Дикамба (3,6-дихлор-2-метоксибензойная кислота) — селективный системный гербицид, впервые зарегистрированный в 1967 году. [ 4] Торговые названия формул этого гербицида включают Dianat , Banvel , Diablo , Oracle и Vanquish . Это химическое соединение является хлорированным производным o -анисовой кислоты . [5] Его описывают как «широко используемый, недорогой, экологически чистый гербицид, который не сохраняется в почве и проявляет малую или нулевую токсичность для диких животных и людей». [6]
Несмотря на свой успех в повышении урожайности, дикамба вызвала споры. По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), основной экологический риск дикамбы заключается в воздействии на нецелевые наземные растения через снос распылением , когда дикамба непреднамеренно мигрирует в нецелевые соседние области, повреждая эти растения. [7] [8]
В 2016 году дикамба была одобрена для использования в Соединенных Штатах вместо ГМО -культур, устойчивых к дикамбе, созданных Monsanto . Дикамба подверглась серьезному контролю из-за своей тенденции распространяться с обработанных полей на соседние поля, нанося ущерб. [9] Спор привел к судебным разбирательствам, государственным запретам и дополнительным ограничениям на использование дикамбы.
Дикамба — это селективный и системный гербицид, который убивает однолетние и многолетние широколиственные сорняки. [10] Его основные коммерческие применения — борьба с сорняками на зерновых культурах и газонах. Он также используется для борьбы с кустарниками и папоротником на пастбищах, а также для борьбы с бобовыми и кактусами . В сочетании с феноксигербицидом или другими гербицидами дикамба может использоваться для борьбы с сорняками на пастбищах и других несельскохозяйственных территориях (ряды изгородей, дороги и отходы). Дикамба токсична для хвойных пород, но в целом менее токсична для трав. [2] Дикамба — это синтетический ауксин , который действует путем увеличения скорости роста растений, что приводит к старению и гибели клеток. [2] [11]
Свойства дикамбы как регулятора роста были впервые обнаружены Циммерманом и Хичкоком в 1942 году. [12] Вскоре после этого экспериментальная станция Jealott's Hill в Англии начала проводить оценку дикамбы в полевых условиях. С тех пор дикамба используется для борьбы с сорняками в домашних и коммерческих целях.
Сообщается о росте использования дикамбы с выпуском компанией Monsanto генетически модифицированных растений , устойчивых к дикамбе . В октябре 2016 года Агентство по охране окружающей среды начало уголовное расследование незаконного применения старых, склонных к дрейфу формул дикамбы на этих новых растениях. [13] [14] Сообщалось, что старые формулы дрейфуют после применения и влияют на другие культуры, не предназначенные для обработки. [15] [16] Менее летучая формула дикамбы, произведенная Monsanto, разработанная так, чтобы быть менее склонной к испарению и препятствовать непреднамеренному дрейфу между полями, была одобрена для использования в Соединенных Штатах Агентством по охране окружающей среды в 2016 году и поступила в продажу в 2017 году . [17] В результате использование дикамбы в сельском хозяйстве США резко возросло с приблизительно 8 000 000 фунтов (3 600 000 кг) в 2016 году до 30 000 000 фунтов (14 000 000 кг) в 2019 году, по данным Геологической службы США . [18]
Дикамба оказалась под пристальным вниманием из-за своей репутации переноситься с обработанных полей на соседние культуры. [19] [20] В 2011 году Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов определило потенциал дикамбы для дальнего переноса через атмосферу как критическую область беспокойства. [21] В 2022 году Агентство по охране окружающей среды США определило перенос распылением как основной экологический риск для дикамбы из-за его потенциального воздействия на нецелевые наземные растения. [8] Дикамба также доступна в устойчивой к переносу формуле, которая с меньшей вероятностью повлияет на соседние поля.
