Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние гербицидов которана и трефлана на рост, развитие и нуклеиновый обмен растений

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Влияние гербицидов которана и трефлана на рост, развитие и нуклеиновый обмен растений"

ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

. . ,. На правах рукописи

ЭЛЬ САЙЕД АБД ЭЛЬ АЗИЗ АБД ЭЛЬ МОТАЛЕБ КИШК

ВЛИЯНИЕ ГЕРБИЦИДОВ КОТОРАНА И ТРЕФЛАНА НА РОСТ, РАЗВИТИЕ И НУКЛЕИНОВЫЙ ОБМЕН РАСТЕНИЙ

06.01.11 — Защита растений от вредителей и болезней

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ТАШКЕНТ — 1992

Диссертационная работа выполнена в Ташкентском Государственном ордена Дружбы народов аграрном университете.

Научные руководители:

Член-корреспондент Узбекской Академии сельскохозяйственных наук, доктор биологических наук, профессор КИМСАНБАЕВ X. X. кандидат биологических наук КАСЫМОВ Т. А.

Официальные оппоненты:

Член-корреспондент Узбекской Академии сельскохозяйственных наук, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор УРУНОВ И. С. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник КОБЛОВ Р. К.

Ведущее предприятие — Республиканское производственное научное объединение «УЗСЕЛЬХОЗХИМИЯ».

Защита диссертации состоится *{0» 1992 г. в^^? часов

на заседании Специализированного совета Ш20.55.02 по специальности 06.01.11—защита растений от вредителей и болезней при Ташкентском Государственном аграрном университете.

Адрес: 700183, Ташкент, Ташкентский Государственный аграрный университет.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке Ташкентского Государственного аграрного университета.

Автореферат разослан » //'МИМ^'Н^ 1992 г. Ученый секретарь

специализированного совета, я / Р

доктор сельскохозяйственных наук '^юАССС' / АТАБАЕЦ'А, X. Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность темы. Н связи о важностью проблемы охраны окружающей среды, здоровья человека и получения экологически чистой продукции, требования к средствам химической защиты, в том числе к гербицидам, год от года растут. Иозникаот необходимость разработки гербицидов, ооладающих высокой эффективностью, малой токсичностью и комплексным характером действия, который позволяет уменьшить нагрузку химических препаратов на сельскохозяйственное растение. Вместо о тем образовался значительный разрыв между широким применением гербицидов в сельском хозяйстве и изученном теоретических аспектов химического метода борьбы о сорняками (Алеев, 1971; Лодонин и др., 1973; Имамаллев и др., 1973; Кимсан-оаев, 1983). Создание теории возможно лишь на стыке химии и биологии, с учетом механизмов, управляющих развитием растений, и процессов, на которые действует гербицид.

В последние десятилетия интенсивно изучается способность ряда гербицидов подавлять синтез ДНК. Это действие сводится как к торможению пролиферации клеток, так и к нарушению тех или иных метаболических процессов и функций. Мало изученным является вопрос последействия одни и тех же гербицидов на различные культурные растения в связи с динамикой нарушения нуклеинового обмена. Очевидно, что фенологические данные не могут объяснить всех сложных процессов, возникающих в клетке под действием гербицидов.

Поскольку применение гербицидов в сельском хозяйстве все расширяется, возникает необходимость самого подробного изучения каждого вновь выпускаемого гербишдного препарата для выявления не только избирательных свойств-, но и мутагенных, патогенных и других особенностей препарата.

Цель и задачи исследований. Основной целью настоящего исследования оыло изучить влияние гербицидов на нуклеиновый обмен в контрастных по устойчивости к ним растениях (хлопчатник, сорняки), в процессе их развития. В связи с этим определились и наши задачи:

1) изучить динамику происходящих в процессе развития растений изменений;

2) показать вляяниэ гбр<5йцидного действия на лзмснбниб содержания нуклеиновых кислот у хлопчатника и сорняков;

3) изучить изменение активности ферментов нуклеинового обмена (РНК-азы, ДНК-азы) у защищаемого и сорных растений в завися-, мости от применяемого гербицида.

Научная новизна исследований, изучено действие героицидов (которая, трефлан) на рост, развитие хлопчатника и сорных растений. Показано, что под влиянием героицидов в ранний период развития растений хлопчатника наблюдается отставание в прохождении фе-нофаз. Такое отставание наблюдалось до фазы оутонизации. В период массовой бутонизации рост и развитие растений, где была проведена предвсходовая обработка героицидаш, ускорялись по сравнению с контрольными. Наблюдались морфологические и фенологические изменения, увеличение образования плодоэлементов, вес сырца одной коробочки, скорость раскрытия коробочек.

