Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ДЕЙСТВИЕ 2,4-Д И ТРИАЗИНОВ НА КУКУРУЗУ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УРОВНЯХ ПИТАНИЯ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ДЕЙСТВИЕ 2,4-Д И ТРИАЗИНОВ НА КУКУРУЗУ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УРОВНЯХ ПИТАНИЯ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи Людмила Васильевна ЧЕЧЕТКИНА

$-гччоъ

ДЕЙСТВИЕ 2,4-Д И ТРИАЗИНОВ ; НА КУКУРУЗУ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УРОВНЯХ ПИТАНИЯ

(Специальность № 06.01.04 — агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА—1974

о-

фЮ>£и*АО'&4*'1~А.-*г- еЬ-М-в—й^-' ' л

Работа выполнена на кафедре агрономической и биологической химии Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. ".

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук доцент В. Б. Багаев, лкандидат сельскохозяйственных наук доцент Ю. П.Жуков.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук М. Я. Березовский, кандидат сельскохозяйственных наук доцент В. А. Калинин.

Ведущее предприятие — Всесоюзный научно-исследовательский институт химических средств защиты растений,Министерства химической промышленности СССР.

Автореферат разослан « /Ф» .

Защита диссертации состоится «<.».- Л л / л . 197 г.

в (т. час. на заседании Ученого совета факультета агрохимии и почвоведения ТСХА;

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА (корпус 10). ". •""- •' •

Просим Вас принять личное участие в работе указанного Совета или прислать письменный отзыв на автореферат по адресу: 125008, Москва А-8, ул. Тимирязевская, 47, корп. 8, Ученый совет ТСХА. . ' '

'Отзывы, заверенные печатью, просьба: направлять в двух экземплярах. ,

Ученый секретарь Совета . Ф. Д Девочкин,

I : I •«&.

Поставки минеральных удобрений сельскому хозяйству уже в 1971 году составили 50,6 млн. тонн, а к 1975 году возрастут до 72 млн. тонн, однако рациональное использование их невозможно в засоренных посевах. Сорняки выносят из почвы, примерно, столько же питательных веществ, сколько их вносится с удобрениями (Безуглов В. Г., 1964; Стонов Л. Д., Сергеева Т. Л., 1969; Фисюнов Л. В., 1969). Кроме того они лучше, чем 'культурные растения, используют удобрения, - сильнее увеличивают под их влиянием свою массу и в ряде случаев более, чем на неудобренном фоне, снижают урожай возделываемых культур (Синягин И. И., Лнчихорова О. П.,, Жукова Л. М„ 1964). Поэтому с расширением масштабов применения удобрений возрастает роль средств борьбы с сорняками, в том числе химических.

К настоящему времени известно, что удобрения могут , изменять чувствительность растений к гербицидам (Березовский М. Я., Смирнов Б. Л., 1965, 1967; Бойко В. С, Петель-ко В. П., 1960; Веселовский И. В., Манько Ю. П., 1969; Вой-техова В. Л., 1968; Королев Л. И. и др., 1973; Ладонин В. Ф„ 1964; Чесалин Г. Л., 1973). Применяя на одних полях и удобрения и гербициды, насыщенность которыми постоянно возрастает, необходимо отчетливо представлять себе взаимное влияние удобрений на селективные свойства гербицидов и гербицидов на эффективность удобрений. Систематические исследования по этому вопросу начаты впервые в СССР в 1959 году на кафедре агрохимии ТСХА под руководством и при непосредственном участии В. Б. Багаева (Багаев В. Б., 1961; Багаев В. Б., Жуков Ю. П., Шкель С. Е., 1969; Багаев В. Б., Шкель С. Е., 1965, 1967; Багаев В. Б., Кобазева Л. И., Жуков Ю. П., 1968; Багаев В. Б., Кобазева Л. И., 1968; Жуков Ю. П., 1968, 1970 и др.). .

Предлагаемая работа является частью этих исследований и-посвящена изучению, реакции кукурузы на гербициды, производные 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д) и симм-ТриаЗиНадо различных уровнях питания.

,—-ч-~-'-~> •..............;ли-А. _ 1

^'.ИсЪ;о8£'('.1 1 ... • • .„л Слиол

Условия и методы исследований

Ответные реакции растении на гербициды сложны и многообразны. В задачу наших исследовании входили наблюдения за изменениями чувствительности кукурузы к гербицидам, обусловленными условиями питания, лишь по некоторым из них: по накоплению сухого вещества в течение вегетации, величине и структуре урожая, накоплению и распределению но органам и использованию питательных веществ из почвы и удобрений, изменению состава азотистых соединении.

