Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность новых дефолиантов на тонковолокнистом хлопчатнике в условиях луговых почв

ВАК РФ 06.01.14, Агрофизика

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Наимов, Олим Рашидович, Ташкент

Всесоюзный ордена Ленина и ордена Дружбы народов научно-исследовательский институт хлопководства

(СсюзЖХИ)

НАЙМОВ ОЛИМ РМВДОВИЧ

УДК 633.511:631.558.5

ЭФФЕКТИВНОСТЬ НОВЫХ ДЕФОЛИАНТОВ НА ТОНКОВОЛОКНИСТОМ ХЛОПЧАТНИКЕ В УСЛОВИЯХ ЛУГОВЫХ ПОЧВ

(06.01.14 - технические культуры)

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

старший научный сотрудник, кандидат биологических наук М.ТУРАЕВ

Ташкент - 1984

ВВЕЩЕНИЕ ....................................... 4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .............................. 9

1,1» Научные основы применения дефолиантов и взаимодействия их с эндогенными регуляторами опадения ............................. Ю

1.2. Результаты испытания новых дефолиантов

хлопчатника .............................. 23

2. УСЛОВИЯ И рТОДИКА ДРОВВДЕШШ ОПЫТА ............ 31

2.1. Краткая характеристика подопытного сорта и примененных в опыте дефолиантов ......................31

2.2. Почвенно-климатические условия, место проведения опыта ..................................................34

2.3. Схема и методика опыта ......................................44

2.4. Агротехника опыта ................................................47

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Состояние хлопчатника к моменту

дефолиации ................................ 52

3.2. Влияние новых дефолиантов на опадение

листьев тонковолокнистого хлопчатника...... 58

3.3. Эффективность новых дефолиантов по темпам ускорения созревания урожая .............. 70

3.4. Влияние новых дефолиантов на урожай хлопка-сырца ..............................

3.5. Влияние новых дефолиантов на полноту

машинных сборов .......................... 99

3.6. Влияние новых дефолиантов на технологические свойства волокна ................... 103

3.7. Результаты испытаний лучших вариантов

опыта в производственных условиях ......... 114

3.8. Эконсяжческая эффективность новых дефолиантов тонковолокнистого хлопчатника ......... 120

вывода ....................................................................................127

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЖОМЕЕЩАВДИ ПРОИЗВОДСТВУ ......................129

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ..................................130

ПРИЛОЖЕНИЕ ..............................................................................146

ВВЩЕНИЕ

В СССР исключительное большое внимание уделяется развитию хлопководства, которое обеспечено материально-техническими ресурсами для неуклонного повышения урожайности и роста валовых сборов хлопка-сырца.

ХХУ1 съездом КПСС и майским (1982) Пленумом ЦК КПСС перед хлопкоробами страны поставлены большие задачи. В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 19811985 гг. и на период до 1990 года определены масштабы дальнейшего развития хлопководства страны и Узбекской ССР: "Обеспечить среднегодовое производство хлопка-сырца в объеме 9,2-9,3 млн.т, улучшить качество волокна. Расширить возделывание хлопчатника наиболее ценных тонковолокнистых сортов, совершенствовать структуру производства хлопка средневолокнистых сортов с высокими технологическими свойствами".В УзССР "обеспечить среднегодовое производство хлопка-сырца в количестве не менее 5,9 млн.т, в том числе тонковолокнистого 400-420 тыс.т.

В осуществлении намеченных задач наряду с созданием высокопродуктивных сортов и разработкой научно обоснованного комплекса агротехнических мероприятий важнейшими факторами являются химизация и механизация хлопководства.

Известно, что проблема управления жизнедеятельностью растений включает и такие воздействия, как предуборочное удаление листьев и высушивание растений, которые применяются для ускорения созревания урожая однолетних культур и необходимы как .для механизированной, так и для ручной уборки урожая.

Необходимо отметить, что в последние годы партия и правительство уделяют постоянное внимание наиболее полной механиза-

ции агротехнических приемов возделывания хлопчатника, особенно самого трудоемкого процесса в производстве хлопка - уборки урожая. Однако современные хлопкоуборочные машины могут эффективно работать только при отсутствии листьев на растениях и достаточном количестве раскрытых коробочек на кусте. К сожалению, в естественных условиях к моменту уборки урожая листьев опадает мало, коробочки раскрываются недружно. Поэтому из года в год расширяются площади посевов хлопчатника, подвергающиеся химической дефолиации. Имеются также все основания считать, что сфера применения дефолиантов и впредь будет с каждым годом расширяться.

