degradován bakterií rodu Methylosinus. Mikroorganismy musí mít pro svoji činnost zajištěny optimální podmínky (teploty a pH prostředí), které se liší dle rodu bakterie. Biologická degradace je využívaná nejen pro odstranění cizorodých látek z prostředí, ale je také součástí procesu čištění odpadních vod. (VVP, 2005; Hajšlová,Kocourek, 2004)
6. 2 Biologická ochrana proti plevelům
58
Novým směrem, který se u nás začal rozvíjet v devadesátých letech minulého století, ale do širšího podvědomí se rozšířil až během posledních let je ekologické zemědělství. Jeho prioritou je kvalita, nikoli kvantita. Základem je ochrana životného prostředí, šetření neobnovitelných zdrojů, ochrana zdraví a
udržení biodiverzity.
Regulace plevelů se v rámci ekologického zemědělství provádí s využitím moderní techniky přizpůsobené přírodě. Ekonomické aspekty jsou oproti intenzivnímu (konvenčnímu) zemědělství o mnoho vyšší. Ekologické principy výrazně ovlivnily intenzivní zemědělství, čímž se rozšiřuje snaha o zavedení metod, které nemají negativní dopady na životní prostředí. Biologická ochrana proti plevelům není novou myšlenkou, objevila se již v 70. a 80. letech minulého století. Ochrana rostlin (zejména proti plevelům) se řadí k postupům, které nejvíce zatěžují životní prostředí škodlivými chemickými látkami. Biologická ochrana je koncipována jako odlehčující životnímu prostředí od nežádoucích důsledků aplikace chemických látek. Biologické metody ochrany proti plevelům jsou levné, neškodné a ve finálním důsledků prospěšné z ekonomického a ekologického hlediska a i akceptovatelné veřejným míněním. Jako metoda se nejlépe uplatní proti plevelům zavlečeným na nové kontinenty, bez přirozených nepřátel. Předmětem zkoumání biologické ochrany proti plevelům je vztah hostitelské rostliny a jejího fytofága. V boji proti nežádoucím činitelům jsou využívány živočišné a rostlinné organismy a mikroorganismy, dosud je využíváno přes 225 organismů tzv. bioagens. Integrovaná ochrana rostlin proti škodlivý činitelům je souborem ochranných opatření upřednostňující přirozené regulační faktory k udržení škodlivých činitelů na požadovaných hladinách. K nejvýznamnějším složkám integrované ochrany rostlin patří integrovaná ochrana proti plevelům, jelikož na jejich potlačení jsou vynakládány vysoké finanční částky představující více než 40 % nákladů vydaných na chemickou ochranu rostlin. Biologický boj proti plevelům je chápán jako využití přirozených fytofágů ke snížení jejich populací na úroveň, kde ji plevel není ekonomickým problémem. V biologické ochraně jsou využívány různé organismy, nejčastěji viry, bakterie, houby a zejména zástupci nejrůznější hmyzí řády. Nejlépe se uplatnili zástupci tří hmyzích řádů: brouci (Coleoptera), motýli ( Lepidoptera) a dvoukřídlí ( Diptera).
59
Mezi rizika či nedostatky biologické ochrany je zařazena hostitelská specifita bioagens. Znalost chování bioagens v novém ekosystému i k jiným populacím je velmi podstatná. Z toho vyplývá další nevýhoda a to přesné odhadnutí jejich chování. Jsou známy případy náhodného zavlečení necílového druhu. Mezi takový příklad patří dvoukřídlí hmyz Chaetorellia succinea, který byl necíleně přivezen jako kontaminant a dodatečně identifikován v populacích záměrně vypuštěného, velmi blízkého druhu Chaetorellia australis k potlačení šíření chrp Centaurea diffusa a C. maculosa v Kalifornii. V celosvětovém pohledu hraje velmi významnou roli právě to, zda je plevel původem domácí nebo introdukovaný. Jako další nevýhodou biologické ochrany je zdůrazňována pomalost účinků. Výhodami aplikace biologických metod je netoxičnost, ve srovnání s chemickými metodami nedochází k zatěžování agrosystému více či méně toxickými látkami a jejich rezidui, která zůstávají v půdě nebo dokonce i do podzemních a povrchových vod. Využití biologických metod ochrany proti plevelům je nevhodnější na místech:
kde chemická ochrana nedává uspokojivé výsledky
kde jsou chemické prostředky příliš nákladné v porovnání s použitím bioagens
kde není možné použití chemických prostředků ze společenských, ekologických a etických důvodů.
Při sestavování biologických programů uvedených metod se musí brát zřetel, je-li pro uvažovaný plevel vhodná metoda k biologické ochraně a vhodní přirození nepřátelé. Rovněž je podstatné nastudování biologie a hostitelské vztahy přirozených fytofágů a stanovení jejich využití, experimentální testování vybraných fytofágů-bioagens a zhodnocení experimentálních výsledků a odhadnutí jejich účinnosti. Výzkum a příprava biologického programu je dlouhá, až 3 roky na jeden druh plevele a jeden bioagens a náklady 1,1 až 1,3 mil. dolarů. Náklady na vývoj a aplikaci nového chemického herbicidu se uvažuje 15-20 mil. dolarů. Pro srovnání, biologický výzkum trvá 2,5x déle, ale je 15x levnější než vývoj nového herbicidního přípravku. (Kinkorová, 2004)
60
7. Legislativa související s pesticidy Vstupem České republiky do Evropské unie bylo nutné vytvořit úpravy na legislativním systému, které se začleňují do našich právních předpisů.
