Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОСОБЕННОСТИ ДЕЙСТВИЯ ГЕРБИЦИДОВ НА ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ПИТАНИЯ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ОСОБЕННОСТИ ДЕЙСТВИЯ ГЕРБИЦИДОВ НА ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ПИТАНИЯ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

■ На правах рукописи

Гадина Семеновна ОВЧАРЕНКО

<

1 - .

Особенности действия гербицидов на обмен веществ и продуктивность кукурузы при различных условиях

питания

(Специальность Л 06.01.04 — агрохимия)'

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА — 1975

Диссертационная работа выполнена на кафедре агрономи: ческой и биологической химии Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. Л. Тимирязева4.

Научные руководители — доктор сельскохозяйственных наук и. о. профессора: В. Б. Багаев, кандидат сельскохозяйственных наук доцент Ю. П. Жуков.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук профессор М. Я. Березовский; кандидат биологических наук старший научный сотрудник Л. А. Дорожки на.

Ведущее предприятие — лаборатория по испытанию гербицидов Всесоюзного научно-исследовательского института химических средств защиты растений.

Автореферат разослан « //> . /^Л^и^. . 1975 г.

Защита диссертации состоится на заседании Ученого совета факультета агрохимии и почвоведения ТСХА в час. '« /5Т . . . 1975 года.' '

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА (10-й уч. корпус). ■. : у '. ■

: Просим Вас принять личное участие в работе Совета или прислать письменный отзыв по данному'реферату, заверенный печатью, в двух экземплярах, по адресу: 125008, Москва А-8, у.1. Тимирязевская, 47, корпус 8, Ученый совет. ТСХА.

Ученый,секретарь Совета \ '

доцент

Ф. А. ВОЧКИН

В десятом, пятилетии планируется расширить применение минеральных удобрений и химических средств защиты растений. Совместное использование гербицидов и удобрений может дать наибольший агротехнический и экономический'эф- V фект лишь при учете того, что действие гербицидов на сорняки и культурные растения завнсит.'от обеспеченности нх питанием (Багаев, 1973; Березовский, Смирнов, 1965; Войтёхова, 1968; Захаренко, 1971; Королев и др., 1973; Ладонин, 1974; Чесалин, .1973). Исследования в этой области ограничивались изучением влияния гербицидов на-продуктивность растений при различных дозах удобрений.' Закономерности питания и обмена веществ растений при сочетании удобрений и гербицидов совершенно не изучены.

Наша работа посвящена изучению обмена веществ и продуктивности обработанных гербицидами (и их смесями) растений кукурузы в зависимости от условий питания. До сих. пор при изучении чувствительности кукурузы к гербицидам не учитывали^ потребности и особенности питания этой культуры. Поэтому-.первой задачей данной работы было выяснить, как действуют гербициды (и их смеси) на рост и урожай кукурузы на фоне доз удобрений, рассчитанных исходя из ее потребности в питательных элементах. Для этой цели были выбраны три гербицида: атразин, к которому кукуруза устойчива, монурон, к которому она чувствительна, и 2,4-Д, к которой она среднечувствительна. Характерными'признаками действия этих гербицидов являются торможение фотосинтеза, нарушение углеводного "и фосфорного обмена, В связи с этим второй задачей нашей работы явилось изучение влияния условий ми* нерального питания на изменения в углеводном и фосфорном обмене, наступающие после обработки кукурузы гербицидами. . :

Степень токсичности гербицидов отчасти зависит от скорости поглощения и разложения их в тканях растений. Поэтому третьей'задачей нашей работы было сравнить поглощение и разложение атразина растениями кукурузы при различных условиях питания. :'

В связи с успешным применением смесей гербицидов (на-

пример, 2,4-Д иатразина) для борьбы с сорняками в посевах кукурузы четвертой задачей наших исследований было изучение действия смесей на обмен" веществ этой культур ы,-по-скольку такие данные в литературе отсутствуют.

Методы исследований

В работе обобщаются результаты 7 вегетационных н 8 лабораторных опытов. Опыты проводили в вегетационном доми-мике Агрохимической опытной станции им. Д. Н. Прянишни-'кова с 2,4-Д монуроном —г в почвенной культуре, с атразй-ном — в почвенной н водной культурах в 3—7-кратной повтор* ности по схемам, включающим изучение 2—3-х доз гербицидов и их смесей на 2—3-х уровнях питания. Дозы гербицидов, рассчитанные по площади сосуда, при опрыскивании составляли:, ■для 2,4-Д (аминная соль) —1,26; 2,51 и 4,71 мг на сосуд, для атразнна—4,0 и 8,0 мг на сосуд, что'эквнвалентно-0,4; 0,8; "1,5 и 1,25 и 2,5 кг/га, при внесении в почву для атразнна — 9,42; 28,3 и 37,6 мг на сосуд, для мокурона 3,1 (1973—1974 гг.), или 4,7. (1972 г.) мг на сосуд, что соответствует-3,9 и 12 и 1. или 1,5 кг/га. 2,4-Д и атразин при опрыскивании применяли в фазу 3—4 листьев кукурузы по отдельности или в смеси друг, с другом, кроме того включали вариант: «2,4 -Д+д и бути л ф ос-фит»^ ДБФ) .который предложен как;синергист 2,4-Д, .При внесении в зону корней суспензию атразнна и монурона перемешивали с верхним-10 см слоем почвы при набивке сосудов (1972 и 1974 гг.) или ею увлажняли почву перед посевом (1973 г.).: В почвенных культурах (агрохимическая" характеристика почв" приведена в табл, 1) дозы удобрений рассчиты-

. " '■■' \ , Таблица. I

Агрохимическая характеристика почв . .