Дефолианты вызывают опадение листьев хлопчатника в течение 6-10 дней после дефолиации и одновременно ускоряют раскрытие коробочек, создавая тем самым оптимальные условия для работы хлопкоуборочных машин. Положительная роль дефолиации проявляется также в улучшении качества урожая, в подавлении грызущих и сосущих вредителей на полях и других явлениях, возникающих как в результате действия на растения химических веществ, применяемых для дефолиации, так и под влиянием изменившихся экологических условий. Опадение листьев, в свою очередь, улучшает микроклимат в посевах, облегчает проникновение солнечной радиации, снижает влажность воздуха и повышает температуру в рядках. Улучшение микроклимата в посевах подавляет развитие болезнетворных микроорганизмов и вредных насекомых, предотвращает порчу и гниение сырца. Ускорением созревания урожая под влиянием дефолиантов и уборки создаются условия проведения осенних полевых работ под урожай будущего года в лучшие сроки и качественно. Эти преимущества подтверждают бесспорность для практической важности дефолиации в хлопководстве, играющей положительную роль в биологии и агротехнике хлопчатника (Ракитин, Овчаров, 1957; Пругалов, 1958; Стонов, 1963; Закиров, 1968; Имамалиев, 1969, 1974).

Химическая промышленность страны выпускает для нужд сельского хозяйства ряд дефолиантов и десикантов. Однако нельзя считать, что данная проблема решена полностью. Применяемые препараты обладают рядом недостатков (токсичность, активность только при высокой температуре, излишняя "жесткость" действия, значительное содержание различных примесей, не обладающих дефолиирую-щей активностью и т.п.). Имеющийся ассортимент препаратов крайне ограничен и не всегда позволяет учесть агротехнические, экологические почвенно-климатические и сортовые особенности, обеспечить должную маневренность в конкретных условиях каждого хозяйства. Практика настоятельно выдвигала новые проблемы в области предуборочной подготовки полей, создания новых препаратов и смесей с учетом особенностей биологии сортов хлопчатника, процессов метаболизма, свойственных фазе созревания и естественного старения растений (Шатилов, 1974; Стонов, Зубкова, 1978; Имамалиев, 1979).

В связи с этим отечественные и зарубежные ученые-химики синтезировали ряд новых химических препаратов, обладающих де-фоширующей активностью. В настоящее время в хлопководстве Союза испытываются такие препараты, как гидрел, кампозан -М и их смеси с бутилкаптакеом, этрел, дропп, твердый хлорат-хлорид кальция, ХЭФК, альфа-1, альфа-3 (прогресс), дефолианты типа УДМ и др. (Зубкова, Надточая, Стонов, 1973, 1975; Зубкова и др., 1974, 1980; Зубкова, Стонов, 1975, 1977; Стонов, Зубкова, 1978; Грузинская и др., 1978; Имамалиев и др., 1978; Надточая, Грузинская, Зубкова, 1979; Лдафаров, 1979; Максудов и др., 1979; Тураев, 1979, 1980, 1981, 1982; Зубкова, Грузинская, 1980; Кашкарова, 1980; Набиев, Тухтаев, Киселев, 1980; Тураев, Саидов, 1980; Тураев, Арапов, 1980; Баусова, 1981; Набиев и др., 1981; Сударе, 1981; Тураев, Джуманов, Арапов, 1982; Тураев,

Жанонов, 1982; Мейликулов, 1983; Наймов, 1983; Акбаров, Тураев, 1983; и др.). На основании широких производственных испытаний Государственная комиссия по химическим средствам борьбы с вредителями и болезнями растений и сорняками при МСХ СССР включила в список разрешенных химических веществ для применения в сельском хозяйстве страны в 1982-1985 гг. для дефолиации средневолокнис-того хлопчатника гидрел, смесь гидрела с бутилкаптаксом, твердый хлорат-хлорид кальция, тонковолокнистого - твердый хлорат-хлорид кальция и для опытно-производственного применения на ередневолокнистом хлопчатнике - ХЭФК. В дополнительный список внесены смесь гидрела с бутилкаптаксом для тонковолокнистых сортов, дефолиант-дропп для опытно-производственного применения на ередневолокнистом и тонковолокнистом хлопчатнике в условиях юга.

