Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ДЕЙСТВИЕ АМИННОЙ СОЛИ 2,4-Д НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯЧМЕНЯ, СОДЕРЖАНИЕ САХАРОВ В ВЕГЕТАТИВНОЙ МАССЕ И ЗЕРНЕ ПРИ ОДНОЛЕТНЕМ И МНОГОЛЕТНЕМ ПРИМЕНЕНИИ ГЕРБИЦИДА

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ДЕЙСТВИЕ АМИННОЙ СОЛИ 2,4-Д НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯЧМЕНЯ, СОДЕРЖАНИЕ САХАРОВ В ВЕГЕТАТИВНОЙ МАССЕ И ЗЕРНЕ ПРИ ОДНОЛЕТНЕМ И МНОГОЛЕТНЕМ ПРИМЕНЕНИИ ГЕРБИЦИДА"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

1:

На правах рукописи НЕБЫТОВ Виктор Георгиевич

УДК: 632.954 ; 547.917:633.16

ДЕЙСТВИЕ АМИННОЙ СОЛИ 2,4-Д НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯЧМЕНЯ, СОДЕРЖАНИЕ САХАРОВ В ВЕГЕТАТИВНОЙ МАССЕ И ЗЕРНЕ ПРИ ОДНОЛЕТНЕМ И МНОГОЛЕТНЕМ ПРИМЕНЕНИИ ГЕРБИЦИДА ' 06.01,04 — агрохимия '

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКЙА — 1985

иг. " /V.-: / С/ЛЛ-Ы^ '

. Диссертация выполнена на кафедре хими*№скйх средств защиты растений Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Зинченко В. А.

Официальные оппоненты; доктор биологических наук, .профессор Чкаников Д. И.; кандидат биологических наук, с, н.с. Пронина Н. Б.

Ведущее предприятие — НИИСХ Центральных районов Нечерноземной зоны.1

Защита диссертации состоится « Ж ■» \935 г

в «л? » часов и а заседании Специализированного Совета Д-120.35.02 (06.01.03, 06.01.04) в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, Тимирязевская ул., 49, корпус 8, сектор защиты диссертаций ТСХА, тел. 216-24-92.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан 11985 г

Ученый секретарь Специализированного Совета —

кандидат биологических наук, ' ■

доцент Л. А. Дорожкина

3 ¿Пч.

Актуальность проблемы. Решениями XXVI съезда КПСС н Продовольственной программой СССР поставлена задача — увеличить производство зерна до 250—255 млн. т. Одним из факторов увеличения урожая зерновых культур является применение минеральных удобрений, известковых материалов, химических средств защиты растений и, в частности, гербицидов, которые позволяют снизить потери урожаев от сорняков.

Несмотря на расширение и совершенствование ассортимента гербицидов, более 80% посевов зерновых культур подвергают систематически обработке гербицидами типа 2,4-Д на ряде репродукций культуры. В связи с этим является актуальным вопрос о влиянии гербицидов при систематическом многолетнем применении на защищаемые от сорняков культурные растения.

Известны приемы повышения эффективности гербицидов, определены особенности их селективного действия на культурные и сорные растения (Гунар И. И., Березовский М. Я-. 1953; Owerbeek I. van, 1964; Moreland L. E., 1967; Маштаков С. M., Деева В. П., Волынец А. П., 1967; Чкаников Д. И., 1973; Ashton F. М., Crafts A. S., 1973; Ладонин В. Ф., 1974; Груздев Г. С., 1975).

Однако до настоящего времени мало изучено селективное действие гербицидов при многолетнем применении на ряде репродукций культуры. Практически отсутствуют исследования о воздействии гербицидов на защищаемые от сорняков культурные растения при однолетнем и многолетнем применении 2,4-Д, а также о реакции культуры на эти же обработки гербицидом при различной обеспеченности растений элементами питания. , • *

Изучение действия многолетнего применения гербицидов на рост, развитие и продуктивность культурных растений даст возможность научно обосновать их эффективное применение на семенных и товарных посевах зерновых культур.

Цель и задачи исследования. Исследования проводились с целью изучения особенностей влияния многолетних обработок аминной солью 2,4-Д (2,4-ДА) на рост, развитие, продук*

HAV-J i.

f J— • - - ■ -

тивность, содержание п соотношение Сахаров в вегетативных и репродуктивных органах ячменя.

При проведении исследовании были поставлены следующие задачи:

1. Изучить влияние ампниой соли 2,4-ДА на ячмень Московский 121 при однолетних и многолетних обработках ряда репродукций культуры.

2. Исследовать влияние многолетних обработок аминной солью 2,4-Д на рост, развитие л продуктивность ячменя, выращиваемого при различных уровнях минерального питания.

3. Определить действие многолетних обработок 2,4-ДА па содержание, состав и соотношение Сахаров в вегетативных и репродуктниных органах ячменя.

4. Изучить влияние обработок 2,4-ДА на динамику содержания гербиннда в вегетативной массе и основные показатели качества зерна ячменя.

Экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с планом научных исследований кафедры химических средств зашиты растений ТСХА по теме, зарегистрированной в Госкомитете по науке и технике за № 81085526.

Научная новизна и практическая значимость работы за* ключается в том, что впервые были проведены исследования по принципиально новым схемам, позволившие выявить особенности действия 2,4-ДА на ячмень ир-и однолетнем и многолетнем применении гербицида.