В 2022 году Агентство по охране окружающей среды выявило потенциальные профессиональные риски для обработчиков, смешивающих и загружающих сухие текучие составы для нанесения на дерн и полевые культуры. [8] Агентство не выявило диетических, бытовых, агрегатных или поствносимых рисков, вызывающих беспокойство. [8]
В обзоре данных, собранных в исследовании здоровья сельского хозяйства Национального института здравоохранения , были зарегистрированы повышенные показатели заболеваемости раком легких и толстой кишки, а также положительные закономерности воздействия и реакции для дикамбы. [22] Межканадское исследование пестицидов и здоровья показало, что воздействие дикамбы увеличивает риск неходжкинской лимфомы у мужчин. [23]
Дикамба имеет низкую токсичность при приеме внутрь и вдыхании или дермальном воздействии (пероральная LD 50 у крыс: 757 мг/кг массы тела, дермальная LD 50 у крыс: >2000 мг/кг, ингаляционная LC 50 у крыс: >200 мг/л). В исследовании трех поколений дикамба не влияла на репродуктивную способность крыс. [24]
Когда кроликам давали дозы 0, 0,5, 1, 3, 10 или 20 (мг/кг)/день технической дикамбы с 6 по 18 день беременности, токсическое воздействие на матерей, небольшое снижение массы тела плода и увеличение потери плодов наблюдались при дозе 10 мг/кг. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) установило NOAEL для этого исследования на уровне 3 (мг/кг)/день. [24]
В ходе испытаний на собаках наблюдалось некоторое увеличение клеток печени, однако подобный эффект не был выявлен у людей. [24]
Дикамба и ее производные практически нетоксичны для водных беспозвоночных. Исследования показывают, что дикамбу следует считать потенциальным эндокринным разрушителем для рыб в экологически значимых концентрациях. [25]
В проекте оценки экологического риска Агентства по охране окружающей среды 2022 года были выявлены потенциальные неблагоприятные последствия для птиц и личинок пчел при всех видах использования дикамбы. [8]
Почвенная бактерия Pseudomonas maltophilia (штамм DI-6) преобразует дикамбу в 3,6-дихлорсалициловую кислоту (3,6-DCSA), которая не обладает гербицидной активностью. Ферменты, ответственные за этот первый этап распада, представляют собой трехкомпонентную систему, называемую дикамба-О-деметилазой. [6]
В 2000-х годах компания Monsanto включила один из трех компонентов ферментов в геном сои , хлопка и других широколиственных культур, сделав их устойчивыми к дикамбе. [6] Компания Monsanto продает свои культуры, устойчивые к дикамбе, под торговой маркой Xtend. [26]
Фермеры выразили обеспокоенность тем, что им придется выращивать устойчивые культуры в качестве защиты от дрейфующей дикамбы. [26]
Устойчивость к гербицидам после внедрения устойчивых культур является общей проблемой, связанной с гербицидами. [26] [27] В лабораторных условиях исследователи продемонстрировали устойчивость сорняков к дикамбе в течение трех поколений после воздействия. [26] Этот эффект иллюстрируется культурами, устойчивыми к глифосату (продаваемыми как « Roundup Ready »). [26] [27] [28] Виды сорняков Amaranthus palmeri и Bassia scoparia развили устойчивость к дикамбе еще в 1990-х годах. [29]
Класс устойчивости Дикамбы по шкале HRAC: Группа I (Австралия), Группа O (глобальная), Группа 4 (числовая). [30] [31]
Дикамба плохо растворяется в воде. [2] Исследование, проведенное Геологической службой США в 1991-1996 годах, обнаружило дикамбу в 0,13% обследованных грунтовых вод. Максимальный обнаруженный уровень составил 0,0021 мг/л. [32]
Он биоразлагается как аэробными, так и анаэробными бактериями до 3,6- дихлорсалициловой кислоты . Это преобразование катализируется дикамба-монооксигеназой , которая гидроксилирует метильную группу дикамбы. Гидроксиметилированное производное легко гидролизуется до неактивной дихлорсалициловой кислоты или ее сопряженного основания . Модификация гена, кодирующего этот фермент, является одной из стратегий по достижению дикамба-устойчивых культур. [33] Дихлорсалициловая кислота гораздо менее токсична, чем дикамба, которая и так довольно низка. [34] [35]
Жалобы на дикамбу усилились после того, как в 2016 году Агентство по охране окружающей среды США одобрило созданную компанией Monsanto сою, которая могла переносить ее. [36] Соя входила в состав продуктов Xtend компании Monsanto. [36] Дикамба была одобрена Агентством по охране окружающей среды для «чрезмерного» (OTT) использования на культурах сои и хлопка, устойчивых к дикамбе. [8] В 2017 году и снова в 2018 году Агентство по охране окружающей среды внесло поправки в регистрацию всех OTT-продуктов дикамбы после сообщений о том, что фермеры столкнулись с ущербом урожаю и экономическими потерями в результате сноса распыляемого препарата. [8]
