Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Биологическое обоснование использования гербицидов и фитопатогенного гриба Fusarium culmorum (W.G.Sm.) Sacc. var. culmorum для подавления растений конопли

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Биологическое обоснование использования гербицидов и фитопатогенного гриба Fusarium culmorum (W.G.Sm.) Sacc. var. culmorum для подавления растений конопли"

Бурлакова Юнна Валерьевна

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕРБИЦИДОВ И ФИТОПАТОГЕННОГО ГРИБА Fusarium culmorum (W.G.Sm.) Sacc. var. culmorum ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ РАСТЕНИЙ КОНОПЛИ

Шифр и наименование специальности: 06.01.07 - защита растений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

3 u-iA.i 2Gi2

Санкт-Петербург 2012

005018783

005018783

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений Россельхозакадемии.

Научный руководитель: Долженко Виктор Иванович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик Россельхозакадемии Официальные оппоненты: Новикова Ирина Игоревна,

доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник, Всероссийский НИИ защиты растений Россельхозакадемии

Защита диссертации состоится "17" мая 2012 г. в 10 часов назаседании диссертационного совета, шифр Д 006.015.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте защиты растений по адресу: 196608, Санкт-Петербург, Пушкин, шоссе Подбельского, д. 3. Факс: (812)4705110

e-mail: vizrspb@mail333.com: web-site: http://vizrspb.narod.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института защиты растений

Автореферат разослан " апреля 2012 г.

Бубнов Александр Анисимович,

кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, Санкт-Петербургский НИИ лесного хозяйства

Ведущее учреждение: Санкт-Петербургский государственный аграрный

университет

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

Г.А. Наседкина

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Употребление наркотиков - одна из острейших проблем современности. С каждым годом в мире возрастает количество наркозависимых людей, увеличиваются незаконные площади наркотикосодержащих растений и расширяется сеть наркотраффика. Поиск путей и создание систем контроля растительности, содержащей наркотические вещества, становятся задачами первостепенной важности.

Распространение наркомании привело к необходимости широкой борьбы с ней. Одним из методов этой борьбы является уничтожение незаконных посевов и дикорастущих растений, из частей которых путем переработки получают наркотики растительного происхождения. К наиболее распространенным наркотикосодержащим видам растений относится конопля.

История земледелия свидетельствует о том, что в борьбе с нежелательной растительностью всегда использовались истребительные методы. В настоящее время химический метод борьбы с сорными растениями занимает ведущее место, и с каждым годом количество применяемых гербицидов возрастает.

В последнее десятилетие ведутся работы по улучшению и расширению ассортимента гербицидов. Менее эффективные препараты заменяются более эффективными, высокоселективными из разных химических классов и безопасными для окружающей среды. Совершенствуются и технологии применения гербицидов. Считается целесообразным применять 2-3-кратное опрыскивание низкими нормами вместо однократной обработки большими нормами внесения гербицидов.

Большие перспективы имеет биологический метод борьбы с нежелательной растительностью путем использования фитопатогенных микроорганизмов и фитофагов. Кроме «экологической причины», разработке этого метода уделяют большое внимание еще и потому, что систематическое использование одних и тех же гербицидов приводит к образованию устойчивых к ним популяций сорных растений. Биологические средства в ряде случаев можно использовать в районах, где применение гербицидов ограничено.

Работа выполнялась в рамках Государственного контракта № 1295/13 «Разработка ассортимента высокоэффективных биологических средств для уничтожения незаконных посевов, а также сорных и дикорастущих конопли и мака. Обоснование технических средств, технологии и регламентов их применения».

В ГНУ ВИЗР была охарактеризована микобиота конопли на территории РФ и сопредельных государств. Создана и поддерживается коллекция чистых культур микромицетов (400 изолятов грибов), выделенных из различных органов этого растения. Нами из этой коллекции был отобран перспективный штамм для биоконтроля конопли и создания на его основе биопрепарата. Вьивлена технологическая совместимость ряда гербицидов с биологическими средствами подавления, что открывает возможности использования

3

препаратов в составе смеси в уменьшенных нормах применения для снижения риска последействия гербицидов и усиления эффективности биопрепаратов.

Цель и задачи исследований. Целью работы являлось биологическое обоснование использования гербицидов и фитопатогенного гриба Fusarium culmorum (W.G.Sm.) Sacc. var. culmorum для подавления растений конопли.

В соответствии с указанной целью были поставлены следующие задачи:

• разработка и совершенствование ассортимента химических средств борьбы с растениями конопли

• оценка биологической эффективности подавления растений конопли химическими средствами

• получение моноспоровых изолятов Fusarium culmorum и оценка их патогенпости на растениях конопля в лабораторных модельных опытах

• оценка влияния гербицидов на высокоактивный изолят F. culmorum К-4/7

• оценка эффективности раздельного, совместного и последовательного применения химических и биологических средств контроля конопли

• разработка регламентов применения химических и биологических средств контроля конопли.

Научная новизна. Впервые в Российской Федерации изучено действие химических и биологических средств на растения конопли. Установлена биологическая эффективность гербицидов и их комбинаций с биопрепаратом на основе штамма F. culmorum К-4/7. Получен стабильный и фитотоксичный штамм F. culmorum К-4/7, вызывающий поражение растений конопли. Проведена оценка влияния гербицидов на отобранный высокоактивный штамм F. culmorum К-4/7.

Практическая значимость. Разработаны регламенты эффективного применения химических и биологических средств для борьбы с коноплей; доказана возможность совместного применения гербицидов и биологического препарата на основе штамма F. culmorum К-4/7 против растений конопли.

Апробация результатов исследований. Материалы по теме диссертационной работы были представлены на конференции профессорско-преподавательского состава СПбГАУ "Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования" (СПб, 2010), на конференции молодых ученых и аспирантов "Генетические ресурсы растений и селекции" (СПб, ВИР, 2010), на конференции профессорско-преподавательского состава СПбГАУ "Научное обеспечение развития АПК: проблемы и решения" (СПб, 2011), на конференции молодых ученых и аспирантов "Актуальность наследия Н.И. Вавилова для развития биологических и сельскохозяйственных наук" (СПб, ВИР, 2012).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 4 работы, в том числе 1 в издании, включенном в Перечень ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 147 страницах машинописного текста, иллюстрирована 13 таблицами и 64 рисунками. Состоит из введения, обзора литературы, шести разделов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 84 источника, в т.ч. 18 на иностранных языках, приложения.

Содержание работы Введение

Во введении обоснована актуальность применения гербицидов из различных химических классов для борьбы с растениями конопли, а так же перспективы биологического контроля наркотикосодержащих растений путём использования фитопатогенных микроорганизмов. Сформулирована цель и определены задачи исследований.

1. Обзор литературы

Проанализированы данные литературы по морфологии, биологии, распространению и продуктам переработки конопли. Приведены основные методы борьбы с ней (механический, биологический и химический). Рассмотрены основные характеристики химических средств борьбы с коноплей, а так же возможности применения биологических средств контроля наркотикосодержащих растений.