С этой целью было проведено 6 вегетационных и 3 полевых опыта. Вегетационные опыты закладывались в вегетационном домике Агрохимической опытной станции им. Д. Н. Прянишникова с 2,4-Д и симазином в сосудах Митчерлиха, с атразином — в стеклянных сосудах емкостью 9 кг песка. Повторность опытов— четырехкратная. Опыты с 2,4-Д проводились в почвенных, а с триазинами — в песчаных культурах, по схемам, предусматривающим изучение влияния на кукурузу 3—4-х возрастающих доз гербицидов на фоне 2—3-х уровней питания. Дозы гербицидов рассчитывались по площади сосудов и выбирались таким образом, чтобы наблюдать влияние пониженной, оптимальной и повышенной дозы их на культуру. На сосуд по действующему веществу вносили 1,57; 9,42; 15,70 и 31,40 мг симазнна или атразина и 0,78; 1,57; 2,35 и 3,14 мг бутилового эфира 2,4-Д, что эквивалентно 0,5; 3,0; 5,0; 10,0 и 0,25; 0,50; 0,75; 1,00 кг/га соответственно. Симазин и атразин вносили в виде суспензии в верхний десятисантнмет-ровый слой песка, за день до посева семян. Раствором 2,4-Д (2,5 мл на сосуд) опрыскивали кукурузу в фазу 3—5 листьев.

Для создания разных уровней питания (0,5; 1,0; 1,5 и 2,0 ОТф в песчаных культурах использовали видоизмененную питательную смесь Гельригеля, согласно которой на одинарном уровне питания (1,0 NPK) на 1 кг песка вносили 252 мг азота, 106 мг фосфора и 236 мг калия. В почвенных культурах (агрохимическая характеристика почв приведена в табл. 1) дозы удобрений рассчитывали на прибавку 100, 150 и 200 г сухого вещества кукурузы на сосуд.

Исходя из того, что кукурузе на создание 100 г сухого вещества требуется 1,39 г N 0,63 г РгОд и 1,32 г КгО'и учитывая коэффициенты использования азота, фосфора и калия из удобрений и обеспеченность почвы подвижными элементами питания, дозы удобрений применяли на одинарном уровне питания (1,0 ОТ^) в 1968—1969 гг. 2,56 г N 4,34 г P2Os и 2,64 г КгО, в 1970 году соответственно 2,05 г; 1,89 г и 1,98 г на сосуд. В качестве удобрений использовали аммиачную селитру, порошковидный суперфосфат и хлористый калий. Известкование почвы проводили по полной гидролитической кислотности.

2

Таблица

Некоторые показатели агрохимической характеристики почв, использовавшихся в опытах

1970 г.

Почва о Ш- П •8.8 о Н1 П •— о С- й 1 * 2 П. и >- о £ о £ н к * ~ с я й 2 £ о в о 2 к м к СТ С я о 2 с й сС£ о с 2 О 1 •*

Вегетационные опыты

19С8 г. Дерносо- 4,8 5,7 1,81 6,35 , 8,19 4,5 5,0

1969 г. подзолиетая 4,3 5,3 5,60 3,64 9,24 0,9 8,0

1970 г. суглинистая 4,5 5,4 4,60 1,0 15,60 9,0 1зд;

АЛ3КБ на 100 г

воздушно-сухой почвы

Мг па 100 г почвы

Дерново-подзолистая супесчаная (К-з «Большевик»)

Полевые опыты 1

5,6

2,90

8,6

11,50 58,5

и з ;

77.5

38.6 70,5

14,0 75,0

1970 г. Серая лес-

пая, суглинистая («Узунозо») 5,2

4,12 10,7

1\&2

10,0

13,0 72"

В 1908 году горчицу и кукурузу выращивали раздельно, в 1969—1970 — в одних сосудах (смешанный посев), предусматривая на каждом уровне питания по 2 контроля без гербицида: контроль чистый (1\ч) —одна кукуруза и контроль смешанный (Ксм) —кукуруза с горчицей.

Полевые опыты закладывались на полях Московской и Владимирской областей (агрохимическая характеристика участков представлена в табл. 1), в че2тырехкратной повторности на делянках .площадью 100 и 75,6 м2, по схемам, аналогичным схемам вегетационных опытов. Дозы удобрений рассчитывали на прибавку 100 и 200 ц/га зеленой массы, исходя из данных по выносу питательных веществ кукурузой с учетом коэффициентов использования азота, фосфора и калия из удобрений и обеспеченности почвы подвижными элементами питания. Опрыскивали посевы гербицидами в соответствии со схемами опытов, ранцевым опрыскивателем «Автомакс» при давлении в 4—5 атмосфер и расходе воды 700 л/га.

Метод учета урожая — сплошной. Трижды за период ве-

гетации проводили отбор растительных образцов для контроля за нарастанием зеленой и сухой массы кукурузы и сорняков. Результаты всех учетов обрабатывали статистически. Растительные образцы анализировали на содержание общего, белкового и небелкового азота, а также фосфора и калин. Осаждение белковых веществ осуществляли по Баренштейну, определение азота проводили микрометодом' Кьельдаля и по Кудеярову, фосфора — в модификации Дуде, Фареник и Сонь-ко, калия — на пламенном фотометре. Фракционный л аминокислотный состав белков определяли в свежем растительном материале после фиксации жидким азотом и в семенах кукурузы. Белки при этом осаждали ТХУ кислотой, фракционный состав их определяли по Осборну, аминокислотный — методом нисходящей, распределительной хроматографии на бумаге и на аминокислотном анализаторе.

