Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ ЛИНУРОНА И МОНОЛИНУРОНА В ПОСЕВАХ МОРКОВИ И ЛЬНА-ДОЛГУНЦА НА РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ПОЧВ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ ЛИНУРОНА И МОНОЛИНУРОНА В ПОСЕВАХ МОРКОВИ И ЛЬНА-ДОЛГУНЦА НА РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ПОЧВ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

fh-jjU-MQ/С Н правах рукописи

УДК 631.411+632.954+635.13+633.521

СУХОПАРОВА Вера Петровна

ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ ЛИНУРОНА И МОНОЛИНУРОНА В ПОСЕВАХ МОРКОВИ И ЛЬНА-ДОЛГУНЦА НА РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ПОЧВ

Специальность 06.01.04 — агрохимия, 06.01.03 — почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА — 1984

г-г ' я & ~ л I'. . . , . <•

Диссертация выполнена в Институте почвоведения и фотосинтеза АН СССР.

Научный руководитель — доктор биологических наук, старший научный сотрудник М. С. Соколов.

Научный консультант—доктор биологических наук, профессор Д. И. Чкаников.

Официальные оппоненты: доктор биологических_

наук, профессор А. ДЛ Фокин, доктор биологических наук В. Ф. Ладонин.

Ведущее предприятие — Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова. ,

Защита состоится хл6> . СЧИА/гЧА/л. . 1984 г. в « /З* час на заседании Специализированного совета Д 120.35.02 при Московской сельскохозяйственной академии ♦им. К. А. Тимирязева. л

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 47, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « "&» \*</О*-/*^-*/*$—. . 1984 г.

Ученый секретарь Специализированного совета

бБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В решениях XXVI съезда КПСС предотвращение потерь урожая.рассматривается как непременное условие интенсификации земледелия и повышения эффективности сельскохозяйственного производства. Защита урожая сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков является существенным резервом увеличения производства продукции сельского хозяйства.

При применении пестицидов достигается значительное увеличение урожая сельскохозяйственных культур, но в то же время остатки пестицидов являются одним из источников загрязнения компонентов биосферы. В этой связи актуальным является знание эколого-агрохимической характеристики применяемых в сельском хозяйстве гербицидов и других пестицидов, а также выявление особенностей поведения этих агро-химикатав :в элементах ландшафта.

Цель и задачи исследований. Цель работы заключалась в оценке сравнительной эффективности и в изучении особенностей поведения фенилмочевинных гербицидов — линурона и монолинурона (широко применяемых в сельском хозяйстве) в почве и растениях.

Для осуществления этой цели требовалось решить следующие задачи:

1. Провести сравнительную оценку эффективности применения линурона и монолинурона; изучить их гербицидное действие на сорные растения; исследовать возможность применения этих соединений для избирательного уничтожения сорняков в посевах льна-долгунца и моркови, а также оценить действие гербицидов на урожай этих культур и его качество,

2. Разработать и усовершенствовать методы анализа микроколичеств линурона, монолинурона и их основных метаболитов (хлорированных анилинов), способы экстракции остатков этих гербицидов из почв с высоким содержанием органического вещества, а также эффективные способы очистки почвенных и растительных экстрактов, содержащих остатки этих гербицидов. . ♦ . .

• \ ЦЕНТРАЛЬНАЯ -1 .

J НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА ч -«к. свльскохоз ачадамич

Гт Ш

Ш I

3. Изучить особенности поведения фенилмочевшшых гербицидов в различных типах почв в зависимости от температурного режима, выявить роль сорбцнонно-десорбционного взаимодействия гербицидов и их основных метаболитов с почвой в процессе их детокеикации; наконец, оценить поведение лннурона и монолинурона в системе «почва—растение».

Научная новизна и практическая ценность результатов исследований. Впервые разработан метод раздельного определения линурона и 3,4-дихлоранилпна, монолинурона и 4-хлоранидина в почве, растениях и продуктах урожая. Предложен оригинальный способ экстракции этих соединений (смесью полярных и неполярных растворителей) из почв с высоким содержанием органического .вещества. Разработан эффективный способ очистки почвенных и растительных экстрактов на колонке с отечественным сорбентом цеолитом, защищенный авторским свидетельством на изобретение («Способ определения мшкроколичеств гербицидов производных фениламида в растительных тканях», а. с. № 811142 с приоритетом от 6.И. 1980). Изучены особенности поведения лину-рона и монолинурона на посевах льна-долгунца и моркови на почвах, резко различающихся по своим почвенно-агрохн-мическим свойствам.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на:

X Международном симпозиуме стран—членов СЭВ «Механизм действия гербицидов и синтетических регуляторов роста растений и их судьба в биосфере (Пущино, 1975); конференциях молодых ученых «Проблемы почвоведения и агрохимии» (Пущино, 1976) и «Основные вопросы агрохимии и почвоведения» (Пущшго, 1978); Всесоюзном симпозиуме «Биологические проблемы Севера» '(Апатиты, 1979); Третьем Всесоюзном совещании по анализу остатков пестицидов (Москва, 1979); Всесоюзном совещании «Проблемы гигиены и токсикологии пестицидов» (Киев, 1980).

