Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Применение производных хлорацетанилида при возделывании табака на слитых черноземах Кубани

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Применение производных хлорацетанилида при возделывании табака на слитых черноземах Кубани"

СД'А^ГСПОЛШШм ОРДЕНА ТРУДОРОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯИСТМйШ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

¿ИлИГГчУК ОЛЬГА ДМИТРИЕВНА

ПИШАШИЕ ПРОИЗВОДНЫХ ХЛОРАЦЕТАНИЛИДА ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ТАБАКА НА СЛИТЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ КУБАНИ

06. Л.01 - общее земпедел;!-?

А В 1 0РЕ4Е.3ДТ диссертации ка соискание учо юй стспени кандидата сечьскохозяйстреннлс наук

Ставрополь - 1992

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исслед «»ателье!'.:- t институте табака, махорки и табачных изделий Б;j4TT*I) Научно-производственного объединения по та'ч.-су, махе; лс и аабачным изделия:.: (НПО "Табак")

НаучныП руководитель кандидат сельскохозяйствен!-.!« наук,

старший научный сотрудни1' 1кьучб ¡l.ii.

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных н-".ук,

доце! т Дорожко Г.Р. кандидат сельскогойяйсгЕенных наук, доцен" мордалева Л.Г.

Ведущая органиааиия Всесоюзный ордена Ленина и ордена

Трудового Красного Знамени научно-исслед о ьате л ьс::ий институт масличных культур имени В.С.Иустовойта

Защита состоится " Д/ " г. ■ " {О" часов на засе-

дании'специализированного совета Д 120,53.01 при Ставропольском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте по адресу: 355014,' г.Ставрополе, пер. Зоотехнический, 10

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставропольского сельскохозяйственного института

Автореферат разослан " ^ " 0 ( г-

Ученый секретарь специализированного совета

Желтопузов В.Н.

- ' -I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Важным резервом в повышении эффективности, борьбы с сорнякади является сокращение затрат ручного труда на их уничтожение. В Северо-Кавказском регионе проблема дефицита трудовых ресурсов стоит наиболее остро. Трудоемкость возделывания табадаого' сырья салил высокая в растениеводстве, нагрузка посадок табака в специализированных хозяйствах достигает 1,8 га на одного работника (при нормативе 0,5 га). Дальнейшее совершенствование технологии возделывания табака возможно за счет более широкого использования гербицидов в качестве обязательного агроприема борьбы с сорняками. В настоящее время для этих целей применяются в основном гербициды из группы динитроанилинов (трефлан, нитран, олитреф, паарлан, стомп, пенитран), характеризующиеся повышенной персистентностью в почве.

Широкое применение химических средств защиты растений привело к тому, что они стали постоянно действующий экологическим фактором агроценозов, оказывающим различное влияние на их формирование и функции. Поэтому совершенствование химического метода борьбы с сорными растениями должно быть направлено не только на повышение биологической эффективности гербицидов, но и на уменьшение их негативного сопутствующего действия. Повышение избирательности и снижение персистентности гербицидов позволяет в значительной степени предотвратить загрязнение почвы, избежать накопление их остатков в продукции. Поэтому в табаководстве возникла необходимость поиска новых эффективны^ гербицидов, имеющих в сравнении с динитроанилинами более короткий период детоксикации и оказывающих минимальное негативное влияние на нецелевые организмы.

Цель и задачи исследования. Цель работы заключалась в изучении действия гербицидов производных хлорацетанилида - ацетаяа и

аценита и (при получении положительных данных) включение их в ассортимент препаратов, используемых в табаководстве.

Для осуществления поставленной цели требовалось решение следующих задач:

- установить (в зависимости от применяемых доз) влияние гербицидов на сорную растительность, рост и развитие табака, урожайность и-качество табачного сырья;

- изучить некоторые особенности поведения препаратов в почве; '

- определить влияние производных хлорацетанилида на биологическую активность слитого чернозема;

- выявить возможное последействие гербицидов на последующую культуру севооборота - озимую пшеницу;

- определить экономическую эффективность применения изучаемых гербицидов на посадках табака;

- рекомендовать в сельскохозяйственное производство нглбо-лее эффективные варианты использования ацетала и аценита.

Научная новизна. Впервые при возделывании табака изучено действие ацетала и аценита на сорную растительность, почву и продуктивность табака, выявлены их оптимальные дозы. Определен коэффициент вредоносности сорняков для табака (по их массе). Оценено сопутствующее действие производных хлорацетанилида на почву. Определены количественные параметры стойкости препаратов в почве и факторы, влияющие на их деструкцию.

- Практическая ценность работы. Иа основании проведенных исследований установлены оптимальные дозы ацетала и аценига, срок их внесения. Получены чкотоксикологические характеристики поведе ния гербицидов на слитом черноземе. Предложена комплексная методика исследований почвенных препаратов в системе почва-растение, В Госхиыкомиссип направлены материалы, обосновывающие включение

ацетала и аценита е описок препаратов, разрешенных для применения на табаке. На основании полученных данных и производственных проверок установлено, что ацетал и аценит являются экологически безопасными гербицидами, их применение в оптимальных дозах способствует значительному снижения1 засоренности полей, затрат денежных средств и труда на прокзводстви табака, при этом не происходит существенного снижения урожайности культуры и ухудшения качества табачного сырья.