Установлены различия в продуктивности ячменя при однолетнем и многолетнем применении гербицида, наиболее резко проявляющиеся в условиях, обеспечивающих высокую продуктивность культуры.

Впервые разделены и количественно определены отдельные сахара -в вегетативной ма-ссе и зерне ячменя при однолетнем и многолетнем применении гербицида.

Выявлены различия в содержании, составе и соотношении Сахаров в вегетативных и репродуктивных органах ячменя при однолетних и многолетних обработках гербицидом.

Разработана методика определения Сахаров в растениях с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии, позволяющая проводить разделение отдельных сахароз на адсорбиноино модифицированных диэтилендиамином сили ка гелях.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований переданы в НПО Моеоблсельхозхнмпя для использования при разработке научно обоснованных рекомендаций по применению гербицидов в условиях Московской области. Разработанная методика определения Сахаров использовалась в научных исследованиях кафедры физиологии растений ТСХА.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на йаучных конференциях ТСХА (1982, 1983 гг.). на заседаниях кафедры химических средств защиты растений. По теме диссертации опубликованы 4 статьи.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов ¡исследований и их обсуждения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 142 страницах машинописного текста и включает 37 таблиц и 4 рисунка.

Материал и методы исследований. В основу экспериментальных исследований были положены принципиально новые схемы многолетних опытов с гербицидами (Зинченко В. А., Таболнна Ю. П., 1975), которые позволяют сравнить реакцию ячменя на воздействие гербицидов при однолетнем и многолетнем применении в условиях данного вегетационного периода и на одной и той же репродукции культуры. Схемы поле> вых и вегетационных опытов представлены л а рис. 1.

Полевые опыты с ячменем Московский 121 проводились на опытном поле лаборатории генетики, селекции и семеноводства полевых культур.

■Почва опытных участков мощиодерновая, среднеподзолис-тая на моренном суглинке, характеризовалась следующими показателями: гумус по Тюрину 2,55%, доступный фосфор по Кирсанову — 25,1 мг/100 г почвы, обменный калий по Мае-ловой — 1-1,5 мг/100 г почвы, Нг — 1,01 м.-экв/100 г почвы, сумма поглощенных оснований — 11,4 м.-экв,/100 г почвы, степень насыщенности почв основаниями — 92%, содержание легкогндролизуемого аэота 5,5 мг/100 г почвы, рНка — 6.3.

Учетная площадь делянок 10—36 м2, повторность 4— 5-кратная. Расположение вариантов рендомизированное, а в опыте 1983 г, по методу латинского прямоугольника 4x4x2.

Опрыскивание растений ячменя проводили в фазу кущения 40%-ной аминной солью 2,4-Д из расчета 2 кг/га по препарату.

Учет засоренности проводили в 2 срока: через 12—15 дней после применения гербицида и за 2—5 дней до уборки урожая.

Вегетационные опыты проводили в условиях вегетационного домика кафедры агрохимии ТСХА при различной степени обеспеченности культуры элементами питания.

Ячмень выращивали в сосудах Митчерлиха, вмещающих о кг почвы. Для набнвки сосудов использовали почву с опытного поля лаборатории генетики, селекции и семеноводства полевых культур ТСХА, на котором проводили полевые опыты.

Одинарный уровень питания 1 NPK в вегетационных опытах 1982—1984 гг. (рис. 2) рассчитывался на величину лла-

'пируемого урожая 18 и 20 г зерна на сосуд с учетом коэффициентов использования питательных веществ из почвы и ■минеральных удобрений.

Для обеспечения уровня питания 1 МРК перед набивкой п сосуды вносили: в 1982 г. азота 0,75, фосфора 0,5, калия 0,5, в 15)83 г. — азота 0,7, фосфора 0,3, калия 0,6 и в 1984 г. — азота 0,9, фосфора 0,8, калия 0,7 г/сосуд в виде азотнокислого аммония, однозамещепного фосфата кальции и сернокислого калия.

На уровнях питания 2, 3 и 4 МРК дозы удобрений увеличивали соответственно в 2, 3 И 4 раза.

. . Опрыскивали растения в фазу кущения 40%-нон амшшой -солью 2,4-Д из расчета (2 кг/га по препарату). Повторность -опытов при закладке 10-кратная, к уборке 4—о-кратная. - , Методы анализов. Определяли сахара в свежей (в. день отбора проб) вегетативной массе и зерне ячменя — методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (Небы-тов В. Г., Калинин В. Л., Зннченко В. Л„ Давыдов В. Я., ■1984), крахмал л посевные качества семян по методикам ГОСТов. Химические анализы растений н почвы общепринятые {Плешков Б. П., 1976; руководство по анализам кормов, 1982; методические материалы госком-исснн по сортоиспытанию, 1972; ОСТ 46—10—76, ОСТ 46—52—76). Остаточные количества гербицида определяли газохроматографическим методом (Чкаников Д. И., Макеев Л. М„ Павлова Н. Н. и др., 1981).

Структуру урожая анализировали по методике госсортосе-тн, определяя в каждом варианте биометрические показатели 160—200 модельных растений в полевых и 60—80 растений в вегетационных опытах.

