Химия, изменившая мир

Джон Франц, придя в «Монсанто», занимался в основном синтезом новых органических веществ, затем исследовал процессы создания полимеров. Но к концу шестидесятых годов Франц все больше времени уделял физиологии и биохимии растений. Именно в этот момент к нему в руки попали два новых вещества на основе фосфорной кислоты с весьма слабыми гербицидными свойствами. С одобрения своего руководителя, доктора Филла Хамма, Франц сосредоточился на изучении новых соединений, в ходе испытаний на многолетних сорняках он понял, как эти вещества влияют на растения. Это был новый и ранее неизвестный механизм действия, вот только активность новых соединений была слишком мала, чтобы они могли стать коммерчески успешными гербицидами. Несмотря на возникшие трудности, работа по созданию нового препарата на этом не остановилась. В 1970 году, благодаря своим знаниям в области синтеза новых веществ, Джон Франц пробует создать родственные вещества, но с более сильными гербицидными свойствами. Удача благоволила ученому, и уже третье синтезированное им соединение оказывается очень сильным системным гербицидом. Вещество это было глифосат, тот самый глифосат, что навсегда изменит сельское хозяйство.

Итак, Джон Франц получил белое, твердое кристаллическое вещество без запаха, проявляющее сильную гербицидную активность. После попадания в живое растение глифосат накапливался в зонах активного роста, где вызывал глубокие нарушения физиологических процессов, приводящие к гибели растения. Особенностью глифосата было то, что в организме сорняка он действовал на аминокислоту, которая в основном содержится в растениях и отсутствует у большинства других живых организмов, поэтому он не был токсичен для человека, других млекопитающих, а также птиц, рыб и насекомых. Было у глифосата еще одно свойство, резко отличающее его от прочих гербицидов, — это общеистребительное действие. После попадания на любое растение, культурное или сорное, глифосат быстро поглощался листьями и перемещался к корням, постепенно убивая весь организм. Поначалу коллеги Франца из отдела маркетинга и продвижения продуктов недоумевали, они привыкли к продаже селективных гербицидов, которые убивали только сорные растения, не причиняя вреда культуре, но с глифосатом все было иначе: он без разбора уничтожал все, на что попадал. Но так как он был весьма экологичным продуктом, маркетологи продолжили попытки найти способы его использования в коммерческих целях.

В итоге их опасения были напрасны: уже через три года после начала разработки глифосата «Монсанто» коммерциализировала новый гербицид и представила его на мировой рынок под многочисленными торговыми марками, в том числе под хорошо известным брендом Раундап, ставшим для многих синонимом глифосата.

Гербицид на основе нового действующего вещества помогал фермерам бороться практически с любыми сорняками в поле, тем самым снижая необходимость проводить механические обработки. Раундап уничтожал даже самые стойкие сорные растения, с которыми не справлялись другие гербициды.

Появление глифосата заставило пересмотреть привычные технологические подходы в борьбе с сорными растениями. В сельскохозяйственном производстве появилось такое понятие, как «химический пар». При этом способе уничтожения нежелательной растительности все механические операции (вспашка, культивация, боронование и пр.) заменяются на химическую обработку глифосатом. При этом повышается производительность труда, а затраты на топливо, наоборот, уменьшаются. Особенно актуальна такая обработка оказалась на полях, подверженных ветровой и водной эрозии, где механические обработки нежелательны, а также в регионах с высокой стоимостью топлива.

Для уничтожения сорняков препарат широко применялся перед посевом культур, а также по стерне после уборки. Препараты на основе глифосата применялись на различных полевых культурах, плодовых насаждениях, виноградниках, сенокосах и пастбищах по вегетирующим сорнякам при условии защиты от действия гербицида культурных растений. Глифосат казался одним из самых безопасных для окружающей среды гербицидом. Было установлено, что после попадания на почву он распадается на натуральные продукты — углекислый газ, фосфорную кислоту и аммиак, не оказывая существенного влияния на микробиологическую активность почвы.

После окончания действия патента, принадлежащего компании «Монсанто», на глифосат в 2000 году продукты на основе этого действующего вещества начали выпускать многие компании, в настоящее время только в России зарегистрировано более 50 наименований таких гербицидов в различных препаративных формах. Эти препараты используются не только как средства против сорных трав, но и как десикант для искусственного подсушивания культурных растений перед уборкой.