HRAC 3 (K1) — разрушители клеточного скелета: как работают почвенные гербициды группы динитроанилинов

1. История открытия и начало применения

История гербицидов группы HRAC 3 (K1) началась в середине XX века — в эпоху, когда сельское хозяйство стремительно переходило от механических прополок к химическим методам защиты. Учёные искали вещества, способные действовать ещё до того, как сорняк появится на свет — буквально «перехватывать» его рост в момент прорастания семени. В результате синтеза в 1950–60-х годах появились динитроанилины — соединения, ставшие настоящим прорывом в почвенной гербицидной защите.

Одним из первых представителей стал трифлуралин (Trifluralin), выпущенный на рынок компанией Eli Lilly в начале 1960-х годов. За ним последовали пендиметалин (Pendimethalin) и эталфлуралин (Ethalfluralin), быстро завоевавшие признание фермеров по всему миру. Эти препараты эффективно подавляли злаковые и мелкосемянные двудольные сорняки в посевах хлопчатника, сои, арахиса, кукурузы, подсолнечника и овощных культур, обеспечивая культуре «чистый старт» без конкуренции за влагу и питание.

Особую ценность динитроанилины получили за способность работать при минимальных дозах, устойчивость к смыванию дождями и длительное последействие — до 6–8 недель. Классические торговые марки того времени для этой группы — прежде всего Treflan (трифлуралин) и Prowl (пендиметалин), которые стали синонимами надёжности и эффективности в предпосевной и довсходовой обработке почвы. Параллельно развивалось другое направление почвенных гербицидов — хлорацетамиды (например, препараты на основе метолахлора и диметенамида), которые сегодня относятся уже к группе HRAC 15 (ингибиторы VLCFA) и разобраны в отдельной статье «Ингибиторы VLCFA (HRAC 15, K3)». Именно сочетание динитроанилинов (HRAC 3) и хлорацетамидов (HRAC 15) заложило основу современных почвенных схем защиты пропашных культур.

С тех пор группа HRAC 3 претерпела модернизацию, но её принцип действия остался неизменным — блокировать рост сорняка ещё на уровне деления клеток. Именно с этого момента начинается история одной из самых устойчивых и фундаментальных групп гербицидов — ингибиторов микротубул, о которых подробнее мы расскажем далее.

2. Что такое гербициды HRAC 3 (K1) и чем они отличаются от других групп

Группа HRAC 3 (K1) — это класс почвенных (предвсходовых) гербицидов, которые действуют не на листья, а на корни и ростки сорняков в момент их прорастания. Их основная задача — не дать сорняку сформироваться вообще. В отличие от послевсходовых препаратов, которые «бьют» по уже выросшим растениям, HRAC 3 работает в самом начале — в период деления клеток и роста первых корешков.

Основу этой группы составляют вещества из класса дини́троанилинов. Они применяются в довсходовый период, создавая в верхнем слое почвы своеобразный «защитный барьер». Когда семя сорняка начинает прорастать и его корешки или побеги контактируют с обработанным слоем, гербицид блокирует дальнейший рост — клетка перестаёт делиться, и развитие растения останавливается.

Гербициды HRAC 3 отличаются высокой избирательностью: при правильной заделке и дозировке они практически не влияют на культурные растения, но надёжно подавляют однолетние злаковые и мелкосемянные двудольные сорняки. Именно поэтому их используют как основу предпосевных схем на подсолнечнике, сое, льне, кукурузе, овощных культурах и многих бобовых.

В отличие от ALS- или ACCase-ингибиторов, которые вмешиваются в биохимию синтеза белков или жирных кислот, гербициды HRAC 3 действуют на уровне самой структуры клетки — нарушая её способность к делению. О том, как именно они это делают и что происходит внутри растения после обработки, мы подробно расскажем в следующем разделе — о механизме действия ингибиторов микротубул.

