HRAC 2 (B) — ингибиторы ALS/AHAS: «тихие убийцы» сорняков на молекулярном уровне

От лаборатории к полю: история открытия ALS-ингибиторов

1. История открытия и внедрения

В конце 1970-х сельское хозяйство стояло на пороге перемен. Старые гербициды вроде 2,4-D и дикамбы уже не справлялись с бурно адаптирующимися сорняками, а нормы их внесения измерялись литрами на гектар. Учёные компаний DuPont и American Cyanamid (позднее — BASF) начали поиски новых молекул, которые бы действовали избирательно, в микродозах и не вредили культурам. Так началась эпоха ингибиторов ацетолактатсинтазы (ALS, или AHAS).

Прорыв случился в 1978–1982 годах: компания DuPont синтезировала первые сульфонилмочевины (SU) — новое поколение гербицидов, блокирующих ключевой фермент в клетках сорняков. Первый коммерческий продукт — хлорсульфурон (торговое имя Glean) — вышел на рынок в 1982 году и сразу произвёл фурор. Он работал при дозах всего 5–20 граммов на гектар, тогда как прежние препараты требовали сотни граммов или даже литры! Это была настоящая революция — впервые гербицид действовал «интеллектуально»: не сжигал листья, а изнутри останавливал рост.

Уже через несколько лет за сульфонилмочевинами последовали другие химические семейства: имидазолиноны (IMI) — имазапир, имазетапир, имазамокс — от компании American Cyanamid (1985 г.); триазолопиримидины (TP) — флуметсулам, флорасулам, пирокссулам — от DuPont и Dow в 1990-х; и сульфониламино-карбонилтриазолиноны (SCT) — узкоспециализированные решения для зерновых культур. Вместе эти подгруппы сформировали самый многочисленный и разносторонний класс гербицидов в истории HRAC.

Их успех объяснялся сразу несколькими причинами:

• 💧 Сверхнизкие нормы расхода: от 5 до 50 г/га — экономия логистики и снижение пестицидной нагрузки.
• 🌿 Широкий спектр действия: большинство двудольных и часть злаковых сорняков.
• 🧬 Системность: проникали через листья и корни, быстро достигали точек роста.
• ⚙️ Селективность: не повреждали культуру при соблюдении фаз и дозировок.

К середине 1990-х ALS-ингибиторы использовались уже на миллионах гектаров кукурузы, сои, пшеницы и подсолнечника. Они не только повышали урожайность на 10–25 %, но и стали символом «умной химии» — малотоксичной, точечной и устойчивой. Более того, их применение стимулировало разработку новых гибридов и технологий, включая систему Clearfield® (толерантные сорта подсолнечника, рапса, риса).

Однако у этого успеха была и обратная сторона. Уже в 1987 году в США зафиксировали первую резистентную популяцию — щетинник зеленый (Setaria viridis). Сегодня, по данным HRAC (2025 г.), более 170 видов сорняков в 50 странах устойчивы к ALS-ингибиторам — это рекорд среди всех гербицидных групп. Именно этот кризис стал толчком к созданию HRAC (Herbicide Resistance Action Committee) в 1989 году — международного комитета, призванного систематизировать группы и разрабатывать стратегии ротации.

Так история ALS-ингибиторов стала наглядным примером того, как одно открытие может изменить всю агрономическую систему — от лаборатории до поля. Но чтобы по-настоящему понять, почему они настолько мощны (и опасны при злоупотреблении), нужно заглянуть в клетку растения — к самому центру их действия, ферменту ацетолактатсинтазе (ALS/AHAS).

Как работают ALS-ингибиторы: заглянем внутрь клетки сорняка

2. Что такое ALS/AHAS и почему это важно

Чтобы понять, как действуют гербициды группы HRAC 2 (B), нужно буквально «заглянуть» внутрь клетки растения. Там, в хлоропластах и цитоплазме, находится крошечный, но жизненно важный фермент — ацетолактатсинтаза (ALS), также известная как ацетогидроксикислотасинтаза (AHAS). Этот фермент запускает цепочку биосинтеза трёх незаменимых аминокислот — валина, лейцина и изолейцина. Без них растение не может строить белки, ферменты и новые клетки.