Результаты исследований подвергали статистической обработке (Гатаулнн Л. М., 1970; Доспехов Б. А., 1975).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Разработка методики определения Сахаров в растениях с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ)

В связи с тем, что методики для определения Сахаров методом ВЭЖХ разработаны в основном для определения Сахаров в пищевых продуктах, цель исследований состояла в том, чтобы подобрать наиболее полные способы экстракции Сахаров из растительных образцов и зерна, эффективной очистки экстракта от примесей. Учитывая, что силикагелн с привитыми с помощью химического модифицирования аминогруппами дороги, необходимо было исследовать возможность разделения Сахаров на гидроксилнрованных кремнеземах с исполь-4

Суперэлита

PdC. Í, Схекь VHcrorftínnx полоньтс опктоа

1978 I9BC 1981 1962 I96Ï

l-íKTa I penpo- 2 penpo- 3 penpo- petifO" дуклин лекции дукция лукик^ -

CO^ísg.

^ ссо: —£;ccü

^CÏQI■

■ ÜCCOO -

-caví oioio-

r^ax-coa "чшх:

JÎCIOÎCI tiiOic-a

— IUI. юг — lüia

irttli^1-1111

■IOICI

С.*-1; и та * r.inrn + ü.t-Д

Рис. ¿. Схскь. вггвтл'ионних опутп*

Ьериинты пс.-.евю; спьтоь;

С К 010 рык ЕЭКТЬ. CCVtiHG ДЛЯ IÎOCBEU

BereToi'.noïiribM опкт

Т08.? ГЛГ.Г, ■

I9&Î

К LO

1Ш

KÏIO

oíd:

CCC-GCJ

IIÎTI OIÜIÜ

7 У A :cí5i л-р

OlOIü, 5

ссринай

- utroi

— пин

— С IG ICI

COCVOl'G aaxoi inn;: (лошл

5егет:п:к01»шй опкт

ivgj- го*г:

гЬЪЪ УДСС^СЬИЙ Л'РУ. S л' ГК

Ввгетзцжснкьг опкт

гt\V:

I yjûCpcBit^

Nkt Л'гд

еоахс —

1ПГП --

0101ОС -

Ьариингь. onbîii ссоам^чвль-sieijoui О - Оеа-oCruecTKRi .Г - с ссряСогкой гсрС/шдом;' чкс^о зкачоз * raípí çceîseîc-.'«^? чкс.ту гет проведении сиьта. показано из каких

Buraûnîo». S3I-ÎK .ctsehs ддл no:ets.

риантам составила 7—II побегов, благоприятные условия созревания обеспечили высокий урожай (56—69 ц/га) в зависимости от вариантов опыта (табл, 1).

Таблица I

Влияние 2,4-ДЛ на продуктивность ячменя в полевых опытах 1980—1993 гг.

Показатели и вариант

№

ТА

5?

Среднее ¿а 4 года

ц/га

% к контролю

Урожайность в контроле, ц/га . Прибавка ц/га в контроле обра бога к:

однолетних .......

многолетник.......

периодических ......

К однолетним обработкам:

многолетних.......

периодических ......

К многолетним обработкам:

однолетних .......

' периодических ......

НСРм..........

62,3

+ ^

— 6.0 + 7;1

+¡12.4 + 0(7

+12.4 + 13,1 2.8

23,6

+ 3.9 + 3,9 + 6,0

+

О

+ 2,1 11-5

35,4

— 2,9 + -1,9

— 2,0

+ 7,8

+ 2,0

+ ад

2,1

зап

+ 7,0

+ 4-2 +

— 2,8 — <М

+ 2,8 + 2.7 2.0

3,9.8

+

— 0,7

+ ад

— 4,3 + 2,7

•и

7.0

100

+ 9.1 — 1.8 +15,8

—10,0 + 6,2

—10,0 + 17,9

Обработка аминнон солью 2,4-ДЛ уменьшила количество сорняков на 50—60% и их массу на 60—70%, что положительно сказалось на продуктивности культуры, В вариантах однолетней и периодических обработок была получена прибавка урожая 6,4 и 7,1 ц/га, тогда как в случае многолетних (трехлетних) обработок 2,4-ДА последовательных репродукций урожай снижался на 6 ц/га.

Определение коэффициентов вариации показателей габитуса и продуктивности ячменя показало существенные различия по вариантам, что указывает на серьезные внутрисорто-вые перестройки в количественном соотношении растений под влиянием обработок гербицидом. Так многолетнее применение гербицида привело к увеличению процента низкорослых растений — с 8,8% в контроле до 40% при трехлетних обработках, тогда как при однолетней обработке их количество уменьшилось до 2,3%. Под влиянием гербицида уменьшался процент растений с высокой обшей л продуктивной кустистостью. Доля ра-стений с большим числом развитых колосков в колосе (более 20 штук) уменьшалась при однолетнем применении 2,4-ДЛ на 41,5%, а при многолетнем на 60%.

Математическая обработка урожайных данных методом дисперсионного анализа трежфакторного опыта показала, что б

существенным было влияние на урожайность I, 2, 3 лет обработок 2,4-ДЛ и их взаимодействие.

