Нематоциды: классы и механизм действия¶

Нематоциды — класс химических соединений и биологических агентов, применяемых для уничтожения или подавления жизнедеятельности нематод — круглых червей, значительная часть которых паразитирует на растениях, животных и человеке. В сельском хозяйстве под нематоцидами обычно понимают средства защиты растений от фитопаразитических нематод, повреждающих корневую систему и надземные органы культур. По масштабам применения это относительно узкая, но экономически значимая группа пестицидов.

¶Классификация

Нематоциды различают по происхождению, способу проникновения в организм червя и спектру действия.

¶По происхождению

• Химические (синтетические): фумиганты и нелетучие соединения разных химических классов.
• Биологические: препараты на основе бактерий (Bacillus firmus, Pasteuria), грибов (Purpureocillium lilacinum, Trichoderma), а также растительных экстрактов.

¶По способу действия на организм

• Фумиганты — летучие вещества, действующие через дыхательную систему и кутикулу. Классический пример — метилбромид, применение которого в большинстве стран прекращено из-за озоноразрушающего действия. Сохраняются 1,3-дихлорпропен, метам-натрий, дазомет.
• Контактные — поражают червя при соприкосновении с обработанной поверхностью или почвой.
• Системные — поглощаются растением и действуют на нематод, питающихся его соками.
• Нервно-паралитические и метаболические — нарушают передачу нервного импульса либо обмен веществ.

¶По химическому составу

Основные группы: фосфорорганические соединения (фенамифос), карбаматы (алдикарб, карбофуран — в РФ и ЕС запрещены), авермектины (абамектин), изотиоцианаты, а также оксимы и гетероциклические соединения.

¶Механизм действия

Механизмы различаются в зависимости от класса.

• Ингибирование ацетилхолинэстеразы. Фосфорорганические и карбаматные нематоциды блокируют фермент, разрушающий ацетилхолин. Нейромедиатор накапливается в синапсах, вызывая перевозбуждение, судороги и гибель червя.
• Воздействие на ионотропные рецепторы. Авермектины связываются с глутамат-зависимыми хлорными каналами и ГАМК-рецепторами, что ведёт к гиперполяризации мембран, параличу мускулатуры и остановке питания.
• Нарушение дыхания. Фумиганты и метилтиоцианаты подавляют цитохромы дыхательной цепи, блокируя синтез АТФ.
• Повреждение кутикулы и нервной системы. Биопрепараты на основе бактерий выделяют токсины и ферменты, разрушающие покровы и внутренние ткани; грибы прорастают в тело нематоды.
• Антиметаболическое действие. Ряд соединений нарушает синтез нуклеиновых кислот и белков в клетках червя.

¶Применение

Нематоциды используют для обработки почвы (внесение гранул, полив, фумигация), предпосевной обработки семян и посадочного материала, а также для обеззараживания субстратов в теплицах. Основные культуры — картофель, сахарная свёкла, овощные, плодовые и декоративные растения. В ветеринарии и медицине против нематод человека и животных применяют близкие по механизму препараты — антигельминтики (альбендазол, ивермектин).

¶Ограничения и риски

Синтетические нематоциды отличаются высокой токсичностью для человека и теплокровных животных, способны накапливаться в почве и грунтовых водах. Многие препараты (алдикарб, карбофуран, метилбромид) запрещены или ограничены международными соглашениями. У нематод развивается устойчивость, что стимулирует поиск биологических и комбинированных средств, а также интегрированных методов защиты растений, сочетающих севооборот, устойчивые сорта и агротехнику.