; Л X § 15': О.И , Мэкв на 100 г воздушно-сухой почвы Степень насыщенности .основаниями. Мг па 100 г почвы ■

гидролитическая кислотность сумма поглощенных оснований емкость поглощения кг0

по Кире а- . ' нову /..■

- 1971 4,75 5,60 3,90 13,20 17,10 77,2 .14,0 19,0

1972 4,36. . — " 3,90 . — ■ — - ; :— ■ ■■ 13.0 19.0

1973 5,34. 6,45 1,96 12,10 14,36 86,2 7,2 17,0

1974 .5.Э0 . — ■ ■2.57 П.15 13,72 «Д 20,4 .7,0

вали на прибавку 100 и 200 г сухого вещества кукурузы на сосуд, исходя из того, что на формироващш 100 г сухого вещества кукурузы требуется 1,З^Л.фосфор$"Ь32 г калия. В качестве удобрений использовал!^ аммиачную селитру, гранулированный суперфосфат н хлористый калий. С учетом коэффициентов использования удобрений, принятых нами для азотных и калийных-равными 70%', для фосфорных —40% и поправочных коэффициентов в зависимости от содержания подвижных форм фосфора и калия в почве одинарная доза удобрений на сосуд (1 ЛРК) составила в 1971—1972 гг. 1,99 г азота, 1,26 г фосфора н .1,32 г калия, в 1973 г; вносили 1,58 г фосфора, дозы азота н калия не изменяли, в 1974 г. вносили 0,95 г фосфора н 2,34 г калия на сосуд, дозу азота не изменяли.

На каждом уровне питання было по 2 контроля: «чистый», где высевалась только кукуруза, и «смешанный», где кукуруза выращивалась совместно с модельными растениями «сор" някамн» (горчицей в опытах с опрыскиванием, овсом—в опытах с почвенным внесением гербицидов). За период вегетации проводили по три-четыре учета кукурузы и 2—3 учета «сорняков». Результаты всех учетов обрабатывали статистически. При определении состава-фосфорных соединений н углеводов использовали лиофильно-высушенные образцы. Фракционный состав фосфорных соединений определяли по Воллейдт и Тнщенко (1968), сахара — по Хагедорн-Иенсену {Иванов, 1940), крахмал —по Ястрембович и Калинину (1962), атра-зин — по Мейеру н,Деллек> (Петунова, Сабурова, 1966),

Влияние гербицидов и удобрений на рост и продуктивность кукурузы

. Результаты;наших исследований'показали, что гербициды способны изменять отзывчивость растений на удобрения, а удобрения — изменять токсическое действие гербицидов и их смесей. Так, через 3 -дня после опрыскивания горчнна сильнее угнеталась гербицидами на одинарном уровне питання. Спустя 2 недели в вариантах с атразнном она погибла, в остальных вариантах была сильно угнетена, причем степень угнетения, как и раньше,,была выше на фоне 1 МРК. По мере .того как под влиянием гербицидов усиливалось угнетение и наступало отмирание горчицы, вес "надземной массы кукурузы увел начинался, все больше опережая аналогичные значения на «смешанном» контроле, а в вариантах с атразином — приближаясь к уровню «чистого» контроля. В итоге обработка гербицидами увеличивала урожаи кукурузы по сравнению с засоренным контролем в 1,5—2 раза (табл. 2). Урожай початков в вариантах с атразнном был не ниже, чем в'«чистом» контроле.

Таблица 2

Влияние'2,4-Д и атразина на урожай* кукурузы, при различных условиях - ' питания {в числителев г на-сосуд, в знаменателе— в %)

Уровень ■ питания Контроль :.-.-.'■ Доза гербицида, кг/га - '*.■',.

чистый смешанный ' 2,4-Д, 0,8 ' г,4-д, -0,8+ +ДВФ * атразин, ■■: 2,5 2,4-Д, 0,8+ атразин, - 2>,5 - -

1 МРК 2 МРК 97,4/100 133,1/100 Опыт 44.9/46 69,2/52 1973 года, 8-7,9/901 80,2/60 Щд =7,1 , г 80,0>/в2 | 88.2/9Э 1 70,8/72 106,6/79 | 131,9/99 | 80,0/60 ,

Опыт 1974 года, тд =4,:

1 ЫРК 103,5/100 61,2/59 105,7/103 107,8/106 100,8/93

2 НРК 140,1/100 81,7/58 112,0/Ш 139,4/99 152.2/109

Среднее за 2 года

1ЫРК 2 ЫРК

100,5/100 136,6/100

И,0/53 75.5/55"

96,8/96 96,1/70.

93;9/93-122,(УЙ9

■ 94,6/94 142,<У104

110,7/107 126,2/99

V ' • ". " I

да,7/90 100,1/75

* ДБФ применялн в дозе 0,0& кг/га во всех опытах. .

Аналогичные результаты получены.и при применений 2,4-Д Ъа одинарном-уровне питания, на двойном уровне питанияуро-жаи кукурузы отставали от значения чистого контроля. Кукуруза более устойчива к атразину, чем к 2,4-Д, и при этом значительно лучше окупает урожаем внесенные в почву повышенные дозы минеральных удобрений. - 7

При почвенном внесении в зону корней атразин-действовал иначе. В процессе воздействия атразниа на рост кукурузы можно выделить 3 последовательные фазы. Первая фаза — торможение роста, вторая — восстановление и стимуляция ростовых процессов. На третьем этапе действие гербицидов затухает, (рис. 1). Продолжительность и время наступления каждой фазы зависят от скорости инактивации атразина и чувствительности растений к нему в данных условиях питания. ■" . " -' *. ' Г." „ ■'

В условиях пониженной чувствительности, обусловленной , высокой концентрацией солей в корнеобитаемой зоне и замедленным ростом при двойном уровне питания в 1972 г., угнетающее действие атразина на рост проявилось очень слабо '(только при дозе 12 кг/га),- первая фаза отсутствовала.'"На одинарном уровне при внесении удобрений в стимулирующих рост дозах начальное торможение роста было четко выражено,

"л4- ■ '

