Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Динамика фосфорорганических инсектицидов и их влияние на метаболизм растений озимой пшеницы при токсикации всходов

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Динамика фосфорорганических инсектицидов и их влияние на метаболизм растений озимой пшеницы при токсикации всходов"

.УКРАИНСКАЯ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНО!'0 ЗНАМЕНИ I

сельсксх0311йсше1шан аюдош i «ч^лх.ч'ляа

На правах рукописи

СОЛСМЕНКО Людмила Ивановна

УДК 632.95:633.11:577.1

динамика 'ю с*0 ро рган11ческиx ш 1сешцид0в и их влияние на метаболизм растений озимой пшеницу

при тсш-шции всходов

06.01.II - защита растений от вредителей и болезней

03.00.12 - физиология растений

автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Киев - 1990

Работа выполнена в Украинском научно-исследовательском институте запиты растений.

Научные руководители: доктор биологических наук,

член-корреспондент 13АСХ11ИЛ, профессор М. ПЛЕСОВОЙ

кандидат химических наук В.Н.КАВЕЦКИЙ

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Ф.Л.КАЛИНИН

доктор сельскохозяйственных наук С.А Л'РИБЕЛЬ

Ведущее предприятие - Всесоюзны!! научно-исследовательский

институт защиты растений

Задита диссертации состоится "_"__^_ 1990 г.

в _ часов на заседании специализированного совета в Укра!

ской ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной акг демии по адресу: 252041, Киев-41, ул. Героев обороны, 15, учеб! корпус_аудитория _.

Просим принять участие в обсуждении диссертации при ее защите или выслать Ваш отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверс шй печатью, по адресу: 252041, Киев-41, ул.Героев обороны, 15. УСХА, сектор зашиты диссертаций.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан

1990 г.

¿'ченыЯ секретарь специализированного совета кандидат сельскохозяйственных /)-/"л//г, наук, доцент М ^^СоЦЪ С.И. ШНЧАРЕЬ

- о -

<.,ШН ХАРАлЧъРИСГИКА РАБО'Ы

Актуальность темы. Интенсивные технологии возделывании зерновых и технических культур - новый этап в растениеводстве. Для их реализации требуются дополнительные знания и умении во всех звеньях технологического процесса.

Что же касас/гсн пестицидов, то "они", - как отметил американский ученый МсгНя в своей работе "Поведение пестицидов в растениях", - смогут бить доступны человеку только с том случае, если он научится использовать их с наибольшей эффективностью и с минимальным влиянием на окружающую среду".

Ь последнее время появилось ряд обзоров, статей, монографий, в которых достаточно полно отражены эти вопросы (ВьиЧасЛ, 1974; ТЬогпЪнге, 1975; Новожилов, 1975; Курсанов, 1976; Кеагпеу, 1976; №огпЪиге, 197?; Петрова, 19871. Но в изучении взаимоотношений растений и пестицидов возникает ряд новых проблем, от разрешения которых зависит дальнейшее совершенствование методов зашиты растений. Одной из таких проблем является изучение метаболических изменений растительных организмов, обрабатываемых широко используемыми в сельском хозяйстве фосфороргалическими инсектицидами.

К важным при получении высоких урожаев зерна пшеницы выносится проблема его качества. Поэтому исследования, направленные на выяснение динамики и особенностей влияния фосфорорганических инсектицидов на метаболизм, урожай и его качество озимой пшенищ являются актуальными.

Цель и задачи исследований. Цель нашей работы: изучить динамику фосфорорганических инсектицидов фамидофоса-и каунтера при токсикации всходов озимой пшеницы и выявить влияние этих препаратов на метаболизм растений, урожай и его качество. Б связи с этим исследования были направлены на решение следующих задач:

- разработку методики определения фамидофоса и каунтера в изучаемом обьекте;

- установление динамики поступления, распределения и накошп ния исследуемых препаратов по фазам развития озимой пшеницы;

- изучение метаболизма растений пшеницы при использовании разных норм и способов обработки данных инсектицидов;

- определение связи изменений метаболизма пшеницы с динашш поступления, распределения и накопления фамидофоса (диметоата) и каунтера (тербуфоса).