По сути, ALS — это «главный конвейер» на фабрике роста. Когда он работает — клетки делятся, листья растут, а побеги вытягиваются вверх. Когда его блокируют — фабрика останавливается, аминокислот нет, белки не синтезируются, и точки роста быстро «замирают».

3. Механизм действия: как гербицид выключает фабрику аминокислот

После опрыскивания препарат проникает в сорняк через листья или корни и по сосудистой системе (флоэме и ксилеме) перемещается к меристемам — зонам активного деления клеток. Там молекула гербицида связывается с активным центром фермента ALS, словно вставляя «пробку» в биохимический конвейер. Уже через несколько часов синтез аминокислот прекращается, а через 1–2 дня клетка испытывает «белковое голодание».

Вслед за этим происходит накопление токсичных промежуточных соединений (например, 2-кетобутирата), которые повреждают клеточные мембраны и вызывают окислительный стресс. Через несколько дней сорняк перестаёт расти, теряет окраску, а спустя 2–4 недели погибает.

Внешние признаки поражения: задержка роста, укорочение междоузлий, пожелтение молодых листьев, антоциановое (пурпурное) окрашивание жилок, бледность и отмирание точек роста. Листья становятся ломкими — их можно легко выдернуть из розетки.

Интересно, что у животных и человека фермента ALS нет вовсе — мы получаем эти аминокислоты из пищи, поэтому препараты этой группы безопасны для теплокровных организмов при правильном применении.

4. Почему культура выживает, а сорняк нет

Секрет селективности — в скорости метаболизма. Толерантные культуры (например, пшеница, кукуруза, подсолнечник Clearfield®) быстро разрушают действующее вещество до неактивных форм благодаря ферментам-оксидазам. У чувствительных сорняков этих ферментов нет — гербицид сохраняет активность дольше, и фермент ALS остаётся заблокированным.

5. Подгруппы ALS-ингибиторов и их особенности

Несмотря на единый механизм действия — блокаду фермента ацетолактатсинтазы (ALS), внутри группы HRAC 2 (B) выделяют несколько химических семейств, каждое из которых имеет свой «характер»: молекулярную структуру, избирательность, продолжительность последействия и потенциал резистентности. Понимание этих различий критично при подборе гербицидов и чередовании механизмов действия (MOA).