Публикация работы. Материалы диссертации опубликованы в статьях, проспектах, тезисах докладов и в описании изобретения.

Объем и построение работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части (включающей 4 главы), заключения, общих выводов, предложений производству и библиографии. Текст диссертации изложен на 123 стр. машинописного текста, иллюстрирован 20 таблицами и 23 рисунками. Список использованной литературы содержит 321 источник, в т. ч. 121 отечественный и 200 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Обзор литературы

Рассмотрены современные методы анализа микроколичеств фенилмочевинных гербицидов и их метаболитов — хлорированных анилинов — фотометрический, тонкослойно-и газохро.матографический. Изложены особенности поведения гербицидов в элементах ландшафта в зависимости от некоторых природных и антропогенных факторов. Приведены результаты исследований по метаболизму гербицидов в почве и растениях, но оорбционно-дегорбционному взаимодействию их с почвой, рассмотрены некоторые аспекты поступления токсикантов в культурные растения и действие гербицидов на качество сельскохозяйственной продукции.

Глава 2. Объекты и методы исследований

В экспериментах тспользовали фенилмочевинные гербициды— линурон и монолинурон и их основные метаболиты — 3,4-дихлоранидин (3,4-ДХА) и 4-хлоранилин (4-ХА). Эксперименты проводили с различными типами почв и в шести пунктах, находящихся ;в разных природно-климатических зонах Европейской части СССР.

Полезые опыты лпроводили на экспериментальной базе Устье* Белорусского НИИ земледелия МСХ БССР Оршанского района Витебской области, на Центральной торфо-бо-лотной опытной станции (ЦТБОС)* и в совхозе «Заокский» Московской области. В .полевых опытах изучали скорость разложения, особенности превращения и поступления соединений в растения льна-долгунца 'и моркови в • зависимости от дозы гербицидов. Нормы минерального питания льна составляли №0Р60К90. дозы удобрений под'морковь составляли К5оР3оКо на лугово-аллювиальной почве и МзоРбоКш на перегнойно-торфяной почве. Для оценки влияния способа внесения препаратов на длительность их сохранения в почве и качество моркови гербициды вносили после лосеза культуры однократно и дробно. При однократной обработке препараты (2 и<г/га) применяли в фазе семядольных листьев моркови. При дробном способе внесения 'посевы обрабатывали (по 1 \кг/га) ** дважды: первый раз — в фазе семядольных листьев, затем через месяц. На льне линурон (0,5 и 1,0 кг/га) и

. * Автор выражает глубокую признательность руководителям научных коллективов этих учреждений к. с.-х. и. М. Л. Рыжей и к. с.-х. н. Д. Л, Мусикаеву за консультативную помощь и создание необходимых условий для проведения опытов.

** Везде в тексте дозы соединений даны в расчете на д. в.

монолинурон (0,6—1,2 кг/га) вносили однократно на второй день после посева.

При изучении сорбционно-десорбционных взаимодействий линурона, монолинурона, 3,4-ДХА и 4-ХЛ с перегнойно-тор-фяной, лугово-аллювиальной ii дерново-палево-подзолистой почвами использовали методику ИАП АН СССР (Кныр, 1979). Гербициды и их производные десорбировали из влажной почвы водой, из воздушно-сухой — водой, ацетоном и ♦смесью растворителей (ацетон—вода—гексан, 7:3:7). Количество десорбирован'ного вещества определяли через 15, 30, 60, 120, 240, и 480 .мин после начала взаимодействия фаз. Концентрацию токсикантов, поглощенных почвой (х, ммоль/100 г), и коэффициент (КР) рассчитывали по формулам:

где g — навеска почвы, г;

v — объем раствора, мл,

С0 — исходная концентрация токсиканта в растворе, ммоль/л;

С — равновесная концентрация токсиканта в супернатан-те, ммоль/л.

Исследование поведения линурона и монолинурона в системе «почва—растение» в условиях вегетационного опыта проводили в стандартных сосудах Митчерлиха (Журбицкий, 1968); .в качестве тест-растений использовали 'морковь (сорт Нантская) и лен-долгунец (сорт Оршанский-2). При этом пробы почвы и растений на содержание остатков токсикантов анализировали в период готовности лучковой продукции (морковь) и в момент технической спелости продукции ('Морковь, лен).