Влияние гербицидов на накопление сухого веса кукурузой при различных уровнях минерального питания

Результаты полевых и вегетационных опытов показали, что условия минерального питания и удобрения могут существенно изменить токсическое действие Б. Э. 2,4-Д, симазина и атразина. на кукурузу. Например, в опыте 1968 года минимальную чувствительность к Б. Э. 2,4-Д кукуруза проявляла на одинарном (оптимальном для нее) уровне питания, на котором лишь максимальная доза 2,4-Д снизила урожай. Ыа' удвоенном уровне питания чувствительность кукурузы к гербициду усиливалась и накопление сухого вещества, здесь уменьшалось по сравнению с чистым контролем на 40 и 67% соответственно при дозах 2,4-Д, эквивалентных 0,75 и 1,0 кг/га (табл. 2). Вес початков также в большей степени снижался под влиянием гербицида на удвоенном уровне питания (таблица 2). В засоренных посевах обработка гербицидами существенно снижала засоренность, создавая тем самым лучшие условия по сравнению с неполотыми контролями для роста и развития кукурузы. В таком случае токсическое действие гербицида на изучаемую культуру маскируется улучшенными за счет снижения засоренности условиями роста, но урожаи кукурузы на обработанных гербицидами делянках были всегда:на 10—20% и более ниже, чем на чистых от сорняков контролях, но превышали в 2—6 раз в зависимости от дозы удобрений и гербицидов урожаи на непрополотых контролях. В этих условиях возможно увеличение урожая кукурузы по мере увеличения доз удобрений и гербицидов.

В полевом опыте 1970 года (колхоз «Большевик») суммарное влияние.малых доз аминной соли 2,4-Д (0,40—0,75 кг/га) и сорняков на кукурузу зависело от обеспеченности удобре-

Таблиц;

Влияние Б. Э. 2,1-Д на урожай кукурузы в зависимости от уровня минерального питания (в г па сосуд). Вегетационный опыт 1968 г.

Вариант опыта Контроль чистый Дозн Б . Э. 2,4-Д, эквивалентные т л

0,25 кг/га 0,50 кг/га 0,75 кг/га 1,00 кг/га

Без №РК 20,6/100 18,8/92 17,8/87 15,4/75 18,3/89 1,03

1,0 МРК 153,1/100 167,3/109 149,5/98 150,1/98 132,1/86? 0,41

2,0 ОТК 114,3/100 113,9/59 93,9/87 63,8/60 37.8/331

В том числе початки

Без ХРК 1,0/1С0 2,4/150 1,8/112 1,3/81 1,0/62 0,72

1.0 ОТК 52,4/100 60,4/115 46,7/ЙЭ 45,3/85 39,0/74? 3,80

2,0 №РК 28,1/1СО 30,5/1 С8 21,8/78 6,5/23 3,3/12)

ниями и снижение урожая по сравнению с чистыми от сорняков контролями было тем ниже, чем выше доза удобрений применялась (табл. 3). '

Таблица 3

Влияние удобрений на чувствительность кукурузы к аминной соли 2,4-Д (в % от контроля с ручной прополкой). Полевой опыт 1970 г., к-з «Большевик»

Ручная прополка Без прополки Дозы 2,4-Д (в кг/га)

Вариант опыта 0,40 0,75 1,00 1,50

Фон (73 т/га навоза) . . 1СО 18 48 51 79 85

Фон + Х5вКб) .... 1СО 21 59 59 71 89

100 21 65 77 82 89

Влияние снмазина и атразина на накопление сухого веса кукурузой зависит от уровня питания кукурузы и изменяется во времени. В начальный период роста кукуруза проявляла максимальную чувствительность к гербицидам, но со временем по мере их детоксикации устойчивость кукурузы к трна-зинам возрастала. В соответствии с этим темпы прироста надземной массы кукурузы под влиянием снмазина (табл. 4) уменьшались в период до 4—5 листьев на всех уровнях питания, позднее, от 4—5 листьев до начала выметывания, доза снмазина, эквивалентная 0,5 кг/га, "не снижала этих показателей только на половинном уровне питания, а в период от выметывания до уборки урожая уже на всех изучаемых уровнях питания. В предуборочный период симазин в дозе 3,0 кг/га

стимулировал темпы роста сухого вещества кукурузы на половинном и одинарном уропнях, но.тормозил на полуторном. При дозе симазнна, эквивалентной 5,0 кг/га, темпы прироста сухого вещества кукурузы почти не отличались от чистого контроля на половинном уровне питания, по снижались на 36% на одинарном и более чем на 58% на полуторном уровнях питания (табл.4).

Таблица 4

Влияние симазнна на суточные приросты сухо» массы кукурузы при различных уровнях питания (в мг на 2 растения).

Вегетационный опыт 1970 г.