Анализ литературных данных позволил определить актуальные направления исследований, связанные с изучением применения химических и биологических средств для борьбы с коноплей.

2. Место, материалы и методы исследований

Исследования проводили в 2008-2011 гг. в рамках аспирантской подготовки на базе Центра биологической регламентации использования пестицидов ВИЗР. Оценку биологической эффективности гербицидов для борьбы с коноплей проводили на полях ООО "Успех Arpo" (Ростовская область, Сальский район), КФХ «София» (Саратовская область, Энгельсский район), а также на опытном поле ВИЗР (Ленинградская область, Пушкинский район).

Лабораторные опыты проводили в Центре биологической регламентации использования пестицидов ВИЗР.

Объектами исследований были конопля посевная Cannabis sativa L., конопля дикорастущая Cannabis ruderalis Janisch.

Материалом для исследований служили следующие препараты Хармони, СТС (750 г/кг); Ларен, СП (600 г/кг); Зонтран, ККР (250 г/л); Раундап, BP (360 г/л); Ланцелот 450, ВДГ (450 г/кг); Арсенал, ВК (250 г/л); Эстерон, КЭ (564 г/л); Зенкор Техно, ВДГ (700 г/кг); Вердикт, ВДГ (126 г/кг); Анкор-85, ВДГ (750 г/кг); Лонтрел 300, BP (300 г/л); Гранстар ПРО, ВДГ (750 г/кг); Гезагард, СК (500 г/л); Хармони Классик, ВДГ (375 г/кг); Базагран, BP (480 г/л); ПАВ

Тренд-90 (900 г/л); ПАВ Биопауэр; а также штамм Fusarium culmorum (W.G.Sm.) Sacc. var. culmorum K-4.

Оценку биологической эффективности химических и биологических средств борьбы проводили в соответствии с «Методическими указаниями по полевому испытанию гербицидов в растениеводстве» (1981).

Наработку инокулюма фитопатогенного гриба F. culmorum, оценку фитотоксичности штамма методом рулонов, выявление фунгицидного и фунгистатического действия различных концентраций гербицидов на штамм, оценку действия лабораторной формы биопрепарата на рост и развитие конопли проводили в соответствии с «Методами экспериментальной микологии» (1982) и методикой, предложенной В. Лилли и Г. Барнетт (1953).

Статистическая обработка полученных результатов проведена методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985) с использованием пакета прикладной статистической программы Diana.

3. Разработка и совершенствование ассортимента химических средств борьбы с растениями конопли 3.1. Биологическая эффективность гербицидов для борьбы с коноплей посевной в условиях Ленинградской области. В условиях опытного поля ГНУ ВИЗР в посевах конопли была произведена оценка биологической эффективности применения 14 химических гербицидов в различных нормах применения. Биологическая эффективность гербицидов, оцениваемая по показателям снижения количества растений по отношению к контролю, представлена на рисунках 1 и 2.

3 100

в-

| 80 1 * «Ч

3 40

н S

8 20 ■ I

о 0

□ Рауняап, ВР НАрсенал. ВК □ Реглон Супер, ВР ПЗонтран, ККР Я Гезагард, CK □ Зенкор Техно, ВДГ □ Ланцелот 450, ВДГ

1

3 6 2,5 5 2 4 1,7 3,4 3 1,4 30 60 Норма применения, л/га, г/га 90

Рис. 1. Биологическая эффективность гербицидов в отношении

растений конопли посевной (Ленинградская область, 2009).

«100 I | 80

о | 60

II40

(j I 20 В 0

1 И п

1 1 . 1, г, 1

Ь h Ь

Jü? js- JS7

S

И Вердикт, ВДГ + Биопауэр

■ Хармони, СТО

□ Гранстар ПРО, ВДГ

□ Хармони Классик, ВДГ

■ Эстсрон, КЭ П Базафан, ВР ИЛоитрел 300, ВР

Рис

£ гр цг ^ \ -V Т. Ь ' Норма применения, л/га, г/га

.2. Биологическая эффективность гербицидов в отношении растений конопли посевной (Ленинградская область, 2009).

Эффективность гербицидов в динамике нарастала по датам учётов. Во время первых трёх учётов убыль количества растений была незначительной. На последнюю дату учётов потери количества растений в вариантах возросли, значительные потери наблюдались также в массе растений.

В вариантах с внесением 3 и 6 л/га гербицида Раундап, ВР убыль количества растений составила 100%. Такая же эффективность была отмечена у таких гербицидов, как Арсенал, ВК (5 л/га), Ланцелот 450, ВДГ (90 г/га), Вердикт, ВДГ + Биопауэр (0,5 + 0,5 л/га). Им уступали Зенкор Техно, ВДГ (1,4л/га) -80,8%, Ланцелот 450, ВДГ (60 г/га) - 59,6%, Базагран, ВР (2 и 4 л/га) - 9,6 и 32,7%.

Таким образом, 100% гибель отмечалась в вариантах с гербицидами: Ранудап, ВР (3 и 6 л/га), Арсенал, ВК (5 л/га), Ланцелот 450, ВДГ (90 г/га) и Вердикт, ВДГ + Биопауэр. Ж (0,5 + 0,5 л/га),

3.2. Биологическая эффективность гербицидов для борьбы с коноплей дикорастущей в условиях Саратовской и Ростовской областей. В

Саратовской области численность конопли дикорастущей составляла от 85 до 205 экз./м2.

Результаты применения гербицидов Вердикт, ВДГ + Биопауэр, Ж и эталонов Анкор-85, ВДГ и Зенкор Техно, ВДГ свидетельствуют о высокой эффективности в подавлении данного растения (рис. 3). Через 15 суток после обработки снижение уровня засоренности растениями конопли по всем вариантам опыта составило 98,3-100%.

Эффективность внесения гербицидов Ланцелот 450, ВДГ и Хармони, СТС + Тренд-90, Ж была невысокой (рис. 4). Снижение численности конопли дикорастущей не превышало 55,3%. Полностью погибали растения, попавшие под опрыскивание в фазе 1-2 настоящих листьев, а обработанные в фазе 3-4 листьев находились в угнетенном состоянии и отставали в развитии от растений в контроле. Через 45 дней в этих вариантах опыта высота стебля выживших растений достигала 8-20 см, в то время как в контрольном варианте растения цвели, а высота их стебля достигала 90 см. Снижение массы конопли дикорастущей было значительным - более 80%.

100 99,5 99 98,5 ! 98 97,5 97 96,5 96

- —

30 45

Сутки после обработай

ВДГ - (0,5 кг/га) + Биопауэр -(0.5 ллга ^ Анкор-85, ВР - (50 г/га)

№Зенкор Техно, ВДГ - (1,4 кг/га)

Рис.3. Биологическая эффективность гербицидов в отношении конопли дикорастущей (Саратовская область, 2010)

g* 1

даяикимвж Ланцелот 450, ВДГ - (60 г/га) »»««* Ланцелот 450. ВДГ - (90 г/га) лввиямяилХармони. СТС - (50 г/га) + Тревд 90, Ж - (200

у

У

15 30 45

Супси после обработки

Рис.4. Биологическая эффективность гербицидов в отношении конопли дикорастущей (Саратовская область, 2010)

R \7С' nYMJTJCTV

J'.............