7. 1 Právní předpisy pro ochranu životního prostředí Česká republika podepsala mezinárodní dokumenty z oblasti životního prostředí, které nás zavazují plnit povinnosti z toho vyplývající. Aarhurská úmluva je jedním z těchto dokumentů, podepsaná v Dánsku 25. června 1998. Úmluva jedná o přístupu k informacím, účasti veřejnosti na rozhodování a přístupu k právní ochraně v záležitostech životního prostředí. Protokol o registrech úniků a přenosů znečisťujících látek doplňuje Aarhurskou úmluvu. Dokument byl podepsán na konferenci o Životním prostředí pro Evropu v květnu roku 2003. Česká republika doplnila legislativu o zákon č. 76/2002 Sb., o integrované prevenci a omezování znečišťování, o integrovaném registru a o změně některých zákonů a pozdějších předpisů. Zákon byl změněn a novelizován zákonem č. 25/2008 Sb. o integrovaném registru znečišťování životního prostředí a integrovaném systému plnění ohlašovacích povinností v oblasti životního prostředí. Související je nařízení vlády č. 368/2003 Sb., které stanovuje výrobky, jež mohou být vyváženy z České republiky a dováženy do České republiky
jen na základě licence a o některých
opatřeních při vývozu a dovozu výrobků. Nařízení vlády rovněž prošlo novelizací, nařízení vlády č. 304/2005 Sb. Vyhláška č. 572/2004 ustanovuje formu a způsob vedení evidence podkladů nezbytných pro ohlašování do integrovaného registru znečišťování. Evropská unie zřídila nařízením Evropského parlamentu a Rady č. 166/2006 evropský registr úniků a přenosů znečišťujících látek, kterým se mění směrnice Rady 91/689/EHS a 96/61/ES. Evropský PRTR (E-PRTR) nahradí v současnosti fungující EPER- Evropský registr emisí znečišťujících látek. (viz příloha č. 1) Stockholmská úmluva je mezinárodní dohoda zavazující k eliminaci 12 nejvýznamnějších perzistentních organických látek. Mezi tyto zakázané chemické látky patří pesticidy: aldrin, DDT, dieldrin, endrin, hexachlorbenzen, heptachlor, chlornan, mirex a toxafen. Seznam zakázaných či regulovaných látek dále uvádí dvě průmyslové sloučeniny
(polychlorované
bifenyly
a
hexachlorbenzen)
a
polychlorované
61
dibenzodioxiny a dibenzofurany, vznikající mimovolně v chemické výrobě a při spalování chlorovaných látek. Česká republika podepsala úmluvu v květnu roku 2001, v platnost vstoupila v květnu roku 2004. Do listopadu 2007 úmluvu ratifikovalo 150 států.
7. 1 . 1 Evropský registr emisí znečišťujících látek Deklarace z Ria z roku 1992 tzv. Agenda 21 přijatá na konferenci OSN dala podnět k vytvoření k vytvoření registrů emisí jako nástroje pro zpřístupnění informací o znečišťujících látkách veřejnosti. Evropský registr emisí znečišťujících látek založený na Rozhodnutí Komise 2000/479/EC a vytvoření EPER podle směrnice 96/61/ES o integrované prevenci a kontrole znečišťování (IPPC). Dle nového nařízení (E- PRTR) má za cíl zlepšit přístup veřejnosti k informacím tykající se životního prostředí, což vede i ke zlepšení prevence a snížení znečištění a zapojení veřejnosti do rozhodování týkající se životního prostředí. Evropský PRTR zavede na úrovni EU Protokol EHK OSN PRTR, který byl podepsán Evropským společenstvím a členskými státy v květnu 2003 v Kyjevě a který je protokolem k Aarhurské úmluvě. Mezi sledované činnosti, které se budou následně měnit z důvodu přeměny EPER (Evropský registr emisí znečišťujících látek) na Evropský PRTR (Evropský úniků a přenosů znečišťujících látek) se řadí:
počet evidovaných látek (z 91 na 50)
přechod sledování emisí na sledování úniku znečišťujících látek
sledování úniků znečišťujících látek do jednotlivých složek životního prostředí
snížení některých ohlašovacích prahů (E-PRTR pro dioxiny a difurany)
sledování přenosů odpadů
E-PRTR bude sledovat i činnosti neuvedené ve směrnici o integrované prevenci
monitoring rozptýlených zdrojů emisí
ohlašování a dostupnost údajů
Od roku 2002 dle zákona č. 76/2002 Sb. je v České republice zřízen Integrovaný Registr Znečištění, který je zřizován a spravován Ministerstvem životního prostředí.
62
Integrovaný registr pokrývá v současnosti informace o emisích do ovzduší, vody, půdy a o přenosech ohlašovacích látek. Zavedení registru se promítá i do způsobu ohlašování údajů z oblasti životního prostředí, které uživatelé evidují a ohlašují dle zvláštních právních předpisů. Nařízení vlády č. 368/2003 Sb. centralizuje ohlašovací povinnosti ohlašovatelů do IRZ a ke vzniku
Centrální
ohlašovny.
(www.irz.cz;
www.eur-lex.europa.eu;
www.eper.ec.europa.eu)
7. 2 Právní předpisy týkající se činností Státní rostlinolékařské správy
Státní rostlinolékařská správa působí zejména v oblasti ochrany rostlin a rostlinných produktů proti škodlivým organismům, ochrany proti zavlékání organismů škodlivých rostlinám a rostlinným produktů do České republiky, registrace přípravků na ochranu rostlin a mechanizačních přípravků na ochranu rostlin. Uvedené zákony a vyhlášky jsou upravovány Ministerstvem zemědělství. Základním právním dokumentem, který charakterizuje postavení a obsah činnosti Státní rostlinolékařské správy je zákon č. 326/2004 Sb. a o změně některých souvisejících zákonů, novelizován zákonem
č. 131/2006 Sb. V souladu s tímto
zákonem a činností Státní rostlinolékařské správy je vyhláškami upravena problematika, která vyžaduje podrobné stanovení postupů a způsobů dodržování. Vyhláška č. 327/2004 Sb. o ochraně včel, zvěře, vodních organismů a dalších necílových organismů při použití přípravků na ochranu rostlin. Upravuje podrobnosti k ochraně těchto organismů a
způsob odběru vzorku za účelem vyšetření úhynu
v důsledku použití přípravků na ochranu rostlin. Vyhláška č. 329/2004 Sb. o přípravcích a dalších prostředcích na ochranu rostlin, které jsou v souladu s právem Evropských společenství. V příloze je stanoven způsob a vedení dokumentace související s přípravky, způsob přesné identifikace přípravku na ochranu rostlin a kategorie, podle kterých musí být přípravek členěn. Obsahuje údaje o aplikaci, balení, způsobu skladování, přepravě, manipulace, požáru, ochranné lhůtě, toxicitě, účinnosti atd. Vyhláška č. 333/2004 Sb. o odborné způsobilosti na úseku rostlinolékařské péče. Stanovuje požadavky na znalosti a dovednosti rostlinolékaře, odborná způsobilost pro zacházení s přípravky na ochranu rostlin.