особенно при" повышенных дозах (9 и 12 кг/га). При минимальной дозе'(3 кг/га) ^длительность этой,фазы была гораздо ■ короче, а "повреждающее действие более слабым. В . 1974 г. условия выращивания были изменены таким образом■*, что -с повышением1 количества вносимых удобрении , усиливался рост кукурузы. Одновременно усиливалось повреждающее действие гербицида. Таким образом, мы установили," что пер*' воиачальное угнетение проявляется не всегда, а только при высоких дозах-атразина на фоне доз удобрений, стимулирующих рост (1 ОТК о 1972 г. и 2 ИРК в 1974 г.). В 1973 году заметное снижение темпов накопления сухого вещества в начальный период роста кукурузы происходило и при минимальной дозе атразина (Зкг/га), В этом году, в отлнчие от 1972 л 1974 гг., гербициды вноенлн п сосуды с суспензией, которой1 увлажняли почву перед посевом. Прорастающие семена попадали в зону повышенной, концентрации гербицида и токсичность его усиливалась. - •

. Первоначальная депрессия роста сменилась-'стимуляцией: (II фаза). Очевидно, по мере детокенкацнн гербицида темпы -роста нарастали н в благоприятных условиях обработанные" растения более или мене^быстро догоняли в росте контрольные. Действие гербищийг'затухало. Чем слабее проявилось первоначальное торможение роста под влиянием атразина, гем -^скорее восстанавливался нормальный рост, что положитёль-л но сказалось на урожае. В условиях повышенных концентра-1 вд& удобрений и гербицида в зоне прорастания семян торможение роста в начале' вегетации было столь-сильным, что к концу вегетации растения не оправились от угнетения. V

Под влиянием монурона в 1974 году урожай кукурузы не снижался'независимо от условий питания, хотя в течение вегетации наблюдалась повышенная активность монурона на:фоие 2 КРК по сравнению с 1 ЫРК. В 1972 г. в связи с тем, что доза гербицида была выше,: наблюдалось снижение урожая кукурузы, особенно на двойном уровне питания. Реакция кукурузы на монурон зависела не только от дозы, но (при.равной дозе) и от способа внесения: если суспензией гербицида увлажняли почву перед посевом, снижение урожая было заметным, в особенности на-фоне 2 Гч'РК, если перемешивали,1-о же количество гербицида с верхним слоем почвы — снижения не наблюдалось. .■".:'""'; \ :

Таким образом,: влияние гербицидов на продуктивность кукурузы зависит от условий питания.-В свою-очередь,- действие удобрений на кукурузу и эффективность их изменяется после

* При прореживании в-фазу 4—5 листьев увеличивали число остав-. ляемцх в сосуде растений с 4 в 1ОТЗ г. до 7 в 1974 г." ' V

обработки г гербицидами: повышенные дозы удобрений, .благоприятно действующие на рост растений в нормальных условиях; при обработке гербицидами могут действовать даже;отрицательно;; ;

Влияние гербицидов на .содержание углеводов в кукурузе • • при различных условиях питания ; -

Выше было показано, что в зависимости от уровня удоб-ренности растения реагируют на "гербициды по-разному, что внешне выражается в неодинаковых темпах.синтеза сухнх веществ, но обусловлено, вероятно, интенсивностью обмена веществ обработанных растений при той или иной обеспеченности питательными элементами, .V\' V ■ • Характер изменений в составе и содержании углеводов, вы* -зываёмых гербицидами, определялся свойствами н'дозой пре-. парата, и удобренностью растений- Через 3-дня после опрыскивания в вариантах с атразнном наблюдалось снижение содержания моно-, дн- и иолисахаридов'в надземной массе"кукурузы, а в вариантах с 2,4-Д и её смесями снижалось содержание днеахарндов и крахмала, в то же время концентрация моноз* несколько возросла (табл. 3)<-Таким образом, реакция кукурузы на опрыскивание гербицидами; заключающаяся в перестройке углеводного обмена, была специфичной'применительно к свойствам самого препарата. При применённисмеси препаратов (2,4-Д-Катразнн) в углеводном комплексе наблюдались такие же нарушения, как ц при применении. одной 2,4-Д. ; , \ -- - .,:

Нарушения углеводного обмена кукурузы, под; действием атразина носили временный характер.» через" 14 дней после опрыскивания все показатели углеводного обмена стали близ-, ними к таковым в контроле (табл. 3) . За этот период углевзд-" ный обмен кукурузы в вариантах с 2,4-Д не нормализовался, хотя характер отклонений изменился; концентрация моносаха-. ров снизилась в сравнении с исходной и с контролем," а содержа ниед и- и полисахаридов по-прежнему сохранилось на более низком-уровне, чем, п контроле;

Нарушение углеводного обмена растений,: обработанных 2,4-Д на .разных уровнях питания! шло в одном направленна (в сторону уменьшения сложных углеводов), но степень и скорость были различны. К моменту появления метелок разница в~содержании Сахаров между, контролем и вариантами с 2,4-Д и ее смесями на двойном уровне питания достигала гораздо больших величин, чем на одинарном. / - : - : : ;

С качественной стороны состав углеводного комплекса" ха-

• ■ . - ■ - V ■■-.■■■ ■-. - - - - „ лиезхарнли -''

, растеризует. такой показатель, как отношение

С

Мкяан« вfp*IММ В8 ивммвнив ОДОГО МЧввТМ vwt* ру»о! во фа«* игвиц|« is jí от чиомгв коиром)

гт

Sbm*

; Щ f. flu V ч^Г V^V' in i»nn ими,.,,,,,.....

•**>м1н„м -

M Змц.

.V.:; „-'■ .. _ - ~ ' -./■"'"V': . Т а б л и ц а 3

Влияние гербицидов па содержание углеводов' в надземной массе кукурузы в зависимости от условий питания (в % на сухой вес,' в числителе—1 МРК,' .';. - в знаменателе'— 2 ЫРК). Опыт, 1074 года' - . ;■

. Вариант . -1.'" г 4 п Ч А 1|. Дисаха- ' рнды'-' . ^ ■ « я . ■■■ к ■ :

5 х п 5 « 5 и Л« и и Моносахариды . ■

Фага 5—В листьев {через 3 дня после .опрыскивания)' Контроль «чистый»''-.Л .."V V.

-2,4-Д+атразшг

Фаза 7—8 листьев .- (через 14 дней после опрыскивания)

1.17 '

Контроль «чистый» . . . , Контроль «смешанный» , .