Арканзас и Миссури запретили продажу и использование дикамбы в июле 2017 года в ответ на жалобы на ущерб урожаю из-за дрейфа. [37] Monsanto ответила, заявив, что не все случаи ущерба урожаю были расследованы, и запрет был преждевременным. [38] Monsanto подала в суд на штат Арканзас, чтобы отменить запрет, но дело было отклонено в феврале 2018 года. [39] Также было признано, что использование дикамбы возросло с 2017 года. [40] [41]
В июне 2020 года 9-й окружной апелляционный суд США заблокировал продажу трех гербицидов на основе дикамбы в Соединенных Штатах, постановив, что Агентство по охране окружающей среды «существенно занизило риски, которые оно признало, и полностью не признало другие риски». [42] [43] [8] Управление генерального инспектора Агентства по охране окружающей среды пришло к выводу, что Агентство по охране окружающей среды отклонилось от типичных процедур в своем решении 2018 года, несмотря на все усилия профессиональных ученых и менеджеров Агентства по охране окружающей среды рекомендовать другой подход, который был бы научно, процедурно и юридически обоснованным. [8]
8 июня 2020 года EPA разъяснило, что существующие запасы пестицидов на основе дикамбы, купленные до 3 июня 2020 года, могут использоваться в соответствии с их предыдущими этикетками до 31 июля 2020 года. [44] В октябре 2020 года EPA вынесло решение о регистрации трех продуктов на основе дикамбы: Xtendimax, Engenia и Tavium. Они одобрили их использование с 2021 по 2025 год с некоторыми дополнительными изменениями, включая ограничения по маркировке. [45]
Несмотря на меры контроля, принятые Агентством по охране окружающей среды в 2020 году, отчеты об инцидентах за 2021 год показали незначительные изменения в количестве, серьезности и/или географическом охвате инцидентов, связанных с дикамбой. [8] В марте 2022 года и в феврале 2023 года Агентство по охране окружающей среды одобрило дополнительную маркировку для дальнейшего ограничения использования дикамбы OTT с целью снижения вероятности волатильности и перемещения дикамбы OTT за пределы объекта путем исключения применения в дни с высокими температурами. [8] Ограничение распространяется на Миннесоту, Айову, Иллинойс, Индиану и Южную Дакоту. [8]
В феврале 2018 года сообщалось, что многочисленные фермеры из 21 штата подали иски против Monsanto, утверждая, что дикамба нанесла ущерб их урожаю, при этом наиболее громкие иски были поданы в Миссури и Арканзасе. [46] К августу 2019 года было подано еще больше исков, утверждающих, что дикамба нанесла ущерб урожаю, садам и деревьям соседей фермеров, которые ее использовали. [40] [41]
27 января 2020 года в Кейп-Жирардо, штат Миссури, начался первый судебный процесс, касающийся продуктов, содержащих дикамбу. [47] [48] Иск касается фермера, выращивающего персики, который утверждал, что гербициды на основе дикамбы нанесли значительный ущерб его урожаю и деревьям. [49] Иск также был подан в ноябре 2016 года, когда дикамба все еще принадлежала Monsanto. [50] [51] [52] 14 февраля 2020 года присяжные, участвовавшие в иске, вынесли решение против владельца дикамбы Bayer и его соответчика BASF и вынесли решение в пользу производителя персиков, владельца Bader Farms Билла Бейдера. [53] Bayer и BASF также были обязаны выплатить Бадеру 15 миллионов долларов в качестве возмещения ущерба. [54] 15 февраля 2020 года Monsanto и BASF были обязаны выплатить дополнительно 250 миллионов долларов в качестве штрафных санкций . [55] [56] Судебные документы показали, что Monsanto использовала дрейф дикамбы в качестве торгового предложения, чтобы убедить фермеров покупать их фирменные семена, устойчивые к дикамбе, в противном случае им грозит гибель урожая. [57]
17 февраля было объявлено, что дикамба столкнется со множеством новых судебных исков. [58] 26 февраля юридическая фирма Peiffer Wolf Carr & Kane объявила, что после вердикта Бадера более 2000 американских фермеров наняли юридическую фирму для представления их интересов в предстоящих судебных процессах. [59]
В июне 2020 года Bayer согласилась на урегулирование в размере до 400 миллионов долларов по всем искам о дикамбе за урожай 2015–2020 годов, не включая судебное решение о выплате 250 миллионов долларов. [60] 25 ноября 2020 года окружной судья США Стивен Лимбо-младший снизил сумму штрафных санкций в деле Bader Farms до 60 миллионов долларов. [61]