Научная новизна. В работе впервые представлена динамика фам дофоса и каунтера в озимой пшенице и показано их влияние на мета( лические процессы растений на протяжении всего вегетационного периода. Установлено, что эти инсектициды влияют на активность пер? ксвдазы и азотный обмен растений, что отражается на урожае и его качестве. Вперше доказано, что изменение активности пероксидазы является показателем метаболического контроля накопления фамидофс са и каунтера в растениях озимой гшюшиц при токсикации всходов. Изучено влияние разнотоксичных гранулированных инсектицидов фамидофоса и каунтера на метаболизм озимой пшеница, на основании чегс вперше доказывается целесообразность замены их менее токсичными фосфарорганическими препаратами.

Практическая ценности. работы заключается в дальнейшем испол! зовшшн разработанной нами методики определения фамидофоса и кауь тера в сельскохозяйственной продукции; результаты исследований пс влиянию отих инсектицидов на метаболизм озимой пшеницы могут быть использованы б выборе наиболее эффективных препаратов, оптимапьны норм их применения и способов обработки при химической защите рас тени!!.

УстановЛзнние в работе, закономерности поступления, распределения, накопления фамидофоса и каунтера и их влияние на метаболизм растений могут стать звеном в изучении единой модели взаимоотношений "вредитель - инсектицид - растение - урожай" дли наиболее рационального использовании химического метода залиты растений, отвечающей требованиям охраны окружающей среди и получения качественной сельскохозяйственной продукции. «

Апробация работы. Результаты исследований доложены на симпозиуме "Деградация пестицидов в условиях интенсивных технологий алращивания сельскохозяйственных культур", г.Рига, 1987 г. и на сонференции молодах ученых л специалистов п г.Киеве, 1989 г.

Публикации. По материалам исследований опубликованы две работы.

Структура и обьем работы. Диссертация изложена на 126 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав, выводов и рекомендаций. Содержит 23 таблиц,!, 16 рисунков. Список основной использованной литературы включает 132 наименования, в т.ч. '37 - на иностранном языке.

ОДЕРЖАН!® ДИССЕРТАЦИИ

В литературном обзоре освещено поведение фосфорорганических пестицидов в окружавшей среде, поступление и превращение в растениях, влияние трансформации и транслокации пестицидов на метаболизм растения, их фитоцидность, а также некоторые сведения о влиянии фосфорорганических инсектицидов на биохимические процессы в растениях.

Материал и методы исследований. Нами изучалась динамика поступления, передвижения и накопления двух разных по токсичности фосфорорганических инсектицидов: высокотоксичного каунтера (тербу-фоса) к среднетоксичного фамидофоса (диметсата).

- 6 -

Исследовались разные способу обработки:

- внесение гранулированных инсектицидов в почву;

- опрыскивание по фону минеральных удобрений и без удпбрсйи1

Препараты применялись в рекомендованных для зашиты озимой

пшечищ нормах: 0,8 кг/га д.в., а также в заниженных - 0,4 и 0,2 кг/га д.в. и завышенных - 1,6 кг/га л.в. 13 качестве фона использовалось минеральное удобрение - аммофос.

Влияние инсекуицццов на метаболизм озимой пшеницы изучали не сортах: Полесская 70, Мироновская б! и Киянка. При этом оценивал! активность пероксицазы, содержание свободных аминокислот и фракционный состав белков, а также измеряли рост растений и прирост вегетативной массы, урожай и его качество. Ошты проводили в вегетационных сосудах, на делянках и в производственных условиях интенсивной технологии выращивания пшеницы в колхозе йм.Бузницког Мироновского района Киевской области.

Содержание исследуемых инсектицидов в растениях пшеницу опре делялось методом тонкослойной хроматографии. Определение активное ти пероксидазы проводилось по методике X.И.Починка (1572), основанной на окислении гваякола перекисью водорода. Определение содержания белка в вегетативной массе по Лоури (1972, экстракция его по В.И.Сафонову и М Л'.Офоновои (1971). Свободою аминокислоты определяли на аминокислотном анализаторе "Биотроник 1.С-6С01". Анализ структуры уро«ая и его качество осуществлялся по методикам Госстандартов. Статистическая обработка данных проводилась по Ф.А.К&ину (19В0) и с использованием программируемого микрокалькулятора БРИ-У. Полете опыты проводились в условиях лесостепной зоны Украины в Мироновском районе Киевской области; вегетационные опыты г, лабораторные исследования - в .'•кр;1Ш1 закиты растений, г.Кпгг.