гт^тт;гтттт;г

хзт.тг»г\хггчтт

т^^'^озской области В( эффективности. Через 30 суток после обработки гибель конопли по всем вариантам опыта составила 100%. Тогда как растения конопли в контроле находились в фазе бутонизации (рис. 5,6).

'Ланцелот 450, ВДГ -(60 г/га)

Ланцелот 450, ВДГ -(90 г/га)

Хармони, СТС - (50 г/га) + Тренд 90, Ж - (200 мл/та)

15 30 «

Сутки после обработки

Рис.5. Биологическая эффективность гербицидов в отношении конопли дикорастущей (Ростовская область, 2010)

30 45

Сутки после обработки

Рис.6. Биологическая эффективность гербицидов в отношении конопли дикорастущей (Ростовская область, 2010) 8

4. Биологические особенности и эффективность штаммов Fusarium culmorum как основы биологического средства борьбы с коноплей

Грибы рода Fusarium широко распространены в природе. Большинство из них являются фитотрофами, хотя при определенных условиях они способны паразитировать в почве и на растительных остатках. Однако фитотрофность и фитопатогенность р. Fusarium нестрого специфична. Болезни, вызываемые различными видами Fusarium - увядания и гнили, включают поражения наземной и корневой части растения. Часто фузариозы - это заболевания растений, ослабленных воздействием других факторов.

Fusarium culmorum, телеоморфа Gibberella Sacc. (Hypocreaceae. Hypocreales, Ascomycota) - сапротроф, факультативный биотроф, способный вызывать увядание. Более или менее специализирован в отношении поражения СО^ДИСТПЙ системы onneneneinif.rx ПИППП плетений

</ ^ г - —1 — i---------------

Мицелий фузариев разнообразен, его дифференциация проявляется у разных видов в зависимости от условий культивирования. Воздушный и субстратный мицелий различаются толщиной и длиной клеток, степенью вакуолизации и образованием хламидоспорового типа клеток. Конидии образуются в спородохиях и пионнотах (Билай, 1977).

4.1. Получение моноспоровых изолятов F. culmorum и направленная селекция на стабильность роста, спороношения и других морфолого-культуральных признаков. Из исходного штамма F. culmorum К-4 в 8 сериях опытов получено 25, в последних сериях объединенных в 17 моноспоровых изолятов, с некоторыми различиями в скорости роста, споропродухтивности, наличии спородохий и/или пионнот, окраске и текстуре колоний, характере роста воздушного и субстратного мицелия, состоянии реверса колоний и

вегетативной совместимости (рис. 7).

|

с

I

> Ч Ч, "> Ь <> <» Л % <5 чО ЧТ, ч? ч>. Ч<1 ЧЬ

¿У

^с/ Моноспоровые изоляты

Рис. 7. Средние скорости роста моноспоровых изолятов Р.си1тогит К-4

Наилучшие показатели в типичности и стабильности морфолого-культуральных признаков обнаружили 7, 13 и 16 моноспоровые изоляты.

По стабильности комплекса морфолого-культуральных признаков, скорости роста и споропродуктивности был отобран один наиболее стабильный и

продуктивный моноспоровый изолят - 7, отнесенный нами к быстрорастущим, по скорости роста отличающийся от исходного штамма Р. сиЫогит К-4 в 2,8 раза. Споропродуктивность изолята сравнима с таковой исходного штамма.

4.2. Биологическая эффективность моноспоровых изолятов Кси1тогит К-4 в отношении растений конопли посевной. Патогенность, агрессивность и фитотоксичность на проростках конопли оценивалась для всех 17 полученных моноспоровых изолятов в сравнении с исходным штаммом Р. сиЫогит К-4 в качестве второго контроля (первый контроль - без обработки). Биологическая эффективность моноспоровых изолятов исходного штамма Б. сиЫогит К-4 оценивалась, прежде всего, по снижению биометрических показателей роста и развития растений (высоты, длины корня, количества ярусов листьев, массы и общей ассимиляционной поверхности листьев), поскольку гибели проростков конопли при обработке суспензиями КОЕ моноспоровых изолятов # сиЫогит К-4 не наблюдалось в течение всего

периода проведения опыта.

Данные таблицы 1 свидетельствуют о том, что у моноспоровых изолятов 7 и 16 выявлена наибольшая активность по снижению всех показателей роста и развития растений конопли, превышающая таковую исходного штамма К сиЫогит К-4.

Таблица 1. Влияние моноспоровых изолятов исходного штамма _Г. сиЫогит К-4 на растения конопли посевной_

Снижение, %

высота габитус ассимиляционная поверхность листьев

№ изолята к контролю от исходного К сиЫогит К-4 длина корня подземной части надземной части ярусы листьев

контроль _ - . - - - -

Ь' схйтогит К--! 0 0 60,91 55,12 38,33 0 5,83

1 0 0 16,69 34,63 21,67 2,41 30,33

2 0 0 25,62 42,04 27,22 0 66,11

3 0 0 39,99 30,56 18,33 0 49,82

4 0 0 44,49 45,19 22,78 0 62.06

5 0 0 48,07 54,26 19.44 0 59,89

6 0 0 40.51 60,56 27,78 0 61,42

7 14,48 17,61 32.94 60,93 42,22 5.19 88,82

8 0 7,11 51,78 58,52 52,22 0 81,44

9 0 0 25,97 56,85 41,67 0 81,56

10 0 0 45,54 47.22 64,44 0 86,01

И 0 0 37,66 67,22 40,11 0 83.26

12 0 0 48,55 44,07 23,89 0 74,94

13 18,24 28,44 62,99 40,37 31,67 0 80,47

14 0 0 72.93 73,15 49,44 0 79.27

15 0 1,31 54,56 68,15 41,11 0 82,03

16 1,26 15,28 72,87 54.07 57,22 4,07 89.34

17 0 0 66,23 73,71 63.33 7,04 81,15

Потери в ассимиляционной поверхности листьев выше под воздействием 7 и 16 моноспоровых изолятов, чем под воздействием исходного штамма К си1тогит К-4. Воздействие этих моноспоровых изолятов обусловило максимальное ухудшения состояния растений конопли по большинству показателей в течение опыта.

Остальные моноспоровые изоляты по большинству показателей эффективности близки к исходному штамму.

На основе результатов опытов по комплексу показателей эффективности для дальнейшей работы был отобран моноспоровый изолят - Р.си1тогит К-4/7. На его основе была получена опытно-промышленная партия сухой споровой препаративной формы для испытаний в полевых условиях.

