Высушивание урожая
Высушенные растения картофеля перед уборкой

Предуборочная десикация урожая — это нанесение агента на урожай непосредственно перед сбором урожая для уничтожения листьев и/или растений, чтобы урожай высыхал от условий окружающей среды или «высыхал» быстрее и равномернее. [1] [2] [3] Десиканты для сельскохозяйственных культур (не путать с химическими десикантами ) включают гербициды и дефолианты , используемые для ускорения естественного высыхания тканей растений. [4] Десикация сельскохозяйственных культур с использованием гербицидов практикуется во всем мире для различных продовольственных и непродовольственных культур .

Использует

Высушивание урожая может повысить эффективность и экономичность механизированной уборки. В случае зерновых культур, таких как пшеница, ячмень и овес, равномерно высушенные культуры не нужно укладывать в валки (укладывать в косы и высушивать) перед уборкой, но их можно легко срезать и собирать. Это экономит время и деньги фермера, что важно в северных регионах, где вегетационный период короткий. [5] [6] В случае непродовольственных культур, таких как хлопок, в некоторых регионах полагаться на естественный заморозок может быть слишком поздно, чтобы быть эффективным. Таким образом, листья, которые остаются на хлопчатнике, будут мешать механическим комбайнам и окрашивать белый хлопок, что приведет к снижению качества; гербициды, которые вызывают как дефолиацию , так и иссушивание, уменьшают эти проблемы. [7]

Высушивание может улучшить однородность урожая. Оно может исправить неравномерный рост урожая, что является проблемой в северном климате, во время влажного лета или когда борьба с сорняками плохая. Растения, которые естественным образом достигли конца своего созревания, могут смешиваться с растениями на более ранних стадиях роста; контролируемое высушивание выравнивает это. Это также повышает однородность содержания влаги в зерне, что имеет положительные экономические выгоды при хранении зерна и цене зерна. [5] [8]

Высушивание может улучшить созревание урожая. Например, в случае с сахарным тростником применение глифосата увеличивает концентрацию сахарозы перед сбором урожая. [9] Например, в случае с зерновыми, как следствие однородности растений, как отмечено выше, спелость зерна может быть сделана более однородной с помощью того же процесса.

Было отмечено несколько дополнительных преимуществ десикации: сбор урожая можно проводить раньше; борьба с сорняками начинается для будущего урожая; более раннее созревание позволяет проводить более раннюю пересадку; десикация уменьшает количество зеленой массы в урожае, снижая нагрузку на уборочную технику.

Примеры культур, которые могут быть подвергнуты предуборочной десикации, включают: [5] [7] [9] [10] [11] [12] [13]

Активные агенты

На сельскохозяйственном языке десикация делится на две отдельные группы: «истинные десиканты» и предуборочные системные гербициды. [14] [15] Истинные десиканты не являются химическими десикантами, а скорее контактными гербицидами, которые убивают только те части растения, которых они касаются. Они вызывают быструю гибель/дефолиацию растений, а высыхание происходит в течение нескольких дней. Истинные десиканты не часто обеспечивают хороший контроль сорняков, поскольку уничтожение только верхнего роста может позволить растениям снова начать расти. Напротив, системные гербициды поглощаются листвой или корнями и переносятся в другие части растения. Они отравляют метаболизм во всем растении, поэтому процесс происходит медленнее, а отмирание и высыхание занимает до пары недель.

«Истинные осушители»

Большинство из этих видов контактных гербицидов являются разрушителями клеточных мембран , которые являются либо «ингибиторами PPO», либо «ингибиторами фотосистемы I». Растительные клетки имеют хлоропласты , которые содержат комплекс ферментов протопорфириногеноксидазы (PPO) . Ингибиторы PPO отравляют этот фермент, вызывая накопление протопорфирина IX (Proto) . Обычно Proto присутствует в очень малых количествах, но когда Proto слишком много, он взаимодействует со светом, образуя синглетные кислородные радикалы ( 1 O2 ). Они взаимодействуют с жирными кислотами мембран, вызывая нарушение целостности мембран и утечку содержимого клеток. Растения вскоре начинают увядать и быстро высыхать на солнце. Растения могут сгореть в течение нескольких часов после воздействия этих гербицидов. [ 16] Напротив, ингибиторы фотосистемы I, такие как дикват и паракват, действуют, проникая в клетки растений и немедленно отвлекая электроны от фотосинтетической цепи, отравляя фотосинтез . Кроме того, образуются гидроксильные радикалы (•OH), которые взаимодействуют с жирными кислотами мембран, вызывая разрушение мембран, утечку, увядание растений и высыхание на солнце. [17]

Контактные гербициды, используемые для десикации, включают: карфентразон-этил, цикланилид, дикват, эндоталл , глюфосинат , паракват, пеларгоновую кислоту/нонаноат аммония , пирафлуфен-этил, сафлуфенацил , хлорат натрия , тидиазурон и трибуфос. [1] [5] [4] [7] [11] Наиболее распространенным и широко используемым контактным десикантом является дикват (Реглон).