Самоочищающую способность почвы от фенилмочевшшых гербицидов at хлорированных анилинов оценивали в микротюлевых условиях. Почвенные образцы обрабатывали водно-ацетоновыми растворами монолинурона и 4-ХА (в концентрации 10 и 100 мг/кг 'соответственно), после чего 1 кг почвенной массы 'помещали в полиэтиленовые пакеты, доувлажияли ее до 70% ПВ и экспонировали в пахотном слое почвы.

Экспериментальные данные обрабатывали методами дисперсионного и регрессионного анализа (Доспехов, 1973).

% 100

ыонслжнурон

о в

я о м о и

5> Я

50

1а I

1....1 ,-).

8,0 12,1 17,1 21,823,2 25,2

% 4-хдорзяи;лга

100 Ь 1а 16

50

8,0 12,1 17,1

21,8 23,2 25,2

Тв ы п в р а 1 у р а, °С

Рво.1. Исчезновение ионолинурона я 4-хлоранилзша из различных типов почв в завасимооте от температуры в период экспонирования (мякрополовоВ опыт) I ~подэолпстая иллввиально-гумусовая, 2 - дерновая сильноподзолисто-глоавая, 3 - дерновочилевочюдзолнстая, 4 - сорая лесная оподзоленная, 5;- чернозем ЕН-♦ щелоченный, 6 - лугово-лчерноземовадная, 7 - храснозем типичный (а - ЫСРрС; а-ВСРщ). . \ •

а

о

Глава 3. Совершенствование и разработка методов анализа фенилмочевинных гербицидов и их основных метаболитов в воде, почве, растениях и продуктах урожая

В процессе анализа микроколичеств любых пестицидов важными этапами являются извлечение остатков токсикантов и очистка экстрактов от различных коэкстрактных веществ. Для извлечения остатков фенилмочевинных гербицидов из почвы с любым содержанием органического вещества и влаги лучшей оказалась смесь 'полярных и неполярного растворителей — ацетон—вода—гексан, 7:3:7. Очистку почвенных и растительных экстрактов, содержащих значительное количество пигментов, лучше всего проводить на колонке с цеолитом 4 Л. Для количественного и полуколичественного определения лишурона, монолинурона, 3,4-ДХА и 4-ХЛ в воде, почве и растительном материале' разработаны и/или усовершенствованы 'методы фотометрии, тонкослойной и газожидкостной хроматографии.

Метод тонкослойной хроматографии. Определение основано на 'извлечении соединений из анализируемых "проб смесью растворителей, упаривании экстрактов, их очистке и хромато-графировании на пластинках силуфол. Перевод соединений в соответствующие ароматические амины осуществляется непосредственно на хроматографической пластинке тер моста-тированием последней при 155—160° в течение 5 мин. В качестве подвижных фаз используется бензол-ацетон (60 : 1,5) или н-гексан-диэтиловый эфир (1 : 2), в качестве азосоставля-ющей — 1-нафтилэтилендиамин (НЭДА). Чувствительность метода для воды — 0,5 мкг/л, для почвы — 5—10 мкг/кг, для растительного 'материала—2—3 м«г/кг.

Фотометрический метод анализа. В основу метода положен экспресс-гидролиз фенилмочевинных гербицидов 50%-ной 'серной кислотой (при температуре 150—155° в течение 5—7 мин), предложенный М. A. El-Dib, О. А. А1у (1972). Принцип раздельного количественного определения гербицидов и их метаболитов заключается в экстракции гербицидов органическим растворителем нз ;кислой среды, .кратковременном гидролизе линурона до 3,4-ДХА, монолинурона — до 4-ХА ,и экстракции органическим растворителем оставшихся в 'сернокислом растворе 3,4-ДХА или 4-ХА после его нейтрализации н подтелачивания. Окрашивание хлоранилинов проводили по реакциям диазотирования-азосочетання с 1-нафто-лом. Разработанный нами метод позволяет определять лину-рон, 'монолинурон; 3,4-ДХА и 4-ХА в воде, почве, растениях и продуктах урожая. Достоверно можно открыть в почве, растительных тканях и продуктах урожая 80—85% содержащегося в них токсиканта, включая его сильносвязанные формы.

Чувствительность метода определяется .величиной анализируемой пробы и составляет в 'среднем 5—10 мкг/л (вода), 50—100 мкг/кг (почва), 20—30 мкг/кг (растительный материал). Относительная ошибка определения при Р05 составляет ±5 — 10%.