- 7 -

PLK'JILiATu ИССЛ1\ДШАППИ

Хроматографичесиое определение фамидофоса и каунтера в растениях озимой пшеницу. Разработанная нами методика основана на извлечении смеси каунтера и фамидофоса из исследуемой пробы хлороформом и последующим двумерным хроматографированиом в тонком слое адсорбента.

Изучена зависимость величины Rt хроматографического пятна каждого из препаратов от диэлектрической проницаемости (ДП) подвижной фазы. Установлено, что наиболее благоприятным для формирования хроматографического пятна с оптимальной величиной Rf для фамидофоса диэлектрическая проницаемость находится в промежутке "7-12", а для каунтера - "2-3", что подтверждает необходимость определения зтих препаратов на одной пластинке в одной системе растворителей, но при разных соотношениях. При первом хроматографиро-вании используется подвижная фаза гексан : ацетон в соотношениях 1:1 (ДП = 11,60), а при втором - гексан : ацетон 40:1 1ДП - 2,36). Примеси и фамидофос при этом остаются на месте. Чувствительность метода - I мкг на 100 г анализируемой пробы.

Предложенную методику можно использовать для определения содержания фамидофоса и каунтера как совместно, так и раздельно. Каунтер этим методом определяется без предварительной ^очистки образца .

Динамика фамидофоса и каунтера в растениях озимой пшенпцы. Установлено, что количество внесенного в почву при посеве инсектицида оказывает влияние на транслокацию препарата в самом растении, однако прямой зависимости нормы внесения и тран'слокации изучаемых инсектицидов не наблюдается (табл. I).

Максимальная насыщенность растений фамвдофосом (2,9+0,092 мкг/г растений) отмечается в стадию 1-го листа, в то время когда

Таблица I

Транслокация фамидофоса и каунтера в растениях озимой пшенкш сорта Полесская 70 при разных нормах внесения (вегетационный опыт почвенных культур)

Препарат 'Внесено' :в почзу: .кг/га . "Д.в. Содержание поепгпата в мкг на I г ^растений

всхолы "' трети! кущен ие

1-й лист ' 2-й лист : лист начало : кущекия массовое кущение

■£амиЕофос 0,4 2,0+0,1С0 2,3+0,153 1,6+0,100 не обн. обн.

С,8 2,3+0,1&4 1,2+0,052 0,9*0,045 не обн. не обн. *

1,6 2,9+0,092 1,7+0,071 0,4+0,035 не обн. не обн.

Каунтер 0,2 2,0+0,152 5,5+0,289 3,4+0,058 не обн. Не обн.

0,4 2,5+0,115 5,1+0,306 2,7+0,060 не оо'н. не обн.

С,8 о, 04-С, 5,3+0,334 2,1+0,041 не обн. не обн.

1,6 4,7+0,200 3,3+0,252 2,5+0,041 1,8+0,071 не обн.

максимальная* насыщенность каунтером (5,Ь_1_0,2Ь9 мкг/г растений) -в стадию 2-го листа.

Накопление инсектицида в растении происходит до определенной максимальной концентрации, при достижении которой начинается снижение содержания инсектицида в растении, так как, по-видимому, именно'в этот момент детоксикация преобладает над поступлением.

В условиях мелкодедяночного ошта изучили транслоцацию фамидофоса (0,8 кг/га д.в.) в зависимости от способа обработки на трех разных по продуктивности сортах.

Оказалось, что транслокация фамидофоса в растениях озимой пшеници зависит от сорта только при прнпосевнсм внесении инсектицида, при наземной обработке распад его, а также и накопление, не зависит от сортовых особенностей растений.

При сравнении способов обработки выяснилось, что фашщофос в растениях в результате припосевного внесения распадается медленнее, чем з случае наземной обработки (табл. 2).