Для картофеля серная кислота иногда используется как негербицидный химический осушающий агент. [18]

Системные осушители (глифосат)

Глифосат (Раундап) — это основной системный гербицид, применяемый до сбора урожая для десикации широкого спектра культур. Как системный гербицид, он не является настоящим десикантом, поскольку после применения могут потребоваться недели, а не дни, чтобы культура отмерла и высохла. [15] [19]

Глифосат действует, отравляя шикиматный путь , который обнаружен в растениях и микроорганизмах, но не у животных. В частности, он ингибирует фермент EPSP-синтазу , который необходим растениям для производства определенных аминокислот . [20] Без них метаболизм в растении разрушается. Кроме того, шикимат накапливается в тканях растения и отвлекает энергию и ресурсы от других процессов, в конечном итоге убивая растение в течение периода от нескольких дней до нескольких недель.

В Великобритании глифосат начали применять к посевам пшеницы в 1980-х годах для борьбы с многолетними сорняками, такими как пырей обыкновенный , что было очень эффективно и означало, что посев следующего урожая мог произойти раньше. Использование в качестве средства для помощи урожаю в Великобритании увеличилось после введения стробилуриновых фунгицидов, которые продлевают долговечность листьев, [21] и к 2002 году 12% посевов пшеницы в Великобритании были обработаны таким образом. [22]

Время применения имеет решающее значение, поскольку влажность зерна должна быть ниже 30%, чтобы урожайность не пострадала и чтобы свести к минимуму поглощение глифосата зерном. [23] Урожайность может пострадать, а остатки могут увеличиться, если применение производится на неровных полях, на некоторых участках которых влажность превышает 30%. Хотя его используют на свободных от сорняков и равномерно созревающих культурах с целью более быстрого снижения влажности зерна для ускорения сбора урожая, преимуществ от этого мало или совсем нет. [21]

Применение глифосата существенно различается в зависимости от региона и страны. Например, в Северной Америке его использование на посевах пшеницы не распространено в Соединенных Штатах, но более распространено в Канаде, где климат холоднее и вегетационный период короче. В Великобритании, где лето влажное и урожай может созревать неравномерно, 78% рапса высушивают перед сбором урожая, но только 4% в Германии. [24]

Вопросы по практике

Остатки гербицидов в пище были подняты как проблема. Количество остатков регулируется Кодексом Алиментариус Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций. [25]

В июле 2013 года Австрия запретила использование глифосата перед сбором урожая, ссылаясь на принцип предосторожности . [26] В апреле 2015 года покупатель овса в Западной Канаде объявил, что отказывается от овса, в котором использовался глифосат перед сбором урожая. [27] [28]

Глифосат был обнаружен в 5–15% образцов зерновых культур, протестированных в Великобритании в период с 2000 по 2004 год, хотя максимальный уровень остатков никогда не превышал 20 мг/кг. [22] Исследование британской пшеницы в 2006–2008 годах показало средние уровни 0,05–0,22 мг/кг с максимальными уровнями 1,2 мг/кг. [29]