Метод газожидкостной хроматографии. Определение основано на раздельной экстракции гербицидов и их метаболитов, очистке экстрактов, содержащих гербициды, гидролизе гербицидов до соответствующих хлоранилшгов и переводе образовавшихся и ранее имевшихся 'в .пробе ароматических аминов по реакции Зандмейера в соответствующие замещенные иодбензо4лы. Чувствительность метода для воды — 1—5-Ю-4 'мкг/л, для почвы и растительного материала — 1—5- 10~3 мкг/кг.

Глава 4. Динамика содержания и превращения

фенилмочевинных гербицидов в почве и растениях

Изучение поведения и превращения линурона и мололи-нурона .в дерново-палево-лодзолнстой почве м растениях льна показало, что эти процессы существенно зависят от погодных условий. Наиболее важное действие оказывает температурный 'режим в первый период после обработки почвы гербицидом. В 1974 г. среднесуточная температура воздуха в '.мае составляла 9,7°, в 1975 г. — 15,0°, поэтому в 1975 г. наблюдалось более быстрое разложение линурона. Последнее можно объяснить, по-видимому, более интенсивным течением микробиологических и фотолитических 'процессов. Скорость разложения линурона зависела от исходной дозы гербицида (табл. 1). Монолинурон исчезал из почвы быстрее линурона. К действию солнечного света линурон более устойчив, чем монолину-рон.

Анализ распределения гербицидов по профтлю дерново-палево-подзолистой почвы показал, что основное количество препаратов локализовалось в слое 0—1,25 см. Через месяц после применения гербициды обнаруживали и в слое 2,5—« 5,0 см, но их содержание здесь не превышало 0,5 мг/кг. Таким образом, линурон и 'монолинурон 'в используемых дозах ♦слабо мигрируют по профилю дерново-палево-подзолистой щочвы.

Наличие токсикантов в почве не всегда сопровождается интенсивным поступлением их в растения. В случае льна большое значение имеют глубина локализации активной корневой системы растения и влажность почвы. Так, в 1974 г. при дождливой погоде :в течение всего вегетационного периода наблюдалось интенсивное поступление линурона в растения льна (табл. 2). Напротив, в 1975 г. гербициды не обнаружи-6

Таблица 1

Динамика содержания .линурона и 3,4-дихлоранилина в 10-см слое дерново-палево-подзолистой почвы

(кг/га)

При дозе гербицида, кг/га

Сроки отбора проб, сут. 0,5 1,0

0 0,497 0,912

4 0,394 0,829

8 0,437 0,640

16 0,234 0,670

32 0.332 0,663

64 0 222 0.309

128 0,050 0,150

Т» 16 63 _

Примечание. Полевой опыт 1974 г., обработку линуроном проводили на 2-й день после посева льна сорта Оршанский-2.

Таблица 2

Динамика содержания остатков линурона в стеблях и листьях льна

Сроки отбора пробу су т.

При дозе гербицида, кг/га

0,5

1,0

15 25 46 64

0,030/1,20 0,127/1,20 0,175/0,46 0

0.050/2,0 0.230/2.19 1,060/2,80 0

Примечание. Условия эксперимента те же, что в примечании к табл. 1; в числителе—мкг/растенне, в знаменателе—мг/кг.

ли в растениях ни в один из сроков наблюдений. В семенах льна гербициды отсутствовали, но были найдены 3,4-ДХА и 4-ХА (150—200 1мкг/кг). Поскольку семена льна 'исполыуют-ся, в основном, для технических целей, а МДУ (максимально допустимый уровень) для 3,4-ДХЛ и 4-ХА в них не-установ-лены, можно считать, что обнаруженное количество остатков гербицидов не является ограничением для применения линурона и '.монолинурона на посевах льна. Оба гербицида не ухудшали технологических качеств льнопоодукцни (Соколов, О. А. и др., 1975).

ПрИ исследовании фенилмочевинных гербицидов на посевах моркови (лугово-аллговиальная и перегнойно-торфяная почвы) представлялось важным оценить возможность накопления остатков этих .препаратов 'В 'моркови при различных сроках внесения, установить сравнительный гербицидный эффект и скорость исчезновения линурона, и монолинурона из почв, резко различающихся по своим свойствам. Оказалось, что при однократном внесении линурон обладал несколько более высокой гербицидной активностью в сравнении с моно-линуроном. При дробном внесешш гербицидный эффект обоих препаратов был 'примерно одинаков; в этом случае мо-нолинурон проявил более высокую гербицидную активность по сравнению с однократным его внесением. При обоих способах применения гербициды не оказали отрицательного действия на качество моркови (табл. 3). Отмечена некоторая прибавка урожая моркови (56—57 ц/га) и увеличение (~ 15%) выхода товарной [продукции по сравнению с контрольным вариантом (двукратная ручная прополка).