Апробация и реализация результатов исследований. Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались на Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов ВЙТИМа (Краснодар, 1987), на заседании агротехнической и экономической методической комиссии ШИПИ (Краснодар, 1989), ка первых гербо-логических чтениях, посвященных памяти Н.А.Шипинова и А.В.Воеводина (Ленинград4 ВИЗР..1990). на Всесоюзных координационных совещаниях НПО "Табак" (Краснодар, 1990, 1991).

Результаты научных исследований использовэны для:

- разработки комплексной сцстемы мэр борьбы с сорняками' на табачных плантациях Армении и Краснодарского края (1986-199С);

. - разработки предложений для интегрированной системы мер борьбы с сорнякаш с учетом охраны окружающей среды (1986-1990);

- разработки и внедрения прогрессивных почвозащитных энерго-> сберегающих-технологий-возделывания табака, обеспечивапцих повышение его урожайности на 15-20 спиление затрат труда в 1,2 -1,5 раза и сохранение плодородия почвы (1986-1990).

По диссертационной теме опубликовано четыре работы.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех паь, выводов и предложений производству, списка использованной литературы (197 наименований, в той числе 69 иностранных) и приложений. Работа изложена на 173 страницах машинописи,

содержит 26 таблиц, 10 рисунков, 39 приложений. Основной текст диссертации изложен на 133 страницах.

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССВДОЕАШЙ

' Диссертационная работа- выполнялась с 1987 по 1991 гг. в рамках госзадания, проблема 0.СХ.24 раздел 03.(номер государственной регистрации 01.86.0131418).

Полевые опыты проводились в экспериментальном севообороте Абинского опытного поля (ОП), «икрополевые и лабораторные исследования - на экспериментальной базе ВИТИИ. Производственная проверка результатов исследований проводилась в табаксовхозе "Тверской" Апшеронского района (1990 г.) и колхозе "Победа" Северского района (1991 г.) Краснодарского края.

Почва опытного участка - сл»:той чернозем, содержание гумуса 2,7 - 3,0 %. Физической глины содержит 60-70 %, фракции ила 4551 %, песка почти нет (по Качинскому H.A.). Сумма поглощенных оснований 42,3 - 52,0 мг-экв/100 г почвы. Главные питательные элементы содержатся в следующем количестве: ROß - 6,3 - 8,0 мг/100 г Р205 - 4,9 - 6,3 мг/100 г, К20 - 18,5 - 20,1 мг/100 г почвы.

Метеорологические условия в период вегетации табака за 19871990 гг. отличались от среднемног&летних данных. Количество выпавших осадков в 1987 и 1988 гг. превышало среднеыноголетнюю норму, также 1987, 1988 "и 1990 гг.-характеризовались пониженными среднесуточными температурами воздуха.

Полевые опыты с сортом табака Юбилейный проводились в соответствии с агрорекомендациями ВКИТТИ в четырехкратной повторнос-ти. Учетная площадь делянки 50 м*ч Изучение гербицидов производных хлорацетанилида проводили по следующей схеме:

1. Контроль I (три ручные прополки)

2. Контроль П (без прополок и гербицидов)

- -

3. Дуал 2 кг/га д.в. (96 % к.э-) (эталон)

4-6. Ацетал I, 2, 4 кг/га д.в. (55 % к.э.)

7-9. Аценит I, 2, 4 кг/га д.в. (50 ?6-к.э.)

Видовой состя? и засоренность учитывали по степени проективного покрытия сорняками и оценк-с! их численности (по методикам Ли-берштейна И.И., Исаева В.В., ЕГОР, ВНИТТИ). Рассчитывали коэффициент вредоносности сорных растений и вынос ими. КРК.

Опыт по изучению миграции ацетохлора в почве проводился в насыпных почвенных колонках. Концентрация гербицида - 4 мг/кг. Содержание препарата в почве (послойно) и промывной воде определяли методом газожидкостной хроматографии (ГЗК).

Опыт по изучению стойкости и токсичности ацетохлора для поч-вэнной микрофлоры выполнялся на естественном типе почвы в лабораторных услови.тх по методикам ВШИСХМ и лаборатории химии ВНИТТИ. Используемые концентрации: I, 4, 16 . 64 , 256, 1024 мг/'кг. Активность объектов определяли на 5 и 30 сутки после обработки, остаточные количества ежемесячно в течение 150 суток,

Микрополевой опыт по изучению, влияния некоторых экофакторов на детоксикацию аиетохлора (потребление растением, испарение'.химическое, фотохимическое и микробиологическое разложение) проводился с использованием методических рекомендаций Галиулина Р.В., -концентрация ацетохлора 4 мг/кг. Остаточные количества определи- , ли ежемесячно в течение 120 суток методом ГЖХ.