Вариант опыта

„ Дозы симазнна,

Контроль " '

эквивалентные

смешан- й 0,5 кг/га 3,0 кг/га 5,0 кг/га

ный

0,5 NPK 1,0 NPK 1,5 NPK

До 4—3 листьев

38 46 42

36 44 42

32 38 37

24 26

25

22 25 25

0,5 NPK 1,0 NPK 1.5 NPK

От 1—5 листьев до начала цветения

298 443 396

364 570 500

375 466 475

265 223 220

182 180 150

0,5 NPK 1,0 NPK 1,5 NPK

От цветения до молочно-восковой спелости зерна

243 238 412

285 547 474

373 655 565

453 582 330

282 351 200

Следовательно, влияние симазнна на суточные приросты кукурузы двухфазно и скорость замены ингибирующего действия на стимулирующее зависит от уровня питания и минимальная на полуторном уровне питания.

Гербициды, в спою очередь, влияли на эффективность удобрений; в опыте с 2,4-Д (табл. 2) и в других опытах наименьшее снижение окупаемости удобрений прибавкой урожая, обусловленное повышенными дозами гербицидов, наблюдалось при оптимальных уровнях питания.

Влияние гербицидов на накопление, распределение и использование азота, фосфора и калия кукурузой при различных уровнях питания

Как было показано выше, условия минерального питания способны изменять реакцию растений на гербициды. Последние со своей стороны влияют на процессы, связанные с по-

6

Диаграмма \ .'-,

Влияние 2,4-Д в зависимости от уровня питания на содержание азотистых веществ в кукурузе в фазу начала выметывания ( в % от чистого контроля ) ,

По горизонтали дозы гербицида, эквивалентные кг/га.

ОБЩИ АЗОТ БЕЛКОВЫЙ АЗОТ -• НЕБЕЛКОВЫЙ АЗОТ

mzs aso' 0.7s u» 0.25 oío 0.75 uo 0.23 0.50 0.75 1.00

БЕЗ K F K

OE;;I,! АЗОТ БЕЛКОВЫЙ АЗОТ НЕЬЕЛКОШП АЗОТ

0.25 0.59 0.75 1 DO огэ ojq 075 too 0.25 050 075 100

1,0 р к

стуллением, распределением и использованием растениями питательных веществ удобрении. На различных уровнях питания степень такого влияния различна. Установлено, что повышенные дозы гербицидов увеличивают относительное содержание азота, фосфора и калия в отдельных органах и в целом по растению (Багаев В. Б., Шкель С. Е., 1967; Жуков Ю. П., 1968; Ладонии В. Ф., 1972 и др.). Однако, если увеличение относительного содержания питательных веществ в кукурузе под влиянием, например, симазина наблюдалось на одинарном и еще в большей степени на полуторном уровне питания под влиянием всех изучаемых Доз гербицидов (0,5—5,0 кг/га), то на половинном уровне питания увеличение относительного содержания азота, фосфора и калия отмечалось лишь при повышенных дозах симазина: по азоту и калию, эквивалентных 3,0—5,0 кг/га, по фосфору — лишь при максимальной дозе гербицида (5,0 кг/га) (табл. 5).

Таблица 5

Влияние симазина на содержание азота, фосфора и калия в кукурузе (в % на сухой вес). Вегетационный опыт 1970 г.

Фон 0,5 ОТК Фон 1,0 ОТК Фон 1.5 ОТ К

Вариант опыта N Р.-Оз К20 N РО, КгО N Р2Оз КгО

Контроль чистый Контроль смешанный Дозы снма- | 0,5 кг/га зина, экви- ) 3,0 кг/га валентные ' 5,0 кг/га 0,52 0,5о 0,51 0,65 0,94 0,22 0,19 0,18 0,19 0,29 0,80 0,84 0,74 0,86 1,33 0,85 0,97 0,93 1,23 1,37 0,19 0,19 0,22 0,26 0,29 1,02 1,23 1,21 1,91 2,36 1,06 1.17 1,22 1,52 1,61 0,21 0,21 0,25 0,31 0,37 1,88 1,73 2,11 2,73 3,03

Влияние, гербицидов на распределение питательных элементов по отдельным органам растений также зависит от уровня их питания. Например, на удвоенном уровне питания доля азота, фосфора и калия, приходящаяся на початки, увеличивалась под влиянием возрастающих доз Б. Э. 2,4-Д (0,25—1,00 кг/га), а на одинарном — снижалась при высоких дозах 2,4-Д (0,50—1,00 кг/га) и увеличивалась в гораздо меньшей степени, чем на удвоенном уровне питания, при минимальной дозе гербицида (0,25 кг/га) (табл. 6). Симазлн затруднял отток азота и калия в початки на всех уровнях питания, а фосфора лишь на половинном и полуторном (табл. 6) уровнях.

При определении потребности растений в удобрениях важно учитывать вынос азота, фосфора и калия с урожаем и коэффициенты использования азота, фосфора и калия из почвы

Таблица О

Влияние гербицидов па накопление азота, фосфора и калия в початках кукурузы (в % от общего содержания в надземной массе). Вегетамионные опыты 1968, 1970 гг.