4,3, Оценке, фитотоксичпоста штамма К си1тогит К-4/7 па проростках ячменя и пшеницы. Методом рулонов был выполнен опыт по оценке фитотоксичности штамма Р. си1тогит К-4/7 на проростках ячменя и пшеницы. Оценивали действие штамма на всхожесть семян пшеницы и ячменя, а также морфометрические характеристики проростков.

Как видно из данных таблицы 2 в случаях прорастания семян в культуральной жидкости для пшеницы и замачивания семян в культуральной жидкости (1 час) для ячменя пораженность болезнями проростков значительно превышает 50%. При любом воздействии штамма на семена пораженность болезнями проростков пшеницы в 2,4 раза, а проростков ячменя в 1,9 раза выше таковой в контрольных вариантах. Таким образом, воздействие штамма на проростки культурных растений выражается, прежде всего, в ослаблении последних, приводящем к повышенной восприимчивости к инфекции, а также происходит активизация внутренней семенной инфекции.

Таблица 2. Оценка фитотоксичности штамма Р.си1тогит К-4/7 на

Варианты опыта

Показатели фитотоксичности Птсшща Ячмень

1 2 1 2

Снижение всхожести, % к контролю 1,1 0,34 0 7,9

Пораженность болезнями относительно контроля, % 69,49 33,3 23,9 58,8

Реизоляция Р.си1шогит 7, % 2,3 1Д 0,7 10,7

Снижение длины корня, % к контролю 34,4 1,23 3,53 3,1

НСР 0,5 66,0 65,2 63,8 64,9

Примечание: I - прорастание семян в культуральной жидкости К си1тогит К-4/7; 2 - замачивание семян в культуральной жидкости Г. си!тогит К-4/7 (1 час).

Прорастание семян пшеницы в культуральной жидкости F. culmorum К-4/7 приводило к уменьшению в ] ,5 раза длины корня проростков и к неразвитости 1 придаточных корней. У проростков ячменя не выявлено значительного уменьшения длины корня при любом из исследованных способов воздействия на семена штаммом.

Таким образом, штамм F. culmorum К-4/7 для подавления растений конопли слаботоксичен для проростков ячменя и пшеницы, но его воздействие приводит к их ослаблению и подверженности внешней и внутренней ^ инфекции.

5. Влияние гербицидов различных химических групп на эффективный штамм Fusarium culmorum К-4/7

Нами ттппт?е.гтеня опенка влияния пягта renñmiwTOR ня скорость роста и

--------- .. ^ . - - - ..... i -* i J j

скорость увеличения числа колоний штамма F. culmorum К-4/7 (рис. 8).

Рис.8. Воздействие гербицидов на развитие штамма F. culmorum К-4/7

Динамика скорости роста и увеличения числа колоний Р. сиЫогит К-4/7 во всех исследованных случаях однотипна. На процесс роста штамма не оказывают влияние исследованные гербициды.

Нами не выявлено фунгицидного действия гербицидов, а лишь незначительный фунгистатический эффект начального воздействия гербицида Зонтран, ККР (концентрации метрибузина, соответствующей НР препарата). Можно также говорить о легком начальном стимулирующем действии низких концентраций гербицида Анкор-85, ВДГ и ПАВ Тренд-90, Ж на развитие микромицета

На основании этих данных возможно не принимать во внимание воздействие изученных концентраций на параметры роста штамма Р. сгйтогит К-4/7 и использовать исследованные гербициды в разработке технологий совместного их применения.

6. Совместное использование биологических агентов и химических препаратов для борьбы с коноплёй

6.1. Биологическая эффективность однократного применения штамма Г. сиЫогит К-4/7, гербицида Хармони, СТС с ПАВ Тренд-90, Ж и их комбинаций в отношении конопли посевной в вегетационных опытах. Данные по биологической эффективности раздельного и совместного использования комбинаций мико- и химических гербицидов в отношении конопли при однократном использовании представлены в таблице 3.

При однократном применении в фазе 2-3 настоящих листьев наиболее эффективно подавляет рост и развитие растений конопли комбинация опытного образца биопрепарата на основе штамма Т7. сиЫогит К-4/7 и гербицида Хармони, СТС при рекомендованной норме применения (25 г/га) в сочетании с ПАВ Тренд-90, Ж (200 мл/га).

Таблица 3. Биологическая эффективность комбинаций опытного образца биопрепарата на основе штамма сиЫогит К-4/7, гербицида Хармони, СТС и ПАВ Тренд 90, Ж в отношении конопли посевной при однократном применении в фазе 2-3 настоящих листьев в вегетационных опытах

Варианты опыта Снижение количества растении, % к контролю Снижение массы растений, % к контролю

1. Хармони, СТС + Тренд-90, Ж-50 г/га + 200 мл/га 28,3 29,9

2. Биопрепарат, Ж - 10 л/га 4,4 0

3. Хармони, СТС + Тренд-90, Ж + биопрепарат, Ж - 25 г/га + 200 мл/га + 10 л/га 2,8 38,7

4. Хармони, СТС + Тренд-90, Ж + биопрепарат, Ж - 12,5 г/га+ 200 мл/га + Юл/га 0 0

НСРо,05 3,3 -

6.2. Биологическая эффективность двукратного применения штамма К сиЫогит К-4/7, гербицида Хармони, СТС с ПАВ Тренд-90, Ж и их комбинаций в отношении конопли посевной в вегетационных опытах.

Была проведена серия опытов по оценке биологической эффективности двукратного применения опытного образца биопрепарата на основе штамма Е сиЫогит К-4/7 и гербицида Хармони, СТС и ПАВ Тренд-90, Ж, а также их комбинаций в фазах 2-3 (первая обработка) и 5-6 (вторая обработка) настоящих листьев. Данные по биологической эффективности раздельного и совместного использования комбинаций мико- и химических гербицидов в отношении конопли при двукратном применении представлены в таблице 4.

Таблица 4 Биологическая эффективность комбинаций опытного образца биопрепарата на основе штамма Б. си1тогит К-4/7, гербицида Хармони, СТС и ПАВ Тренд 90, Ж в отношении конопли посевной в вегетагщонных опытах

Варианты опыта Снижение количества растений, % к контролю Снижение массы растений, % к контролю

1. Хармони, СТС + Тренд-90, Ж -12,5 г/га + 200 мл/га 4,4 0

2. Биопрепарат, Ж - 10 л/га 6,1 28,1

3. Хармони, СТС + биопрепарат, Ж - 12, 5 л/га+10 л/га 7,5 32,1

4. Хармони, СТС + Тренд-90, Ж + биопрепарат, Ж -12,5 г/га + 200 мл/га + 10 л/га 4,6 48,1

НСРо,в5 1,1 -

Таким образом, второе опрыскивание конопли в фазе 5-6 настоящих листьев повышает эффективность подавления роста и развития растений, а также позволяет снизить концентрацию гербицида в комбинации опытного образца биопрепарата на основе штамма си!тогит К-4/7 и гербицида Хармони, СТС до половинной нормы применения (12,5 г/га) при использовании в сочетании с ПАВ Тренд-90, Ж (200 мл/га).