!,4-Д

2,4-Д+ДБО • . . .;',.. Атраэии , .-.■ .. .'•;_ 2,4-Д+атразин

3,46 4.02 ■7,48

0,60 Э,8Э 7,49

3.05 3.4« А5Э

■3,19 3,68 * 6,87

3.00 3.48 ' 6.58

2,83 3,30 6,13

3,07 3.&3 6.70

. ^ 2,98 3,41 - 6,37

3,27 ' 3.84 7.11

-3.se- 3,97 7,49

2.96 3.35 6,31

■У' и " ' : 2,7-1 "3,23 5,93

1,08

1,15;

Ы9 1,16

1.18г 1,15

1,17 1,13

1,13 : М9

'. -Ц ;,'■ ■;. г. 3,25 3,79 '7.04 ' 1.17 ■■-'■' 2.02

3,19 3,60 ; 6,79 - . 1,13 •• 1.01,

-2,66. 'ЗД2 "6Л5 1,16 -1,46

2.95 3,47 6.42 г 1,18 . ' 1,67

.--- Л '.' - . ^ 3.52 3,39 6.91 ; 0.97 1,60

3,23 3,31 6,62 1,02 1,50

3.65 3.46 7,11 0.95 '• ' Ш

ЗД> 3,20 6^50 ■ 0,97 . , Г,52

2.90 3,27 6.17 1,13 -"■■'■" 1.47

2,73 3,21 5,9-1 1,18 1,59

3,42 3,23 6,70 0,96 ' 1,48

■ -■ > '-V - ■ 3,46 3.12 6,58 0.90 1.45

Снижение этого показателя, наблюдавшееся вскоре после опрыскивания 2,4-Д и ее смесями, свидетельствует о торможении синтеза сахарозы или об усилении ее гидролиза под влиянием гербицида4 на обоих уровнях питания (табл. -3), Со временем, через 2—3 недели после обработки, отношение дисаха-; ридов к моносахаридам стало равным таковому на контроле.

, Результаты изучения динамики накопления углеводов в V

- ^надземной массе кукурузы' показывают что; атразин и мону- ^ рои при внесении в почву; неизменно ^ уменьшают количество -". „ Сахаров и крахмала в растениях (табл. 4).-Наибольшее'отри-;

, 'цательное действие на угле_вод»ый комплеке" кукурузы атразйн V" оказывал, в начале вегетации. С возрастом различия 'между - . контролем и вариантамих. атразином уменьшились. Так, если^ г'.-" ' .-'-Г Таблица ,4-

',' ' Влияние гербицидов на содержание углеводов в надземной массе кукурузы- ' .Г' ,,(в % «а сухое вещество) на фоне 1 НРК (в числителе) и 2 НРК ■ ■ ."7* ;■..-(в знаменателе). Опыт. 1973 года ; г

Вариант , (доза гербицида, кг/га) 1 я § 1" 1 ■ а ■п Ч к н ^ о Ж £-, Днсахарилн г; . . -.я ).' Я . \

■ ® к иЗ Моносаха- --ряды ч; - - о. , ■ 'Л:

^ . ~ . Фазаб—7 листьев •. • - -

- Ч-Контроль «чистый»- Л . 5,16" '6.27 11,43 ' 1.22 4,15

.4.2» 4,86 9,09 1.15,. 3,36 :

/ -Контроль «смешанный» .- . .. . 4.24 3,90 6,14 0.92 ■■ 3.82-

4,17 ' 4,83 • 9,00 - 1,15 3,51- >

л.„ - -Атраэнн, Э . , , . 4.30 3.86 8,16 0.89 .2.01

' 2,70' 7,89 0,52 1,44";''

, 4,70 3.20 7.90 0.68 1,76 ,

4,96. 2,36 7,32 : 0.48 V .1,06-

. Монурон, 1 : . ; '..... . ' . . . . 3,52 2.64 6.16 1 . 0.79 ; Ш'

6,53 2,21 8,74 . 0,34 0,70

" Лтразин,-3+монурон, 1 ■. . 3,50 2.67 6,17, ' 0.76 1.1»

6.34 ,2.44; 8,78 0,39 • , 0,73

.,1.. V I. Начало выметывания метелок

8,64 7,13 1&77 0,83 3.41

7,27. 5,62 12,89 ;. 0.77. ,' 2,80 - -

^Контроль «смешанный»- . ■ . , . 0.57 4.53 11.10 аеэ "3.22

' — "V ' — - ■■

"Лтрэзнн, 3 . . . . 1 . -, '..- , &60 6,84 ■ 15.44 0.79 2,87

6,01 3,93 9,94' .'.0,65 - 1,59

■;-'Агразии,..12,. . . . 7,60 6.25 13,94 0.81 а12

6,05 3,63 9,68 о,«» ; 1,73

": * .Монурон, 1 ;, - . . . . . . . 6.29 3,4» 9.77 0&5 2.06 :

■6,76 4,7» ' 11,54 0.70 2,41'

Лтраэнн, 3+монурон, 1. . . '.-,. 6,24 - 4.12 10,36 '0.66- - ; 2,35 ..