В отличие от ALS- или ACCase-ингибиторов, которые вмешиваются в биохимию синтеза белков или жирных кислот, гербициды HRAC 3 действуют на уровне самой структуры клетки — нарушая её способность к делению. Чтобы разобраться, как эта группа вписывается в общую систему классификации гербицидов по механизмам действия, см. статью «Классификация гербицидов HRAC: ключ к антирезистентной стратегии».

3. Механизм действия гербицидов HRAC 3 (K1): как растения «замирают» на клеточном уровне

Чтобы понять, как работают гербициды группы HRAC 3 (K1), представим клетку растения как миниатюрную строительную площадку. Внутри неё постоянно идёт работа — возводятся «стены», копируются чертежи (ДНК), переносятся строительные материалы. А чтобы это всё функционировало, клетке нужен каркас — цитоскелет, состоящий из тончайших белковых нитей, называемых микротрубочками.

Эти микротрубочки формируются из белка тубулина и выполняют несколько важнейших функций: они поддерживают форму клетки, служат «рельсами» для перемещения органелл и, главное, создают веретено деления — структуру, которая распределяет генетический материал при делении клетки (митозе). Без этого процесса невозможно формирование новых клеток — а значит, невозможно и рост растения.

Гербициды HRAC 3 действуют именно на этот ключевой момент. Их молекулы связываются с тубулином и блокируют его способность соединяться в микротрубочки — как если бы кто-то «заморозил» строительные блоки до того, как из них соберут каркас здания. В результате микротрубочки не формируются, веретено деления не образуется, и процесс митоза останавливается.

Без нормального деления клетки начинают «путаться»: ядро может копироваться, но цитоплазма не разделяется. Возникают деформированные, многоядерные клетки, которые не могут выполнять свои функции. Точки роста (меристемы) — зоны активного деления клеток в корнях и побегах — перестают работать. Проросток останавливается в развитии, корешки утолщаются и искривляются, побеги остаются короткими, и растение погибает, не достигнув поверхности почвы.

Именно поэтому гербициды HRAC 3 называют «ингибиторами микротубул» или «разрушителями клеточного скелета». Они действуют там, где начинается сама жизнь клетки, блокируя её рост на фундаментальном уровне. Благодаря этому эффекту препараты этой группы особенно эффективны при довсходовом (почвенном) применении — они просто не дают сорнякам шанса появиться.

4. Особенности группы HRAC 3 (K1) и основные действующие вещества

Внутри группы HRAC 3 (K1) доминирует одно химическое семейство — динитроанилины. Именно они отвечают за подавляющее большинство почвенных схем на основе ингибиторов микротубул. В отличие от ингибиторов синтеза сверхдлинноцепочечных жирных кислот HRAC 15 (K3), которые блокируют липидный обмен, динитроанилины вмешиваются напрямую в цитоскелет клетки, нарушая формирование микротрубул.

Динитроанилины слабо растворимы в воде, прочно удерживаются верхним слоем почвы и формируют защитный экран. При правильном внесении они обеспечивают длительное действие (до 6–10 недель) без существенного риска вымывания, а основная зона их работы — корни и надземные проростки сорняков в момент выхода из семени.

Основные действующие вещества HRAC 3 и их особенности

• Пендиметалин — наиболее известный и широко используемый представитель группы. Создаёт устойчивую гербицидную плёнку в верхнем горизонте почвы, эффективно контролирует однолетние злаки (щетинники, просовидные, метлица) и мелкосемянные двудольные сорняки (лебеда, щирица, пастушья сумка, горчица). Широко применяется на подсолнечнике, сое, горохе, кукурузе, овощных культурах.
• Трифлуралин — один из первых коммерческих динитроанилинов. Характеризуется более высокой летучестью, поэтому требует обязательной заделки в почву или прикатывания сразу после внесения. Исторически использовался в посевах хлопчатника, сои, овощей; в ряде стран его роль сейчас сократилась из-за регуляторных ограничений, но принцип действия остаётся эталонным для всей группы.
• Эталфлуралин (в ряде стран, в том числе РФ, может встречаться в регистрах для льна, масличных и бобовых культур) — менее летучий по сравнению с трифлуралином аналог. Дольше удерживается в верхнем слое почвы, обеспечивает устойчивый контроль злаков и части двудольных при умеренной влажности. Особенно ценится в технологиях возделывания льна, рапса и бобовых.
• Другие динитроанилины (например, профлураллин и аналогичные молекулы) представлены в мировой практике, но в российских схемах либо встречаются ограниченно, либо уступают по значимости пендиметалину и трифлуралину.