При изучении влияния гербицидов на биологическую активность слитого чернозема определяли интенсивность дыхания (по методу Штатнова В.И.), биологическое*разложение целлюлозы (по методам Федорова С.А. и Сэги Й.), ферментативную активность почвы, коли-чественый и качественный состав микроорганизмов (по методикам МГУ и ВНИИСХМ). Длителвность фи'.?стоксического действия гербицидов изучали по методу Паркера (биоиндикатор - озимая ппеница).

Оценку влияния гербицидов на рост и развитие табака проводили согласно методике полевых агротехнических опытов с табаком и махоркой (1978). Площадь листьев определили по таблицам Губен-:<о Ф.П. Урожайность'табака учитывали весовым методом после сортировки сухого табачного сырья. Товарная сортность устанавливалась по ГОСТ 8073-77, белковый азот по Пору, углеводы по Бертрану, ни-кбтин экспресс-методом,аромат и вкус - органолептически. Определение остаточных количеств гербицидов в почве (в- течение вегетации табака) и сухом табачном сырье проводили методом ГЖХ.

При изучении последействия гербицидов на озимую пшеницу выявляли влияние препаратов на рост, развитие и урожайность культуры. Остатки гербицидов в почве определялись ежемесячно.

Расчеты экономической эффективности применения гербицидов и экономических порогов вредоносности сорняков выполнялись по методике Захаренко В./.. с использованием методов отдела экономических исследований ВЛИТТИ, типовых технологических карт и рекомендаций. В процессе обработки и интерпретации результатов наблюдений и опытов использовали различные методы математической статистики и моделирования.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Биологическая эффективность гзрЗицидов

В годы проведения исследований запас жизнеспособна сгмян в пахотном слое I га составил в среднем 1278 млн.шт., из них 1075 млн.ит. двудольных и 203 млн.шт. однодольных сорняков. На полях табачных севооборотов Краснодарского края встречается 84 вида сорных растений. В предгорной зоне преобладают однолетние сорняки, составляющие 85 %, из которых 61 % - это поздние яровые сорные растения. Доля ранних яровых и зимующих сорняков относительно небольшая - 8 %. Видовой состав сорных растений на опытном

участке включал 12-14 видов типичных для районов табаководства прэдгорной зоны. Весной в составе сорной растительности преобладали ранние яровые сорняки: горчица полевая, вероника плющелист-ная, занимающие более половины обследуемой площади. Из эфемеров и поздних яровых сорняков встречались звездчатка средняя и ежов-ник обыкновенный. Корнеотпрыскозые сорняки были представлены бодяком щетинистым, покрывающим до 12 % участка. В период вегетации табяка из класса однодольных растений наиболее часто встречались ежовник обыкновенный (62 %), щетинники сизый (14 %) и зеленый (13 %). Из двудольных преобладали щирица запрокинутая (4 %), портулак огородный (4 %) и вьюнок полевой (3 %).

Преобладание однодольных- сорных растений определяет целесообразность применения препаратов чз группы хлорацетанилидов: аце-тала и аценита. В количественном отношении засоренность в опыте составляла 4-5 баллов по бинарной пятибалльной шкале. Результаты количественного учета сорных растений показали, что эффективность гербицидов 1.0 все годы исследований была высокой. Так, под действием ацетала и аценита (I кг/га) общая засоренность в разные'го-' ды снижалась на 71-87 %, при 2 кг/га - на 89-97 % и при 4 кг/га -на 92-98 %. Количественный учет не дает полного представления о фитотоксчческом-действии гербицидов. Поуимо полной гибели проростков, часть растений хотя и выживает, но из-за депрессии роста образует небольшую вегетативную массу. Действие гербицидов на сорняки также проявлялось в снижении всхожести семян, замедлении появления их всходов, в отставании роста и развития растений.

Определение воздушно-сух«й массы сорняков показало, что эталонный препарат дуал на протяжении всего периода исследований уменьшал биомассу сорных растений на 84-88 % (?абл.1). При увзли-чении норма! расхода ацетала и аценита с I до 4 кг/га аасса сорняков снижалась от. 55 до 97 % в 1987, от 66 до 97 % в 1988, от 63

Таблица I

Снижение массн сорняков под действием гербицидов на посадках табака

Масса сорняков

Вагжант

1987 г.

1988 г.

1989 г.

1990

! среднее за ! 196^1990 гг.

|г/мг|сни|ение|г/м2 ¡снижение |г/м2 |снижение|¡снижение !сни|е:

яние

Контроль П 770, ,0 - 1076, .3 - 1666, ,0 - 731, ,2 - 1069 ,3 -

Дуал 2 кг/га 120, ,0 84 153, ,8 86 220, ,0 68 106. ,9 85 146, >4 86

Ацетал I кг/га 343, ,3 55 346, ,8 68 6Ы, ,4 64 197, ,3 73 з^:-, ,5 65

Ацетал 2 кг/га 40, ,0 95 80, ,0 93 63, ,6 97 20, ,0 97 47, ,6 96

Ацетал 4 яг/га 20, ,0 97 37, ,5 97 20, ,5 99 10, ,0 09' 21, .2 96

Аценит I кг/га 295, ,0 ог З.г5, ,0 71 690, ,6 63 220, ,0 70 361, ,0 66

Аценит 2 кг/га 40, ,0 95 60, ,0 94 55, ,0 97 31, ,4 96 46, ,2 96

Аценит 4 кг/га 21, ,0 97 35, ,0 97 26, ,0 ' 99 ю, ,4 99 22, ,1 98

НСР05, г/м2 8. ,6 и, ,2 15, ,1 Л ,9 И, ,6

I I

Примечание. Статистическая обработка данных произведена по преобразованию = \ГХ~

,гг> 99 % в 1989 и от 70 до 99 % в 1990 году (в среднем от 65 до 98 %). Эффективность препаратов (ацетал и аценит) в дозе 4 кг/га незначительно отличалась (1-3 %) от рекомендуемой нормы расхода 2 кг/га, в то время как различие в действии гербицидов в дозах I и 2 кг/га на массу сорняков оказалось значительным (30-32 %). Существенное снижение массы сорняков получено во всех опытных вариантах. Ацетал и аценит (I кг/га) обусловили в данном случае меньшую эффективность, чем при снижении- численности сорняков. Это связано с ограниченным фитотокси^есккм действием гербицидов, а также с увеличением доли среднечувствительных и устойчивых сорняков.

Вредоносность сорных растений определяется количеством выносимых ими из почвы питательных элементов и снижением почвенного плодородия. Вынос сорняками питательных веществ нарушает баланс главных элементов питания, как засоренной культуры, так и в целом по севообороту (табл.2). Так, нз контроле П (без прополок и гербицидов) в среднем с каждого гектара посадок табака выносится 289,7 кг питательных веществ, из них только 55,8 кг выносит культура (при урожайности 6,6 ц/га,Ч а однодольные сорняки выносят 190 кг, что в 4,3 раза превышает вынос элементов питания двудольными сорняками, поскольку они превалируют в количественно-весовом отношении. На прополотом контроле при средней урожайности 20,3 ц/га, с гектара табак выносит 170,6 кг питательных веществ, из них 49,9 кг аЗоха, 14,6 кг фосфора и 106,1 кг калия.

Статистический анализ данных позволяет установить, что между выносом питательных веществ из почвы и массой сорных растений имеет место сильная взаимосвязь. Коэффициент корреляции г = 0,97 - 0;04. С увеличением массы сорных растений на I г/м^ вынос NEK увеличиваемся на С,36 кг/га.

Таким образом, видовой состав и соотношение групп сорных растений позволяют -успешно использовать производные хлорацетанилида

Таблица 2

Вынос питательных веществ сорными растениями (1989-1990 гг.)

! 1 Однодольные • Двудольные Общий вынос кг/га

Вариант ¡масса 1 !сор-."! !няков,! ! ц/га ! 1 вынос питательных веществ, кг/га масса 1 сор- 1 няков, ц/га. ! ! вынос питательных веществ, кг/га

* ' я Р?°5 ¥> 1ВЙ° я Р2°5 ! к2о !всего I КЖ

Контроль II 55,7 47,8 13,5 128,7 190,0 9,2 9,1 2,3 32,5 43,9 233,9

Дуал 2 кг/га 6,5 5,0 1,6 17.2 23,8 1'7 1,1 0,6 3,3 5,0 28,8

Ацетал I кг/га 16,6 13,6 4,0 37,9 55,5 5,4 6,1 1,4 19,3 26,8 82,3

Ацетал 2 кг/га 1,7 1,5 0,4 4,0 5,9 0,4 0,3 0,2 • 1,0 1,5 7,4

Ацетал 4 кг/га 0,6 0,5 0,1 1,1 1,7 0,2 0,2 0,1 0,5 0,8 2,5

Аценит I кг/га 16,4 13,3 4,8 33,2 51,3 5,9 7,2 1,8 к'.5,3 34,3 85,6

Аценит 2 кг/га 1,9 1,7 0,5 4,9 7,1 0,3 0,3 0,1 0,7 1,1 8,2

Аценит 4 кг/га 0,8 0,7 0,1 2,2 3,0 0,1 0,1' 0,1 0,5 0,7 3,7

(ацетал и аценит) для снижения засоренности посадок табака. Эти препараты в дозе 2 и 4 кг/га снижают засоренность на 89-98 %, уменьшая при этом массу сорных растений на 92-99 %. Препараты в пониженной дозе (I кг/га) проявляют недостаточную эффективность в отношении снижения массы сорняков, всего на 55-63 %. Биологическая эффективность исследуемых препаратов возрастала нелинейно с увеличением доз. Применение гербицидов регулирует конкурентные отношения в агроценозе в пользу табачного растения, вследствие уничтожения сорняков гербицидами (в зависимости от дозы), вынос ими питательных веществ из почвы уменьшается в 3-80 раз и улучшается питательный режим табака.

3.2. Особенности поведения гербицидов в почве

Применение гербицидов не может быть вполне эффективным без детального знания всех свойств используемых химических соединений, прежде р-гего накопления и динамики содержания их в почве, растениях и других объектах. При изучении динами ¡си миграции ацетохлора в насыпных почвенных колонках были созданы условия, максимально, благоприятствующие гравитационному переносу токсиканта (полное насыщение водой, минимальные условия для сорбции), заданная норма осадков - 200 мм. Установлено, что при этом большая.часть внесенного гербицида (около 95 %) локализуется в слое почвы 0-20 см. Положительным свойством исследуемого препарата является его незначитель-' ное передвижение в нижележащие (20-50 см) слои. Вынос ацетохлора с промывной водой не превышал 0,4 %. Поэтому можно считать, что в полевых условиях миграция данного гербицида с промывной водой практически исключена.