Фон 0.5 ОТК Фон 1,0- ОТК Фон 1.5—2.0 № К

Вариант оПЬта N РА КЮ РЛ К:0 РЮ1 КгО

Контроль без 2,4-Д

Дозы 2,4-Д, эквивалентною

0,25 кг/га 0,50 кг/га 0,75 кг/га 1,00 кг/га

Опыт с 2,4-Д, 1968 год

50 50 17 21 13

53 56 24 Зв 26

47 41 10 28 16

43 43 '20 30 18

37 32 16 —

Опыт с снмазином 1970 г.

Контроль чистый 26 42 оо 16 31 1С 15 37 18

Контроль смешанный 20 34 21 14 31 16 10 оо 13

Дозы сима- ) 0,5 кг/га 21 32 19 17 35 21 12 32 12

зина, экви- > 3,0 кг/га 16 27 16 12 33 13 7 21 10

валентные I 5,0 кг/га 15 32 17 11 33 14 10 22 12

и удобрений. Влияние условий питания в действии гербицидов на абсолютное содержание питательных веществ зависит от доз тех и других, фазы вегетации, степени засоренности посевов и прочих факторов. В чистых посепах, как правило, по мере увеличения доз Б. Э. 2,4-Д уменьшались выносы азота, фосфора и калия кукурузой, но на одинарном уровне питания менее существенно, чем на двойном. Повышенные дозы сима-зина также более заметно снижали абсолютное-содержание питательных веществ на полуторном, чем на половинном и одинарном уровнях питания.

Коэффициенты использования азота, фосфора и калия на оптимальных уровнях питания близки к расчетным. На одинарном (оптимальном) уровне питания, на котором кукуруза наиболее устойчива к действию 2,4-Д, влияние гербицида на коэффициенты использования удобрений выражено в меньшей степени, чем на удвоенном (табл. 7).

Если на одинарном уровне питания, например, доза Б. Э. 2,4-Д, эквивалентная 1,0 кг/га, снижала использование кукурузой азота по сравнению с контролем примерно на одну четверть, то на удвоенном —более чем в 4 раза (табл. 7). Использование фосфора и калия почти не изменялось на одинарном уровне питания, но снижалось более чем в два раза на удвоен-8

ном (табл. 7). Следовательно, в чистых посевах Б. Э. 2,4-Д практически не влиял на использование питательных веществ из удобрении на одинарном уровне питания, тогда как на удвоенном степень снижения использования азота, фосфора и калия кукурузой возрастала по мере увеличения доз гербицида (табл. 7). В засоренных посевах, напротив, возрастающие дозы гербицидов уменьшали степень засоренности посевов и потребление питательных веществ сорняками, сохраняя их для культуры. Так, в полевом опыте (1970 г.) сорняки на неполотых контролях выносили из почвы даже больше питательных веществ, чем кукуруза на прополотых вручную контролях. Лмннная соль 2,4-Д снижала вынос азота, фосфора и калия сорняками в 4—24 раза в зависимости от доз ее

Таблица 7

Влияние Б. Э. 2,4-Д на коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрении в зависимости от уровня питания.

Вегетационный опыт 1968 г.

Дозы 2,4-Д, эквивалентные

Вариант опита Контроль

чжтъш о,25 кг/га 0,50 кг/га 0,75 кг/га 1,00 кг/га

Азот

Без №К

1,0 отк

2,0 ОТК

94 34

103 39

96 32

83 21

73 9

Фосфор

Без ОТК 47 42 40 40 45

1,0 ОТК 22 22 23 26

2,0 ОТК 11 И 10

Калии

Без ОТК 59 46

1,0 №К 08 66

2,0 ОТК 45 44

47 41 48

70 00 65

38 25 21

и удобрений. В соответствии с этим вынос питательных веществ кукурузой с обработанных гербицидами делянок значительно превышал таковой на непрополотых, но оставался все же ниже, чем на прополотых вручную делянках (табл. 8). -В заключение следует отметить, что, изменяя, в соответствии со схемами опытов, содержание питательных вешесгп

9*

Т а б л и ц. а 8

Влияние аминной соли 2,4-Д на вынос азота, фосфора и калия кукурузой и сорняками в зависимости от уровня.минерального питания (в кг/га). Полевой опыт 1970 г.

Фон 75 т/га 1 навоза Фон+^ Фон+2М2К

Вариант опыта N Р;05 ко N Р205 ко N РА К20

Контроль без прополки 2,4-Д 0,75 кг/га 2,4-Д 1,50 кг/га

. Сорняки

91 • 43 267 98 31 226 146 48

20 10 40 15 6 33 21 9

12 6 26 4 о 10 9 4

Контроль с ручной

прополкой Контроль без прополки 2,4-Д 0,75 кг/га 2,4-Д 1,50 кг/га

Кукуруза

83 29 155 98 28 189 108 43

9 5 31 18 8 41 24 9

44 15 96 59 20 ИЗ 67 24

66 24 131 80 38 149 94 54

в среде, мы, как правило, изменяли состав растений, создавая тем самым разную основу для сложной совокупности фи-зиолого-биохимических процессов, связанных с чувствительностью кукурузы к гербицидам. Этим, вероятно, отчасти объясняются различия в ответных реакциях кукурузы на гербициды при различных условиях питания, включая и те из них, что связаны с накоплением, распределением и использованием питательных веществ.