6,86 4,84; 11,69 А71 2,88 "

" - 8 '.-'. : ' Ч' ■ " •

в начале вегетации. (фаза 6—7 листьев) - под действием атра-У ;-,г . -.зпи а содержапйс крахмала у м с цыц а л ось. в 2—3 р аз а; то в фа- у

зу появлення:м ете л ок — в 1,2 1,6 р зза." На"всех стадиях рос га : . • С: уменьшение содержания'углеводов;зависело от дозы npenapia- уу у-> та и :уроВ1Ш: питания/На д со fi н ом4 фо н cn i iTaini ясод ер ж а ние:' i.. углеводов "ввариантах с атразино.м снижается до более, низ- ' кого уровня,->)ем~на:одинарном. Пониженное содержа нйеугл е-■ водов в'обработанных атразином растениях на двойном урон- : > lie питания по сравнению с один л рны мол р ед ел я стс я уел о в и я- Оу; Уми питания, аналогичная картина наблюдалась в контроль- = - _<' ■:: ; пых вариантах'—повышенные "дозы^удобрений снижали, cof,:^ ; .держание.; углеводов,' По-видимому;: ¿чем выш е е од ер ж а н не , - V,' углсводов в обработашшх атразшюм растеннях;тем меньше ; -.отраз'ится-.на^ннхтего^тбкснческое 'действие ;и\тем скорее онн восстановят нормальный обмен. Действительно, к. фазе выме-1-.■ -;„.'"* у тыванш) метелок на одинарном уровне'питания растения, об> У;; у- работанныс.'атразиномупо.весу- надземной массы, не отлпча- . ; .ч лись от контрольных в «чистом» посеве, а что касается углёво- У -.'-У дов,- то незначнтельноеумсиьшение их суммы на фо'не 1NPK отм е ■ j о л ось'; тол ьковв а р it а I] те с мокснмалыюйдозойатрази- ^ yj 11а (12 кг/га), В до же время на двойном уровне питания атра/ : -V;.' ¡V зин н в малой дозезамеТ1Юшт1б1фовал'сш1Тсзсахаров,крахУуУ

мала и сухого вещества.. . ' ^о-.у.'л^У-Я'' ^ ■ v.v^.yy"^'^1 у Характер нарушений углеводного обмена под влиянием-мо- у-- у v нурона; был таким же, как и при-; применении атразина Г' .{табл. -'4), ".Специфичность действия^ гербицидов .— в: глубине . Уу нарушений:синтетических нроцеееов ДТа кв' фазуЛ) —^ли стье ву; "У ■ - '^содержание днеахарндов.икрахмала снижалось су вел и ченн- У у Гг * емгдозы^ атразина;- но;все же и в повышенной дозе (12 кг/га) ' у у .у- атразин был менее активным, чем монурон(табл. 4) . : л

Действнс~гербнцндов на углеводный комплекс в отдельных ' /Л; . . органах проявилось i неодинаково:'в. стеблях сильнее, чем в листьях.' В фазу; выметывания метелок н м о л о ч н о - во ско в о й: ■r'vt спелости'.зерна снижение концентрации Сахаров.под дейстан-ем гербицидов1 .'.было " заметнее в стеблях, чем в; листьях, "../^'V .. V В 1974 году' на блюда лась ана логичиая тенденция. хотя; тор- 1 у У -- можение синтетических процессов; под-действием ."гербицидов У: уу

проявилось гораздо слабее, возможно^в связй.с тем, что был' ; • - избран более, безопасньп1 способ внесения препаратов — сме-■■ ■ С ;' шнвашгесверхшшслоем почвы. • гУ ' у-- У'"У > у.. . -; 7 В початках, обработанных гербицидами'растений, относи- уу.-V- тельное содержание дну и полисахаридов по сравнению с кон- У чтролем уменьшалось. В-1973 г. это огчеглнвее проявилось на ' ■ фоне 2 МРК, а в 1974 г. — на фоне 1 NPK (т. е. при менее бла-"гоприятных условиях питания — избытке или недостатке удоб-■Y рений)/ • ч- • • ■ ' . -J *■ ■ -'■-■■'

Таким образомГ внесенные до посева гербициды во все фа-

зы роста: отрицательно действовали на углеводный комплекс-."■/■ кукурузы, нзмеияя.соопютснне,между простыми" » сложными ; углеводам» в'пользу первых во всех органах кукурузы. Эти -изменения'в большой степени касались стеблей, чем листьев,. ' . и. были заметнее при дефиците или обилии удобрений. •

• . Влияние гербицидов на содержание фосфорных соединений - . „ в кукурузе о зависимости от условий питания :

- - ; Наряду* с - учетом действия" гербицидов на накопление су: \ хого .вещества/н углеводов, мы .считали важным исследовать изменения в содержании фосфорных соединений в растениях, . так как известно, что фосфор оказывает.большое влияние на превращение углеводов в растениях. Кроме того, разная обес- 'г : ;печеш10сть"удобреннямн, изменяя реакцию растений на гербициды, оказывает значительное действие на содержание в.тка- . : и ях: 1 )х, ф о сфор сод с рж ащ! I х соединении, что, в спою очередь, может ,быть причиной1 изменения чувствительности к герб1щи-' ;: дам защищаемой культуры. . ' л^...;.^

'-., Опрыскивание в сход ов кукурузы гербицидами вызвало за-> . метиые изменения в относительном содержании органнческо-- го и минерального фосфора, сохранившиеся до уборки уро--„. жа», причем характер этих изменений зависел от свойств гер-; бицида и фазы вегетации, а интенсивность пх—_от уровня 'пи-' ■ тания. '• ■ :- ■ '■.'■■■;-■' -..' ^ ■■ . :■;■■'

.! С первый дней после обработки 2,4-Д н ее смесями в.расге-1Шях снижалось:; содержание всех фосфорорганических; 1 соединений,-кроме фосфора нуклеиновых кислот (табл; 5). Однако количество неорганического фосфора в надземной массе • ■обработанных: гербицидами растений несколько увеличилось. Обнаружена заметная разница между вариантами с различ- ;• . / иым.уровнем питания:*синтез метаболически активных форм . . ' фосфора г(нуклеотидов и сахарофосфатов): иод действием 2,4-Д. и ее смеси с ДБФ, заметнее уменьшался* на фоне 2 ЫРК, Это :'.': . соответствовало темпам роста обработанных растений, более угнетенным на двойном уровне питания, и могло быть одной ■'; из причин (или следствием) большего их отставания от контроля на этом фоне. .- ■ '; ;' ■ ■

,Таким образом; если до обработки, гербицидами' растения;-выращивались при; контрастном, питании; . и; следоватсльйо, ^ ' ■ имели неодинаковый тип обмсна веществ,-,то; их адаптация ,к д. : 2,4-Д протекала неодинаково, что выразилось в интенсивности нарушений и- продолжительности периода угнетения в фос- / форном обмене надземных органов; После непродолжительного угнетения фосфорный обмен, в листьях, растений одинар-" лого, уровня питания - нормализовался^ Нарушения хода син-; теза жизненно важных фосфорорганическнх соединений расте-;

У. ... .. V. ^ Таблиц« 5

' Влияние гербицидов на фракиионныйсостаа фосфорных соединений ' ■■ . надземной массы кукурузы в зависимости от условий питания ■У'

на сухое вещество, в числителе — 1 КРК. я знаменателе— ;

2 ЫРК). Опыт 1073 г. ■'''./-■_■. ■.

