Химия, изменившая мир

Спустя несколько месяцев, Темлемен с командой химиков опытным путем получили подтверждение, что 2,4-Д и 2М-4Х чрезвычайно эффективные, селективные гербициды против двудольных сорняков. Поделиться с мировой научной общественностью открытием и опубликовать результаты Уильям с коллегами не смогли, так как Британское правительство сразу же засекретило все материалы и патент. Стоит отметить, что позже, в знак признания работы, Темлемена наградили и произвели в офицеры Британской империи.

С чем же связано это свойство 2,4-Д, замеченное Темлеменом – убивать широколистные растения и не повреждать злаковые? Дело в том, что злаковые культурные растения, на которых применялся 2,4-Д имеют отличное от двудольных сорняков анатомическое строение. Во-первых, различна форма листьев и их положение относительно стебля. У злаков листья узкие, длинные и гладкие, направленны вверх, капля раствора гербицида, попадая на такую поверхность не задерживаясь скатывается вниз, не причиняя вреда растению. У двудольных растений листья широкие, нередко опушенные, капля раствора надежно удерживается ни них.

Есть и другое важное отличие: у злаков точка роста надежно защищена, она находится в узле кущения, внутри растения, тогда как у двудольных наоборот, точка роста – самая чувствительная часть, находиться на верхушке стебля и при обработке полностью открыта для ядовитого гербицида.

Впрочем, не только этими анатомическими различиями обусловлена устойчивость культурных однодольных растений к гербициду. Исследователи выяснили, что невосприимчивость злаков объясняется их защитной реакцией к 2,4-Д. Попадая в растение, гербицид связывается белками клеток и таким образом обеззараживаются. Затем, без негативных последствий яд выводится из организма растения. У двудольных, широколистных растений этот процесс происходит иначе – 2,4-Д без препятствий проникает внутрь, нарушает жизненный цикл, растения развиваются в неуправляемом режиме, ткани деформируются, после чего погибают. По такому принципу работают многие гормоноподобные гербициды.

Но вернемся к нашей истории, ведь она еще далеко не окончена. Итак, наступила весна 1945 года, весь мир праздновал окончание самой страшной мировой войны, военные разработки стали применяться в гражданских целях, а химические компании постепенно переводить производство на мирные рельсы. Не осталась без внимания 2,4-Д кислота, в США за коммерциализацию нового гербицида на основе перспективного соединения взялось несколько компаний, в том числе «Америкэн кемикал пэйнт Ко» и «Дау Кемикал». В 1946 году на рынке пестицидов появляются препараты под понятным каждому фермеру названиями «Weed Killer» (дословно в переводе – убийца сорняков) и «Weedone» – что можно перевести – решенный вопрос с сорняком. Гербициды на основе 2,4-Д быстро набирали популярность среди фермеров США, на многих акрах от северной Дакоты до Техаса с успехом применялись эти «киллеры». Организация производства в промышленных масштабах препарата позволила обеспечить американских фермеров большим количеством нового гербицида. Только за первый год продаж компания «Дау Кемикал» увеличила объемы производства 2,4-Д без малого в 20 раз! И это не случайность, ведь новый «чудо-гербицид» обладал хорошим проникающим действием, после обработки передвигался в корни многолетних, трудноискоренимых сорных растений и уничтожал даже вьюнок полевой. Препарат был невероятно эффективен против большой группы сорняков и при этом не повреждал культуру. Как сообщали рекламные проспекты тех лет, новый препарат быстро и надежно уничтожал сорняки, был безопасен для человека, не смывался дождем, не вызывал коррозию опрыскивающей техники и как минимум в половину снижал затраты на борьбу с ненавистными сорняками по сравнению с ручной прополкой.

Довольно быстро популярный гербицид стал известен и за пределами США. Его начали активно применять и в Европе, освобождая от сорняков все новые и новые территории. В одной только в Великобритании новый гербицид перед выходом на рынок испытывался в 111 точках и везде показал отличные результаты.

Годовое производство 2,4-Д в 1950 году составило около 6 тысяч тонн, в 1960 – 22,5 тысяч тонн, в настоящее время мировое производство 2,4-Д составляет более 250 тысяч тонн.

В современном сельскохозяйственном производстве препараты на основе 2,4-Д применяются для защиты от сорняков на зерновых культурах, сорго, кукурузе, рисе, сахарном тростнике, кормовых и газонных злаковых травах. Только в России зарегистрировано более 50 наименований гербицидов, в состав которых входит 2,4-Д. Ежегодные площади обработок превышают 20 миллионов гектар, а это примерно четверть от всех посевных площадей нашей страны.

Впрочем, история победоносного шествия гербицидов на основе 2,4-Д, давших старт «зеленой революции», имеет и свои «темные пятна» …