Сравнительные особенности динитроанилинов

• Растворимость и подвижность: очень низкая растворимость в воде и минимальная подвижность в профиле почвы. За счёт этого действующее вещество остаётся в верхнем слое, где и прорастают сорняки.
• Необходимость заделки: для более летучих молекул (в первую очередь трифлуралина) критична заделка или прикатывание, тогда как пендиметалин более стабилен на поверхности.
• Зависимость от структуры почвы: на тяжёлых, высокогумусных почвах часть препарата связывается органическим веществом, что иногда требует корректировки нормы.
• Спектр действия: все динитроанилины сильны по однолетним злаковым и мелкосемянным двудольным, но конкретные «пиковые» виды (например, определённые щетинники или амброзия) могут различаться в зависимости от молекулы и нормы.

Важно понимать, что такие действующие вещества, как метолахлор, S-метолахлор, диметенамид-П, пропизохлор, пироксасульфон, флуфенацет, хотя и работают почвенно и часто применяются в тех же культурах, к группе HRAC 3 не относятся. Это уже ингибиторы синтеза VLCFA, объединённые в группу HRAC 15 (K3). В реальной технологии они не конкурируют, а дополняют динитроанилины, позволяя строить более устойчивые антирезистентные схемы.

Сильные стороны HRAC 3: длительное почвенное действие, надёжный контроль стартовой волны сорняков, низкий риск фитотоксичности при правильной заделке, высокая эффективность в комбинации с другими МОА.
Слабые стороны: отсутствие действия по взошедшим сорнякам, зависимость от качества подготовки почвы и влагообеспеченности, снижение эффективности на сильно комковатых и высокоорганических почвах.

Таким образом, гербициды HRAC 3 — это фундамент почвенной профилактики. Они не заменяют HRAC 15, а работают вместе с ними: динитроанилины «ломают» клеточный скелет проростка, а ингибиторы VLCFA блокируют синтез липидов. Понимание разницы между этими двумя группами позволяет агроному точнее подбирать схемы под сорный состав, почву и систему севооборота.

5. Применение и спектр действия гербицидов HRAC 3 (K1)

Гербициды группы HRAC 3 (K1) работают как почвенные препараты и применяются до всходов культуры — сразу после посева, с последующей заделкой или прикатыванием, чтобы действующее вещество распределилось в верхнем слое почвы, где прорастают семена сорняков. Оптимальные условия — наличие влаги и хорошо подготовленная поверхность без крупных комков. При пересушенной или комковатой почве эффект снижается, поскольку гербицид не формирует сплошного защитного слоя.

Эти препараты действуют через контакт прорастающего корня или побега сорняка с обработанным слоем почвы. Они наиболее эффективны против однолетних злаков (щетинник, просо, овсюг, метлица) и мелкосемянных двудольных сорняков (лебеда, щирица, пастушья сумка, горчица, ярутка). Уже взошедшие растения, как правило, устойчивы, поэтому опоздание с обработкой снижает результативность.

В зависимости от культуры и состава почвы гербициды HRAC 3 применяют как в чистом виде, так и в смесях с ALS-ингибиторами, хлорацетанилидами и другими действующими веществами. Такие комбинации расширяют спектр контролируемых сорняков и повышают устойчивость схемы к появлению резистентности. Подробнее о принципах смешивания см. в статье «ПАВы и эффективность пестицидов» и в материале «Форсунки для наземных опрыскивателей».