6.3. Биологическая эффективность последовательного применения гербицида Хармони, СТС и штамма К си1тогит К-4/7 для подавления растений конопли посевной в вегетационных опытах. Для оценки биологической эффективности последовательного применения гербицида Хармони, СТС и опытного образца биопрепарата на основе штамма Е сгйтогит К-4/7 была проведена дополнительная обработка растений конопли. В фазе 2-3 настоящих листьев растения были обработаны гербицидом Хармони, СТС в разных нормах применения. Затем в фазе 5-6 настоящих листьев было проведено дополнительное опрыскивание растений рабочей суспензией опытного образца биопрепарата на основе штамма сиЫогит К-4/7 (табл. 5).

Полученные результаты свидетельствуют, что последовательное опрыскивание гербицидом Хармони, СТС в фазе 2-3 настоящих листьев в половинной норме применения (12,5 г/га) и опытным образцом биопрепарата на основе штамма К. си1тогит К-4/7 в фазе 5-6 настоящих листьев существенно повышает эффективность подавления роста и развития конопли и позволяет уменьшить массу растений на 82,9%.

Таблица 5. Биологическая эффективность последовательного применения гербицида Хармони, СТС и опытного образца биопрепарата на основе штамма Р. си\тогит К-4/7 в отношении конопли посевной

в вегетационных опытах (Ленинградская область, 2009 год)

Варианты опыта Снижение количества растений, % к контролю Снижение массы растений, % к контролю

1. Хармони, СТС + Тренд-90, Ж + биопрепарат, Ж - 50 г/га + 200 мл/га + 10 л/га 12,5 60,7

2. Хармони, СТС + Тренд-90, Ж + биопрепарат, Ж - 25 г/га + 200 мл/га + 10 л/га 8,8 41,7

3. Хармони, СТС + Тренд-90, Ж + биопрепарат, Ж -12,5 г/га + 200 мл/га + 10 л/га 0 82,9

НСР0,05 2,0 -

6.4. Биологическая эффективность применения двух препаративных Ьорм па основе шталша К сиЬпогит К-4/7 в полевых условиях против онопли посевной. Эффективность жидкой препаративной формы опытного бразца биопрепарата была выше, нежели сухой, особенно чётко это выражалось в большем снижении показателей высоты растений и количества истовых ярусов. Наибольшее снижение развития растений конопли по всем показателям при использовании сухой препаративной формы наблюдалось к 1 суткам после обработки, а при использовании жидкой - уже в первые 7 уток, причем этот уровень потерь сохранялся практически до 30 суток, [вукратное применение жидкой препаративной формы опытного образца биопрепарата приводило к медленному и постепенному снижению показателей роста. Угнетение конопли в вариантах со штаммом К си1тогит К-4/7 ниже 5% фиксировалась лишь до 7 суток после обработки (табл.6).

Таблица 6. Биологическая эффективность опытного образца биопрепарата на основе шталша Р. си1тогит К-4/7 в различных препаративных формах и его комбинаций с гербицидами в борьбе с коноплей посевной

Варианты опыта Снижение количества растений, % к контролю Снижение массы растений, % к контролю

1. Биопрепарат (споровая форма) 10 кг/га 0,7 71,5

2. Биопрепарат (споровая форма) - 10 кг/га (двукратно) 0,3 49,7

3. Биопрепарат (жидкая форма) -10 л/га 2,2 83,7

4. Биопрепарат (жидкая форма)-10 л/^а (двукратно) 1,9 81,0

5. Хармони, СТС+Тренд 90, Ж - 50 г/га+200 мл/га 1,6 82,1

6. Хармони, СТС+Тренд 90, Ж+биопрепарат, П -50 г/га + 200 мл/га +10 кг/га 25,7 89,5

НСРода 6,3 -

Аналогичная картина наблюдалась в вариантах с пониженными нормами применения гербицидов, как в чистом виде, так и в комбинациях с опытным образцом биопрепарата на основе штамма К сиЫогит К-4/7. Максимальная гибель растений (к 30 суткам) наступала при использовании гербицида Хармони, СТС в полной норме применения и в сочетании с опытным образцом биопрепарата и ПАВ Тренд-90, Ж (табл.6).

6.5. Биологическая эффективность применения штамма К сиЫогит К-4/7 отдельно и в комбинации с гербицидами против конопли дикорастущей в Саратовской и Ростовской областях. Оценка биологической эффективности применения гербицида Хармони, СТС в комбинации с ПАВ Тренд-90, Ж и опытного образца биопрепарата на основе штамма К сиЫогит К-4/7 была проведена на конопле дикорастущей в Саратовской и Ростовской областях (табл. 7).

Таблица 7. Биологическая эффективность опытного образца биопрепарата на основе штамма К си1тогит К-4/7 и его комбинаций с гербицидами в отношении конопли дикорастущей

Вариант опыта Снижение количества растений, % к контролю Снижение массы растений, % к контролю

Ростовская область Саратовская область Ростовская область Саратовская область

1. Биопрепарат, Ж - 10 л/га (двукратно) 10,2 36,7 37,1 38,7

2. Хармони, СТС + Тренд-90, Ж +биопрепарат, Ж-25 г/га+200 мл/га+10 л/га (последовательно) 32,4 51,9 30,2 50,4

3. Хармони, СТС + Тренд-90,Ж + биопрепарат, Ж - 50 г/га + 200 мл/га + 10 л/г (двукратно) 100 69,2 100 64,5

Максимальная эффективность в двух зонах была достигнута при двукратном применении гербицида Хармони, СТС в максимальной норме применения в сочетании с ПАВ Тренд-90, Ж и опытным образцом биопрепарата и составляла 69,2% и 100%, соответственно, для Саратовской и Ростовской области.

При последовательной обработке гербицидом Хармони, СТС в сочетании с ПАВ Тренд-90, Ж и через 7 суток - штаммом Я сиЫогит К-4/7 была достигнута максимальная эффективность 51,9% и 32,4%.

При двукратном применении штамма Р. сиЫогит К-4/7 в чистом виде эффективность в двух зонах составляла 36,7 и 10,2% при достаточно высоком снижении массы (38,7% и 37,1%).

Выводы

1. Высокую биологическую эффективность в борьбе с коноплей в условиях Ленинградской области обеспечивают следующие гербициды; Раундап, ВР (100%), Арсенал, ВК (100%), Ланцелот 450, ВДГ (100%), Вердикт, ВДГ + Биопауэр, Ж (100%), Зенкор Техно, ВДГ (80,8%). В условиях Саратовской области высокую биологическую эффективность обеспечивают препараты Зенкор Техно, ВДГ (100%), Вердикт, ВДГ + Биопауэр, Ж (98,3%), Хармони, СТС + Тренд-90, Ж (77%), Анкор-85, ВДГ (100%), Зонтран, ККР (90,2%). Биологическую эффективность на уровне 100% в условиях Ростовской области обеспечивают гербициды Ланцелот 450, ВДГ, Вердикт, ВДГ + Биопауэр, Ж, Хармони, СТС + Тренд-90, Ж, Анкор-85, ВДГ, Зонтран, ККР.