■Крайне неблагоприятные условия вегетационного периода 1981 г. отрицательно сказались на росте и развитии ячменя. ■Температура воздуха в нюне и в I—II декадах июля была выше среднемноголетней и привела к быстрому созреванию ячменя. Обработка 2,4-ДЛ на 87—90% снизила массу сорняков и способствовала получению одинаковой (3,9 ц/га) прибавки урожая как при однолетнем, так и при многолетнем применении, тогда как в варианте периодических обработок она была существенно больше и составила 6,0 и/га. Последнее происходило за счет увеличения продуктивной кустистости, числа развитых колосков в колосе и массы 1000 зерен.

Условия вегетационного периода 1982 года были ,близки к срсднемноголетним, урожай ячменя в опыте составил 30— 40 и/га. Опытный участок оказался засоренным п основном видами, устойчивыми к 2,4-ДА, в связи с чем обработка гербицидом оказалась неэффективной и проявилось отрицательное действие ее на продуктивность культуры. Однолетняя обработка 2,4-ДЛ вызывала снижение урожая на 2,9 ц/га, многолетние на 4,9 ц/га по сравнению с контролем (табл. 1). Периодическое применение 2,4-ДЛ приводило к увеличению доли высокорослых растений, с большей продуктивной

Таблица- 2

Вариация элементов структуры урожая ячменя Московский 121, Полевой опыт IftSfi г. (доля растений, %)

Показатели структуры урожая Интервалы групп Шиф >ы вариантой опыта

00000 QOOttli ¡111IV iomi 01010

Высота растений, см до 85 85-90 более 90 за,'!; 35,6 aw 662» 22,5* IV« 54,4зб 40,6» 6 5,0" б 18,7» 23,1 ®в 33,8«

Продукта« а я кустистость, шт. - АО 3 3-5 более 5 41,1 42,4 16,0 64.1» 27.5" 8,4" 46,9« 34.7 1^46 -зи«6 36,4« 31,»аб 32,0« 31..2»6

Длина колоса, см до 7.0 7,0—ад более Н5 20,0 63.1 16,9 -10.6* 47,5» Д 1.9 зад» 43Д» 17.5 R4»« 43,1 «в 6,9 »в 594« 33.7«с

Число колосков в колосс, шт. до 20 20—25 болей 25 1G.0 72 2 lit» 16,5 77,0 6j5 LTJS 72.3 1<U 6.7» еадв 26,0« « 70.7 22,0«

Существенно при уровне вероятности 0,05: а — по сравнению с контролем (ОООЗД);

б — по сравнению с вариантом однолетней обработки 2,4-ДЛ (00001); аб — по сравнению с 00000 и ООООЬ

кустистостью, с большей длиной колоса и с большим числом развитых колосков в колосс (табл. 2).

Весна вегетационного периода 1983 года была засушливой. В первых трех декадах мая осадков выпало в 3—11 раз меньше' среднемноголетнего. Рост ячменя происходил медленно, а развитие ускоренно. В начале июня прошли обильные дожди, ускорившие рост и развитие ячменя и способствовавшие высокой эффективности гербицида, который снизил массу сорняков почти в 8 раз.

Во всех случаях применение гербицида привело к получению существенных прибавок (4,2—7,0 ц/га), однако при многолетнем применении 2,4-ДЛ была нолучена прибавка на 2,8 ц/га меньшая, чем при однолетнем.

В среднем за 4 года в полевых опытах однолетние обработки 2,4-ДЛ увеличивали урожайность зерна ячменя на 3,6 ц/га, периодические на 6,3 ц/га, а многолетнее систематическое применение гербицида на 3—6;репродукциях культуры, несмотря на уничтожение сорняков, не приводило к повышению урожайности (табл. 1). Необходимо отметить, что наибольшие различия в урожайности ячменя при однолетних и многолетних обработках гербицидом наблюдались в годы. с высокой продуктивностью культуры (1980 и 1983 гг.). Если однолетние обработки позволили получить но сравнению с контролем прибавку зерна 9,1%, периодические •15,8%, то многолетние снизили урожайность на 1,8%, то есть прибавки практически не было. При многолетних обработках урожайность ячменя уменьшалась на 10% по сравнению с однолетними и на 15% по сравнению с периодическими.

Периодические обработки приводили к повышению урожайности на:6,2% по сравнению с однолетними и на 17,9% но сравнению с многолетними обработками.

Расчет экономической эффективности показал, что однолетние и периодические обработки ячменя 2,4-ДЛ при высокой окупаемости дополнительных затрат (7,7 и 9,9 руб.) приводили к снижению себестоимости продукции и повышению рентабельности возделывания культуры на 10 и 21%. В случае многолетних-обработок-ряда репродукций затраты на применение гербицида не окупались, себестоимость продукции увеличивалась на 0,3 руб., рентабельность возделывания ячменя снижалась на 6%.

В полевых условиях продуктивность растений определяется (почвенно-климатическими' условиями года и зависит не только от непосредственного возделывания гербицида на культуру, но и степенью конкуренции сорняков, количество и видовой состав которых различны по годам.

Чтобы выявить непосредственное действие гербицидов на ячмень при одно- и многолетних обработках, мы провели се-.8

рию вегетационных опытов, для закладки которых семена орали с соответствующих вариантов полевых опытов.

Результаты подтвердили основные закономерности, отмеченные в полевых опытах. Наиболее четкие различия по вариантам обработок гербицидом были отмечены в условиях, способствующих проявлению высокой продуктивности культуры (опыт 1983 г.).