Практическое применение по культурам и примеры препаратов

Подсолнечник — один из основных объектов для применения HRAC 3. Используются препараты на основе пендиметалина, пропизохлора и С-метолахлора:

• Кобра, КЭ, Стомп Профессионал, МКС, Эстамп, КЭ — пендиметалин. Контроль: однолетние злаковые и двудольные сорняки. Вносится до всходов, с заделкой.
• Винг-П, КЭ — пендиметалин + диметенамид-Р. Расширенный спектр, в т.ч. щирица и лебеда. Хорошо подходит для схем с Clearfield-гибридами.
• Агрозаряд, КС, Версия, МД — пропизохлор + тербутилазин. Действуют как через корни, так и через побеги, обеспечивая защиту до 6 недель.
• Гардо Голд, СЭ, Бегин Турбо, КС — С-метолахлор + тербутилазин. Отлично контролируют щетинник и лебеду, стабильны при засушливых условиях.

Соя — чувствительная культура, требующая мягких действующих веществ:

• Бисмарк, МКС — пендиметалин + кломазон. Эффективен против злаковых и двудольных сорняков, совместим с последующим применением имазамокс-содержащих гербицидов.
• Пропонит Дуо, КЭ — пропизохлор + кломазон. Мягкое действие на соевые растения, высокая селективность даже на лёгких почвах.
• Акебоно, КЭ — С-метолахлор + кломазон. Хорошо работает при недостатке влаги, эффективен против щирицы и злаковых сорняков.

Кукуруза — ещё одна основная культура для HRAC 3. Гербициды применяются для защиты от злаков и амарантовых сорняков на ранних этапах:

• Пропонит, КЭ, Ладон Про, КЭ, Профус, КЭ — пропизохлор. Используются до всходов, создают длительный защитный экран, хорошо работают на влажной почве.
• Люмакс, СЭ — С-метолахлор + тербутилазин + мезотрион. Трёхкомпонентный препарат с широким спектром действия, эффективен даже при слабом уплотнении слоя.
• Ирвин, СЭ, Экстракорн, СЭ, Вождь, СК — С-метолахлор + тербутилазин. Универсальные решения для кукурузы и подсолнечника, устойчивые к смыванию дождями.

Гречиха, рапс, бобовые, овощные культуры также входят в спектр применения HRAC 3:

• Эталфлуралин (нет регистрации в РФ) — оптимален для льна, рапса, нута и чечевицы. Работает мягко, обеспечивает контроль щетинников и проса при умеренной влажности.
• Дуал Голд, КЭ — С-метолахлор. Подходит для капусты, моркови, арбуза, тыквы и сахарной свёклы. Эффективен на лёгких и средних почвах, где быстро формируется защитный экран.

Эффективность гербицидов HRAC 3 напрямую зависит от качества воды, равномерности распределения и фракции почвы. При слишком плотных комках действующее вещество не контактирует с проростками, а при переувлажнении возможно частичное вымывание препарата. Подробнее о водном факторе и настройке оборудования читайте в статьях о качестве воды и о форсунках для опрыскивателей.

Для корректного планирования и соблюдения севооборота важно учитывать возможные ограничения после действия: при избыточных дозах динитроанилинов или метолахлора возможна временная задержка развития чувствительных культур, таких как свёкла и некоторые овощи. Поэтому регламент применения и нормы расхода всегда следует уточнять в карточке конкретного препарата в каталоге гербицидов.

6. Роль HRAC 3 (K1) в антирезистентных схемах и современном земледелии

Гербициды группы HRAC 3 (K1) — это настоящие «ветераны» химической защиты растений. Они применяются уже более полувека, и несмотря на свой возраст, остаются одним из ключевых инструментов антирезистентной стратегии. Их главная сила — профилактическое почвенное действие: препарат не даёт сорняку взойти, лишая его возможности накопить устойчивость.

Резистентность к HRAC 3: первые сигналы и причины

Однако даже у этой группы со временем были зафиксированы случаи устойчивости. Первые резистентные популяции появились ещё в 1980-х: плевел жёсткий (Lolium rigidum) в Австралии (1984) и метлица обыкновенная (Alopecurus myosuroides) в Великобритании (1987). Это показало, что даже почвенные гербициды нуждаются в правильной ротации.