Для изучения стойкости и токсического действия препаратов проводились лабораторные исследования с различными концентрациями ацетохлора. Данные по динамике содержания ацетохлора в почве

показывают, что его персистентность существенно зависит от исходной концентрации препарата. Первоначально сорбированный гербицид под действием влаги постепенно высвобождается и разлагается вследствие жизнедеятельности микроорганизмов и химических реакций.' По экспоненциальной модели:

С = С0 х е"** ,

где С0 и С - соответственно исходная и определяемая через время ( * сут.) концентрация, (мг/кг); Ь: - константа скорости процесса разложения х'ербицида, (сут.-^) - были определены количественные параметры стойкости препарата в почве (Т^ и Тд5), характеризующие убыль гербицида на 50 и 95 %. Значения коэффициентов детерминации подтвердили обоснованность используемой математической модели (табл.3).

Таблица 3

Количественные параметры разложения ацетохлора в почве

Концентрация ацетохлора, мг/кг

Критерии скорости разложения

¿.сутТ1 ! Т,

50'

сут.

| Т95>

сут.

Коэффициент детерминации

I 4 16

0,03319 23 ± 4 92 ± 14 92,8

0,02487 33 ± 6 134 ± 16 95,3

0,00091 • 760 ± 119 3305 ± 472 90,1

Полученные данные свидетельствуют о том, что процесс деток-сикации гербицида существенно зависит от его исходной концентрации. Так, в вариантах I и 4 кг/кг константы скорости деструкции близки по своим значениям. В то же время очевидно, что восьмикратная передозировка гербицида может привести к длительному загрязнению почвы его остаткам и для полного самоочищения ее от токсиканта потребуется не кенае десяти лет.

За критерии экотоксикологического эффекта пестицидов принимаются такие их концентрации, которые снижают численность основных групп микроорганизмов или ингибируют активность биохимических процессов на 50 %{соответственно СК^ и ИК^). При этом оценка надежности (устойчивости) почвы как системы определяется по коэффициенту безопасности (К^). По-данным математической обработки результатов микробиологических анализов СК^ для почвенных грибов составила 375,6 мг/кг (К^ = 166), дчя бактерий - 566,2 мг/кг (К^ = 283), для актиномицетов - 480,5 мг/кг (К^ - 240). Следовательно, для изученных почвенных микроорганизмов препарат практически не'токсичен, поскольку коэффициент безопасности более 100. Расчет ингибирующюс концентраций для исследуемых ферментов показал, что ИК^д для каталаяы составляет 67,9 мг/кг (К^ = 34), для пэроксидагы и полифенолоксидаэы несколько ниже - 43,8 мг/кг (К^ = 22). Таким образом, ингчбарущая концентрация гербицида, определенная для почвенных ферментов из класса оксидаз, позволяет характеризовать ацетохлор как слабый ингибитор.

Такая лабораторная оценка хотя и является предварительной, однако она позволяет судить о специфичности действия гербицида на ассоциацию почвенных микроорганизмов, выявить токсичные нагрузки препарата и особенности восстановления функций микробиоценоза почвы в процессе ее самоочищения от остатков.гербицидов.

Выполненные исследования по динамике разложения ацетохлора в модельных условиях (шкрополевой опыт) позволили оценить вклад различных факторов в деструкцию препарата. По степени значимости они могут быть расположены в следующем порядке: гидролиз и другие хвдичесние процессы (63?), микробиологическое разложение (23%), '■¡спаренне и фотпдеструкцяя (10 %), биоразйа&тение (габак - 4 %).

Результаты по изучению динамики остаточных количеств ацетата, аценита и дуала в почве за 1987-1990 гг. показали, что в конце

вегетации табака (120-150 дней после обработки) остатки гербицидов варьировали в зависимости от внесенной дозы, но не превышали 0,02 - 0,04 мг/кг. Определенные по экспоненциальной модели показатели деструкции гербицидов за 1990 г. приведены в табл.4.

Таблица 4

Значения показателей деструкции гербицидов

Вариант ! Начальная 1 ¡концентрация | С0, кг/га ! Константа 1 скорости ' деструкции ! ' т ! - к, сут. А Т95-сут. ! Коэффициент j детерминации ! a t ! ух' *