63
Vyhláška č. 334/2004 Sb. o mechanizačních prostředcích na ochranu rostlin, která upravuje způsob jejich
zápisu do úředního registru a jejich kontrolní testování a
provozování technických zařízení k hubení škodlivých organismů. Nařízení vlády č. 258/2001 Sb., kterým se stanovuje postup hodnocení nebezpečnosti chemických látek a chemických přípravků, způsob jejich klasifikace a označování včetně seznamu dosud klasifikovaných nebezpečných látek, které jsou uvedeny v příloze spolu s informacemi o používání a identifikaci přípravku. (www.srs.cz; www.sagit.cz)
7. 3 Právní předpisy o reziduích pesticidů v potravinách a chemických látkách ohrožujících zdraví člověka
Ministerstvo zdravotnictví stanovuje související zákony a vyhlášky. Zákon 110/1997 Sb. o potravinách a tabákových výrobcích a o změně a doplnění některých souvisejících zákonů, ve znění zákona 306/2000 Sb. a zákona 146/2002 Sb. Monitoring je provozován za účelem dlouhodobého systematického sledování úrovně kontaminace rostlinných produktů, zejména ke vztahu k maximálním limitům reziduí. Vyhláška 158/2004 Sb. stanovuje maximální přípustné množství reziduí jednotlivých druhů pesticidů v potravinách a potravinových surovinách. Tato vyhláška je v souladu s právními předpisy Evropských společenstvích. V přílohách k vyhlášce jsou potraviny rozčleněny do skupin, uvedeny názvy reziduí pesticidů a jejich MLR u rostlinných a živočišných produktů. Vyhláška se nevztahuje na potraviny, které jsou určeny pro jiný účel než lidskou potřebu. V ČR monitoring provádí Státní zemědělská a potravinářská inspekce dle zákona 146/2002 Sb. o Státní zemědělské a potravinářské inspekci a o změně některých souvisejících zákonů. Ustanovení Evropské úřadu pro bezpečnost potravin (EFSA), mezinárodní aspekty a komunikace s konzumenty je shrnuta do White Paper of Food Safety vydaného roku 2000. Souvisejícím právním předpisem je nařízení Evropského parlamentu a Rady č. 178/2002, který stanovuje obecné zásady a požadavky potravinového práva, zřízení Evropského úřadu pro bezpečnost potravin a stanovení postupů týkající se bezpečnosti potravin. (VVP, 2005; www.bezjedu.arnika.org; www.srs.cz)
64
8. Srovnání spotřeby přípravků na ochrany rostlin Srovnání změn spotřeb přípravků dle zveřejněné analýzy Státní rostlinolékařskou správou od roku 2003 do roku 2007. Určení pěti nejpoužívanějších kategorií pesticidů a zemědělské plodiny, na které jsou nejčastěji používané v jednotkách kg,l/ha. Konkrétní hodnoty pro jednotlivé kategorie přípravků a plodiny v těchto letech jsou uvedeny v příloze. (www.srs.cz)
8. 1. Spotřeba přípravků na ochranu rostlin v roce 2003
V roce 2003 se spotřebovalo celkově 2,2512 kg,l/ha přípravků na ochranu rostlin. Nejvyužívanější kategorií, jak již bylo zmíněno jsou herbicidy a desikanty s celkovou spotřebou 1,3640 kg,l/ha. Cukrovka je plodinou, na kterou se herbicidy a desikanty nejvíce používají. Dalšími zemědělskými plodinami se zaznamenanou největší těchto látek jsou luskoviny, řepka, kukuřice a réva vinná. Fungicidy s celkovou spotřebou 0,4673 kg,l/ha se řadí na druhé místo v použití přípravků na ochranu rostlin. Účinky jejich působení jsou řádově desetkrát více oproti jiným plodinám využívané pro chmel, následně pro révu vinnou, dále brambory a sady. Regulátor růstu (aktivní forma) má celkovou spotřebu 0,1758 kg,l/ha. Vyšší spotřeba přípravků na ochranu rostlin je zaznamenaná pro řepku a obiloviny. Další kategorií přípravků na ochranu rostlin, kterou řadíme na čtvrté místo ve spotřebě je fungicidní mořidlo využívané hlavně na obiloviny proti plísním a mazlavým snětím a na ovocné sady proti škůdcům. Spotřeba fungicidního mořidla pro rok 2003 činní 0,1153 kg,l/ha. Pátou kategorií v používanosti jsou zoocidy s celkovou spotřebou 0,1039 kg,l/ha. Zoocidy se využívají pro chmel, révu vinnou a sady.
8. 2 Spotřeba přípravků v roce 2004 Celková spotřeba přípravků na ochranu rostlin pro tento rok je oproti roku 2003 nižší, 2,1174 kg,l/ha. Herbicidy a desikanty jsou na prvním místě ve spotřebě přípravků,celková spotřeba 1,1742 kg,l/ha. Nejvyšší spotřeba pro zemědělské plodiny
65
není pro cukrovku, nýbrž pro vinnou révu v poměru 3x vyšším. Spotřeba herbicidů se zvýšila z roku 2003 o 15x vyšší hodnotu. U cukrovky je využívání herbicidů
a
desikantů z předešlého na tento rok sníženo. Další zemědělské plodiny, pro které je zaznamenaná vyšší spotřeba, jsou luskoviny, kukuřice a řepka bez výraznějších změn spotřeby. Fungicidy zůstávají na druhém místě v celkové spotřebě 0,4985 kg,l/ha. Pro révu vinnou je uvedena 100x vyšší spotřeba než za rok 2003. Pro chmel, sady a brambory se hodnoty zásadně nemění. Regulátor růstu– aktivní má celkovou spotřebu 0,1884 kg,l/ha a je využíván zejména pro kukuřici a řepku. Zoocidy se posouvají z pátého místa na čtvrté ve spotřebě přípravků na ochranu rostlin za rok (celková spotřeba 0,1022 kg,l/ha). 15x se zvýšila spotřeba pro révu vinnou, ale využití zoocidy pro chmel je podobný jako v roce 2003. Fungicidní mořidlo
má sníženou celkovou spotřebu na 0,0980 kg,l/ha. Jeho
účinky jsou využívány pro obiloviny a pro luskoviny, spotřeba pro sady předešlého roku byla znatelně snížena.