Кислотораствори - мый фосфор

. Доза гербицида,. . . кг/га ' ' , а. О-э- •Я к 3: ■ . о а 11. 5 га £ о. Я £ ° и -9- I3 С И

Кислото н е р а ство р и -. . мый фосфор -

а

\о р

и г 3 -

Ь 4> О ■ 'а о г и 4> л*3 ..4а I5 -в- к

.и Ь ■Рч Я * о я. а с.

Фаза -1—5 листьев (через З'дня после опрыскивайня) .

Контроль «чистый»

Контроль «смешан-, ни»» .•: '

2,4-Д, 0,8 " . 2,4-Д+ДБФ Лтразнн, 2,5 ■ 2,4чЦ+атр"азин *' "

1154 ,460' 272 121 ~ 67 674 231 134 259

1744 1050 677 284 121 662 252 ■ 08 312

1064 430' 289 101 г 40 634 266 -127 ■241

1674 1040 690 ? 253 97 633 240 Ш 306

1032 474 325 100 49 003 303 99 : 206

1661. 999 720 19Э 80 662 231 77 334

1091 474 .320 100 51 617 339 107 201

1650 985. 703 196 82 670 293 295

1263 674 353 141 -80 689 290 131. 268

1758 1110 706 ■286 116 648 '245 83' 320 :

1120 61-9 370 108 41 601 293 91 212

1634 1000 717' 213 70 629 261 ' 88 280 .

" Начало выметывания метелок (через 35 дней после опрыскивания) •

Контроль, «чистый» Конт р о л ь;« сме ша и - .

НЫЙ» ''- - '

2,4-Д, <\8 2,4-Д+ДБФ -

Лтразнн, 2,5 2,4-Д+атрззнн ..

517 '329' 210 99 20 188 136 ''29

: 698 492 278 143 7.1; 2Ю6 144 ■ 32.

"392 .'363 -182 70 13 127 89 21

■50^ 329 146 121 53 179 131 27

541 .353 220: 108 19 163 139 23.

673 510 363 ■ 113- ' 44 163 120 21

514; 840 215 100 22 174 129 26

■681 515 344 120 51 166 127 21

565 366 ■236 106 '24 190 ■ 140 32

786 563 335 1« Ю 223 143 гЗЭ

623 З&Г 248 93 13 174: 133 25

691 618 361 108 "49 •173 125 22

ВЭ 30

17 21

•23

10 ,,18

' 27

4>1

17

; 20 И -

■■ иоц]е1пиГ1 фосфорного. обмена проявнлакапест ва устойчивой

культуры, сутественных нарушений'в фосфорном обмене пос-"-'

-¿.-^различных дозах;минеральных.удобрений.'важно не только со-~

..,„. л прн; нормальном," так\и гпри-н ^ .....

"г1через З;дня;после}применення^гербнш1Дбв;доля минерального*^' :.;ф осф ор ау ве л нч н лас ь", аор ганичес ко го сн из ила сь п о ср а в I ¡ е- ^ 1П1Ю с контр ол ем,г Этот} сдвиг ¿'Соотношении минерального:н у-'-и орг а вм чес кого ф ос фор а^впол ьзу' пер вого.н а сту шшш ийс р а зу!

н анта х.с* ат р аз и но м:в" эту/-, фазу^ае гета щш т распределение^; ^ - ^фосфор а!п о' франт Гя м* было; ан а л огй чн о 5кодтр о л кк на обоих ;; уровнях питания.;;На ру шенйяГв'фосфор н ом , об м ене, .вызван-г,; ные 1,4-Дг были~аднотитшы ■ у ^ растений с о ди н ар ногодгд во й - ^ ' : иого уровней пита ийя;(но 'глубже^проявлялнсь и дольше со-^

VI;-, —----- .. — ----— л,.,»....л ^ 'х'*;'. г^'м^!/ ГА« .

Й -у Гкукуруз ЫОТЛ И Ч а Л Й сь"; ОТ ^ К 0 Нтр ОЛ Ь Н Ы X /б ОЛ ЬШ И М . удел Ь Н ЫМ 'ве:.,;'

а кислотонерастворимого , фосфора' и -меньшим'—; кнслото^л-г - • растворимо гоГ В ё р оятн а я * п р нчн н а этого -— зам е'д л ен н ы Гь гид ¿У - рол из кислого нераств ори мьгх; фосфор органических соединеннй::. -*? ^ в листьях,т что могло/повлечь- за собой ослаблен! 1е} р ¿утилиза--; ,;цн и: ф осфо р а < и ^созр е в а н йя; зер н а." В] в а р и а нтес атр о зи и о м н а р/ ^ обоих у ров ня х 1 пит а н й я со отн оше н и~е~ между ф р а кц иям и - н й 13- ;; ¿^Ол '^^менялось по -сравнению^с'-контролемгВ^ початках,' обработан^ , ' 2,4 -Д'¿и ее ^смесям н р астен и й, осо бе н н о-вв а ри а нтё^; ^ атразйн»; ;увелйчивалась; долях>ишерального'фосфо:'__;

* ' "ра, а удел ь н ы йв е с' фосфора ¿органи ч е скнх сое Д"не ни и; г л ав-- --;

;; ^; ным образом,'сахарофосфатов^ снижался,"что особенно эамет^ - •/ ' - ' ^ но п ро яв ил ос ь !1 а поо ы ш е н н ¿лг у ров н е ш 1 та и и я. .