В среднем за 3 года в вегетационных опытах без сорняков масса зерна-снижалась (на 5%) только под влиянием многолетних обработок 2,4-ДА как по сравнению с контролем, так и по сравнению с однолетними обработками, которые практически не влияли на массу зерна.

Периодические же обработки приводили к увеличению массы зерна на 4,1% по сравнению с однолетними и на 14,5% по сравнению с многолетними обработками.

Таким образом, в наших опытах как полевых, так н вегетационных действие 2,4-ДА на ячмень зависело ог. обработок им предшествующих репродукций, что не согласуется с полученными ранее данными Филлипенко И. А. (1957, 1961), Желенцовым И. А. (1971, 1975), Прищепа И. А. (1984). Это объясняется тем, что опыты проводились по разным схемам. Примененные в наших опытах оригинальные схемы позволили обнаружить новые закономерности в действии гербицидов; которые необходимо учитывать при разработке " научно обоснованных систем применения гербицидов на семенных и товарных посевах;

Действие многолетних обработок аминнон солью 2,4-ДА на продуктивность'ячменя, выращиваемого при различных; условиях минерального питания

Ранее было показано, что разница в действии гербицида при однолетних и многолетних обработках была тем очевиднее, чем выше продуктивность культуры. Но в опытах, проводимых в разные годы, различной была не только конечная масса полученной продукции, но и условия ее формирования (климат, засоренность и т. п.). Чтобы получить разную продуктивность культуры при одних и тех.же условиях, ячмень выращивали..!) вегетационных опытах без сорных растений; на разных уровнях минерального питания. Необходимо было выяснить, как проявляется действие одно- и многолетних обработок 2,4-Д на ячмень при внесении минеральных удобрений. Уровни питания в наших опытах подбирались с таким/ расчетом, чтобы наряду с оптимальным обеспечением расте-. ппй основными элементами минерального питания, создать; условия явного недостатка и избытка их, поскольку потенциальные различия растении, обеспечивающие устойчивость'.

к неблагоприятным факторам среды, наиболее, отчетливо проявляются, в экстремальных условиях.

Различия в продуктивности культуры по годам (табл. 3) объясняются особенностями вегетационных периодов, разным посевным материалом, почвой и внекорневыми подкормками.

Математическая обработка данных по всем опытам показала существенность изменений массы зерна под влиянием удобрений, гербицидов и значимость взаимодействия этих двух факторов.

Таблица 3

Действие 2,4-ДА на продуктивность ячменя Московского 121, выращиваемого при различных уровнях минерального пнтаккя.

Вегетационные опцгы 1982—1ЭН4 гг.

Варианты Масса зерна, г/сосуд Среднее за 3 г.

1982 19&Э 1964 г/сосуд % к контролю

Контроль (без обработки) Обработки гербицидом: однолетние ......

многолетние.....

периодические . . , ,

Контроль (без обработки) Обработки гербикшом: однолетние ......

многолетние.....

Контроль (без обработки) Обработки гербицидом: однолетние ......

многолетние.....

периодические ....

НСРс*........

Без удобрений

ад V

0.4 9.0 9,0

8.4 6.4 8,0

9,в 9,1 О**

3 НРК . 14.2

( ЫРК

17.3 26,8 22 4 22,2

'18.5 26,1 22$ .22,5

|1.в.7 23,2 аца 21Л

22,0 24,8 21,9 22;9

лад

$9

ад №

100

101

96 «103

20.4 19.0 17.9 [ 100

22.7 22.8 19,5 ■109

19,7 2(Ш >17.2 96

2« , -ш,

0,6 | 1.4 — —

. В условиях опыта 1982 г. отрицательное действие гербн-11НДов на массу зерна проявлялось при недостатке основных элементов питания и при их избытке (3 МРК), положительное — при оптимальном уровне питания (1 №РК)- В последнем случае периодические обработки обеспечили более высокую продуктивность, чем однолетние обработки. Различия в Ю

действии между однолетними н многолетними обработками проявились только на избыточном уровне питания.

В опыте 1983 г. получены более высокие прибавки зерна от минеральных удобрений, чем в опыте 1982 г., потому что ячмень в период вегетации 3 раза подкармливали комбинированным водорастворимым удобрением «Вуксал» из расчета 0,1 >]РК. соответственно уровням питания. Одинарный уровень питания и проведение подкормок обеспечили высокую для вегетационных опытов продуктивность ячменя 26,8 г/сосуд. Масса зерна увеличилась в 3,9 раза по сравнению с неудобренным вариантом. В этих условиях сказалось отрицательное действие всех обработок 2,4-ДЛ и особенно многолетних. Однолетнее и периодическое применение гербицида снижало массу зерна на 3,8%, а многолетнее — на 14%. Под влиянием гербицида снижалась общая к продуктивная кустистость, увеличивалось отношение массы соломы к массе зерна.

В вариантах неудобренных л избыточного уровня питания проявилось положительное влияние однолетних, периодических и в меньшей степени многолетних обработок. В вегетационном опыте 1984 г. была взята более бедная элементами питания почва с лесной опытной дачи ТСХЛ. Под действием удобрений на одинарном уровне (1 МРК) масса зерна увеличилась в 2,3 раза, па четырехкратном уровне питания только в 2 раза, хотя масса соломы увеличилась более чем в 2 раза. В случае выращивания ячменя без удобрений и на уровне 1 ¡ЧРК гербицид существенно снижал массу зерна при многолетних обработках, а при избыточном уровне питания масса зерна увеличивалась на 20% при однолетних и на 29% при периодических обработках.