• 1. Сульфонилмочевины (SU, Sulfonylureas)
  Трибенурон-метил, Метсульфурон-метил, Хлорсульфурон, Римсульфурон, Никосульфурон, Тифенсульфурон-метил, Просульфурон, Хлоримурон-этил, Йодосульфурон-метил, Трифлусульфурон-метил.
  Самое крупное и исторически первое семейство ALS-ингибиторов. Отличается сверхнизкими нормами расхода (граммы на гектар), быстрым проникновением через листья, но относительно длительным последействием в почве. Лучше всего работает против двудольных сорняков, частично — против злаков. Для некоторых ДВ характерен риск остаточного действия при засушливых условиях и высоком pH почвы.
• 2. Имидазолиноны (IMI, Imidazolinones)
  Имазапир, Имазетапир, Имазамокс, Имазахин, Имазаквин, Имазапик.
  Системные и подвижные гербициды с выраженным почвенным действием. Проникают через листья и корни, быстро перемещаются к меристемам. Обладают длительным эффектом и контролируют широкий спектр — от двудольных до некоторых злаковых. Используются в технологиях Clearfield® (подсолнечник, рапс, рис). Могут накапливаться в щелочных почвах (pH выше 7,5), где процессы разложения замедлены, поэтому при планировании севооборота важно учитывать их последействие.
• 3. Триазолопиримидины (TP, Triazolopyrimidines)
  Флорасулам, Флуметсулам, Пеноксулам, Пирокссулам, Клорансулам-метил, Диклозулам.
  Более «мягкое» семейство, действующее точно и быстро. Применяется преимущественно в зерновых, кукурузе, сое и рисе. Отличается низкой токсичностью для культур и коротким последействием. Часто используется в смесях с феноксикислотами или глифосатом для расширения спектра и борьбы с резистентностью. Хорошо работает в прохладных условиях и при умеренной влажности.
• 4. Пиримидинилтиобензоаты (PTB, Pyrimidinylthiobenzoates)
  Бисперибак-натрий, Пиримисульфан, Пириминобак-метил, Пиритиобак-натрий.
  Специализированное семейство для риса и хлопка. Обеспечивает селективный контроль злаковых сорняков (ежовник, мятлик, просовидные) в условиях залитых почв. Отличается устойчивостью к смыванию водой, но коротким почвенным действием. На других культурах используется редко.
• 5. Сульфониламино-карбонилтриазолиноны (SCT, Sulfonylaminocarbonyl-Triazolinones)
  Пропоксикарбазон-натрий, Тиенкарбазон-метил, Флюкарбазон-натрий.
  Относительно новое семейство, сочетающее свойства SU и TP. Используется главным образом в пшенице и ячмене против устойчивых злаковых — метлицы, овсюга, ежовника. Обладает высокой активностью при низких температурах и совместимо с большинством бак-партнёров. Отличается минимальным последействием в почве.
• 6. Пиримидинилоксибензоаты (PB или PTB-O, Pyrimidinyloxybenzoates)
  Пирибензоксим, Пиримфеноксин.
  Наиболее узкоспециализированные ALS-ингибиторы, используемые преимущественно на рисе. Эффективны против злаковых и осоковых сорняков в водных системах. Отличаются высокой селективностью и быстрой деградацией в почве, благодаря чему безопасны для последующих культур. Вносятся в минимальных дозах и нередко комбинируются с другими механизмами (например, группой 9 или 14).

Таким образом, гербициды HRAC 2 (B) объединяют шесть химических семейств, различающихся по структуре и поведению в растении. Одни действуют как «спринтеры» — быстро блокируют рост (SU, TP), другие как «марафонцы» — долго контролируют сорняки и обеспечивают почвенную защиту (IMI, PTB). Правильная ротация этих подсемейств снижает риск перекрёстной резистентности и продлевает жизнь технологий.

Подсемейства HRAC 2 (B): SU, IMI, TP, SCT

Практика применения, смеси и резистентность

1. Вода, смеси и взаимодействие действующих веществ

ALS-ингибиторы чувствительны к качеству рабочей жидкости: pH, жёсткости и совместимости в баке. При pH < 6 эффективность снижается у сульфонилмочевин, а при pH > 8 возможен гидролиз и ускоренное разрушение флорасулама и трибенурон-метила. В жёсткой воде (Ca²⁺, Mg²⁺) снижено смачивание листа, особенно у восковых культур (горчица, рапс, щирица).

Среди практиков известна синергия флорасулама и трибенурон-метила: флорасулам быстро «подрезает» ферментную активность, открывая путь трибенурону, а тот обеспечивает более продолжительный контроль по двудольным (особенно ромашки, пикульники, васильки). Эта комбинация стала стандартом для большинства гербицидов типа Агростар Гранд, Трибьют и Статус Голд.

Но важно помнить и об ограничениях: ALS-группа слаба против устойчивых сложноцветных — полынь, горчак, чертополох, крестовник практически не реагируют на стандартные нормы SU/TP. При их преобладании требуется добавление ауксиноподобных гербицидов (HRAC 4) — 2,4-Д, флуроксипира или аминопиралида.