Таблица 2

Константы скорости распада фамидофоса в растениях озимой

пшеницц различных сортов при разных способах обработки

(сутки-*)

Способ обработки : Полес- ' Миронов- : Киянка __: екая 70 : екая 61 :_

Опрыскивание без фона 0,177 0,175 0,173

Опрыскивание по фону 0,173 0,173 0,170

Внесение в почву при 0,056 0,120 0,106

посеве

При внесении гранулированных препаратов фамидофоса и каунтера в почву при посеве, поступление этих соединений в растение происходит в результате поглощения корнями и последующего перемещения в наземные части. ,

-Несущественную роль в окислительном метаболизме инсектицидов в растениях играют пероксидазы, лоливонолокоидазы, каталаам, но такие сведения весьма ограничен!.

В наших исследованиях при всех нормах препаратов наблюдается одинаковая закономерность - накопление инсектицида в растении сопровождается активированием пероксидазы. Однако начальное поступление фамидофоса и каунтера в растения озимой пшеницы (1-й лист) вызвало различную реакцию пероксидазы по препаратам и нормам внесения. Так, в варианте с применением фамидофоса (0,4 кг/га д.в.) начальное поступление инсектицида, которое оказалось минимальным п< сравнению с другими вариантами, привело к инактивации пероксидазы на 13%. Количество поступившего в растение инсектицида в варианте с нормой фамидофоса 0,8 кг/га д.в. почти не повлияло на активность пероксидазы. И только при норме фамидофоса 1,6 кг/га д.в., где наблюдается максимальное поступление инсектицида в растение, происходит активация пероксидазы на 26%. В результате, в стадию 2-го листа, дальнейшее накопление фамидофоса продолжается в вариантах с применением нормы 0,4 кг/га д.в., которое сопровождается активированием пероксидазы на В двух других вариантах (0,8 и 1,6 кг/ д.в.) распад, преобладая над поступлением фамидофоса, приводит к снижению его содержания в растениях озимой пшениш, в результате чего происходит инактивация пероксидазы на 4% и 13% соответственно Со стадии третьего листа содержание фамидофоса в растениях падает, сопрововдаясь инактивацией пероксвдазы. Наблюдаетсн картина обратная началу поступления препарата в растение: в варианте с нормой 1,6 кг/га д.в. оказалось минимальное содержание инсектицида в растениях, в варианте с 0,4 кг/га д.в. - максимальное, причем активность пероксидазы здесь ниже.

Что же касается поступления каунтера, то в растениях во время образования 1-го листа наблюдается для первых трех норм внесения

(четверть, половина и одна норма) резкая инактивация пероксидазы, причем в обратной зависимости от накопления препарата.

Две норш кауитера привели к активации пероксидазы на 46%, после чего уже в момент образования 2-го листа происходит снижение содержания инсектицида в растениях, которое сопровождается инактивацией пероксидазы на 18%. Для трех первых норм каунтера (0,2, 0,4 и 0,8 кг/га.д.в.) отмечается дальнейшее накопление инсектицида, которое приводит к резкой активации пероюсидазы (на 12655, 99% и 40% соответственно) по сравнению с предыдущей фазой. В фазу третьего листа в этих вариантах происходит более усиленный распад каунтера, так как содержание инсектицида уменьшается почти в два раза. Следовательно, накопление фамидофоса и каунтера в растениях озимой пшеницы происходит до определенной "точки", то есть до такой концентрации инсектицида в растениях, которая приводит к активации пероксидазы, после чего наблюдается более активный распад этих соединений. Однако степень активации пероксидазы разная для двух исследуемых препаратов.

Отмечены сортовые различия метаболического контроля накопления фамидофоса в растениях озимой пшеница. Так, минимальная активация пероксидазы растений сорта Полесская 70 в начальный момент

р

поступления инсектицида в растение приводит к замедленному рйспа-ду фамидофоса. Растения сорта Мироновская 61 по степени активирования пероксидазы занимают промежуточное значение 16%), а максимум по этому показателю наблюдается в растениях озимой пшеницы сорта Киянка (18%). Дальнейший распад инсентицвда в растениях всех сортов сопрововдается инактивированием пероксидазы, но степень инактивации опять-таки разная: максимальная инактивация пероксидазы (38%) характерна для сорта Мироновская 61, а минималь- ' нал (25%) - для сорта Киянка. Растения сорта Полесская 70 заняли промежуточное место, здесь инактивация пероксидазы составляет 29%.