Для оценки динамики содержания линурона и монолинурона в лугово-аллювиалыюй и перегноино-торфяной почвах определяли константу скорости разложения гербицидов (К), критерии Tso, Т99 и Т Пдк(одю (табл. 4). Критерий ТПдк(одю означает время, в течение которого (количество гербицида в почве уменьшится до предельно (ориентировочно)-допусти-мой 'концентрации — ПДК(ОДК), т. е. до 1 мг/кг для линурона II 0,7 .мг/кг для 'монолинурона. Показатели Тзо и Тдэ существенно различаются для линурона на перегноино-торфя-ной почве; для монолинурона эти различия '.менее существенны. Только в случае монолинурона на лугово-аллювиалыюй почве ОДК достигается в течение одного вегетационного периода.

Листья и корнеплоды моркови анализировали также на содержание остатков гербицидов. Содержание линурона в пучковой продукции (корнеплоды) (составляло 1,0—1,2 ыг/кг абс. сухой .массы при однократной обработке и 0,3—0,4 мг/кг три дробном внесении; содержание монолинурона в этом случае было ниже — в пределах 0,15—0,20 мг/кг. При окончательной уборке урожая в корнеплодах обнаружено 0,03— 0,04 мг/кг линурона, остатков монолинурона не найдено. На основании этих исследований дальнейшее применение лину-рона на посевах продовольственной .моркови считаем нецелесообразным.

Глава 5. Моделирование поведения гербицидов и продуктов их трансформации в элементах ландшафта

Для выявления особенностей поступления фенилмочевин-ных гербицидов из почвы в 1растения, а также для выяснения 8

различной длительности сохранения их в 'почве оценивали (роль • сор|биионно-десорбшюнных превращений исследуемых соединений .в нгочвах различных типов, а также самоочищающую способность этих почв в отношении исследуемых соединений.

Таблица 3

Основные показатели качества .урожая моркови при проведении химической прополки

Сухое вещество, (% общее/ водораство-¡рпМое Сахара, %

Вариант опыта 8 и Каротин мг/100 г сухого вещества

Монолинурон, 2 кг/га . . . Моиолинурон, 4 кг/га . . . 13,0/10,1 ,13,0/10,0 13,8/10,1 14,5/10,1 113,0/10,0 1,89 1,89 1,80 2,13 2,17 3,58 3,43 3,81 4,16 3,64 5,47 5,32 5,61 6,20 5,81 26,14 23,46 14,07 15.31 27,94

Примечание. Опыт 1982 г., почва перегнойно-торфяная.

Таблица $

Показатели скорости разложения линурона и монолинурона в почвах

Критерии скорости разложения гербицидов Гербициды

линурон мшоллнурон

0,0120/0,0075 0,0130/0,0198

56/92 53/35

Т99, сут.......... 38;4/614 354/233

234/215 258/100

Примечание. Полевые опыты 197в г. и 1960 г.; доза гербицида 2 кг/га при однократной обработке. В числителе — перегнойно-торфяная почва, в знаменателе • — лугово-алдювиальная почва.

Сорбционно-десорбционное взаимодействие линурона, монолинурона, 3,4-дихлоранилина и 4-хлоранилина с почвой.

Об особенностях механизма поглощения исследуемых соединений почвой косвенно 'можно судить ло времени наступления сорбционного равновесия между твердой и жидкой-фазами системы. Данные по кинетике сорбции в статических условиях показывают, что 'сорбционное равновесие сорбата с пе-

о

репгойно-торфяной почвой, независимо от природы соединения, наступает через 15—30 мин, с дерново-палево-подзолистой и лугово-аллювиальной почвами — примерно через 1,0— 1,5 ч после начала взаимодействия фаз. В связи с этим снятие изотерм адсорбции токсикантов проводили после 2 ч контактирования растворов субстратов с почвой. Как оказалось, адсорбция лйнурона, монолинурона, 3,4-ДХА и 4-ХА дерново-палево-подзолистой 'и лугово-аллювиальной почвами хорошо описывается уравнением адсорбции Фрейндлиха, о чем свидетельствуют высокие значения коэффициента корреляции (г = +0,917—0,988). Изотермы адсорбции этих соединений (Со = 0,01—0,10 ммоль) можно отнести к изотермам Ь-группы (классификация Джайлса). Это предполагает, что поглощенный слой сорбата мономолекулярен, а появление плато на изотерме соответствует заполнению этого монослоя. Сорбция исследуемых соединений перегнойно-торфяной почвой хорошо описывается линейными изотермами (уравнение Генри), 'которые следует отнести к изотермам С-груп-пы (классификация Джайлса). В этом случае заполнения монослоя сорбента не достигается. По способности сорбировать фенил мочевинные гербициды и хлор анилины исследуемые почвы расположили в следующий ряд: лугово-аллювиаль-ная < дерново-палево-подзолистая <С перегнойно - торфяная. Каждая из этих лочв сорбирует соединения в последовательности: монолинурон<4-ХА*£.3,4-ДХЛ <л линурон.