' " Под действием; атразйна^и " монурона^. внесенных почву,;;

. в фосфорном обмене листьев кукурузы наблюдались однотнп- :\' 1 ^ныеизменения,"сопряжённые-'с условиями'питания растений: ; " ..•на одинарном уровне питания увеличивалась концентрация ' ■ :;;^фосфора-в-надземных органах кукурузы, что приводило, глав- ,

- ; ным образом,: к увеличению концентрация-минерального фос- .. - ^

фора, синтез органических фосфорсодержащих соединений не ■ _ ; ' уменьшался, на двойном, уровне питания монурон и атразин V/ г-;»-; вызывали более серьезные нарушения в фосфорном обмене,

чем свидетельствует пониженное по сравнению с контролем ! ■ 1 ^гсодержанне .кислогонерастворимого фосфора (табл." 6). Спе* ; " : 7цйфичность действия гербицидов на фосфорный обмен проя- / V л;1[внлась в том, что монурон вызывал более глубокие сдвиги в / -фосфорном обмене, чем.атразин, приостанавливая общее по-"..' вступление фосфора и усиливая накопление минеральных форм '.' . его. Это позволило нам предположить, что на двойном уровне л "V питания под влиянием монуроиа ослаблялись ассимиляцнон-' : ^

- ные процессы н усиливался распад сложных фосфорсодержа- '

'■■.'■.'.'. Таблица в

" Г . Влияние атразина и монурона на фракционный состав фосфорных,- - - ; • соединений надземной массы кукуруз и' в зависимости от условий питания - на'сухое вешество, в числителе — 1 МРК, в знаменателе—

' ' : " .-:.■■., : 2 ЫРК). Фаза 6—7 листьев. Опыт 1973 г. '

Кис лото-растворимый ■ Кислою--- '' нерастворимый

Вариант ■ ■ '■ - ... : , (доэа гербицида,"'.: .. кг/га) ' " 1-1 р-е- ■ 2 "М . о ■я 3 * ¡3 и 1- 3 5 ■§* о >.5 ' и ■ к - ■ а.' О' ■'■ 3 1-». х в Б и Рз >. э а,п А Ч 83 и • 3 -Ц II

"Контроль «чистый» . : 933 367 232 09 '"36 566 254 71 т

1577; 977 727 178 ■ 72 600 175 07 36В1

Контроль' «смешан-1 , . ный» ■ 830 ¿61 254 70 : 37 472 256 58 158

1437, ей 746 79 - 33 <579 156 53 365

"Атразин, 3 - ' ..-'"- ада 630 397 137 «С 563 255 67 221

1551 1017 722 207 .118. 5<Н 162 40^ 302

Атразин, 12 Г-".' " * 1346 ;65Э 464 160 '■: '30 693 256 72 365

1638 1272 991 203. 73 306 170 48 148

* ' "* " ■ Г ' ■ ' н V- ■■ Монурои, 1 '■'■.. 1679 1114 714 317 'т 565 £63 '69 '233

1390 )21а 918 136 1&1 172 ПО 28 34

Атразни.З+мону-• нурон, Г ' 1Ш 1173 773 261 130 611 326 78 207

1В21 1100 БЗЗ 170 зт 421 209 40 172

13 :

■С

шнх веществ, в результате чего в избытке накапливались продукты распада — инзкомолекуляриые фосфорные соединения. * , ; Ингибнрованне синтеза протоплазматнчееких фосфорных соединений было непродолжительным,;!! к началу выметывания ■ метелок на двойном уровне питания содержание фосфолипн-дов в листьях обработанных растений было не ниже,,чём к нон* ■ ' троле. : г' О -О-: ;:" ;' ~';.';; -г -Т^/Т \ Определение содержания фосфора отдельно в листьях, . стеблях, початках и корнях позволило нам проследить за изменением перемещения фосфора б растениях в зависимости от доз гербицидов при . разных условиях питания. Гербициды.;. '. . уменьшали.долю фосфора, приходящуюся на початки, н уве- ;

личнвалп долю фосфора, листьев и стеблей, особенно на двои- " ...-'. !ном уровне питания. .,';• ■ .л;.;/;."

'..':■"■ • Характерная особенность питания кукурузы, проявившаяся • ,

и в наших опытах, заключается в том, что дозы удобрений, С;/ 'способствующие.получеи'ню высокого урожая, поначалу тор-""мозят рост молодых растений; Напротив, дозы удобрений, бла-' готворно влияющие на-первоначальный рост, кукурузы, недостаточны для получения высокого урожая (Чернова, 1963).

• ; Химическая прополка приурочена к началу вегетации. Угне- ;

• ' генные повышенной дозой удобрений- растения хуже перено-

сят токсическое действие гербицидов н медленнее восставав- *. •ливают нормальный обмен, чем при умеренной дозе удобре- • ' ■ нин. В результате отзывчивость обработанных гербицидами-V■; растений ип повышенную" дозу удобрения.может уменьшить-. •'. '.си, особенно если токсическое действие гербицида было "до- -

статочно сильным (например, при опрыскивании 2,-1-Д или : . высоких концентрациях атразнна в почве).

. Л;;;Поступление и разложение атразнна в растениях кукурузы -;■. , ; ; 7 в зависимости от условии питания " • / ' ':у\Zyy-

Изменением условий . питания можно воздействовать не •• ' .только на рост и величину урожая растении, но и на; чувств«-.'.-. тельность.их к .гербицидам. Показав: выше; "как влияют, герби-*^ -циды на обмен веществ растений при различных условиях пи.. ;; - таиия, ми сочли целесообразным исследовать поглощение и с

, Л "разложение атразнна растениями,; выращенными при неодниа-; ковой обеспеченности питательными веществами. ..-'■/> - ' -..' Поскольку минеральное питание влияет на рост и поглотительную функцию корней, можно было ожидать, что при раз- ; С.-; ных концентрациях минеральных солей в питательной среде . ' скорость поглощения атразнна будет неодинаковой. Пророст*. ." ки кукурузы, высаженные па . питательные растворы разной . ~ концентрации, поглотали следующие количества атразина ; (мкг/г сухого веса):1 : - . - ^ / *.' -.. • V--

. Экспозиция, .час. ■:,; .; . s " л Концентрация питательного раствора . / ,..' (а-долях от нормы смеси Кнопа).