Установлено, что метаболичеркоыу контролю подвергаются только абсорбированные соединения фамидофоса, в накоплении же поверхностно закрепленных соединений, то есть адсорбированных растением преобладают абиотические факторы. Предполагается, что при обработ ке растений методом опрыскивания степень абсорбции инсектицида сортом Полесская 70 и Киянка меньше, чем у сорта Мироновская 61.

Влияние фамидофоса и ка.унтера на вредителей и метаболизм растений озимой р^нидо. В противоположность необходимым для живой систеш веществам, чуждые ей вещества при всех условиях оказы ваются токсичными: они всегда агрессивно вторгаются в процессы ме таболизма, нарушают их согласованность (Ракитин, 1983).

Уже по внешним признакам роста и развития растений наблюдают ся некоторые отличия в реакции озимой пшеницу на разные нормы вне сенного инсектицида, особенно па ранних стадиях развития. Так, в фазу всходов С 1-й лист) отмечено уменьшение высоты растений особенно при увеличении норш препарата. В фазу кущения только двойная норма фамидофоса приводит к угнетению роста растений. Что же касается каунтера, то минимальное влияние на рост растений на про тякении вегетационного развития всходы - кущение оказывает норма каунтера 0,8 кг/га д.в., в то время, когда норма 1,6 кг/га д.в. приводит к постоянному угнетению роста растений.

Из опытов следует, что оптимальной для растения является такая норма применяемого инсектицида, при которой оно своевременно включает свои защитные функции, не допустив необратимых нарушений метаболизма (рис. I, 2). Для кавдого препарата определена "точка чувствительности". Для фамидофоса - это концентрация 2,3 мкг/г ра тенкА, для каунтера - 4,0 мкг/г растений.

Рассмотренный здесь защитный механизм сходный с завдшшм механизмом растений от болезней, основанным на реакции сверхчувстви

*Й5

т

ВЪ

дь

Э о

о

к о о. ш и

к

а о

п)

2 £ Ф

м

а)

-/о

\0

42

С2

£2

x

x

у а

/ Л/

* Л:

ф

Рис. I. Зависимость изменения активности пероксидазы

в разные фаз» развития растений озимой пшеиивд Полесская 70 от нормы расхода фамидофоса: А - всходы {1-й лист), В - всходы (2-й лист), С - 3-й лист, Д - кувдние;

I—----0,4 кг/га д. в., 2------0,8 кг/га д.в.,

3—-------[ ^ кг/га д_ в-

Рис. 2. Зависимость изменения активности пероксидазы

в разные фазы развития растений озимой пшеницу Полесская 70 от иорш расхода каунтера: А - всходы С 1-Й лист), В - всхода (2-й лист), С - кушение (начало кущения), Е - кущение (массовое кущение);-

О-----0,2 кг/га д.в., I--— ----0,4 кг/га

д.в. , 2--------0,8 кг/га д.в. , 3---------

I,6 кг/га д.в.

тельности. И поскольку "точка чувствительности" каунтера находится дальше"точки чувствительности" фамидофоса, то предполагается большая степень опасности каунтера для растений озимой пшениц* при токсикации всходов по сравнению с фамидофоеом.

Кроме того, изучаемые фосфорорганические инсектицида оказали значительное влияние на азотный обмен озимой пшеницы (табл. 3). Двойная норма фамидофоса привела к сокращению обновления белков за счет накопления аммиака, что, по-видимому, и вызвало отравление растений. Каунтер более сильно повлиял на азотный обмен, так как здесь наблюдается торможение образования белка по всем нормам. Менее опасным для растений является применение нормы каунтера 0,8 кг/га д.в., так кагс здесь происходит более интенсивгый органический синтез с использованием аммиака и свободных аминокислот.

В результате применения 0,4 кг/га д.в. фамидофоса, а также 0,8 кг/га д.в. каунтера наблюдается более интенсивный синтез белка в растениях, так как здесь происходит повышение содержания незаменимых гетероциклических аминокислот (гиствдин, триптофан) за с<1ет снижения доли алифотических незаменимых аминокислот (треонин, лейцин, феяилаланш). Очевидно, что в биосинтезе аминокислот участвуют продукты распада исследуешх инсектицидов, так как в результате их применения образовался цистин - серосодеряащая аминокислота (диметоат содержит в своем составе 29% серы, тербуфос -33%). Повышение содержания лизина в растениях почти з два раза, в результате использоваяия двойной норш каунтера, свидетельствует о более интенсивном нарушении обмена веществ в даятем случае, так как лизин - одна из аминокислот, участвующих в регулировании этого процесса. Снижение и даже отсутствие пролина и аргинина во всех вариантах опыта, кроме двойной норш каунтера, показывает наличие достаточного фосфорного питания растений. Предполагается, что при