8. 3 Spotřeba přípravků na ochranu rostlin v roce 2005
V roce 2005 se celková spotřeba přípravků zvýšila od roku 2003 a 2004 na 2,2503 kg,l/ha. Herbicidy a desikanty zůstávají na první místě v používaní, celková spotřeba je 1,2526 kg,l/ha. Hodnoty používání pesticidů se pro zemědělské plodiny: cukrovku, luskoviny kukuřici nemění a jsou podobné již uvedeným letům. Pokles spotřeby se eviduje u révy vinné, blíží se spotřebě z roku 2003. Naopak vyšší využití herbicidů a desikantů je poprvé pozorován u zeleniny. Rovněž fungicidy s celkovou spotřebou 0,4902 kg,l/ha a pro chmel,brambory a sady, na které se především využívají zůstávají bez velkých změn. Réva vinná, co se spotřeby přípravků týká, vrací k hodnotám k roku 2003. Regulátor růstu– aktivní je zařazen celkovou spotřebou na 0,1780 kg,l/ha na třetí místo. Jejich využití pro obiloviny a řepku se nepatrně zvýšilo. V tomto roce jsou rodenticidy poprvé zařazeny do pěti nejpoužívanějších kategorií s celkovou spotřebou 0,1188 kg,l/ha. Vyšší využití je pozorováno pro řepku, pícniny a obiloviny.
66
Zoocidy mají celkovou spotřebu 0,1006 kg,l/ha. V tomto roce jsou použity hlavně na chmel a révu vinnou, dále na sady, zeleninu a řepku. U révy vinné je zaznamenán velký pokles používání. Fungicidní mořidla byla znatelně omezena ve svém používání, zvláště při srovnání hodnot s hodnotami z roku 2003.
8. 4 Spotřeba přípravků na ochranu rostlin v roce 2006 V roce 2005 se nejvíce spotřebované kategorie mění. Celková spotřeba pro všechny kategorie je 2,3189 kg,l/ha. Velmi vysokou spotřebuje dosahují biologické prostředky 52,2587 (v ks). Největší význam projevují k regulaci škodlivých organismů pro kukuřici, malé použití je pro zeleninu a révu vinnou. Herbicidy a desikant mají celkovou spotřebu 1,3666 kg,l/ha. Jejich použití pro zemědělské plodiny zaznamenává vyšší pokles u cukrovky, zeleniny a révy vinné. Kukuřice a luskoviny jsou jejich účinky regulovány podobně jako v předešlých letech. Průměrná spotřeba za rok pro fungicidy činí 0,4615 kg,l/ha. Pokles na polovinu je v použití fungicidů pro révu vinnou. Pro chmel, sady a brambory se jejich účinky využívají více méně podobně uvedeným rokům. Pro regulátory růstu (aktivní forma) se uvádí celková spotřeba 0,2065 kg,l/ha. Ze zemědělských plodin je vyšší využití uvedené pro obiloviny a řepku, spotřebou podobné roku 2003. Zoocidy zvětšily svoji spotřebu pro pěstování chmele, u chmele a ovocných sadů se jejich spotřeba nepatrně rovněž nepatrně zvýšila. Využití zoocidů k regulaci škodlivých organismů pro zeleninu je pěti- násobně zmenšen. Spotřeba rodenticidů zmenšila na polovinu ve srovnání s rokem 2005, využití je nicméně vyšší než v roce 2004 a 2003.
8. 5 Spotřeba přípravků na ochranu rostlin v roce 2007 Celková spotřeba přípravků pro ochranu rostlin je 2,709694 kg,l/ha, což od roku 2003 nejvyšší celková spotřeba. Herbicidy a desikanty vykazují zvýšenou spotřebu svých přípravků, řadí se zase zpátky na první místo ve spotřebě. Jejich celková spotřeba je 1,49951 kg,l/ha.
Na druhou stranu kromě roku 2004, kdy vykazovali vysokou
67
spotřebu k regulaci škodlivých organismů pro révu vinnou, spotřeba přípravků pro její pěstování vysoce klesá. Používání herbicidů a desikantů pro pěstování zeleniny také klesá. Stále jsou jejich účinky vyžívané pro cukrovku, řepu, kukuřici a luskoviny. Celková spotřeba fungicidů je 0,50252 kg,l/ha, to je řadí na druhé místo ve spotřebě. Mírné zvýšení v používání bylo zaznamenáno z předešlého roku u chmelu, vinné révy, sadů a brambor. Regulátor růstu – aktivní má celkovou spotřebu 0,20129 kg,l/ha. Pro obiloviny a řepku je používání víceméně obdobné jako v již zmíněných letech. Zoocidy se využívají zvláště pro chmel, následně pro řepku, k regulaci škodlivých organismů v sadech a mírně i pro révu vinnou. Celková spotřeba této kategorie je 0,12617 kg,l/ha. Biologické prostředky oproti roku 2006 zaznamenal velmi výrazný pokles, celková spotřeba 0,11291 kg,l/ha. Výrazný pokles je pro pěstování kukuřice, naopak se zvýšilo jejich využití pro pěstování révy vinné. Poprvé je i zaznamenáno vyšší používání insekticidů, celkově 0,10491 kg,l/ha, které byli v předešlých letech sice využívány, ale v pouze nepatrném množství. Zvláště je jejich působení využito pro regulaci škodlivých organismů u chmelu, řepky a ovocných sadů.