Опыт по дефолиации тонковолокнистого хлопчатника в условиях луговых аллювиальных почв Зарафшанского оазиса проводится впервые. Цель нашего опыта - изучение эффективности новых дефолиантов, таких как дропп, гидрел в смеси с бутилкаптаксом, кам-позан в смеси с бутилкаптаксом, альфа-3 на посевах тонковолокнистого хлопчатника, определение оптимальных доз и сроков их применения, исключающих отрицательное воздействие на выход и качество сырца, влияние дефолиации на объем и качество машинного сбора, экономическое обоснование целесообразности применения новых дефолиантов и др. Испытания проведены на посевах сорта С-6037. Биологические особенности тонковолокнистого хлопчатника сорта С-6037, сравнительно высокие, урожайность и качество волокна, скороспелость по сравнению с аналогичными по типу волокна сортами, устойчивость к фузариозному увяданию и черной корневой гнили и др. позволили расширить посевы этого сорта в Узбекистане. Он хорошо зарекомендовал себя в условиях Голодной

степи (Рзаев, Абдуллаев, 1981), на сероземах Андижанской области (Саркисьян, 1983; Саркисьян, Махкамбаев, Мукаррамов, 1983). Б 1983 г. посевная площадь под сортом С-6037 в республике составила 69,9 тыс.га: в Кашкадарьинской области - 44,5 тыс., Бухарской - 9,4 тыс., Сурхандарьинской - 7,5 тыс., Навоийской -6,1 тыс., Наманганской - 1,7 тыс., Андижанской - 0,4 тыс. и Ферганской - 0,3 тыс.

Имеются основания считать, что посевная площадь этого перспективного сорта и впредь будет с каждым годом расширяться. Это безусловно4 повышает его практическую ценность и указывает на целесообразность и актуальность наших исследований.

Известно, что дефолианты относятся к группе синтетических регуляторов роста (Ракитин, 1965) и ускоряют заключительный этап развития растений - процесс опадения листьев. С помощью дефолиантов можно сокращать сроки созревания и своевременно, т.е. до наступления неблагоприятных погодных условий, убирать урожай, подготавливать саженцы плодовых культур и декоративных кустарников к перезимовке, ускоряя их переход в состояние покоя, решать проблему механизированной уборки урожая, которая для ряда растений невозможна без предварительного обезлиствления (Пругалов, 1950; Закиров, 1968; Имамалиев, 1969; Стонов, 1973).

Следует отметить, что успешное применение дефолиантов, равно как и достижения в области поиска эффективных стимуляторов опадения, во многом зависит от уровня знаний о механизме действия этих веществ.

Современный этап в развитии представлений о механизме действия дефолиантов - это сбор информации об особенностях действия дефолиантов на различные звенья общего метаболизма растений. Наиболее полное обобщение результатов исследований в этой области было сделано А.И.Имамалиевым (1969). С тех пор круг исследований по физиологии действия дефолиантов значительно расширился, были открыты новые, неизвестные ранее стимуляторы опадения, например 2-хлорэтилфосфоновая кислота ( Sverry , 1969; Morgan , 1969; Зубкова и др., 1974), углубились знания о механизме естественного листопада, в частности, большое внимание было уделено гормональной регуляции опадения ( Osborne , 1974).

Для того чтобы выявить влияние дефолиантов на те стороны

обмена веществ растений, которые, по современным представлениям о механизме опадения листьев, наиболее тесно связаны с процессом формирования отделительного слоя, Л.Д.Стоновым и Н.Ф.Зубко-вой были сделаны обобщающие обзоры (Зубкова, Стонов, 1977; Стонов, Зубкова, 1978).

В подавляющем большинстве исследований (Ракитин, 1940, 1946; Hall , 1952; Addicott, Lynch, Oarns , 1955; Jacobs, 1962, 1968; Abeles, Rubinstein , 1964; Hall, Morgan , 1964; Rubinstein , Leopold , 1964; Addicott , 1965; Burg , 1968; Carns , 1968; Osborne , 1968; 1974; Abeles , 1972) придается значение ведущей роли гормонов в регуляции листового опадения. Поэтому считаем целесообразным уделить особое внимание взаимодействию дефолиантов с эндогенными стимуляторами и ингибиторами роста.