Доказательства того, что следы глифосата, использованного на сельскохозяйственных культурах, могут попасть в конечный обработанный пищевой продукт, были получены в 2016 году немецкой экологической группой, Мюнхенским институтом охраны окружающей среды (обратите внимание, что в этом примере не проводится различие между конкретным использованием для десикации сельскохозяйственных культур и общим использованием). Группа опубликовала отчет, в котором говорилось, что глифосат был обнаружен в 14 самых популярных сортах пива Германии в концентрации от 0,46 до 29,74 микрограмма на литр, отметив, что установленный правительством Германии предел содержания глифосата в питьевой воде составляет 0,1 микрограмма на литр. [30] Однако Федеральный институт оценки рисков правительства Германии сделал официальный комментарий о том, что эти уровни не представляют риска для здоровья потребителей, подчеркнув, что «взрослому человеку пришлось бы выпивать около 1000 литров (264 галлона США) пива в день, чтобы употребить достаточное количество, которое нанесет вред здоровью». Отраслевая группа Brauer-Bund Beer Association заявила, что результаты не заслуживают доверия из-за недостаточного отбора проб и что ее собственная система мониторинга солода никогда не обнаруживала уровни глифосата выше максимально допустимых. Отдельно в 2020 году ученые из Max Rubner-Institut опубликовали исследование о корреляциях между следовыми уровнями глифосата в моче человека и потреблением различных типов продуктов питания. [31] Они не обнаружили никакой связи между следами глифосата и потреблением пива. Они также не обнаружили связи с хлебом, медом, грибами и соевыми продуктами, но была корреляция с бобовыми (бобовыми).