Tendence v používání přípravků rostlin jsou ovlivněné dokumenty či právními předpisy, které během let 2003 – 2007 vstoupily v platnost (Aarhurská a Stockholmská úmluva…) a zakazují, regulují nebo omezují používání některých přípravků (účinných látek) pro ochranu rostlin. Spotřeba přípravků na ochranu rostlin je ovlivněna různými vnějšími faktory, aktuální stav půdy a zejména počasí a celkové klima. Činitelé ovlivňující spotřebu mohou být i biologického charakteru, tedy přemnožení mikroorganismů, bezobratlých, hmyzu atd. Faktory spolu většinou pracují v součinnosti, příkladem jsou dlouhá zima trvající až do jara, což způsobí vyhladovění divoké zvěře a následné škody na vegetaci. U pěstování révy vinné se během let 2003 – 2007 objevily větší výkyvy v používání přípravků z kategorie fungicidů, biologických přípravků, herbicidů a desikantů. V roce 2005 byl zaznamenán pokles ve využívání fungicidních mořidel, naopak zvýšení se projevilo pro regulaci hlodavců rodenticidy. Biologické přípravky zaznamenaly obrovské zvýšení používaní v roce 2006, ale následují rok nastal stejně
68
výrazný pokles. I přesto v roce 2007 zůstaly biologické přípravky mezi pěti nejvyužívanějšími kategoriemi přípravků na ochranu rostlin. Celkově lze shrnout, že mezi nepoužívanější přípravky na ochranu rostlin se v České republice řadí herbicidy a desikanty, fungicidy, regulátory růstu v aktivní formě, zoocidy a v menší míře i biologické přípravky.
69
9. Závěr Používání pesticidních přípravků je nevyhnutelné pro ekonomicky udržitelné zemědělství, stejně jako následný výskyt reziduí účinných látek v ošetřených rostlinách, v prostředí, včetně bioty. V současné době jsou známy faktory ovlivňují perzistenci a transformaci reziduí pesticidů v životním prostředí i pro jejich kumulaci v organismech. V poslední době nově používané pesticidy respektují požadavky na omezení negativních vlivů působících na přírodu a člověka. Používání přípravků musí probíhat dle zásad správné hygienické praxe (GAP), aplikace takového množství, které zajišťuje eliminaci cílového činitele a současně minimalizovat rezidua v zemědělském produktu. Řada mechanismů umožňuje v životním prostředí dostatečně účinnou degradaci reziduí moderních pesticidů a z rozvíjejících se znalostí konkrétních podmínek lze přibližně předpovědět osud jednotlivých látek v ekosystému. Nicméně stále zůstávají určitá, ne zcela objasněná rizika spojená s chronickým působením některých dávek pesticidů na lidský organismus. Pro správné hodnocení dietárního příjmu pesticidů je nutné brát v úvahu i změny v koncentracích a formě přítomnosti terminálních reziduí pesticidů v důsledku technologického zpracování potravin. Při zpracování může docházet i ke vniku toxických degradačních produktů z relativně netoxických prekurzorů. Úpravou technologických procesů lze omezit či vyloučit průnik reziduí pesticidů ze suroviny do následného potravinového produktu. Rezidua pesticidů jsou ve vyspělých zemích běžně monitorována a jejich používání je upraveno legislativními předpisy EU a ČR.
70
10. Přílohy Příloha č. 1 1. 1 Seznam látek Název látky aldrin amoniak (NH3) anthracen arsen a sloučeniny (jako As) azbest benzen bromované difenylethery (PBDE) celkový dusík celkový fosfor celkový organický uhlík (TOC) (jako celkové C nebo COD/3) DDT di-(2-ethyl hexyl)ftalát (DEHP) dieldrin 1,2-dichlorethan (DCE) dichlormethan (DCM) endrin ethylbenzen ethylenoxid fenoly (jako celkové C) fluor a anorganické sloučeniny (jako HF) fluorid sírový (SF6) fluoridy (jako celkové F) fluorované uhlovodíky (HFC) formaldehyd halogenované organické sloučeniny (jako AOX) halony heptachlor hexachlorbenzen (HCB) hexachlorbutadien (HCBD) 1,2,3,4,5,6-hexachlorcyklohexan (HCH) hydrochlorofluorouhlovodíky (HCFC) chlor a anorganické sloučeniny (jako HCl) chloralkany (C10–13)
CAS 309–00–2 7664–41–7 120–12–7 7440–38–2 1332–21–4 71–43–2 50–29–3 117–81–7 60–57–1 107–06–2 75–09–2 72–20–8 100–41–4 75–21–8 108–95–2 2551–62–4 50–00–0 76–44–8 118–74–1 87–68–3 608–73–1 85535–84–8
71
chloridy (jako celkové Cl) chlorofluorouhlovodíky (CFC) chrom a sloučeniny (jako Cr) kadmium a sloučeniny (jako Cd) kyanidy (jako celkové CN) kyanovodík (HCN) lindan měď a sloučeniny (jako Cu) methan (CH4) naftalen nemethanové těkavé organické sloučeniny (NMVOC) nikl a sloučeniny (jako Ni) olovo a sloučeniny (jako Pb) oxid dusný (N2O) oxid uhelnatý (CO) oxid uhličitý (CO2) oxidy dusíku (NOx/NO2) oxidy síry (SOx/SO2) PCDD +PCDF (dioxiny +furany) (jako TEQ) pentachlorbenzen pentachlorfenol (PCP) perfluorouhlovodíky (PFC) polétavý prach (PM10) polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU)b/ polychlorované bifenyly (PCB) rtuť a sloučeniny (jako Hg) sloučeniny organocínu (jako celkové Sn) styren 1,1,2,2-tetrachlorethan tetrachlorethylen (PER) tetrachlormethan (TCM) toluen trichlorbenzeny (TCBs) 1,1,1-trichlorethan trichlorethylen trichlormethan vinylchlorid xyleny zinek a sloučeniny (jako Zn)