Влияние гербицидов на содержание и качество азотистых соединений кукурузы в зависимости от условий питания

Реакция растений на гербициды, внешне проявляющаяся в изменениях темпов накопления ими сухого вещества и разных урожаях, обусловлена, несомненно, изменениями в обмене веществ у них под влиянием гербицидов. Для нас наиболее интересным представлялось изучение в связи с применением гербицидов некоторых сторон азотного обмена, так как, с одной стороны, детоксикация 2,4-Д осуществляется в основном связыванием их белками (Земская В. Л., 1967; Земская В. Л. и др., 1964, 1973; Ракитии Ю. В., 1967; Чкаников Д. И., Павлова Н. Н., 1966), ас другой, — угнетающее действие гербицидов на растения некоторыми авторами (Воробьев Ф. К.

и др., 1960; Торчннская В, М., 1901, 1966) отчасти объясняется нарушениями в азотном обмене. -*

Результаты исследований показали, что влияние гербицидов на содержание азотистых веществ в растениях зависит от доз их и удобрений, фазы вегетации растений и не всегда идентично для листьев, стеблей и репродуктивных органов.

Опрыскивание засоренных посевов кукурузы Б. Э. 2,4-Д повышало относительное содержание белкового и небелкового азота в кукурузе молочно-восковой спелости и на удобренном и на неудобренном фоне, но в большей степени на первом. Кроме того при повышенных дозах 2,4-Д значительнее увеличивалось содержание небелкового азота по сравнению с белковым (табл. 9).

Т я б л н и а 9

Влияние гербицидов на относительное содержание белкового

и небелкового азота в зеленой массе кукурузы. Га % на СУХСЙ вес) Вегетационные опыты 1969, 1970 гг.

с Не- „ Не- „ Нет) Бел- г Бел- ^ Бел- ^ Вариант опита бел- „ бел- „ бел-г ковым „„„„д ковыИ fr.BT.TTj

ковыи

Опыт с Б. Э. 2,4-Д 1969 года

Фон Ф

без ^К 1,0

Контроль чистый — — 0,62 1 0,62 0,53 0,66

Контроль смешанный _ _ 0,60 0,56 0,99 0,67

0,25 кг/га _ _ 0,57 0,52 0,73 0,76

Дозы 2,4-Д, 0,50 кг/га _ _ 0,66 0,53 0,75 0,85

эквивалентные 0,75 кг/га _ _ 0,75 0,77 0,73 0,87

1 1,00 кг/га — _ 0,72 0,81 0,53 1,05

Опыт с симазином 1970 года

Контроль чистый

Контроль смешанный

Д 0 .Дозы симазпна 3

эквивалентные с

Фон 0,5 ^К

Фон 1,0 №К

Фон 1,5 ^К

0.32 0,20 0,61 0,21 0,61 0,12

0,36 0,19 0,58 0,39 0,67 0,50

кг/га 0,38 0,13 0,61 0,32 0,67 0,51

кг/га 0,45 0,20 0,87 0,36 1,01 0,51

кг/га 0,72 0,22 0,90 0,42 0,96 0,65

В листьях, стеблях и початках, в основном, отмечены изменения, аналогичные тем, что характерны в целом для надземной массы. Лишь максимальная доза 2,4-Д на фоне одинарного уровня питания (1,0 кг/га), увеличив относительное содержание белкового азота в стеблях на 48% против контрольного, снизила этот показатель в листьях на 18%, не уменьшив его в целом по надземной массе.

Под влиянием сймазина относительное содержание белкового и небелкового азота также возрастало. Однако, если максимальное увеличение вЛ содержании белкового азота, обусловленное действием сймазина, наблюдалось на половинном уровне питания, то небелкового—на одинарном (табл. 9). В связи с этим абсолютное содержание белкового азота значительно возрастало под влиянием снмазина на половинном уровне питания, но не изменялось на одинарном или даже несколько снижалось на полуторном уровне питания. В условиях засоренных посевов характер изменении абсолютного содержания белкового и небелкового азота на удобренном и неудобренном фоне под влиянием Б. Э. 2,4-Д показан на диаграмме 1. ' - ,

Аналогичные результаты получены в полевых условиях (колхоз «Большевик»), где сбор белка с урожаем кукурузы снижался под влиянием 2,4-Д-по сравнению с чистым от сорняков контролем, но значительно в меньшей степени при высоких, чем при низких дозах гербицидов, что связано с засоренностью посевов (табл.10).