Таблица 3

Влияние фалглдофоса и кауитера на азотный обмен озимой пшеницы сорта Полесская 70 (фаза кукения)

Вариант •Общее содержа- "Общее содержа- Аммиак. • Аммиак в % от

ние белкового ние аминокислот,: нмоль % : общего содержа-

.азота, % от нмоль % . ния свободного

"фона • азота

Контроль - 84,06+0,75 20,19+0,18 24,0

Фамвдофос: 0,4 кг/га д.в. 112+5,6 51,63+0,46 1,17+0,01 2,3 1 «

0*8 кг/га д.в. 106+5,3 87,30+0,79 29,22+0,26 33,5 СГ1 1

■ 1,6 кг/га д.в. 68+3,4 158,35+1,43 110,50+0,99 69,8

Каунтер: 0,2 кг/га д.в. 92+4,6 147,13+1,22 72,70+0,65 49,4

0,4 кг/га д.в. 96+4,8 73,70+0,66 20,11+0,18 27,3

0,8 кг/га д.в. 96+4,3 58,02+0,52 15,98+0,14 27,5

1,6 кг/га д.в. 68+3,4 231,16+2,08 149,42+1,34 64,8

двойной норме каунтера, фосфор находятся и недоступной для сипте • тических процессов форме.

Зсс большее число сторонников приобретает точка зрения, что важная роль среди биохимических факторов задитных реакций у растений принадлежит белковым соединениям. Поэтому в работа рассматривается влияние исследуемых инсектицидов на изменение в вегетативной массе растений озимой пшеницы разных по растворимости фракций белков: легкорастворимых (метаболически активные белки клеточных структур) и труднорастворимых (связанные структурные белки хлоропластов, митохондрий, цнтогшазматического ретикулумз). Вопреки ожиданиям оказалось, что динамика исследуемых инсектицидов более тесно связана с изменением труднорастворимой фракции.

Увеличение содержания труднорастворимой фракции белков происходит прямо пропорционально накопления инсектицидов в растениях до концентрации, которая совпадает с "точкой чувствительности". Концентрация препарата в растении выше этой "точки" вызывает резкое снижение данной фракции.

Следовательно, применение фосфорорганических инсектицидов в повышенных нормах расхода может привести к нарушению азотного обмена, торможению образования белка, к накоплении аминокислот и амидов в свободном состоянии. II только использование препаратов в оптимальных нормах (0,4 кг/га д.в. фамидофоса и 0,8 кг/га д.в. каунтера) стимулирующе действует на протекание данного процесса.

Использование фосфорорганических инсектицидов при токсика-ции всходов озимой пшеницы привело к нарушению нормального течения биохимических процессов в растениях, что отразилось па конечном результате - урожае и его качестве (табл. 4).

Таблица 4

Влияние прнгосешюго внесения фамцяофаса и каунтера на урожай и качество герка озимой псенвд,' Полесскпя 70 (мелкоделяяочный ошт, средние величины за 2 года)

• Вариант : Урокгй, : ц/га ' Маета : 1000 зерен, г Белок, % Обдая стек-ловддность, /о "Клейковина, /0 'Качество ¡клейковины, . усл.ед.

Контроль (фок) 51,5+1,21 37,02+0,28 13,3+0,100 64,7+0,26 32,4+0,31 101,1+1,00

Фамтофос:

0,4 кг/га д.в. 40,46+0,13 13,0+0,053 65,4+0,31 33,6+0,31 95, 8*0,65

0,8 кг/га д.в. ' 58,4*0,31 42,00+0,15 12,3+0,108 65,1+0,34 30,6+0,35 96,1+0,59

1,6 кг/га д.в. 52,6+0,63 37,80+0^2 11,8*0,115 65,1+0,40 29 »2+0«32 103,0+2,00

Каунтер:

0,4 кг/га д.в. 53,8+0,40 38,74+0,26 12,0+0,100 64,6+0,31 29,5+0,29 100,0+0,58

0,8 кг/га д.в. 56,0+0,58 40,20+0,20 12,8+0,115 64,6+0,35 31,7+0,33 99,1+1,24

1,6 кг/га д.в. 51,6+1,08 37,10+0,26 10,3+0,115 63,2+0,23 26,5+0,32 102,0+1,00

НСР05 4,20 1,57 0,66 2,02 2,00 7,10

сс

I

- Г9 -

Дана оценка биологической эффективности в зашито всходов озимой пшенивд от вредителей - фамидсфоса. В 1987-1988 гг. производственный огыт проведен в к-зеим. Буэницкого Мироновского района Киевской области в условиях интенсивной технологии выращивания озимой пшеница. Применение гранулированного фамидофоса по своей биологической эффективности против вредителей всходов озимей пшз-шшы не уступает способу опрыскивания Би-58, но гранулированные препараты эффективны и против почвообитающих вредителей (проволочники, ложнопроволочники).

Установленные раньше различия в динамике фамидофоса, в зависимости от способа применения, сказываются и на прохождении метаболических процессов в растениях озимой пиеницл при опрыскивании всходов Би-58.

Все это отразилось и на конечном результате - влиянии различных способов обработки фамидофосом на урожай и качество полученного зерна (табл. 5). Так, применение фосфамида способом опрыскивания без внесения аммофоса привело к некоторому снижению белка и ухудшению хлебопекарных качеств. Опрыскивание зтим яе инсектицидом по аммофосу, почти не влияя на содержание белка, привело к увеличению содержания шрой клейковины и дате некоторому улучие-нию хлебопекарных качеств полученного зерна. Установленные здесь закономерности о влиянии способов обработки на урокай и его качество подтверждается результатами опыта по производственной проверке фосфамида в условиях интенсивной технологии выращивания.

Таким образом, применять фосфамид на посевах озимой пшеницл необходимо только- в случае повышенной численности вредителей. При этом необходимо также учитывать и побочный эффект от применяемых пестицидов, и выбрать не только наиболее эффективный препарат,

Таблица 5

Влияние различных способов обработки фамкдофосом на урожай и качество зерна озимой шеншды Полесская 70 (мелкоделяночкый опыт)

Вариант Зерно Мука Хлеб

урокай,' и/ га : масса 1000 зерен, г • общая : стекло-: . випноегь. • % ; белок, /о содержание сырой клэй- ковш}ы, 7с качество' клейко- : -вины, усл.ед. ' обьем Из 100 г муки • о5ешя хле-:бопекарная .оценка, • балл

Контроль 65,0 49,8 61,0 8,02 25,0 66,0 490 3,00

Аммофос 67,0 50,7 56,0 8,55 24,0 68,0 520 3,00

Би-58. 67,0 50,8 53,0 7,69 25,4 64,0 480 2,75

Ьамидофос 67,0 48,8 56,0 7,83 25,0 64,0 510 3,00

Аммофос + Би-58 72,0 52,9 60,0 8,40 28,0 70,0 540 3,25

ЯСРсб 2,1 1,7 3,8 С,70 2,24 6,6 0,25

оптимальную норму его расхода, но и способ применения, чтобы оказать минимальное влияние на окружавшую среду и качество полученной продукции.

Изучено влияние фамидофоса на метаболизм трех разных по продуктивности сортов: Полесская 70, Киянка и сорт интенсивного типа Мироновская 61. Закономерность метаболических нарушений для всех исследуемых сортов остается одинаковой: меняется активность перо-ксидазы, происходит нарушение азотного обмена, ведущее к изменениям фракционного состава разных по растворимости белков. Все ото связано с защитной реакцией растений озимой ггленици на воздействие инсектицида.

Более устойчивым в сохранении равновесия метаболических процессов белкового синтеза оказался сорт Мироновская 61. На фоне всех обработок, растения этого сорта, теряя в сумме белков, сохраняют почти одинаковое соотношение мевду фракциями, что очень ваяно для нормального течения метаболизма.

Совместное применение инсектицвда и удобрения, независимо от способа обработки, стимулирует азотный обмен растений сорта Киянка: наблюдается активный синтез и накопление белка, резко увеличивается труднорастворимая фракция белков.