Механизмы резистентности к HRAC 3 бывают двух типов:

• Метаболическая (NTSR) — наиболее распространённая. Сорняки учатся быстрее разрушать молекулы гербицида с помощью ферментов, не давая ему связаться с белком тубулином. Такая защита делает растение внешне «нечувствительным», хотя сам белок не изменён.
• Целевая (TSR) — реже встречающаяся, связана с мутацией тубулина. Изменённая форма белка теряет способность связываться с молекулой гербицида, и тот просто перестаёт действовать.

Как избежать резистентности: антирезистентная стратегия

Чтобы сохранить эффективность HRAC 3, важно соблюдать несколько ключевых принципов:

• Ротация механизмов действия (МОА): Не используйте HRAC 3 ежегодно на одном и том же поле. чередуйте с другими группами — например, HRAC 1 (A) (ингибиторы ACCase), HRAC 2 (B) (ингибиторы ALS), или HRAC 15 (K3) — ингибиторами синтеза сверхдлинноцепочечных жирных кислот (VLCFA), которые также работают почвенно, но имеют совершенно другую мишень и химические семейства.
• Баковые смеси: Комбинируйте препараты с разными механизмами действия — например, пендиметалин + кломазон (см. Бисмарк) или пропизохлор + тербутилазин (см. Агрозаряд). Это снижает риск того, что сорняк «приспособится» к одному пути воздействия.
• Интегрированная борьба с сорняками (IWM): Совмещайте химические методы с агротехническими — севооборотом, предпосевной обработкой почвы, прикатыванием, контролем уплотнения и влажности. Чем разнообразнее воздействия, тем меньше шанс выживания резистентных особей.
• Соблюдение регламентов: Недопустимо занижать дозу или применять гербицид при неподходящих условиях. Это создаёт «фоновое давление» и ускоряет формирование устойчивых популяций. Всегда сверяйтесь с нормами в каталоге гербицидов.

Современное значение HRAC 3

Сегодня гербициды HRAC 3 играют роль первого барьера в антирезистентной защите. Их используют перед посевом или до всходов культуры, чтобы уничтожить сорняки ещё на стадии прорастания. Это позволяет снизить химическую нагрузку на последующие обработки и уменьшить потребность в послевсходовых гербицидах.

При грамотном включении в систему защиты и севооборота препараты группы HRAC 3 обеспечивают:

• чистое поле в начальный период вегетации;
• экономию на последующих обработках;
• замедление появления резистентных популяций сорняков;
• повышение урожайности и экологическую устойчивость агротехнологии.

Грамотно выстроенная система с применением HRAC 3 — это не просто борьба с сорняками, а стратегическое управление фитосанитарным состоянием поля. Эти препараты доказали свою надёжность временем и остаются важнейшим звеном устойчивого земледелия.

Выводы по статье

Краткий итог: HRAC 3 (K1) — почвенные гербициды-профилактики, которые блокируют деление клеток через ингибирование микротубул. Они особенно эффективны против однолетних злаков и мелкосемянных двудольных, задают «чистый старт» культуре и являются краеугольным камнем антирезистентных схем.

Практика показывает: максимальная отдача получается при точном времени внесения, правильной заделке, учёте качества воды и работе в смесях (например, с ALS-ингибиторами) и ротации МОА по сезонам.

Хотите глубже про стратегию и подбор схем? Смотрите наш материал «Почвенные гербициды: принципы, схемы, нюансы» — там собраны практические кейсы и разборы типичных ошибок.

Подберите решение под свои поля в каталоге гербицидов, а если нужна персональная схема — задайте вопрос нейроагроному через кнопку в закрепе Telegram-канала или прямо тут на сайте. Мы поможем учесть сорный состав, почву и влагу.

Если вы хотите увидеть, как HRAC 3 вписывается в общую систему механизмов действия и понять принципы ротации групп — рекомендуем прочитать обзор «Классификация гербицидов HRAC».