2. Пол^^бк направленной селекцией морфологически стабильный агрессивный и фитотоксичный штамм Fusarium culmorum К-4/7, вызывающий поражение корневой системы растений конопли, приводящее к стабильному ухудшению габитуса и потере товарного качества растений. Данный штамм слаботоксичен для проростков ячменя и пшеницы.

3. Не выявлено фунгицидного действия различных концентраций гербицидов на F. culmorum К-4/7 ни в одном из исследованных вариантов. Динамика показателей скорости роста и увеличения числа колоний F. culmorum К-4/7 при воздействии гербицидов одинакова во всех вариантах - для скорости роста она составляет 3-4 мм в сутки, а для увеличения числа колоний соответствует 20-30 колоний в сутки.

4. Гербицид Анкор-85, ВДГ и ПАВ Тренд-90, Ж обладают стимулирующим эффектом на прорастание конидий F. culmorum К-4/7, но не более чем в 1,5 раза по отношению к контролю.

5. Максимальная биологическая эффективность совместного применения гербицида и биопрепарата на основе штамма F. culmorum К-4/7 в борьбе с коноплей была достигнута при проведении двукратной обработки комбинацией Хармони, СТС (50 г/га) + Тренд-90, Ж (200 мл/га) + биопрепарат, Ж (10 л/га) и составила 69,2% в Саратовской области и 100% в Ростовской области.

6. При последовательном применении препаратов максимальная биологическая эффективность была достигнута при проведении обработки комбинацией Хармони, СТС (25 г/га) + Тренд-90, Ж (200 мл/га) и биопрепаратом в жидкой препаративной форме на основе штамма F. culmorum К-4/7 (10 л/га) с интервалом в 7 суток, и составила 55,7% в Саратовской области и 32,4% в Ростовской области.

7. Оценка биологической эффективности совместного использования биопрепарата на основе F. culmorum К-4/7 в двух различных препаративных формах (жидкость и порошок) и гербицида показала, что при однократном применении комбинаций Хармони, СТС (25 г/га) + Тренд-90, Ж (200 мл/га)

и биопрепарата в жидкой форме (10 л/га) снижение количества растений конопли составило 2,8%, а снижение массы растений - 38,7%. Максимальный показатель биологической эффективности использования биопрепарата в форме порошка был достигнут при однократном применении комбинации Хармони, СТС (50 г/га) + Тренд-90, Ж (200 мл/га) + биопрепарат, П (10 кг/га) и составил 25,7% (снижение количества растений) и 89,5% (снижение массы растений). 8. Разработаны регламенты эффективного применения следующих химических и биологических средств для борьбы с коноплей в фазу 2-4 настоящих листьев: Ланцелот 450, ВДГ - в норме применения 90 г/га, Зенкор Техно, ВДГ - в норме применения 1,4 л/га, Зонтран, ККР - в норме применения 1,7 л/га, Анкор-85, ВДГ - в норме применения 50 г/га, Вердикт, ВЯГ + Биопауэр, Ж — в норме применения 0,5 + 0,5 л/га, Хапмони, СТС + Тренд-90, Ж - в норме применения 50 г/га + 200 мл/га, а также комбинация Хармони, СТС (50 г/га) + Тренд-90, Ж (200 мл/га) + биопрепарат, Ж (10 л/га) (двукратная обработка).

Практические рекомендации

Для обеспечения эффективной борьбы с коноплей мы рекомендуем следующие регламенты применения химических и биологических средств:

- однократная обработка - гербициды Ланцелот 450, ВДГ - в норме применения 90 г/га, Зенкор Техно, ВДГ - в норме применения 1,4 л/га, Зонтран, ККР - в норме применения 1,7 л/га, Вердикт, ВДГ + Биопауэр, Ж - в норме применения 0,5 + 0,5 л/га, Анкор-85, ВДГ - в норме применения 50 г/га, Хармони, СТС + Тренд-90, Ж - в норме применения 50 г/га + 200 мл/га;

- двукратная обработка - комбинация Хармони, СТС-(50 г/га) + биопрепарат, Ж-(10 л/га) с добавлением ПАВ Тренд-90, Ж-(200 мл/га);

- обработку следует проводить в фазу 2-4 настоящих листьев растений конопли.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Бурлакова, Ю.В. Биологическая эффективность химических средств подавления конопли дикорастущей Cannabis ruderalis Janisch. / Ю.В. Бурлакова, Т.А. Маханькова // Защита и карантин растений. - 2012, № 4. -С. 40.

2. Бурлакова, Ю.В. Эффективные гербициды для борьбы с коноплей Cannabis sativa L. / Ю.В. Бурлакова // Материалы конференции молодых учёных и аспирантов "Генетические ресурсы растений и селекции" 15-16 марта 2010. - СПб, 2010. - С. 163-167.

3. Долженко, В.И. Перспективы использования биологических средств в борьбе с коноплей / В.И. Долженко, Ю.В. Бурлакова // Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования. - СПб, 2010. - С. 88-90.

4. Маханькова, Т.А. Эффективность химических и биологических препаратов для подавления растений конопли Cannabis sativa L. / Т.А. Маханькова, Ю.В, Бурлакова // Материалы научной конференции "Проблемы защиты растений в условиях современного сельскохозяйственного производства". -СПб, 2009.-С.17-19.

Подписано в печать 11.04.2012 Формат 60x90 Vхе Печать трафаретная. 1,00 усл. печ. л. Тираж 100 экз.

_Заказ № 12/04/07_

Отпечатано с оригинал-макета заказчика в НП «Институт техники и технологий» Санкт-Петербург-Пушкин, Академический пр., д.31, ауд. 715

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Бурлакова, Юнна Валерьевна, Санкт-Петербург

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

61 12-3/1077

На правах рукописи

БУРЛАКОВА ЮННА ВАЛЕРЬЕВНА

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕРБИЦИДОВ И

ФИТОПАТОГЕННОГО ГРИБА

Fusarium culmorum (W.G.Sm.) Sacc. var. culmorum ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ РАСТЕНИЙ КОНОПЛИ

Специальность: 06.01.07 - защита растений

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик Россельхозакадемии Долженко Виктор Иванович

Санкт-Петербург 2012

Введение..........................................................................................5

1. Обзор литературы...........................................................................7

1.1 .Описание растений конопли............................................................7

1.1.1. Морфологические особенности растений конопли.............................7

1.1.2. Область распространения и применения конопли...........................8

1.1.3. Наркотические продукты переработки конопли..............................9

1.2. Химические средства борьбы с растениями конопли........................10

1.3. Биологический контроль нежелательной растительности..................32

2. Место, материалы и методы исследований..........................................45

2.1. Характеристика мест проведения исследований..............................45

2.2. Материалы исследований..........................................................46

2.3. Метеорологические данные.......................................................46

2.4. Методы исследований...............................................................49

3. Разработка и совершенствование ассортимента химических средств борьбы с растениями конопли...........................................................58