2. Почвенные условия и остаточное действие

Почвенная активность ALS-зависима от влаги и pH. В щелочных почвах (pH > 7,5) особенно долго сохраняются метсульфурон-метил и трибенурон-метил — остаточный эффект может проявляться до следующего сезона и повлиять на лен, свёклу, горох и рапс.

Метсульфурон-метил при этом остаётся одним из немногих ALS, допустимых к применению по льну-долгунцу в щадящих дозах, если контролируется кислотность и проводится глубокая вспашка. А вот на кислых почвах (pH < 6) ALS теряют устойчивость — препараты разрушаются быстрее, и эффект по злакам, особенно у TP, снижается.

При планировании следующей культуры важно учитывать гербицидный след: IMI и SU способны ограничить высев чувствительных культур (горох, гречиха, подсолнечник, свёкла) до 12–18 месяцев.

3. Резистентность и HRAC-стратегии

Резистентность к ALS-ингибиторам — одна из самых распространённых в мире. Одной мутации (Pro197, Trp574, Ser653) достаточно, чтобы сорняк «не замечал» весь класс ALS.

• Чередуйте MOA: после ALS применяйте препараты HRAC 1(A) (фопы, димы) или HRAC 4 (ауксины). Для кукурузы — сочетания ALS + HPPD (27), например Капрено или Аденго.
• Используйте баковые смеси разных групп: ALS + фенокси или ALS + PPO (HRAC 14) для снижения селекционного давления.
• Не проводите два сезона подряд с ALS как основой схемы: даже при смене подгруппы (SU → IMI → TP) возможна перекрёстная резистентность.
• Довсходовые окна: включение гербицидов HRAC 3, 15 или 27 до или после ALS снижает риск закрепления устойчивых биотипов.

4. Где искать препараты и подобрать аналоги

Все зарегистрированные ALS-препараты и их комбинации можно найти в каталоге гербицидов РФ. Для подбора под конкретные культуры и сорняки вашего региона воспользуйтесь Нейроагрономом на сайте — он подскажет актуальные аналоги и безопасные схемы чередования.

Выводы по статье

Ингибиторы ALS (HRAC 2, подгруппа B) — одно из самых значимых открытий в истории гербицидной химии. С момента их появления в 1980-х они позволили фермерам всего мира удерживать под контролем миллионы гектаров полей, обеспечивая точное действие на сорняки при микроскопических нормах расхода и высокой селективности культур.

Однако, как и любая «высокоточная технология», они требуют ответственного обращения. Эффективность ALS зависит от множества факторов: правильной фазы применения, качества воды и почвы, правильного партнёра в баке и, главное, — ротации механизмов действия (MOA). Однотипное использование этой группы — кратчайший путь к резистентности.

Не существует «универсального ALS-гербицида». Трибенурон-метил и флорасулам идеально работают по мелколистным двудольным, имазамокс решает задачи заразихи и устойчивых видов в Clearfield®, а тиенкарбазон-метил и пропоксикарбазон-натрий берут злаки в зерновых. Но против таких сложных сорняков, как полынь, горчак, крестовник и осот, одной ALS-группой не обойтись — только комплекс: ALS + ауксины (2,4-Д, аминопиралид) или PPO-ингибиторы.

Главный принцип: ALS-ингибиторы не должны быть «основой» системы, а лишь точным инструментом в чередовании. Успешная стратегия — это интегрированный подход: грамотный севооборот (учёт гербицидного следа), ротация MOA, контроль качества воды, подбор ПАВов и форсунок под фактические условия поля.

Вывод: ALS-ингибиторы — это ваш надёжный помощник, если использовать их с умом. Проверяйте состав, подбирайте дозу под тип почвы и стадию сорняков, не повторяйте одну схему два сезона подряд. Тогда ваши поля останутся чистыми, культура — здоровой, а урожай — стабильным.

📘 Перейдите к каталогу гербицидов, изучите регламенты по вашей культуре и задайте вопрос Нейроагроному — мы поможем собрать рабочую схему под ваши реальные поля.