7440–47–3 7440–43–9 74–90–8 58–89–9 7440–02–0 74–82–8 91–20–3 7440–02–0 7439–92–1 10024–97–2 630–08–0 124–38–9 608–93–5 87–86–5 1336–36–3 7439–97–6 100–42–5 79–34–5 127–18–4 56–23–5 108–88–3 12002–48–1 71–55–6 79–01–6 67–66–3 75–01–4 1330–20–7 7440–66–6
72
1. 2 Seznam nových látek V souvislosti s přijetím nařízení Evropského parlamentu a Rady č. 166/2006 ze dne 18.ledna 2006, kterým se zřizuje evropský registr úniků a přenosů znečišťujících látek (E-PRTR) a kterým se mění směrnice Rady 91/689/EHS a 96/61/ES byla seznam rozšířen o 21 látek: Název látky
CAS
alachlor atrazin benzo(g,h,i)perylen chlordan chlordecon chlorfenvinfos chlorpyrifos diuron endosíran fluoranthen hexabrombifenyl isodrin isoproturon mirex
5972–60–8 1912–24–9 191–24–2 57–74–9 143–50–0 470–90–6 2921–88–2 330–54–1 115–29–7 206–44–0 36355–1-8 465–73–6 34123–59–6 2385–85–5 25154–52–3 (nonylfenol směs isomerů) nonylfenol a nonylfenol ethoxyláty (NP/NPE) 104–40–5 (4-nonylfenol) 136–83–4 (2-nonylfenol) 9016–45–9 (nonylfenol ethoxylát) 1806–26–4 (4-oktylfenol) 949–13–3 (2-oktylfenol) 27193–28–8 (2-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)oktylfenoly a oktylfenol ethoxyláty fenol) 140–66–9 ((4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-fenol) 9002–93–1 (POE (10) oktylfenol, Triton X100) simazin 122–34–9 toxafen 8001–35–2 36643–28–4 (tributylcíničitý kation) 688–73–3 (tributylcín-hydrid) tributylcín a sloučeniny 1067–97–6 (tributylcín-hydroxid) 56–35–9 (tributylcín-oxid) 76–87–9 (trifenylcín-hydroxid) trifenylcín a sloučeniny 900–95–8 (trifenylcín-acetát) 639–58–7 (trifenylcín-chlorid) trifluralin 1582–09–8
73
Příloha č. 2 2. 1 Spotřeba přípravků na ochranu rostlin pro rok 2003
Státní rostlinolékařská správa Česká republika - Spotřeba přípravků v roce 2003 (kg,l/ha) Kategorie Aditivum Antitranspirant
Celkem Obiloviny Kukuřice Luskoviny Cukrovka Brambory Pícniny Řepka Chmel 0,0126 0,0067 0,1021 0,0107 0,0781 0,0301 0,0001 0,0023 0,0011 0,0084 0,0000 0,0000 0,0581 0,0000 0,0000 0,0002 0,0970 0,0000
Zelenina 0,0938 0,0001
Sady 0,0105 0,0000
Réva vinná 0,0328 0,0000
Fungicidy Herbicidy a desikanty
0,4673 1,3640
0,5070 1,0335
0,0001 2,6670
0,0203 3,8170
0,8815 9,9153
4,1624 1,7035
0,0003 0,4860 29,1043 0,1501 3,4147 0,8255
1,2447 1,8888
2,9573 1,1562
14,2379 2,6426
Mořidlo fungicidní Mořidlo insekticidní Mykobakteriální přípravek Olej
0,1153 0,0001
0,3025 0,0000
0,0011 0,0000
0,1088 0,0000
0,0000 0,0000
0,0769 0,0000
0,0000 0,0069 0,0000 0,0000 0,0015 0,0000
0,0000 0,0000
0,1127 0,0000
0,0000 0,0000
0,0019 0,0000
0,0000 0,0000
0,0000 0,0000
0,0000 0,0000
0,0000 0,0014
0,0000 0,0000
0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
0,0017 0,0000
0,0196 0,0000
0,4422 0,0001
Regulátor růstu aktivní
0,1758
0,3808
0,0002
0,0008
0,0616
0,0095
0,0014 0,4064 0,1575
0,0633
0,0297
0,0010
Repelent Rodenticidy Zoocidy
0,0006 0,0013 0,1039
0,0000 0,0000 0,0214
0,0075 0,0000 0,0412
0,0000 0,0000 0,2873
0,0000 0,0000 0,3654
0,0013 0,0000 0,3978
0,0001 0,0000 0,0000 0,0014 0,0002 0,0000 0,0019 0,6017 2,9897
0,0000 0,0000 0,3241
0,0000 0,0105 0,7961
0,0037 0,00 0,9870
Celkem
2,2512
2,2519
2,8191
4,3029
11,3033
0,1556 5,0167 33,0781
3,6166
5,0925
18,3473
6,3815
74
2. 2 Spotřeba přípravků na ochranu rostlin pro rok 2004
Státní rostlinolékařská správa Česká republika - Spotřeba přípravků v roce 2004 (kg,l/ha) Kategorie Aditivum
Celkem Obiloviny Kukuřice Luskoviny Cukrovka Brambory Pícniny Řepka Chmel Zelenina Sady Réva vinná 0,0227 0,0091 0,1071 0,0033 0,0398 0,0695 0,0006 0,0082 0,0239 0,0765 0,0074 1,0547
Antitranspirant Fungicidy Herbicidy a desikanty Mořidlo fungicidní
0,0130 0,4985 1,1742 0,0980
0,0002 0,5471 0,8916 0,2143
0,0000 0,0000 2,2208 0,0111
0,0346 0,0159 2,4521 0,1083
0,0003 0,4729 5,8681 0,0000
0,0000 3,8537 1,4641 0,0813
0,0005 0,0005 0,1267 0,0001
0,1180 0,4658 2,0802 0,0004
0,0000 33,5973 1,0427 0,0000
0,0002 1,4078 1,7488 0,0000
0,0005 0,0000 2,5497 220,6616 0,6943 35,0081 0,0966 0,0110
Mořidlo insekticidní Mykobakteriální přípravek Olej Regulátor růstu aktivní
0,0016 0,0021 0,0000 0,1884
0,0000 0,0000 0,0000 0,3781
0,0008 0,0000 0,0000 0,0001
0,0000 0,0000 0,0000 0,0042
0,0000 0,0000 0,0000 0,0291
0,0000 0,0002 0,0000 0,0045