• В среднем за 3 года масса зерна под влиянием многолетнего применения 2,4-ДА при недостаточном уровне питания уменьшалась на 12%, при оптимальном (1 ^К) — на 5%, тогда как однолетние обработки не изменяли ее, а периодические увеличивали на 3%. При избыточном уровне литания однолетние и периодические обработки 2,4-ДА увеличивали массу зерна ячменя на 9 и 11%, а многолетние — снижали ее на 4%. Следовательно, действие 2,4-ДЛ на продуктивность ячменя зависело от уровня питания и от обработок гербицидом ряда предшествующих репродукций культуры.

Полученные результаты о действии на ячмень однолетних обработок'2,4-Д при различных уровнях питания, согласуются с полученными ранее Багаевым В. Б. (1972) в опытах с кукурузой. Новыми являются данные о различиях в продуктивности ячменя, обрабатываемого гербицидом впервые и после многолетних обработок предшествующих репродукций.

* Действие многолетних обработок 2,4-ДА на содержание н состав Сахаров в вегетативных и репродуктнвныхорганах ячменя

■ : Определение Сахаров В'листьях, стеблях, колосьях и зерне ячменя показало, что действие аминной соли 2,4-Д на содержание и отношение Сахаров проявлялось в первые дни после обработки'гербицидом, прослеживалось в течение всего, вегетационного периода и обнаруживалось н зерне. Направленность и размах колебаний значительно зависели от особенностей опытов и вегетационных периодов, однако можно отметить некоторые обшие закономерности.

В вегетационном опыте (1979 г.) через день после обработки гербицидом в надземной массе ячменя снижалось содержание глюкозы,: фруктозы, и сахарозы почти вдвое, увеличивалось отношение моносахаров к олигосахарам. Через 9 дней после обработки 2,4-ДА отношение моносахаров к олигосахарам в контроле составляло 9,7, при однолетней обработке 23,6, а при многолетних возрастало до 121,3 (табл. 4).

Таблица 4

Действие 2,4-ДА на содержание Сахаров в вегетативной массе ячменя Московский 12|

■ . (d % на абсолютно сухую массу);

Вегетационный опыт 1979 г.

ш га ь Гъ* я о Ь. О си 3 сз и CQ « ÍL s g-

•Q* аг s ~ Я та d Эпо i—i ■ О * 1-н * Сн е ч 3 и я ¿1 Ч я « «й . ■ 2 О «í i ■ >*о U * 5 * о » q ч ^ fl 2 ° í я к 5 ® « с§*3 <Я О Я С * »i п О ÍJ

Через сутки после применения гербицида

ООО' LOt QJ&2 U0 3.2С 0,17 19.2 ЗД8

0CS1 О.Зв 0.49 1,15 2,02 0,05 33.7 2.0S

■111 Q49 054 Г.15 2,18 о,са 36.3 2,24

101 Q.42 (1.47 .0.83 1,72 ало 17.2 1,83

«10 н.оа 0,00 0,61 2,59 0,12 21,6 2.71

Через 9 суток после применения гербицида

осо а.то 0,« ■ 2.42 0.25 9,7 2,-67

Ш1 1:М. 1.40 . 1,09 4.М (1;17 2Я6 4.21

ш 1,23 • 0,97 ' 3.6-4 0,03 ■I2U 3,67

101 ÍJ3 1,63 0.91 4,30 0.17 4,47

010 0.03 азз . дди 0.23 12,3 3,07

Снижение содержания Сахаров отмечалось и в колосьях ячменя. Так в опыте. 1983 г. в колосьях ячменя контрольных-

растений в фазу цветения сумма Сахаров составила 9,23%', после однолетней обработки 2,4-ДЛ — 8,57%, а после многолетних обработок 7,92%. Причем снижение происходило за счет уменьшения содержания сахарозы (с 3,24 до 2,83% и 1,97% соответственно по вариантам), тогда как содержание моносахаров не изменялось. К периоду восковой спелости в зерне ячменя с обработанных гербицидом вариантов содержание суммы Сахаров было почти в 2 раза меньше, чем п контроле, при этом уменьшалось содержание фруктозы, глюкозы и сахарозы.

В полевом опыте 1982 г. в фазу цветения ячменя в колосьях изменялось отношение моносахаров к олнгосахарам, причем более значительно в вариантах многолетних обработок (табл. 5).

Таблица 5

Содержание Сахаров в колосьях ячменя .Московского 121 в фазу цветения (в% на абсолютно сухую массу). Полевой опыт 1980 г. (сл — следы)

« о я •©•к — о. — г, 3 р « О ^ >1 е- Глюкоза в . о & сч " Я е-а о с. ч X п о вгГ м О м ч Раффиноза я V ° * й* к 5 • - иЦря Я Я Ё " О Я к 3 й « о Я <=. ? 5 о 3

ооооо 3,00 зда 6.09 С.1 сл ад 6,97

ТОМ*] 3,07 4.31 7,38 0,-Ш сл сл ад

мам 2,73 2,72 0;16 сл сл 342 5,63

10101 2,92 2,89 5,81 0,53 сл сл 11,0

Ко премени полного созревания зерна различия по вариантам сглаживались и можно отметить лишь тенденцию к снижению суммы Сахаров под влиянием обработок гербицидом {табл. 6).