Та блиц а 10

Влияние аминнон соли 2,4-Д в зависимости от условий питания на сбор белка с урожаем кукурузы (кг/га).

Полевой опыт 1970 г., к-з «Большевик»

Вариант опыта Ручная Без Дозы 2,4-Д, эквивалентные

прополка прополки 0,75 кг/га 1,50 кг/га

Фон (75 т/га навоза) .... 424 49 236 342

522 90 310 425

4>ОН + 2 N 2 К 570 109 330 476

Репродуктивные органы, являясь более консервативными, чем вегетативные, труднее поддаются внешним воздействиям. Однако, заинтересовавшись сообщениями о влиянии гербицидов на семенные качества зерновых (Николаева Н. Г. и др., 1970; Филиппенко К. А., 1957, 1958, 1964; Шушу Г. Е. и др., 1970), мы попытались более глубоко изучить состав азотистых соединений семян кукурузы, обработанной Б. Э. 2,4-Д.

Результаты опытов, проведенных в этом плане, в нашей зоне малопоказательны: Анализируя спелое зерно, мы установили, что Б. Э. 2,4-Д (0,4 кг/га), не снижая урожая, несколько увеличивал в нем содержание белкового азота и

изменял фракционный состав белков, увеличивая долю нрола-мшюв, но снижая—глютелинов (табл.11).

Как известно, аминокислотный состав отдельных белковых фракций неравнозначен (Плешков Б. П., 1969), однако и наших опытах не установлено существенных изменений аминокислотного состава суммарных белков зерна и листьев кукурузы под влиянием гербицидов.

Таблица 11

Фракционный состав белков зерна кукурузы в зависимости ог обработки се Б. Э. 2,4-Д.

Полевой опыт 1970 г.

Азот и Фракции в % от белкового азота

на сух. вес глюгелини

нр я глобулины 3 раство-РИМ1ЛС В к к

Вариант общий ^ го О М И « ю гО ~ Ъ о = X я Е ^ ю Л Ч д иЗ СЗ О. ~ п о О <Н 01 г; О а. с борат- ном буфере 0,2% МаОН к ч о ^ ^ остаток

I 1,46 1,28 0,18 8,8 11,7 20,5 13,5 3,2 55,0 58.2 7,8

II 1,40 1,28 0,18 9,8 12,8 22,6 14,6 3,3 51,2 54,6 8.2

III 1,59 1,35 0,24 7,6 12,0 19,5 18,5 3,3 51,4 54,7 7,3

IV 1,42 1,20 0,22 8,7 13,0 21,7 11,3 3,0 56,0 59,0 8.0

Расшифровка вариантов:

I 2,4-Д в 1969 г.+контроль в 1970 г.;

II 2,4-Д в 1969-г. + 2,4-Д в 1970 г.;

III контроль в 1969 Г.+2.4-Д в 1970 г.;

IV контроль в 1969 г. + контроль в 1970 г.

С качественной стороны состав азотистых соединений характеризует также такой показатель, как отношение белкового азота к небелковому. Высокое значение этого показателя, составляющее 5—8, свидетельствует о преобладании процессов синтеза над процессами распада белка в кукурузе в фазу образования початков. На обработанных аминной солью 2,4-Д делянках отношение белкового азота к небелковому увеличивалось по сравнению с чистым контролем на неудобренном фоне, почти не изменялось на одинарном уровне питания и значительно снижалось на удвоенном. Влияние симазнна на этот показатель сказывалось в зависимости от условий питания аналогичным образом.

Следовательно, реакция кукурузы на гербициды, выражающаяся в изменениях накопления сухого веса и урожая, поступления, распределения и использования азота, фосфора и калия, содержания белковых и небелковых веществ и соотношения их зависит от условий минерального питания. Таким

образом, можно говорить о различной токсичности гербицидов в зависимости от условий пцтания.

До последнего времени основным количественным показателем, характеризующим селективные свойства гербицидов, был и остается индекс селективности, определяемый как величина, измеряемая отношением максимальной дозы гербицида, повреждающей культурное 'растение на 20%. к минимальной дозе его, повреждающей сорняки на 80%. Абсолютно оправданный с экономической точки зрения индекс .селективности, однако, не всегда пригоден для трактовки результатов сравнительного изучения селективных свойств препаратов. Возможно, более приемлемым показателем в ряде случаев может оказаться токсический коэффициент, предложенный в 1961 году В. Б. Багаевым и определяемый как величина, измеряемая отношением минимальной дозы гербицида, уничтожающей сорняки, к максимальной дозе его, не повреждающей культуру.

Поскольку, как ранее показано нами, чувствительность растений к гербицидам зависит от условий питания их, постольку и токсичность гербицидов зависит от этих же условий. Следовательно, и , величины токсических коэффициентов, и индексов селективности, являющиеся показателями токсичности препаратов, должны изменяться в зависимости от условий питания растений.