3.1. Биологическая эффективность гербицидов для борьбы с

коноплёй посевной в условиях Ленинградской области..................................58

3.2. Биологическая эффективность гербицидов для борьбы с коноплёй дикорастущей в условиях Ростовской и Саратовской

областей.....................................................................................63

4. Биологические особенности и эффективность штаммов Fusarium culmorum как основы биологического средства борьбы с коноплей...........68

4.1. Получение моноспоровых изолятов F. culmorum и направленная селекция на стабильность роста, спороношения и других морфолого-культуральных признаков................................................70

4.2. Биологическая эффективность мноспоровых изолятов

F. culmorum К-4/7 в отношениии растений конопли посевной..................72

4.3. Оценка фитотоксичности штамма F. culmorum К-4/7 на проростках ячменя и пшеницы........................................................................76

5. Влияние гербицидов различных химических групп на эффективный штамм F. culmorum К-4/7...............................................................80

5.1. Динамика прорастания спор штамма F. culmorum К-4/7 при воздействии различных концентраций гербицидов................................80

5.2. Динамика скорости роста штамма F. culmorum К-4/7 при воздействии различных концентраций гербицидов................................89

6. Совместное использование биологических агентов и химических препаратов для борьбы с коноплёй..................................................

6.1. Биологическая эффективность однократного применения штамма F. culmorum К-4/7, гербицида Хармони, СТС (750 г/кг) с

ПАВ Тренд-90, Ж (900 г/л) и их комбинаций в отношении конопли посевной в вегетационных опытах..................................................Ю1

6.2. Биологическая эффективность двукратного применения штамма F. culmorum К-4/7, гербицида Хармони, СТС с ПАВ Тренд-90, Ж

и их комбинаций в отношении конопли посевной в

105

вегетационных опытах..................................................................iUJ

6.3. Биологическая эффективность последовательного применения гербицида Хармони, СТС и штамма F. culmorum К-4/7 для подавления растений конопли посевной в

вегетационных опытах..................................................................Ю8

6.4. Биологическая эффективность применения двух препаративных форм на основе штамма F. culmorum К-4/7 в полевых условиях

111

против конопли посевной..............................................................111

6.5. Биологическая эффективность применения штамма

F. culmorum К-4/7 отдельно и в комбинации с гербицидами против конопли дикорастущей в Саратовской и

Ростовской областях....................................................................^^

1 97

Выводы........................................................................................

1 ЧП

Практические рекомендации..............................................................

Список использованной литературы Приложение...............................

Введение

Употребление наркотиков - одна из острейших проблем современности. С каждым годом в мире возрастает количество наркозависимых людей, увеличиваются незаконные площади наркотикосодержащих растений и расширяется сеть наркотраффика. Поиск путей и создание систем контроля растительности, содержащей наркотические вещества, становятся задачами

первостепенной важности.

Распространение наркомании привело к необходимости широкой борьбы с ней. Одним из методов этой борьбы является уничтожение посевов и дикорастущих растений, из частей которых путем переработки получают наркотики растительного происхождения. К наиболее распространенным наркотикосодержащим видам растений относится конопля.

История земледелия свидетельствует о том, что в борьбе с нежелательной растительностью использовались истребительные методы. Разработка гербицидов относится к большим достижениям науки. В настоящее время химический метод борьбы с сорными растениями занимает ведущее место, и с каждым годом количество применяемых гербицидов возрастает.

В последнее десятилетие ведутся работы по улучшению и расширению ассортимента гербицидов. Менее эффективные препараты заменяются более эффективными, высокоселективными и безопасными для окружающей среды. Совершенствуются и технологии применения гербицидов. Для уменьшения опасности повреждения культуры необходимо хорошо подготовить почву, правильно выбрать сроки обработки, учесть погодные условия. Считается целесообразным применять 2-3-кратное опрыскивание низкими нормами вместо однократной обработки большими нормами применения гербицидов.

Большие перспективы имеет биологический метод борьбы с нежелательной растительностью путем использования фитопатогенных микроорганизмов и фитофагов. Кроме «экологической причины», разработке этого метода уделяют большое внимание еще и потому, что систематическое

использование одних и тех же гербицидов приводит к образованию устойчивых к ним популяций сорных растений. Биологические средства в ряде случаев можно использовать в районах, где применение гербицидов ограничено.

В связи с вышесказанным, целью работы является биологическое обоснование использования гербицидов и фитопатогенного гриба Fusarium culmorum (W.G.Sm.) Sacc. var. culmorum для подавления растений конопли.

В соответствии с указанной целью работы были поставлены следующие задачи:

• разработка и совершенствование ассортимента химических средств борьбы с растениями конопли;

• оценка биологической эффективности подавления растений конопли химическими средствами;

• получение моноспоровых изолятов Fusarium culmorum и оценка их патогенности на растениях конопли в лабораторных модельных опытах;

• оценка влияния гербицидов на высокоактивный изолят F. culmorum К-4/7-,

• оценка эффективности раздельного, совместного и последовательного применения химических и биологических средств контроля конопли;

• разработка регламентов применения химических и биологических средств контроля конопли.

1. Обзор литературы

Распространение наркомании привело к необходимости широкой борьбы с ней. Одним из методов этой борьбы является уничтожение посевов и дикорастущих растений, из частей которых путем переработки получают наркотики растительного происхождения. К наиболее часто употребляемым для этой цели в России видам растений относится конопля.

1.1. Описание растений конопли

Род конопля (Cannabis) относится к семейству коноплевых (<СаппаЪасеае). Впервые описан Диоскоридом в 60 году н. э. В настоящее время выращивание строго регламентируется в большинстве стран мира с целью предотвращения распространения наркотиков.

1.1.1. Морфологические особенности растений конопли

Конопля - однолетнее двудомное растение, большей частью встречается в виде мужских и женских особей. Однодомные формы редки и представляют скорее исключение. Показано, что одна половая форма превращается в другую под воздействием различного рода физиологически активных веществ (ауксины) и даже такого простого вещества, как оксид углерода. У конопли чётко выражены морфологические различия между мужскими и женскими особями.

Корень конопли стержневой, проникает на глубину 1,5-2 м. Основная масса корней развивается в слое до 40 см. Корни мужских растений по массе в 2-3 раза меньше женских. Стебель прямостоячий, простой, реже ветвистый, внизу округлый, в верхней части шестигранный, желобчатый, покрыт железистыми волосками, от 1,5 до 6 м высотой. Листья длинно-черешчатые, нижние — лапчато-сложные с 5-7 (редко 9) узкими зубчатыми по краям листочками; верхние — трёхлопастные или цельные. Междоузлия длинные.

Нижние листья расположены супротивно, верхние — поочерёдно. При листе

развиты два свободных прилистника.

Цветение конопли начинается в августе — сентябре. Сигналом для начала цветения служит значительное удлинение тёмного времени суток. Цветки однополые, ветроопыляемые (Блинова, 1990).