Обеспеченность растений элементами питания оказывала существенное влияние на- содержание Сахаров и изменение их под действием гербицидов. Так в опыте 1983 г. при недостатке элементов питания в почве обработка 2,4-ДА уменьшала содержание суммы Сахаров (фруктозы, глюкозы* и сахарозы), а через 20 дней содержание их по вариантам выравнивалось. На оптимальном уровне питания снижение Сахаров под влиянием гербицида наблюдалось в первые дни' н через 20 дней сменилось их увеличением, В надземной массе ячменя сумма Сахаров в контроле составила 1,02%, при однолетней обработке — 2,88%, а при многолетней —: 2,34%.

При избыточном уровне питания сумма Сахаров умень-

Таблица б

Действие 2,4-ДА на содержание Сахаров в зерне ячменя Московского 121

(в % на абсолютно сухую массу). Полевые опыты 1980—'1980 гг.

Шифр ■ вариантов Фруктоза * Глюкоза Сахароза Мальтоза Раффиноза Сумма Сахаров

Полевой опыт 1980 г.

ООО 0,10 0,36 ' 0,95 0,36 0,22 2,02

001 0)14 0,34 0,85 0,25 0,16 1,7-4

Ш ЗД5 031 0(79 0,26 015 1,66

101 она оде 087 ОЭТ 016 1.77

100 Q.St 052 0,13 023 0Д9 1.31:

Полевой опыт 1981 г.

0000 01Q 022 0.60 0,11 0.47 >1,50

0001 . 0.14 0.26 0,7в 0.13 0,34

l.lll 1 0.10 OÍS i о.ш OjH ОуЗЭ 1,46

0101 <ua 0,31 0j63 0,13 0,35 1.54

1010 0,13 0Д1 0.72 0,Э2 0,43 1,9в

Полевой опыт 1982 г.

00000 o^s : 1.05 0,24 0,34 009 2^8

00001' 0,98 0,19 0.27 0,10 1.99

lililí 0,43 0;9б 0,13 0fS8 0,07 ■1.86

10101 0,4« 1,09 ' 0,25 0,28 0,10 23

01010 0,51 -1,17 ОЭ* 0,30 <N11 •2,33

) Полевой опыт 19S3 г.

' оооооо азе "Оба 0,66 0,95 0,27 л ал

OODOOl' 0,60 0,88 0,25 0,80 019 2,73

ниш 0.43 . aso ' 0,26 0.&0 0,19 2.18

010101 0)13 ол« ! 1,07 a&s 0,19 2,45-

010100 021; азе ■ 0,51 075 0,27 2,12

шалась только в варианте многолетних обработок гербицидом. В этих условиях: при однолетнем применении 2,4-ДЛ была получена существенная'прибавка массы зерна, а при многолетнем этого не .происходило.

■ ' Следовательно, изменения под влиянием 2,4-ДА в содержании н соотношении1 Сахаров в вегетативной массе и формирующемся колосе ячменя свидетельствуют о том, что при многолетних-обработках ячмень испытывал более сильное воздействие, чем' при однолетних обработках. Снижение накопления Сахаров;в колосьях и.зерне могло оказать влияние на развитие последующей репродукции ячменя, о чем свидетельствуют различия в продуктивности и реакции на удобрения при однолетних и: многолетних обработках гербицидом.

Влияние обработок 2,4-ДА на качество ячМенЯ и динамику гербицида в вегетативной массе

Проведенные нами исследования в полевых опытах показали, что обработки амннной солью 2,4-ДЛ не оказали существенного влияния на содержание в зерне белка, крахмала, азота, фосфора, калия и пленчатость зерна ячменя. Семена ячменя характеризовались высокой энергией прорастания (90—95%) и всхожестью (94—98%), различий по вариантам опыта отмечено не было. Через 20 дней после опрыскивания остаточные количества 2,4-ДЛ в листьях и стеблях (нолевые опыты 1980, 1981 гг.) и суммарно в вегетативной массе ячменя (полевой опыт 1983 г.) обнаружить не удавалось. Остаточных количеств гербицида в зерне гакже найдено не было.

Выводы

1. Продуктивность ячменя Московского 121 при многолетних обработках аминиой солью;2,4-Д ряда репродукций снижалась по сравнению с однолетними обработками, что сопровождалось угнетением роста и накопления сухой массы, изменениями в содержании и соотношении Сахаров в вегетативных и репродуктивных органах ячменя л в уменьшении доли высокопродуктивных растений.

2. Различия в действии на ячмень однолетних и многолетних обработок зависели от особенностей вегетационного периода, количества и видового состава сорняков, интенсивности в развитии растений к степени реализации потенциальной продуктивности сорта. Как и полевых, так- и в вегетационных опытах наибольшие различия в урожайности ячменя при однолетних и многолетних обработках 2,4-ДА наблюдались в условиях, обеспечивающих высокую продуктивность культуры.