Ссылки

  1. ^ ab Miller, Donnie K.; Boudreaux, Joseph M.; Griffin, James L. (2010). «Гербициды как средства для сбора урожая». Weed Science . 58 (3): 355– 358. doi :10.1614/WS-09-108.1. S2CID  85128923 . Получено 1 августа 2019 г. .
  2. ^ "Crop Desiccation". Sustainable Agricultural Innovations & Food . Университет Саскачевана. 25 октября 2016 г. Архивировано из оригинала 31 июля 2019 г. Получено 31 июля 2019 г.
  3. ^ Маклин, Эми-Джин. «Осушитель против глифосата: знайте свои цели». PortageOnline.com . Golden West. Архивировано из оригинала 31 июля 2019 г. Получено 19 августа 2016 г.
  4. ^ ab Fishel, Frederick M. (февраль 2018 г.). «Дефолианты и десиканты [#PI-101]». Расширение UF/IFAS . Университет Флориды, Институт пищевых и сельскохозяйственных наук. Архивировано из оригинала 6 декабря 2018 г. . Получено 2 августа 2019 г. .
  5. ^ abcd "Агрономические преимущества глифосата в Европе" (PDF) . Monsanto Europe SA. Февраль 2010 г. Архивировано из оригинала (PDF) 17 января 2012 г. Получено 2 июня 2013 г.
  6. ^ "Pre-harvest Management of Small Grains". Minnesota Crop News . University of Minnesota Extension. 18 июля 2017 г. Архивировано из оригинала 27 мая 2019 г.
  7. ^ abc "Хлорат натрия" (PDF) . Служба сельскохозяйственного маркетинга Министерства сельского хозяйства США . Министерство сельского хозяйства США. 6 ноября 2000 г. Архивировано из оригинала (PDF) 1 августа 2019 г.
  8. ^ Fowler, DB "Harvesting, Grain Drying and Storage - Chapter 23". Winter Wheat Production Manual . University of Saskatchewan. Архивировано из оригинала 9 декабря 2018 года . Получено 2017-05-03 .
  9. ^ ab Gravois, Kenneth (14 августа 2017 г.). «Рекомендации по дозреванию сахарного тростника». LSU AgCenter . Университет штата Луизиана, Колледж сельского хозяйства. Архивировано из оригинала 20 сентября 2018 г.
  10. ^ "Варианты гербицидов для улучшения сбора урожая - часто задаваемые вопросы" (PDF) . Министерство сельского хозяйства Саскачевана. Октябрь 2010 г. Архивировано из оригинала 2 октября 2016 г.
  11. ^ ab Lofton, Josh (февраль 2019 г.). «Использование вспомогательных средств для сбора урожая при производстве зернового сорго [PSS-2183]». Информационные листы OSU . Служба распространения знаний кооперативов Оклахомы. Архивировано из оригинала 2 августа 2019 г.
  12. ^ "Десиканты - инструмент для повышения эффективности уборки полегших рисовых культур". Rice Extension . AgriFutures Australia. 2 февраля 2018 г. Архивировано из оригинала 12 марта 2019 г.
  13. ^ "Программы десикации". Potato Council. 2 августа 2011 г. Архивировано из оригинала 22 октября 2014 г. Получено 2 июня 2013 г.
  14. ^ "Crop Desiccation". Sustainable Agricultural Innovations & Food . Университет Саскачевана. 25 октября 2016 г. Архивировано из оригинала 31 июля 2019 г. Получено 31 июля 2019 г.
  15. ^ ab Шеменауэр, Ян. «Десикация и предуборочная обработка глифосатом». Правительство Саскачевана, Министерство сельского хозяйства. Архивировано из оригинала 22 октября 2016 г. Получено 22 октября 2016 г.
  16. ^ "Ингибирование протопорфириногеноксидазы" (PDF) . LSU AgCenter Weed Science Research and Extension . Университет штата Луизиана. Архивировано из оригинала (PDF) 14 января 2005 г.
  17. ^ "Ингибирование фотосинтеза — Ингибирование в фотосистеме I" (PDF) . LSU AgCenter Weed Science Research and Extension . Университет штата Луизиана. Архивировано из оригинала (PDF) 14 января 2005 г.
  18. ^ Франк, Гэри Д. (8 апреля 2016 г.). «Поглотители осушителя картофеля». Bugwoodwiki . Центр инвазивных видов и здоровья экосистем при Университете Джорджии. Архивировано из оригинала 2 августа 2019 г. . Получено 2 августа 2019 г. .
  19. ↑ Брайан Холл (12 августа 2014 г.). «Прямой сбор урожая: нужен ли вам десикант или предуборочный глифосат?». Новости полевых культур.
  20. ^ Steinrücken HC, Amrhein N (1980). «Гербицид глифосат является мощным ингибитором 5-енолпирувил-шикимовой кислоты-3-фосфатсинтазы». Biochemical and Biophysical Research Communications . 94 (4): 1207– 12. doi :10.1016/0006-291X(80)90547-1. PMID  7396959.
  21. ^ ab JH Orson и DHK Davies (июнь 2007 г.). "Предуборочный глифосат для борьбы с сорняками и как средство для помощи при сборе зерновых" (PDF) . Home-Grown Cereals Authority . Архивировано из оригинала (PDF) 2015-06-15.
  22. ^ ab Pete Berry (ноябрь 2006 г.). "План действий FSA по минимизации остатков пестицидов в сельскохозяйственных культурах - зерновые" (PDF) . Агентство по стандартам на пищевые продукты . Архивировано из оригинала (PDF) 2016-03-04 . Получено 2015-06-13 .
  23. ^ "Руководство по подготовке к уборке урожая RoundUp" (PDF) . Roundup.ca . Получено 3 мая 2017 г. .
  24. ^ "Предуборочная борьба с сорняками и десикация". Glyphosate.eu . 21 ноября 2013 г. Архивировано из оригинала 17 июня 2019 г. Получено 15 января 2014 г.
  25. ^ "CODEX Alimentarius: Pesticide Detail". Архивировано из оригинала 2016-10-19 . Получено 2017-03-26 .
  26. ^ "Предуборочное использование глифосата: недавнее австрийское решение". Glyphosate.eu . 8 января 2014 г. Архивировано из оригинала 26 мая 2021 г. Получено 5 января 2014 г.
  27. ^ Арнасон, Роберт (22 апреля 2015 г.). «Покупатель овса говорит, что до сбора урожая глифосат не применяется». The Western Producer . Получено 8 июня 2015 г.
  28. ^ Дэниелс, Кэлвин (30 апреля 2015 г.). «Овес на переднем крае новостей отрасли». Carlyle Observer . Получено 10 июня 2015 г.
  29. ^ ED Baxter, N. Byrd и IR Slaiding (ноябрь 2009 г.). «Обзор безопасности пищевых продуктов из британского зерна злаков для использования в солодовне, помоле и кормлении животных» (PDF) . Home-Grown Cereals Authority . стр. 52.
  30. ^ Копли, Кэролайн (25 февраля 2016 г.). «Чистота немецкого пива под вопросом после того, как группа по защите окружающей среды нашла следы гербицида». Reuters . Агентство новостей Reuters. Архивировано из оригинала 20 марта 2022 г.
  31. ^ Soukup, Sebastian T; Merz, Benedikt; Bub, Achim; Hoffmann, Ingrid; Watzl, Bernhard; Steinberg, Pablo; Kulling, Sabine E (май 2020 г.). «Уровни глифосата и AMPA в образцах мочи человека и их корреляция с потреблением пищи: результаты поперечного исследования KarMeN в Германии». Архивы токсикологии . 94 (5): 1575– 1584. doi :10.1007/s00204-020-02704-7. PMC 7261737. PMID  32232512 . 

Медиа, связанные с усыханием сельскохозяйственных культур на Wikimedia Commons

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Crop_desiccation&oldid=1260210104"