0,0000 0,0000 0,0000 0,0004
0,0145 0,0000 0,0000 0,2250
0,0000 0,0000 0,0000 0,1395
0,0001 0,0010 0,0000 0,0750
0,0000 0,0061 0,0009 0,0192
0,0000 9,4303 0,0000 0,0308
Repelent
0,0006
0,0000
0,0014
0,0000
0,0000
0,0012
0,0000 0,0000 0,0000
0,0000
0,0012
0,0220
Rodenticidy Zoocidy
0,0161 0,1022
0,0082 0,0202
0,0000 0,0387
0,0000 0,1796
0,0000 0,2110
0,0000 0,2572
0,0272 0,0291 0,0000 0,0015 0,5077 2,9400
0,0008 0,3321
0,0161 0,0275 0,7471 14,4413
Celkem
2,1174
2,0687
2,3801
2,7980
6,6212
5,7316
0,1574 3,4489 37,7435
3,6422
4,1389 280,6874
75
2. 3 Spotřeba přípravků na ochranu rostlin pro rok 2005
Státní rostlinolékařská správa Česká republika - Spotřeba přípravků v roce 2005 (kg,l/ha) Kategorie Aditivum
Celkem Obiloviny Kukuřice Luskoviny Cukrovka Brambory Pícniny Řepka Chmel Zelenina Sady Réva vinná 0,0173 0,0107 0,1551 0,0063 0,1211 0,0808 0,0005 0,0064 0,0139 0,0902 0,0231 0,0959
Antitranspirant
0,0080
0,0003
0,0000
0,0647
0,0001
0,0000
0,0012 0,0772 0,0000
0,0006 0,0000
0,0000
Fungicidy Herbicidy a desikanty
0,4902 1,2526
0,7050 1,1735
0,0000 2,7109
0,0095 3,9683
0,6313 10,8171
4,7303 2,0133
0,0011 0,4829 22,5554 1,9705 3,3848 0,1501 2,3911 0,4370 2,5384 0,8743
24,0255 3,4043
Mořidlo fungicidní
0,0799
0,2059
0,0070
0,1222
0,0000
0,1293
0,0000 0,0000 0,0000
0,0000 0,2501
0,2238
Mořidlo insekticidní
0,0032
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000 0,0314 0,0000
0,0000 0,0000
0,0000
Mykobakteriální přípravek
0,0013
0,0000
0,0002
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000 0,0000 0,0000
0,0039 0,0155
0,5465
Olej
0,0002
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000 0,0000 0,0000
0,0000 0,0211
0,0000
Regulátor růstu aktivní
0,1780
0,4276
0,0009
0,0110
0,0393
0,0506
0,0019 0,2515 0,0117
0,1030 0,0153
0,0011
Repelent
0,0001
0,0000
0,0001
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000 0,0000 0,0000
0,0000 0,0013
0,0000
Rodenticidy
0,1188
0,1477
0,0037
0,0015
0,0000
0,0027
0,2184 0,2812 0,0000
0,0000 0,0665
0,0000
Zoocidy
0,1006
0,0276
0,0405
0,2967
0,3162
0,3014
0,0017 0,6046 1,9785
0,6074 0,6725
1,1686
Celkem
2,2503
2,6982
2,9183
4,4800
11,9250
7,3083
0,3748 4,1263 24,9965 5,3141 5,3243
29,4657
76
2. 4 Spotřeba přípravků na ochranu rostlin pro rok 2006
Státní rostlinolékařská správa Česká republika - Spotřeba účinných látek v roce 2006 (kg,l/ha)
Kategorie Celkem Obiloviny Kukuřice Luskoviny Cukrovka Brambory Pícniny Řepka Aditivum 0,0176 0,0137 0,1350 0,0015 0,0615 0,0298 0,0004 0,0066 Antitranspirant 0,0049 0,0001 0,0000 0,0171 0,0000 0,0000 0,0002 0,0584 Biologické prostředky (ks) 0,0065 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Desinfektanty 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Fungicidy 0,1966 0,2151 0,0001 0,0051 0,1856 1,9797 0,0004 0,1412 Herbicidy a desikanty 0,6166 0,5829 1,5483 1,1054 1,9754 0,4207 0,0738 1,3257 Mořidlo fungicidní 0,0201 0,0488 0,0002 0,1009 0,0000 0,0152 0,0000 0,0001 Mořidlo insekticidní 0,0041 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0501 Mykobakteriální přípravek 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Olej 0,0001 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Regulátor růstu aktivní 0,1732 0,3898 0,0000 0,0076 0,0004 0,0011 0,0051 0,3659 Repelent 0,0001 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Rodenticidy 0,0007 0,0009 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0010 0,0023 Zoocidy 0,0384 0,0102 0,0164 0,0981 0,0691 0,0627 0,0004 0,2626 Zoocidy (ks) 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
Chmel Zelenina Sady Réva vinná 0,0036 0,0341 0,0175 0,0414 0,0000 0,0001 0,0002 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 9,9888 0,5606 2,1943 6,5153 0,2816 0,4119 0,3051 0,6824 0,0000 0,0000 0,0721 0,0271 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0048 0,0000 0,0001 0,0165 0,0032 0,0000 0,0004 0,0000 0,0018 0,0000 0,0000 0,0000 0,0012 0,0000 0,7456 0,0546 0,3093 0,1982 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
Celkem
1,0723
1,2615
1,7001
1,3356
2,2920
2,5093 0,0812 2,2128 11,0201
1,0778 2,9094
7,4644
Celkem ks
0,0065
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
0,0000 0,0000
0,0000
77
2. 5 Spotřeba přípravků na ochranu rostlin pro rok 2007