3. В среднем за 4 года (1980—1983 гг.) на засоренных посевах ячменя однолетние обработки 2,4-ДЛ приводили к увеличению урожайности на 3,6 ц/га (9,17а). периодические (через год) на 6,3 и/га (15,8%), а многолетнее применение гербицида на шести репродукциях культуры, несмотря на уничтожение сорняков, не приводило к повышению урожайности. Многолетние обработки 2,4-ДЛ снижали урожайность ячменя на 10% по сравнению с однолетними и на 15% по сравнению с периодическими обработками. Периодические же обработки 2,4-ДЛ приводили к повышению урожайности на 6,2% по сравнению с однолетними и на.17,9% по сравнению с многолетними.

4. В- среднем за 3-года в условиях вегетационных опытов', исключающих влияние сорняков, масса зерна при однолетних обработках не изменялась, а при многолетних снижалась. .По сравнению с многолетними обработками масса зерна возрастала прн однолетних обработках на 12,5%, а при периодических на 14,5%.

5. Однолетние и периодические (через год) обработки яч-.меня 2,4-ДА прн высокой окупаемости дополнительных за-.трат (7,7 и 9,9 руб.) приводили к снижению себестоимости .1 ц продукции (на 0,4 и 0,9 руб.) и повышению рентабельности возделывания культуры на 10 и 21%. В случае многолетних обработок ряда репродукций ячменя затраты на применение гербицида не окупались, себестоимость I ц продукции увеличивалась на 0,3 руб., рентабельность возделывания культуры снижалась на 6%.

6. В вегетационных опытах отчетливо проявилось, что дей-•ствие 2,4-ДА на продуктивность ячменя зависело от уровня питания и от обработок гербицидом ряда предшествующих репродукций культуры. В среднем за 3 года при недостаточном и оптимальном уровнях питания многолетние обработки 2,4-ДА снижали массу зерна на 12 н 5%, тогда как однолетние обработки не изменяли, а "периодические несколько увеличивали ее. При избыточном уровне литания однолетние и периодические обработки гербицидом увеличивали массу* зерна на 9 и 11 %; а многолетние снижали ее.

7. Обработки а минной солью 2,4-Д не оказывали существенного влияния на посевные качества семян ячменя и на содержание в зерне белка и крахмала. Остаточных количеств гербицида в зерне не обнаруживалось.

- 8. Действие обработок, 2,4-ДА на содержание и соотношение Сахаров проявлялось впервые дни после обработки, прослеживалось в течение всего вегетационного периода вплоть до созревания зерна. Направленность и размах колебаний в значительной степени зависели от особенностей вегетационного периода. В надземной массе ячменя после обработки 2,4-Д снижалось содержание фруктозы, глюкозы и сахарозы, увеличивалось отношение моносахаров к олнгоса-харам и в большей степени прн многолетних обработках. В формирующемся колосе отмечались те же основные закономерности, но менее выраженные, а сумма сахаров уменьшалась за счет сахарозы. В зерне ячменя восковой спелости под влиянием гербицида уменьшалось содержание фруктозы, глюкозы и сахарозы, но к периоду полного созревания ячменя различия по вариантам сглаживались, и можно заметить лишь тенденцию к снижению суммы Сахаров при применении 2,4-Д.

:1б

Предложения производству

1. При разработке научно обоснованных рекомендаций применения аминной соли 2,4-Д на семенных и товарных посевах необходимо учитывать снижение продуктивности культуры и эффективности применении гербицида при многолетних обработках ряда репродукций, в связи с чем в условиях, обеспечивающих высокую продуктивность ячменя, следует избегать ежегодных обработок 2,4-ДА последовательных репродукций культуры н проводить обработки через год, используя агротехнические меры борьбы с сорняками или чередуя обработки гербицидами различных химических груши что обеспечивает повышение хозяйственной и экономической эффективности гербицида.

2. При определении Сахаров в растениях методом ВЭЖХ предлагается проводить разделение Сахаров на адсорбционко-модифнцнровамных днэтнленднампном енликагелях Лихро-сорб Си 60 (Мерк) и Силасорб 600 (Хемапол).

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. В. Г. Небытов, В. Л. Калинин, В. Л. Зинчснко, В. Я. Давыдов. Определение качественного и количественного состава Сахаров в растительных образцах с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии. Известия ТСХЛ, 1984, вып. 1, 0,7 п. л.

2. В, Л. Зинченко, В. Г. Небытов, Т. С. Калинина. Действие амииной соли 2,4-Д на динамику азотсодержащих веществ и Сахаров в вегетативной массе пшеницы Московская 21 при четырехлетних в поколениях обработках. В сб.: Применение гербицидов в услониях интенсивной химизации сельского хозяйства. М.: ТСХА, 1984, 0,3 и, л.

3. В. Л. Зинченко, В. Г. Небытов. Влияние трехлетнего применения 2,4-Д на динамику Сахаров, азота и продуктивность ячменя. В сб.: Применение гербицидов в услониях интенсивной химизации сельского хозяйства. М.: ТСХА, 1984, 0,4 п. л.

4. В. Г. Небытов, В. Я. Давыдов, В. Л. Зинченко. Ускоренный метод определения содержания Сахаров в овошиых, плодовых н ягодных культурах. Сельскохозяйственная биология, 1984, .4? 12, 0,5 п. л.

Л 74871 îa/II—as г. Об-ьем !'/« п, л. Заказ 337. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академия им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44

Бесплатно