Применение инсектицида способом опрыскивания без удобрений повело за собой наиболее глубокие нарушения в белковом синтезе. Но наиболее устойчивым и в этом случае оказался сорт Мироновская 61. Для этого сорта, под воздействием инсектицвда, потеря в массе и некоторая задержка ростовых процессов компенсируется минимальными нерушениями в прохождении азотного обмена, что приводит к наименьшим изменениям качества урожая.

Итак, уровень влияния фамидофоса на метаболизм озимой пшени-щ зависит от ее сортовых качеств. Минимальное влияние исследуемого инсектицида оказалось для растений озимой пшеницы сорта интенсивного типа Мироновская 61.

выводи-

1. Хроматографическое определение фамидофоса и каунтера в растениях озимой пшеница основано на зависимости хроматогра-фического пятна этих соединений от диэлектрической проницаемости подвижной фазы систещ растворителей гексан - ацетон.

2. Накопление фамвдофоса и каунтера в растениях озимой пшеница по фазам ее развития зависит не от норш расхода препарата, а от физико-химических свойств инсектицида и особенностей растений. Наиболее активное поступление инсектицидов наблвдается в фазу всходов: для фамидофоса - образование 1-го листа, для каунтера 2-го листа. При лрипосевном внесении в почву степень абсорбции инсектицида ваше, чем при наземной обработке. Транслокация фамидофоса и каунтера в растениях озимой пшеницы зависит от фазы развития и сортовых особенностей последних, Более активное накопление фамидофоса выявлено для растений сорта Полесская 70.

3. Изменение активности пероксидазы является одним из основных показателей метаболического контроля накопления фамидофоса и каунтера в растениях озимой пшеницы. "Точка чувствительности" к фамидофосу соответствует концентрации 2,3 мкг/г растений, к каун-теру - 4,0 мкг/г.

. 4. "Точка чувствительности" растений к фамвдофосу и каунтеру является концентрацией максимального насыщения их отими соединениями (для фамидофоса при 0,4 кг/га д.в.; для каунтера при 0,8 кг/га д.в.), при котором глубина нарушений метаболизма (изме-

нение содержания свободных аминокислот, накопление аммиака, соотношение легко- и труднорастворимых фракций белков) у озимой пшеницы минимальная.

5. Степень воздействия фосфорорганических инсектицидов ка метаболизм озимой пшеницу зависит от сортовых свойств растений. Наиболее устойчивым к воздействию фамидофоса оказался сорт Мироновская 61.

6. При токсикации всходов озимой пшенивд способом опрыскивания, нейтрализующее действие негативного влияния на метаболизм сортов Полесская 70 и Киянка оказывает припосевное внесение аммофоса.

7. Применяемая в производстве осенняя токсикация всходов озимой пшениц,! фамВДофссом для защиты от вредителей (норма расхода 0,8 кг/га д.в.), оказывая необходимое воздействие на вредителей, не влияет на структуру урожая, однако выявлены нарушения метаболизма растений, которые привели к снижению в зерне содержания белка и клейковины и ухудшению его хлебопекарных качеств. Это необходимо учитывать при решении целесообразности проведения осенних защитных мероприятий всходов озимой пмеяищ от комплекса насекомых-вредителей в условиях Лесостепной зоны Украины.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. С целью минимального влияния на окружающую среду и качество полученного урожая при разработке систем химической защиты озимой пшеницы от вредителей целесообразней применение фамидофоса, чем каунтера.

2. Для ранней диагностики воздействия фосфорорганических инсектицидов на метаболизм озимой пшеницы необходимо использовать

показатели изменения активности пероксидазы и соотношения легко- и труднораетеоришх фракций белког.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

J. Соломенко Л.И., Кавецкий В.Н. Хроматографическое определение фосфамида и каунтера в растениях озимой тенищ, почве и воде при их совместном применении // Зашита растений,- Киер; Урожай.-1987,- Вып. 34.- С. 42-44.

2. Кавецкий В.Н., Соломенко Л.И. Поведение каунтера в озимой пшенице и его влияние на метаболизм растения // Тезисы научного симпозиума "Деградация пестицидов в условиях интенсивных технологий выращивания сельскохозяйственных культур".- Рига, 1987.- С. 28-30.