Изучение десор'бщш соединений из почвы водой, ацетоном и смесью растворителей (ацетон-гексан-вода) показало, что равновесие в системе устанавливается, ;в основном, в течение 2 ч. Вода и ацетон извлекают из почвенных образцов от 18 до 60% токсикантов, слабо- и среднесвязанных почвой (табл. 5). Смесь органических растворителей позволяет дополнительно извлекать и сильносвязанные соединения, однако в дерназо-палево-подзолистой 'поч,ве т в этом случае остается до 20% необратимосвязанных : почвешго-поглощаю-щим комплексом гербицидов и до 35%: хлоранилинов. Эти данные, применительно к 'исследуемым соединениям, свидетельствуют о существенном вкладе минеральных компонентов тонкод'исперсной фракции почвы в поглощение агрохташ-катов.

Изучение скорости разложения монолинурона и 4-хлор-анилина в зависимости от температурного режима и типа почвы. Для оценки влияния типа почвы и температурного режима на скорость детоксикации фенилмочевинных гербицидов и хлоранилинов проводили микрополевой «меридианаль-ный» эксперимент с подзолистой • иллювиально-гумусовой, дерновой сильноподзолисто-глеевой, дерново-палево-подзолистой, серой лесной оподзоленной, выщелоченной черноземной, Ю

лугово-черноземавидной и красноземной почвами. Среднесуточные температуры почвы «-шести пунктах экспонирования в пахотном слое в течение 38 сут составили: +8,0; +12,1; + 17,0; +21,8; +25,2; +23,2° на опытном поле Кольского филиала АН СССР, в заповеднике Кивач Карельской АССР, на экспериментальной полевой станции ПАП АН СССР, на экспериментальной базе Всероссийского НИИ сахарной свеклы МСХ РСФСР, на экспериментальной базе ВНИИ риса ВАСХНИЛ и в Батумском Ботаническом .саду АН ГрузССР, соответственно. Экспонирование .всех .почвенных образцов в пахотном слое тючвы при естественном ходе температуры в каждом из пунктов наблюдений обеспечило наибольшее

Таблица 5

Десорбция исследуемых соединений ш 3-х .типов лочв при различных способах экстракции

Соединения

Извлечение обратимо сорбированных соединений из почвы, % Содержание связанных

из сухой почвы из влаж- гмдролшуе-

смесью ной неннй в

растворителей ацетонов водой почвы водой сухои почве, %

Дерново-палево-подзолистая

Лннурон 84 57 46 40 И6

Монолинурои 80 53 ,35 32 20

3,4-ДХА 80 48 08 26 20

4-ХА 65 28 40 .1.3 35

Лугово-аллювиальная

Лннурон 100 65 60 43 0

Монолинурои 100 60 45 43 0

3,4-ДХА 79 .10 39 42 21

40СА 62 42 48 27 . 38

Перегнойно-торфяная

Лннурон 100 26 42 Л8 0

Монолинурои 100) 36 46 37 0

3,4-ДХА 72 127 18 110 28

4-ХА 52 24 32 19 48

Примечание. Т: Ж = 1 : 10 (для дерново-палево-подзолистой и лугово-аллювиальной почв), Т :Ж = 1 : 100 (для перегнойно-торфя-ной почвы); температура 23"; время поглощения токсикантов 2 часа; Со = 0,10 ммоль. . .....

приближение условии эксперимента к полевым. На ,рис. I представлены данные тто исчезновению монолинурона и 4-ХЛ из разных типов почв, экспонировавшихся при одинаковой температуре. Из .всех почв 4-ХЛ исчезал быстрее, чем монолинурон; при повышении температуры оба соединения из всех почв исчезали с большей скоростью. Оказалось, что в дерново-лалево-подзолистой, серой лесной, черноземной, лу-гово-черноземовидной и дерновой сильноподзолисто-глеевой почвах монолинурон и 4-ХЛ исчезали примерно с одинаковой скоростью; в .подзолистой иллювиально-гумусовой и красноземной почвах соединения разлагались гораздо быстрее. Более 'высокую скорость разложения исследуемых соединений в подзолистой иллювиально-гумусовой и 'Красноземной почвах можно, по-видимому, объяснить их сходными свойствами (высокое содержание гумуса, относительно низкий рН, высокая гидролитическая кислотность, ненасыщенность основаниями, отсутствие вторичных минералов адонтмориллонитовой группы, повышенная микробиологическая активность). Именно совокупность этих свойств обеспечивает высокую самоочищающую способность названных почв в отношении линурона и 3,4-ДХЛ (Галиулин и др., 1979).