Дуал 2 кг/га 1,141 0,01904 160 87,3

Ацетал I кг/га 0,611 ,0,03402 96 88,4

Ацетал 2 кг/га 0,984 0,02826 108 97,6

Ацетал 4 кг/га 1,798 0,02556 120 95,9

Аценит I кг/га 0,482 0,03416 88 Э4,9

Аценит 2 кг/га 1,213 0,02940 106 92,4

Аценит 4 кг/га 2,101 " 0,02263 135 89,4

Если оценивать исследуемые гербициды по классам опасности для объектов окружающей среды, то исходя из приведенных даннкх их можно отнести к стойким соединениям. По возрастанию персистентнос-ти препараты Ложно разместить в следующем порядке: аценит ^ аце-тал < дуал. Для получения всесторонней оценки препаратов использовали интегральный показатель, учитывающий как токсиколого-гигае-нический, так и экотойсический аспекты опасности гербицидов. По' степени опасности все исследуемые гербициды относятся к классу Ш, по интегральной классификации - 4-я степень (т.е. умеренно опасные). Таким образом, ацетохлор обладает слабой мобильностью в почве и его миграция, в грунтовую воду опасности не представляет. По токсическому действию на микроорганизмы и некоторые биохимические

почвенные процессы гербицид в производственных дозах является слабым ингибитором. Деструкция ацетохлора протекает преимущественно за счет химического разложения и разрушения микроорганизмами. По экологическим критериям ацетал, аценит и дуал относятся к группе умеренно опасных. В рекомендованных для применения и повышенных дозах остатки гербицидов разлагаются в течете одного, сезона.

3.3. Фитотоксичность гербицидов

Длительность фитотоксического действия гербицидов изучали в полевом эксперименте в течение 1989-1990 гг. По изменению длины корня тест-культуры, выраженной в процентах к контроле, делали вывод о содержании исследуемых гербицидов в почве. При параллельном изучении фитотоксичности гербицидов и динамики их остатков установлена взаимосвязь между этими процессами. Линейная обратная корреляционная связь была обнаружена во всех вариантах опыта. Наиболее значительной она была в варианте с дуалом, увеличению длины корня биоиндикатора на I % соответствовало уменьшение содержания остато- ' чных количеств препарата з почве на 0,0028 мг/кг. Судя по коэффициенту детерминации фитотоксичность этого гербицида на 88 % связана с наличием экстрагируемых остатков. Более низкие коэффициенты корреляции и детерминации в вариантах с ацеталом и ш;енитом дают основание полагать, что на фитотоксическое действие этих гербицидов оказывает влияние и та часть находящегося в почве препарата, которая не выявлена методом ГЖХ. Не ис/лючено, что здесь фитоток-. сическое действие могут оказывать также и неидентифицированные нестойкие метаболиты гербицидов, влияние которых в-основном проявляется .через месяц после обработки и в дальнейшем не отмечается.

Таким образом, отмечена сильная корреляционная связь между двумя методами анализа остатков гербицидов в. почве. - биологическим и гаэохроматографическим. Методом фитоиндикации не выявлено стойких метаболитов, угнетающих тест-растение.

3.4. Влияние гербицидов на биологическую активность

слитого чернозема Биологическая активность почвы характеризуется сложным комплексом показателей и процессов: количественным и качественным составом микроорганизмов, содержанием биофильных элементов, активностью почвенных ферментов, интенсивностью разложения целлюлозы, выделением из почвы углекислоты и т.д. При исследовании влияния гербицидов определяли активность нескольких окислительно-восстановительных ферментов: каталазы, полифенолоксидазы, пероксидазы. Полученные данные (1987-1990 гг.) показывают, что ферментативная активность слитого чернозема изменяется в течение вегетации. Характер этих изменений неодинаков и зависит прежде всего от специфичности фермента^ гидротермического и воздушного режимов почвы и т.д. Хлор-ацетанилидовые гербициды, как биологически активные вещества в определенных концентрациях могут ингибировать или стимулировать ферментативную активность почвы, причем это действие имеет селективный и кратковременный характер. ■

Об интенсивности микробиологических почвенных процессов можно также' судить по скорости выделения углекислоты. В результате проведенных исследований (1987-1990 гг.) можно констатировать, что влияние гербицидов не поступление в почву свежего органического вещества окалывает.косвенное действие на усиление или ослабление процесса "дыхания". Обработка результатов исследований позволила установить среднюю прямую корреляционную связь между интенсивностью выделения углекислоты почвой и активностью полифенолоксидазы.

Направленность почвенных процессов может быть охарактеризована и таким показателем как интенсивность разложения целлюлозы. Для исследования влияния гербицидов на интенсивность этого процесса в течение четырех лет применялись два метода: лабораторный и"'полевой. В обоих случаях наблюдалась только сезонная динамика разложе-

ния целлюлозы, существенных отличий по вариантам опчтд не отмечено.

Под дейстьием гербицидов, возможны изменения качественного состава почвенной микрофлоры и ее численности. В 1989-1990 гт. оценивалось влияние гербицидов на сум/арный количественный состав почвенных грибов, бактерий и актиномицетов. По результатам статистического "анализа можно сделать вывод, что депрессиругацее действие на почвенную шкробобиоту оказывал лишь дуал.

Таким образом, полученные данные дают основание полагать, что указанные препараты не нарушают ьзаимосвязи, складнваациеся между табаком и почвенными сапротрофныш организмами, не оказывают существенного 'влияния на активность некоторые почвенных ферментов, интенсивность выделения углекислоты почвой и разложения целлюлозы. Незначительные кратковременные изменения численности почвенной микрофлоры под действием исследуемых гербицидов не влияют на функции и взаимодействие основных групп микроорганизмов.