0,1 0,5 ■ 1,0- 1 mD

•'.. 2» • / . 48 ' Ö.6 '. И,2 ; 13,5 14,5 :.. ад. ... о,о' 1,0

Наибольшее' количество : поглощенного атразина : найдено в растениях на . питательном растворе с 0,5 ЫРК. Поглощение атраздяа^корня.ми растений, которые до обработки гербицидом длительное время (до фазы 6—7 листьев) выращивали на 'двойном уровне питании, происходило с большей скоростью (табл.7). По данным Ладониной (1907), у кукурузы, выращенной на двойной смеси Кнопа, число корневых окончаний вдвое меньше, чем у кукурузы, выращенной на половинной смеси,: однако увеличение числа их не усиливает поглощения атразина. л

■ ' -■--'.■,'.- ,. .. : Таблица?

.'„; Влияние"предшествующих.условий.минерального питания на скорость ' '; поглощения атразина отделенными корнями кукурузы .' (мгк/г, сыр. веса)

Концентрация питательной смеси (в долях от/нормы по смеси : Кнопа): Экспозиция на атразнце. час. ■

■ " о.

• ;-:чо,2 :: 43 48 78

0,5. - .."■' : 33 63 г 68

2.0 26 93 18Ö .

. При внесении атразнна в почву (12 кг/га) в кукурузе в первое время роста было найдено больше атразнна на двойном, чем на одинарном уровне питания. Начиная с фазы появления . метелок, перестала проявляться разница в. содержании гербн-цида между растениями.обоих уровней питания. ' • : Длительное голодание: растений, выращивавшихся в водных растворах с .0,2—0,5^: нормы питательной - смеси • Кнопа, снижало; скорость . разложения атразнна в гомогенатах листьев. - Л";, -'•'

Ч ■ Выводи

-\?Л;.^сзультаты--проведенных нами исследований' показали, что действие 2,4-Д , атразина -и монуроиа * на рост, обмен веществ и~урожай кукурузы зависит от условий минерального

Г " питания. Наибольшей устойчивостью к применяемым гербицк-г.'■ Я дам ■ кукуруза' отличалась при умеренных дозах . удобрений.:; " 2. Реакция.кукурузы на удобрения изменяется после обра-: ' ботки ее гербицидами: повышенные дозы удобрений, благо-ЯЯ, приятно действующие ¿ нормальных условиях,' при обработке у . гербицидами могут действовать даже отрицательно. ' Я Я • 3. Кукуруза„лучше окупалад урожаем .повышенные дозы V - удобрений при опрыскивании 'атразином,,чем 2,4-Д. Действие; _ на кукурузу атразина ¥ меньшей ^степени, чем 2,4-Д, 'зависело' *.от условий питания. ; Я .Я" -Я ; ::

"■"■;;. : ;гт.4. Под влиянием 2,4:Д и смеси 2,4-Д"и атразина в растенн- Я. ях уменьшалось содержание сложных углеводов и фосфорор- ; Я 'V ганических соединении при всех изучавшихся условиях пита--;г ния, но наиболее значительными и продолжительными эти из. менения были при. неблагоприятных в момент обработки" и вскоре после нее условиях питания — на двойной дозе удоб-,;■ ; реций. ■ '-.-..г' -■.■. т'.:::--*,:-.- -^.'-и-У»'''^^-".--: -.'ЯЯ-мЯлЯ^

г,• 5. При опрыскивании атразином снижение содержания ■>"•■ , моно-, дн- и .полисахаров в органах, кукурузы было кратко- . , ' временным и, через 2 недели после обработки все отмечен-' " ные показатели стали близкими к таковым в контрольном'ва-;". ■ рианте. Нарушений в фосфорном обмене после опрыскивания ■ ' у атразином кукуруза не испытывала. Я;ч ^ ■■ - у -

~ ; > 6. Атразин и монурон при;внесении в почву до посева во ■ 'Я V;. все последующие периоды вегетации кукурузы изменяли ;соот-•.: ношение между, простыми и сложными углеводами в пользу ' : первых во всех органах растений,.причем в стеблях более зиа-; ■ чительно, чем в листьях, а наиболее отчетливо при недостат- -ке или избытке удобрений. Под влиянием этих гербицидов в ' : тканях накапливался минеральный фосфор и временно в пер- -. Я ' вый период вегетации на'Двойной;дозе удобрений 'снижался Я синтез кислотонерастворимых фосфорных соединений. Мону-рои вызывал более глубокие изменения в содержании фосфор- ... ЯЯ ' . них соединений, чем атразин. . * Я1''':"*;.".,:"'*-' ■ ■■" • ' ' Я Я;' • .'.. 7. Гербициды и удобрения изменяли продуктивность не- -: пользования фосфора кукурузой. Наиболее продуктивно на Я синтез сухого вещества кукурузы фосфор использовался '.на ;. одинарной дозе удобрении п контрольных и обработанных : • атразином или монуроном вариантах. Я: : \ Я'Я: ; 8: Изменением условий питания можно воздействовать:наЯ ч поглощение и разложение атразина в растениях. Наибольшее > : / количество атразина за 24—48 часов поглотили проростки ку-,' Яг .'* курузы на половинном уровне питания по смеси Кнопа, при • : этом наименьшей скоростью разложения атразина отличались гомогенати листьев голодавших растений. При внесении атра- Я .:лЯ ; зина (12 кг/га) в почву, в проростках"было найдено больше Я • атразина иа двойном,'чем на одинарном уровне питания. ,

. Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Действие атразина и моиурона на состав фосфорных соединений \ кукурузы при разных уровнях питания. Известия ; ТСХА, вып. 1; 1975 (в соавторстве). ^

,2, Поступление атразина в растения кукурузы в зависимости "от условий минерального питания. Агрохимия, № 2, 1975 (в соавторстве);

Объем I1/« п. л.

Заказ 1600.

Тпраж 150

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