I.I. Научные основы применения дефолиантов и взаимодействия их с эндогенными регуляторами опадения

Научные принципы применения дефолиантов на основе экспериментальных данных глубоких и всесторонних физиологических исследований были разработаны Ю.В.Ракитиным и его школой.

Согласно физиологическим основам применения дефолиантов, их действие начинается с того, что, проникал в растение, они вступают в химические или физико-химические взаимоотношения с имеющимися в растении веществами и структурными элементами растительного организма. В результате происходит нарушение процессов метаболизма, что, в свою очередь, приводит к растрой-ству координации физиологических функций и повреждению растения. Дефолианты - чуждые и токсичные для растений агенты. Токсическому действию этих агентов растения противопоставляют

свои защитные свойства. К числу последних относятся барьеры, создаваемые покровными тканями и некоторыми другими анатомо-морфологическими структурами, а также способность растений к обезвреживанию (детотоксикации) токсических веществ (Ракитин, 1960).

Опадение листьев, вызываемое действием химических препаратов, в принципе не отличается от естественного листопада, обусловленного старением листьев или сезонным изменением внешних условий. Во всех случаях листья отчленяются от растений вследствие того, что у основания черешка образуется так называемый отделительный слой, который как бы перерезает черешок в поперечном направлении. Формирование отделительного слоя обычно состоит из двух фаз - клеточного деления и взаимного обособления клеток. Первая из этих фаз иногда может выпадать (Ракитин,1960, 1962).

Образование отделительного слоя в листовом черешке - это следствие нарушения обмена веществ в листовой пластинке. Начало и прохождение 1-й фазы образования отделительного слоя (клеточное деление) побуждается одновременно и изменением в соотношении "ауксин-этилен", усилением доставки из листовых пластинок в черешки таких метаболитов, как вещества группы биоса и .другие продукты обмена, усиленно продуцируемые листовыми пластинками при воздействии агентов, вызывающих явление листопада (Ракитин, 1960, 1962).

Уместно отметить, что еще в 1940 г. Ю.В.Ракитиным (1940) были проведены опыты, которые показали, что образование отделительных слоев в плодоножках и черешках связано с обеднением отделяющих органов ауксинами и обогащением их этиленом. Тогда же было выявлено, что физиологическое действие этилена и ауксинов

является антагонистическим. Данный антагонизм обуславливается тем, что ауксины активируют процессы синтеза, а этилен - процессы распада. Десять- пятнадцать лет спустя аналогичную точку зрения высказали и зарубежные исследователи ( Addicott, Lynch, 1955).

Б течение первой фазы формирования отделительного слоя образуется несколько поперечных слоев молодых клеток. Затем ме-ристематическая деятельность ослабевает, и начинается вторая фаза (взаимное обособление клеток), которая обычно происходит в средних слоях вновь образовавшихся клеток. В случае выпадения первой фазы формирование отделительного слоя сводится только к процессу обособления, обычно развивающемуся в средней части переходной зоны (Ракитин, I960).

Вторая фаза, во время которой происходит разрушение средних пластинок - межклеточное вещество, а зачастую и внешних слоев клеточных стенок, вызывается тем, что в переходной зоне, вследствие недостатка ауксинов и усиленного притока этилена, значительно ослабляются процессы синтеза и начинает преобладать распад (Ракитин, I960).

Теоретические исследования по применению дефолиантов, механизму их действия на хлопчатник, физиолого-биохимичееким изменениям, происходящим под влиянием дефолиантов в листьях, коробочках, семенах, волокне и др., проникновению, передвижению, детоксикадии и т.п. проводились А.И.Имамалиевым и учениками (Имамалиев, 1967, 1969, 1974). Согласно развитым им теориям действия дефолиантов, происходящее нарушение координации физи-олого-биохимических процессов под влиянием химических препаратов прежде всего проявляется в изменении процессов фотосинтеза, дыхания, окислительно-восстановительного потенциала, обмена уг-

леводов, белковых соединений, нуклеиновых кислот, содержания гормональных веществ типа ауксинов и фенолов, перераспределении питательных веществ и ускорении созревания урожая хлопчатника и других сельскохозяйственных культур (Имамалиев, 1967). При этом показано, что обмен веществ под влиянием дефолиантов имеет двухфазный характер. Первый этап относится к начальному периоду, который проявляется сразу же после нанесения препарата, наблюдается значительная активация процесса фотосинтеза, усиление дыхания, повышение окислительно-восстановительного процесса, усиление биосинтеза углеводов, белков, нуклеи