Таким образом, к основным показателям и свойствам, определяющим самоочищающую способность '.почв, следует отнести содержание органического вещества, кислотность, (минералогический «• 'механический состав лочвы, ее поглотительную способность. Важнейшим фактором разложения ксенобиотиков в почвенных условиях при оптимальной влагообес-печенности.является температурный режим.

Поведение линурона и монолинурона в системе «почва— растение». В вегетационном опыте разложение гербицидов в дозах, соответствующих производственным, происходило гораздо быстрее, чем в толевых условиях. Это можно объяснить оптимальными условиями увлажнения, а также температурного режима из-за лучшего прогревания сосудов. Однако и в этих оптимальных для разложения гербицидов условиях ли-нурон, в отличие от монолинурона, интенсивнее, поступал из почвы в растения и накапливался в корнеплодах моркови.

Выводы

1. Гербициды производные фенилмочевины являются эффективным средством борьбы с малолетними сорняками в посевах моркови. Применение линурона и монолинурона при однократном (2—3 кг/га) или дробном (1 + 1 кг/га) способах внесения на лугово-аллювиалыюй и перегнойно-торфяной почвах товышает урожай моркови по сравнению с двукратной ручной прополкой, снижает долю нестандартной продукции 12

в урожае и не оказывает отрицательного действия па содержание в корнеплодах сухого вещества, исаротина 'И Сахаров.

2. Более интенсивное поступление лннурона в растений моркови (по сравнению с • монолинуроном) и накопление его остатков в товарной 'продукции отмечено как в условиях лу-гово-аллювиальной, так т перегнойно-торфяной почв, резко различающихся по своим почвенно-агрохимическим показателям. Дробное (последовательное) .применение гербицидов имеет некоторое преимущество по сравнению с однократным их .внесением, так как способствует более (полному уничтожению серных растении и уменьшению содержания остатков" гербицидов в товарной продукции.

3. Довсходовое применение линурона (0,4—0,0 кг/га) а монолинурона (0,6—0,9 кг/га) в посевах льна-долгунца на дерново-палево-подзолшетой лочве приводит к эффективному уничтожению '.малолетних сорняков, при этом урожай льно-соломки, льноволокна и семян не уступает ло массе и качеству льнопродукцпи, полученной с пропалываемых вручную контрольных участков.

4. Тип шочвы оказывает существенное «влияние на скорость разложения исследуемых соединений. При одинаковом температурном режиме отмечено ускоренное разложение мо-нолинурона в красноземной и «подзолистой иллювиально-гу-мусовой 'почвах. В дерново-палево-подзолистой, серой лесной, выщелоченном черноземе, лугово-чернозамовидной и дерновой сильноподзолисто-глеевой шочвах разложение гербицида происходит с почти одинаковой и более низкой скоростью. В зависимости от типа 'почвы .период почти полного исчезновения 'монолинурона и 4-хлоранилина составил 56—200 и 24—40 сут (при +8,0°), 25—53 и 12—20 сут (при +25,2°) соответственно.

5. Исследуемые фенилмочевшшые гербициды слабо мигрируют по почвенному профилю из-за сильной их сорбции

почвой. Основное количество препаратов в течение вегетационного шериода локализуется в слое 0—2 см.

По способности сорбировать фенилмочевинные гербициды и хлоранилашы исследуемые почвы располагаются <в порядке : лугово -алл ювиальная=Сдерново -палево -подзолистая< Лле-регнойно-терфяная. Поглощение гербицидов и их метаболитов тремя исследуемыми типами почвы возрастает в ряду: монолинурон «£ 4-хлоранилин < 3,4-дихлоранилин <С линурон. Процесс сорбции фенилмочевинных гербицидов и хлорированных анилинов почвами с относительно низким содержанием органического вещества (1,5—1,8%) хорошо описывается уравнением адсорбции Фрейндлиха; сорбция исследуемых соединений перегнойно-торфяной почвой с очень высоким содержанием органического вещества (>70%) подчиняется

линейной зависимости и описывается уравнением адсорбции Генри.

6. Разработаны и усовершенствованы методы тонкослой-нохроматографического, фотометрического и газохроматогра-фического определения микроколичеств линурона, монолину-рона, 3,4-дихлора'Нилина и 4-хлоранилина в различных типах почв, растениях и продуктах урожая.