Státní rostlinolékařská správa Česká republika - Spotřeba přípravků v roce 2007 (kg,l/ha) Kukuřice Luskoviny Cukrovka Brambory Pícniny Řepka Chmel Zelenina Sady Réva vinná 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00010 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,15054 0,00417 0,09778 0,05630 0,00059 0,00850 0,00783 0,07634 0,03694 0,04186 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,02732 0,00000 0,00000 0,00080 0,11320 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,10860 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00184 0,00000 0,00109 0,32437 7,21567 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,01575 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,01575 0,00000 0,00000 0,00000 0,00024 0,00516 0,48556 3,32662 0,00139 0,78108 23,46255 0,88273 3,41540 12,75814 2,99171 2,96519 6,49429 1,53327 0,18968 3,48837 0,85743 1,03676 0,74604 2,18651 0,12304 0,17348 0,16918 0,25948 0,00292 0,60668 1,77271 0,11086 0,54723 0,33936 0,00884 0,43099 0,00000 0,07257 0,00000 0,00233 0,00000 0,00000 0,15525 0,03540 0,00034 0,00000 0,00007 0,00000 0,00000 0,00703 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00180 0,00999 0,47610 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,01511 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00175 0,00000 0,00000 4,47036 7,80052 0,00000 0,01123 0,02122 0,01007 0,00589 0,46593 0,00249 0,02442 0,01518 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,01652 0,00000 0,00000 0,04454 0,00000 0,00000 0,09148 0,18796 0,00000 0,00000 0,05712 0,00000 0,12196 0,17650 0,16920 0,27384 0,00270 0,79907 4,03566 0,11630 0,54794 0,41765 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00000 0,00189 0,00000 0,00000
Kategorie Adhezivum Aditivum Adjuvant Antitranspirant Biologické prostředky (ks) Deficienční kompenzace a komod Desinfektanty Fungicidy Herbicidy a desikanty Insekticidy Mořidlo fungicidní Mořidlo insekticidní Mykobakteriální přípravek Olej Pasivní pomocný prostředek Regulátor růstu aktivní Repelent Rodenticidy Zoocidy Zoocidy (ks)
Celkem Obiloviny 0,00001 0,00000 0,02590 0,02832 0,00404 0,01102 0,00959 0,00034 0,11291 0,00000 0,00015 0,00000 0,00003 0,00000 0,50252 0,66026 1,49951 1,35459 0,10491 0,05494 0,08558 0,19708 0,00093 0,00001 0,00187 0,00000 0,00019 0,00000 0,08030 0,00000 0,20129 0,44147 0,00157 0,00000 0,06238 0,08460 0,12617 0,05663 0,00002 0,00000
celkem
2,70694
2,88926 3,39667
3,83858
7,43730
5,53215 0,29545 6,46200 30,17017 2,24921 10,03308
24,05554
celkem ks
0,11293
0,00000 0,10860
0,00000
0,00000
0,00000 0,00000 0,00184 0,00000 0,00298 0,32437
7,21567
78
Seznam použité literatury: VVP: Rezidua pesticidů v potravinách, Státní zdravotní ústav, Brno, 2005, 29 stran. NEUMANN, J., LOPUCHOVSKÝ, J., ZAPLETAL, O.: Chemizace zemědělství, farmakologie a toxikologie, Státní zemědělské nakladatelství, Praha, 1990, 1. vydání, 304 stran. NIKOROW, M. a kol.: Pesticidy a toxicita prostredia, Príroda, Bratislava, 1983, 1. vydání, 198 stran. CREMLYN, R.: Pesticidy, SNTL, Praha, 1985, 1. vydání, 244 stran. angl. originálCremlyn, R.: Pesticides- Preparation and Mode of Action, John Wiley&sons, 1978. ZVÁRA, J. a kol.: Fytofarmacie, ZF JU Č. Budějovice, 1998, 182 stran. DVOŘÁK, J., SMUTNÝ, V.: Herbologie- Integrovaná ochrana proti polním plevelům, MZLU v Brně, 1. vydání, 2003, 186 stran. KOMISE EVROPSKÝCH SPOLEČENSTVÍ, směrnice Rady 91/414/EHS za účelem zařazení účinné látky azinfos-methyl, Brusel, 13. 6. 2006. FUSEK, J., MĚRKA, V.: Nebezpečné herbicidy, Vojenské zdravotnické listy, ročník LXXII, č. 6, 2003. HAJŠLOVÁ, J., KOCOUREK, V.: Osud prostředků pro ochranu rostlin v potravním řetězci, Vědecký výbor fytosanitární a životného prostředí, VŠCHT, Praha, 2004, 42 stran. KINKOROVÁ, J.: Perspektivisty použití biologického hubení plevelů pomocí dvoukřídlých s cílem omezit používání pesticidů, Výzkumný ústav rostlinné výroby, Praha, 2004, 17 stran. COUNCIL DIRECTIVE of 23 november 1976: Relaxing to the fixing of maximum levels for pesticides residues in and on fruit and vegetables, (76/895/EEC), 15 stran, 2001. 1976L0895. http://www.extoxnet.orst.edu/pips/ghindex.html http://www.cs.wikipedia.org/wiki/Hlavn%C3%AD_strana http://www.pesticideinfo.org/ http://www.eurochem.cz/ http://www.inchem.org/documents/jmpr/jmpmono/v88pr11.htm http://www.osha.gov/SLTC/healthguidelines/tepp/index.html
79
http://www.etext.czu.cz/php/skripta/kapitola.php?titul_key=56&idkapitola=55 http://www.agrokrom.cz/texty/signalizace/charakt_uc_latek.pdf http://www.web.lfp.cuni.cz/lfp_only/aktual/vyberzs.htm http://www.bezjedu.arnika.org http://www.irz.cz/obsah/uvod http://www.who.cz/ http://www.pan.com/ http://www.podnikame.cz/zakony http://www.epa.gov/ http:/www./msds.chem.ox.ac.uk/glossary/lc50.html http://www.eur-lex.europa.eu http://www.eper.ec.europa.eu/eper/ http://www.srs.cz http://www.sagit.cz/pages/uvod
80