3. Г>. Действие гербицидов на рост и резвитие табака

ХлорацетанилидоЕые гербициды эффективно подавляют злаковые и некоторые двудольные сорные растения, о фитоцидности этиг препаратов в отношении табака сведений нет. Установлено, что ацетехлор снижает приживаемость рассады табака чем сильнее, чем в'ле доза препарата. Различия в изреженности между эталонным гербицидом и вариантами с дозами I и 2 ¿г/га ацстохлора составляли т среднем 3,1 %. Изучение влияния препаратов на высоту растений показало, чт.: герСи-^ды на протяжении всей вегетации тормозили рост табак». Растении в вариантах с дозами ацетохлора I и 4 кг/га по высоте практически не ра.;ли<-"ались за счет слабого действия на сорняки препарата в пониженной дозе. Ацетал, аценит и дуал в дозе 2 кг/га оказывали идентичное действие на длину стебля, разница с контролем составила в среднем б %. Статистическая обработка результатов по высоте растений и количеству технически зрелых листьев выявила

сильную корреляционную) связь между ними. Коэффициент корреляции .г = 0,98 - 0,17, т.е. с уменьшением высоты растений на 5 см количество листьев соответственно уменьшается на I шт.

Таким образом, ацетал и аценит в повышенных дозах (4 кг/га) проявляют заметное депрессирущее действие в отношении табака. В этих вариантах отмечается самая низкая приживаемость и высокая изреженность растений. В дозах I и 2 кг/га препараты оказывают незначительное токсическое действие на табак. К моменту основной уборки (вершковакив) депрессиругацее действие гербицидов при ^сличении дозы на высоту растений, количество листьев и их площадь, цветение культуры выражается незначительно.

3.6. Влияние гербицидов на урожайность и качество сырья табака

Некоторое ингибирупцее влияние изучаемых гербмцидов на рост и развитие табака, а также замедленное развитие растений при сильной засоренности отразилось и на урожайности культуры (табл.5). На контроле, без обработок при засоренности сорняками - 207 шт/м^ (масса 1069 г/м2) урожайность табака снижается почти в 3 раза. Ду-ал, ацетал и аценит в оптимальной дозе не оказывали существенного влияния на величину урожая. За годы исследований было вьмвлено, чт урожайность находится в сильной линейнрй корреляционной зависимости от массы' сорняков на опытном участке. Коэффициент корреляции г = -0,98 * 0,14,' коэффициент регрессии Ъ = -1,15 ± 0,12 ц/га.

ул.

Таким образом, был получен коэффициент, отражающий потери урожая в расчете на единицу засоренности, илч коэффициент вредоносности сорняков, в = 0,0115 ц/гэ/г/ы2. Существенные различия в урожайности между вариантами опытов (при НСР0д »2,2 ц/га) появляются при массе сорняков 191,3 £ 2,6 г/м2 или 37 шт/м2 - биологический поро] вредоносности сорняков для данной культуры.

Таблица 5

Влияние гербицидов на урожайность табака

Вариант ' I 1 i Урожайность, ц/га j Отношение

! 1987г. !1988г. ! 1989г.! 1990г. ! эе^ее за| контролю I,

Контроль I 18,9 18,3 21,4 20,2 19,7 —

Контроль П 7,5 7,3- 6,1 7,5 7,1 36,0

Дуал 2 кг/га 17,5 14,4 20,5 20,5 18,2 92,4

Ацетат I кг/га 15,3 14,1 18,0 17,8 16,3 82,7

Ацетал 2 кг/га 17,7 15,5 23,4 20,2 19,2 97,5

Ацетал 4 кг/га 15,9 14,5 19,9 18,8 . 17,3 87,8

Аценит I кг/га 14,8 15,1 18,0 17,0 16,2 82.2

Аценит 2 кг/га 17,8 17,1 23,5 20,1 19,6 99,5

Аценит 4 кг/га 15,2 14,5 20,1 18,6 17,1 86,6

НСР05, ц/га 2,1 1,9 2,6 2,5 2,2

Все применяемые гербициды обеспечивали высокий выход первых двух товарных сортоь - в пределах 7В,7-87,0 %. По содержанию никотина (с среднем 2,6 %) сырье опытных вариантов мало различалось.

Применение ацетала и аценита в оптимальной дозе не оказывает существенного влияния на урожайность табака и качество табачного сырья. Сырье, полученное в этих вариантах, не уступает контрольному по сортности, химическому составу и курительным достоинствам. Остаточные количества препаратов в сырье не обнаружены.

3.7. Последействие гербицидов на озимую пшеницу

В I988-1990 гг. проводилось изучение последействия ацетала, аценита и дуала нэ озимую пшеницу, высеваемую после табака. Применение гербицидов не оказывало отрицательного влияния на рост и

развитие озимой пшеницы (сорт Олимпия). Число продуктивных стеблей в опыте колебалось от 369 до 378 шг/м^, высота растений находилась в пределах 97-102 см, количество зерен в колосе составляло 27-28 шт., масса 1000 зерен - 42,3 - 42,6 г. По срокам прохождения фенофаз растениями различий в опытных вариантах не наблюдались. Отклонения в урожайности озимой пшеницы по годам исследований несущественны. Остатки гербицидов не были обнаружены в почве даже в следовых количествах.