Мужские соцветия (сложные кисти или метёлки) помещаются на боковых ветвях или верхушке стебля; женские сжато-колосовидные соцветия

развиваются в пазухе листьев.

Мужские цветки пятерного типа, зеленовато-жёлтого цвета, с пятью тычинками, несущими длинные пыльники с большим количеством пыльцы. Женские цветки состоят из однолиственного покрова, пестика с одногнёздной завязью и двумя нитевидными перистыми рыльцами.

Зародыш согнутый, семя без белка. Плод — двустворчатый орешек светло-серой окраски, часто с мозаичным рисунком. Диаметр плода 2-5 мм. Масса 1000 семян 9-22 г (Губанов, Киселёва, Новиков, 2003).

1.1.2. Область распространения и применение

Область распространения конопли очень обширна и занимает практически всю Северную Евразию. Она достаточно широко культивируется и легко дичает. Поэтому трудно выделить ее естественный ареал, который простирается от Кавказа до Монголии, от Западной Сибири до Гиндукуша и Гималаев. Центр происхождения конопли - центральная и западная Азия. Растение введено в культуру человеком в незапамятные времена и играет важную роль в жизни человека до сих пор. Даже в 60-х годах XX века конопля занимала 3-е место среди прядильных растений после хлопчатника и льна.

К началу XX века конопля возделывалась повсеместно как техническое растение, из лубяных волокон которого изготавливают верёвки, шпагат, канаты, редину, холстину, суровьё, мешковину. Отходы прядильного производства — пакля — применяется для конопачения и упаковки. Жмых (но не зелёная масса) используется на корм скоту. Солома ценится как подстилка

для скота, потому что хорошо впитывает влагу. Семена содержат масло, используемое в пищевой и лакокрасочной промышленности.

И в XXI веке на севере (до 45° северной широты) конопля используется как текстильное, пищевое и отчасти техническое (масло) растение. На юге, в основном в Азии (Китай, Северная Индия, Пакистан, Афганистан и Турция), а в настоящее время также в субтропических областях Северной и Южной Америки растение культивируется, в основном, как источник наркотиков (Губанов, 2003). Еще древние греки выявили наркотические свойства конопли и готовили из семян особый напиток, называвшийся упяеувтц; (буквально —

утоляющий страдания).

В настоящее время конопля приобрела всемирную популярность как источник широко распространённого так называемого "легкого наркотика", поэтому её возделывание сейчас проводится под контролем, а дикорастущие заросли уничтожаются (Давидян, 1965).

1.1.3. Наркотические продукты переработки конопли

Применение конопли как одурманивающего средства имеет тысячелетнюю историю. Об употреблении наркотиков из конопли свидетельствуют древние греческие, китайские и индийские книги, написанные в 400-500 годах до нашей эры.

Источником галлюциногенов в конопле являются производные дибензипирана, которые называются каннабинолы, из которых наркотическим действием обладает в основном тетрагидроканнабинол (ТГК). Это смолистое вещество с резким специфическим запахом.

К наркотикам, которые приготавливаются из конопли, относятся марихуана (до 6% ТГК), гашиш (до 12% ТГК) и гашишное масло (20-60% ТГК). Для производства наркотиков используются верхушки женских растений конопли, смола и пыльца растений. Марихуана - это высушенные и измельченные верхушки и листья женских растений конопли. Гашиш изготавливается из смолы и пыльцы растений конопли в период цветения.

Верхушки конопли разминают до появления смолы и затем, смолу и перетертые остатки растений прессуют в плитки. Гашишное масло получают путем экстракции тетрагидроканнабинола из растений конопли различными

растворителями или жирами.

Каннабиноиды легко всасываются в организм человека при курении, достигая максимальной концентрации в крови через 10-30 минут. При пероральном введении, из-за плохой всасываемости, концентрация ТГК в крови нарастает медленно и достигает максимальных значений через 1,5-2 часа. Эффект от приема наркотиков длится 2-3 часа (Давидян, 1965, Тимонин, 1978).

1.2. Химические средства борьбы с растениями конопли

Борьба с нежелательной растительностью, к которой относятся и наркотикосодержащие растения, имеет долгую историю. При этом наибольшее внимание уделялось борьбе с сорной растительностью. Самый простой и доступный метод контроля любой нежелательной растительности, а также первый в историческом плане способ ликвидации незаконных посадок наркотикосодержащих растений - механический метод. В течение десятилетий он применялся со значительной эффективностью и до сих пор применяется для ликвидации незаконных посевов. К несомненным достоинствам этого метода можно отнести как полное искоренение нежелательных растений, так и отсутствие негативного влияния на окружающую среду. Вместе с тем, этот метод отличается высокой трудо- и энергоемкостью, а его результативность крайне зависима от имеющейся оперативной информации о местонахождении незаконных посевов.

Применение химического метода контроля наркотикосодержащих растений при помощи гербицидов началось с конца 60-х годов, в связи с успехами в области контроля сорной растительности. Открытие в середине XX века новых классов высокоэффективных, безопасных и относительно недорогих гербицидов подняло контроль нежелательной растительности на новый уровень. В настоящее время существуют системы борьбы с сорной

растительностью, основанные на использовании широкого арсенала химических средств (в 2011 году было разрешено применение около 400 наименований гербицидов на основе 100 действующих веществ) (Государственный каталог..., 2011). Система контроля нежелательной растительности при помощи химических гербицидов стала высокоэффективным приемом благодаря получению большого числа действующих веществ разного спектра действия. Для решения проблем накопления и превращения гербицидов в среде и организмах, снижения их отрицательного воздействия на окружающую среду постоянно ведутся исследования по улучшению и расширению ассортимента гербицидов, их модификации и органическому синтезу аналогов природных биологически-активных веществ. Менее эффективные препараты заменяются более эффективными, высокоселективными и безопасными для окружающей среды (Кудрявцев, Рожмина, Кабунин, 2007, Фокин, 2008).

При выборе химических средств для уничтожения конопли необходимо, прежде всего, учитывать длительную сохранность семян этого растения в почве и наличие мощного слоя кутикулы на вегетативных органах.

Знание химического строения, свойств, характера и механизма действия гербицидов позволяет выбрать из широкого ассортимента именно те препараты, которые в наибольшей степени подходят для решения вышеназванной задачи.

В зависимости от свойств, все существующие гербициды подразделяются на две группы: сплошного и избирательного (селективного) действия. Гербициды сплошного действия (например, Раундап) применяются, как правило, для уничтожения любой растительности в пару и на обочинах дорог. В посевах сельскохозяйственных культур используют гербициды избирательного действия. При их выборе учитывают устойчивость защищаемой культуры к препарату.

Избирательность гербицидов определяется физико-химическими и биологическими факторами. К физическим факторам относится характер

нанесения, контакт гербицида с поверхностью растения и его удерживание на поверхности. К биологическим - морфологические, физиологические и метаболические особенности растений. Морфологические особенности - это площадь листовой поверхности, форма листа, угол его наклона, характер поверхности листьев, размещение точек роста, корневая сист