Рекомендации производству

•I На основании многолетних исследований (совместно с Белорусским НИИ .земледелия МСХ БССР) для борьбы с малолетними сорняками ,в посевах льна-долгунца на дерново-палево-подзолистой почве рекомендовано довсходовое внесение линурона (0,4—0,6 кг/га) или 'монолинурона (0,6— 0,9 кг/га); в настоящее время этот прием разрешен для практического применения в хозяйствах БССР и ЛитССР.

2. Межведомственной Государственной комисси по химическим средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками при МСХ СССР рекомендуется исключить лину-рон из числа химических средств борьбы с сорняками, разрешенных для применения на посевах .мсркови и взамен этого препарата рекомендовать шрименение монолинурона (общая доза 2—3 кг/га) при однократном и/или дробном внесении.

3. Разработанные фотометрический и тонкослойнохрома-тографический методы определения микроколичеств линуро-на, монолинурона, 3,4-дихлор анилина и 4-хлоранилина в различных объектах официально переданы в Межведомственную государственную комиссию ото химическим средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками при МСХ СССР, последний рекомендован группой экспертов в качестве официального для учреждений МЗ СССР, осуществляющих контроль качества .продуктов урожая и природных объектов. Определение остатков гербицидов .методом ГЖХ рекомендуется для использования .в научно-исследовательских учреждениях и зональных агрохимических лабораториях ВПНО «Союзсельхозхимия».

Список основных работ, опубликованных .по теме диссертации

1. Сухопар она В. П., Перфилова Н. В., Рыжая М Л. Динамика содержания 2М-4Х и линурона и почве и растениях льна-долгунца. В сб. Механизм действия гербицидов и синтетических регуляторов роста растезгии и их судьба в биосфере. X Международный симпозиум стран—членов СЭВ, Пущило, ОНТИ НЦБИ, 1975, ч. II, с. 55л58.

• 2. С у х о п а р о в а В. П., Соколов М. С, Перфилова Н. В. Фотометрическое определение в воде линурона и его метаболита 3,4-дихлоранилина. В сб. Методы определения пестицидов в воде. Л., Гидрометеоиздат, 1976, вып. 2, с. 150—153.

3. С у х о п а р о в а В. П., Рыжая М. А. Разложение линурона в почве и растениях льна. Химия в сельском хозяйстве. 1977, Ла 5, с. 68— 72.

4. Кныр Л. Л., Сухопарова В. П. Определение пропанида, линурона, ыополииурона и их метаболитов — 3,4-дихлораннлнна и 4-хлор-анилина в природных водах методом тонкослойной хроматографии. В сб. Методы определения пестицидов в воде. Л., Гидромегеоиздат, 1978, вып. 3, с. 56—58.

5. К н ы р Л. Л., Сухопарова В. П. Экспресс-мегоды раздельного фотометрического определения пропанида, линурона, монолину-рогга a их метаболитов в природных водах. В сб. Методы определения пестицидов в воде. Л., Гидромегеоиздат, 1978, вып. 3, с. 97—101.

6. Г а ли улип Р. В., Соколов М. С., Сухопарова В. П., Золотарева Б. Н. Разложение линурона, монолинурона и их производных в различных типах почн в зависимости от температурных условий. Агрохимия, 1979, № 6, с. 109—116.

7. Кныр Л. Л., Сухопарова В. П., Соколов М. С. Хроматографичеекое определение микроколичеств пропанида, линурона, монолинурона н ах метаболитов в воде, почве и растительном материале. В сб. Методические указания по определению микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде. М., Госхпмкомпссия по химическим средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками при МСХ СССР, 1981, ч. XI, с. 289—296.

8. К н ы р Л. Л., Сухопарова В. П. Определение пропанида, линурона, монолинурона, 3,4-дихлорапилина и 4-хлоранилина в растительном материале. Агрохимия, 1981, № 6, с. 127—131.

9. Кныр Л. Л., Сухопарова В. П. Способ определения микроколичеств гербицидов производных фекнламида в растительных тканях. А. С. СССР № 81Ш2 с приоритетом от 06.1,1.81 г., Бюлл. Изобретения, открытия, промышленные образны и товарные знаки. 1981, Ла 9, с. 156.

10. Су хопаро в а В. П., Мусикаев Д. А. Особенности поведения линурона и монолинурона на посевах моркови. Агрохимия, 1982, .48 4, с. 106—'112.

11. Сухопарова В. П., Кныр Л. Л. Определение производных фениламнда в торфяных почвах. Химия в сельском хозяйстве, 1982, № 8, с. 60—61.

12. С ухоп а р о в а В. П., Соколов М. С. Анализ остатков ариламидных пестлнидов в воде, почве, растениях и продуктах урожая. Агрохимия, 1983, № 8, с. 117—Ю4.

Л 94049 23/11—84 г.

Объем 1 п. л. Заказ 353. Тираж 100

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

Бесплатно