Действительно, если в опыте 1968 года горчица погибла от минимальной дозы 2,4-Д (эквивалентной 0,25 кг/га) при всех • уровнях питания, а кукуруза оказалась более устойчивой к действию 2,4-Д на одинарном уровне питания (оптимальном для нее), а не на двойном, то и показатели селективности (И. С. и Т. К.) гербицида свидетельствовали о том же, так как чем меньше Т. К. и чем больше И. С, тем лучше селективные свойства препаратов (табл. 12).

Таблица 12

. Влияние условий питания на токсические коэффициенты (Т. К.) и индексы селективности (И. С.) гербицидов. Вегетационные опыты

Уровень питания С Б. Э. 2.4-Д Уровень питания С симазином

19С8 1970 1970

И. С. Т.. К. И. С. т. к. И. С. т. к.

Без ОТК 3 0,25 — , — 0,5 ОТК 6,0 0,1 о

1,0 ОТК 4 0,33 >2 Обб 1,0 ОТК 1,0 1,00

1,5—2,0 КРК о 1,00 >2 0,66 1,5 ОТК 1,0 1,00

Вычисленные нами токсические коэффициенты и индексы селективности, различные в зависимости от условий питания, дополняют в данном случае друг друга и экспериментально подтверждают положение о том, что фитогокснчность герби-. цидов зависит от доз удобрений под защищаемую культуру.

Выводы

1. Результаты проведенных нами вегетационных и нолевых исследований показали, что действие 2,4-Д, спмазина и атразина на интенсивность накопления сухого вещества и питательных элементов, а также высоту, структуру и качество урожая кукурузы существенно зависит от условий минерального питания.

-. 2. С повышением уровня питания в песчаных культурах устойчивость кукурузы к триазинам снижалась, а в почвенных культурах кукуруза проявляла большую устойчивость к 2,4-Д на оптимальных уровнях питания.

3. При применении повышенных доз 2,4-Д и спмазина увеличение уровня питания до оптимальных доз способствовало меньшему снижению доли початковйЛкурузы.

4. Под влиянием высоких доз гербицидов 2,4-Д и триази-на возрастало относительное содержание азота, фосфора и калия в органах кукурузы, однако на повышенных уровнях питания увеличение относительного содержания питательных элементов в органах кукурузы наблюдалось и при оптимальных дозах гербицидов.

5. В органах кукурузы, обработанной возрастающими дозами гербицидов, абсолютное содержание азота, фосфора и калия снижалось в сравнении с растениями чистого контроля и повышалось в сравнении с растениями засоренного контроля. При этом наибольшее повышение выноса питательных элементов с урожаем кукурузы наблюдалось при оптимальных уровнях питания.

6. Симазин способствовал торможению оттока азота и калия из вегетативных органов в початки на всех изучавшихся уровнях питания, а фосфора — лишь на пониженных и повышенных уровнях. Бутиловый эфир 2,4-Д усиливал отток основных элементов питания в лочатки кукурузы, выращиваемой в чистых посевах на удвоенном уровне питания, и, как правило, снижал на одинарном.

7. Высокие дозы 2,4-Д на чистых от сорняков посевах снижали коэффициенты использования питательных веществ из удобрений, причем с повышением уровня питания более значительно.

8. В надземной массе кукурузы, обработанной возрастающими дозами гербицидов, наблюдалось увеличение относн-

тельного содержания-общего,.белкового.и небелкового азота. на различных уровнях- минерального- питания, абсолютное же содержание белкового азота под влиянием .симазина и атра-зина возрастало на половинном; уровне;питаниян снижалось с повышением уровня питания. > ; : - • - ' . - -

9. Под влиянием бутилового эфира 2,4-Д в зерне кукурузы увеличивалось относительное содержание белка - в основном за счет спирторастворимой фракции.

' Аминокислотный состав .суммарных- белков зерна кукурузы под влиянием гербицидов практически не.менялся.

10. При обработке,,кукурузы гербицидами на оптимальных дозах удобрений в засоренных посевах наблюдалось наибольшее повышение, а вчистых от сорняков посевах наименьшее снижение эффективности удобрений. =

11. Проведенные-нами-исследования показали, что фито-токсичность производных 2,4-Д и симм-триазина зависит от уровня обеспеченности питательными элементами. Максимальные индексы селективности и минимальные токсические коэффициенты триазннов получены при пониженных, 2,4-Д — при оптимальных уровнях питания кукурузы. •

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Изменение токсического коэффициента бутилового эфира 2,4-Д при внесении минеральных удобрений. Доклады ТСХА, вып. 160, 1970 (в соавторстве).

2. Влияние бутилового эфира 2,4-Д на содержание азотистых веществ в репродуктивных-органах, кукурузы. Доклады ТСХА, вып. 169, 1971 (в соавторстве).

3. Чувствительность кукурузы чк производным снмм-триа-зина при различных уровнях"питания..Известия ТСХА, вып."2, 1973 (в соавторстве). "1 .. ""*"

Объем 1 п. л.-

Тираж 150

Заказ 122.

.'Типография Московской с.-х. академии им. К. Л.Тимирязева 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., 44