Таким образом, применение гербицидив на посадках табака не оказывает отрицательного последействия на последующую культуру севооборота, т.е. не снижает продуктивность растений озимой пшеницы, Фитотоксические остатки гербицидов в почве не накапливаются.

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЙСШ ГЕРБИЦИДОВ

При возделывании табака экономически наиболее выгодно применение производных хлорацетанилида в оптимальной дозе 2 кг/га. Анализ экономической эффективности применения гербицидов показывает: что при этом снижаются денежно-материальные затраты, растет производительность труда (до 10 %), уменьшается себестоимость и увеличивается чистый диход (0,75 руб. на каждый затраченный рубль). Поскольку в некоторых случаях приходится применять повышенные нормы расхода гербицидов (в зависимости от типа почвы и степени засоренности), то и в этом случае (в удвоенной оптимальной дозе) применение ацетала и аценита является экономически целесообразным. Экономический порог целесообразности применения, эталонного гербицида -246,9 г/м2 (47 шт/м2), для ацетала ¿; аценита в рекомендуемой норме расхода он равен 255,6 г/м^ (49 шт/м2) и 250,2 г/м2 (48 шт/м2)

соответственно. При использовании удвоенной нормы расхода гербици-

р

дов минимальное число сорнякоэ должно быть не менее 57 шт/м .

вывода .

1. Однолетние сорные растения на слитых черноземах Краснодарского края снижают урожай табака более чем на половину (до 64 %). Коэффициент вредоносности сорных растений для табака составляет 1,15 гДа • (100 г/м2)"1. Гербициды производные хлорацетанилида (действующее вещество ацетохлор - Н - (2 метил-6-этилфенил) - Я -этоксиметиламид-2-хлорэтановой кислоты) являются эффективным средством борьбы с этими сорняками в посадках табака. В оптимальной дозе (2 кг/га д.в.) ацетал и аценит снижают засоренность в среднем на 94,%, уменьшая при этом массу сорных растений на 96 %. Под действием гербицидов (1-4 кг/га д.в.) вынос сорняками ГОК из почвы уменьшается в 3-80 раз.

2. Ацетохлор в рекомендованных для применения дозах слабо

■ мигрирует по лочЕенному профилю, в связи с чем поступление его остатков в грунтовую и сточную воды опасности не представляет. Гербицид оказывает слабое краткосрочное действие на почвенную шкро-бобиоту. По совокупным экотокеикологическим критериям ацетохлор (Ч-4 кг/га д.в.) может быть отнесен к группе умеренно опасных соединений.

3. Применение ацетала и аценита не оказывает пролонгированного инглбируюшего действия на биологическую активность слитого чернозема. 3 рекомендуемых дозах (2 кг/га д.в.) остаточные количества ацетохлора разрушаются в почве в течение одного вегетационного сезона (Тд^ = ЮЪ сут.). В позыаенной дозе (4 кг/га д.в.) ацетохлор- сохраняется в почве более длительный срок (Тд^ = 135 сут.). Деструкция гербицидов протекает преимущественно за счет химического и микробиологического разложения. Фиготоксические остатки гербицидов в почве не накапливаются, стойкие фитотоксические метаболиты не обнаружены.

4. Ацетал и аценит в рекомендуемой для применения дозе не оказывают существенного влияния на приживаемость табачной рассады, сохранность растений, динамику их роста и развития, количество и площадь листьев табака. Применение препаратов обеспечивает урожайность и товарную сортность на уровне контрольного варианта с тремя ручными прополками.

5. Применение гербицидов ь рекомендуемой дозе обеспечивает рост производительности труда на 9 %, уровень рентабельности до 78 % и рост чистого дохода в пределах 5,2 тыс.руб./га. При использовании гербицидов в оптиьъньной норме расхода (2 кг/га д.в.) экономический порог целесообразности применения хлорацетанилидов на посадках табача - 48 пт/м2. По экономическим показателям допус кается использование гербицидов в норме расхода 4 кг/га д.в.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

По результатам проведенных исследований 1987-1990 гг. и производственных проверок 1990-1991 гг. на слитых черноземах Кубани при возделывании табака для эффективного уничтожения.одноле тних двудольных и злаковых сорняков рекомендуется применять ацетал и аценит (2 кг/га д.в.) с заделкой в почву за две недели до посадки табака. Биологический порог вредоносность сорняков для данной культуры - 191,3 г/м2 или 37 ит/м^..Экономический порог I лесообразности применения гербицидов - 48 шт./м^ сорняков. Перед! зировха препаратов (4 кг/га д.в.) не оказывает заметного негати: ного влияния на рост и развитие растений, урожай и качество таб чного сырья. Гербициды плабо передвигаются по почвенному'профил поэтому поступление их остатков в грунтовую и сточную воды опас ности не представляет. Остаточные количества препаратов а сырье табака не содержатся." Хлорацетанилиды в почве не накапливаются безопасны для последующей культуры севооборота.