Доказано, что под влиянием гербицидов происходят изменения в содержании нуклеиновых кислот, нуклеотидном составе суммарных РНК и ДНК. При этом у ДНК растений изменениям подвергались некоторые структурные параметры ДНК, т.е. гербициды оказывали влияние на генетический аппарат клетки растительного организма. Эти изменения, различны у культурных и сорных растений. Под влиянием гербицидов у хлопчатника в ранние сроки развития наблюдаются несущественные нарушения в азотистых основаниях, уровне метилирования ДНК. Через короткий период нарушения, имевшие место в нуклеиновых кислотах, восстанавливались до уровня контроля, а также наблюдался некоторый стимулирующий эффект. У сорных растений нарушения были глубокими и необратимыми: гербицида вызывали устойчив вое уменьшение ГЦ-пар и 5-МЦ, приводящее к нарушению нормальной структуры ДНК и впоследствии к гибели растений.

- В результате проведенных исследований показаны изменения активности РНК-аз.и ДНК-аз под влиянием гербицидов у хлопчатника и сорных растений

. Практическое значение работы. Приведенные в работе экспериментальные данные лягут в основу создания тестов по оценки эффективности гербицидов и их последействия на культурные растения. Такое тестирование можно использовать для оценки как применяемых, так и новых предлагаемых для применения в сельском хозяйстве пре-парлтов. Выявленные закономерности изменения нуклеинового обмена п хлопчатнике ускорят сроки внэдрс-ния в производство и выявление патогенных и чутагпнч;:х свойств гербяцидоп. Полученные данные мо-

гут учитываться при разработке научных основ направленного синтеза новых биологически активных веществ, не вызывающих патологических и.мутагенных эффектов у культурных растений.

Публикация и апробация работы. По результатам диссертации опубликовано 2 статьи. Материалы диссертации доложены на проводимых ежегодно профессорско-преподавательских научных конференциях ТашГАУ (I989-T99I гг.), на I.Всесоюзной конференции физиологов растении Узбекистана (1991 г.).

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методики исследований, результатов исследований. Работа завершается заключением и выводами. Содержит 34 таблицы к 8 рисунков. Список цитированной литературы включает 140 названий, в том числе 78 зарубежных авторов.

Содержание диссертации. Во введении обосновывается актуальность выбранной теш.

ГЛАВА I. Литературный обзор включает две подглавы, в которых на основе имеющихся сведений дается характеристика гербицидов и изложен материал по физиодого-биохимическим особенностям действия гербицидов на растения. В конце литературного обзора проведено критическое обсуждение накопленных к настоящему времени данных и.поставлены задачи, которые получили свое решение в диссертации.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

В работе использованы гербициды: которан (н -3-трифторметил-cf-енил- м,N -диметилмочевина), трефлан (2,6-дшштро-м,дипрспил-4-трифтор метиланилин). Полевые опыты проводили на базе научно-исследовательской опытной станции ТашГАУ, расположенной на терри-г тории Кябрайского района Ташкентской области о 1988 по 1991 гг. Объекта;.«! исследования служили хлопчатник .сорта 108-Ф, Тагакент-Г, из сорных растений - ширица (Amaranthus blitum ), лебеда (Atrip-lex patuia ). При.проведении полевого опыта пользовались общепринятой методикой, разработанной в СоюзНИХИ (1969, 1973, 1981 гг.). Норма расхода гербицидов - установленная для производственных посевов (Список, Г987). Размеры долянок (90 м^) обеспечивали возможность применения нормальной полевой агротехники. Повтор-ность полеЕого опыта шестикратная. Опытные площадки закладывались ежегодно на одном места.

Содержание нуклеиновых кислот определялось методом Емягда и Такгаузера в модификации Ку ратина и др. (1959).

.. Определение,нуклеотидного состава РНК проводили методом, предложенным Б.Ф. Ванюшиным (IS64). Для определения нуклеотидно-го состава ДНК была взята методическая схема, предложенная А.С.Орлов им и Е.М. Орловой (1961), Расчет количества нуклеотидов в микромолях проводился с использованием коэффициентов, выведенных А.С, Спириным и А.И. Белозерским (1957).

Активность рибонуклоаз определяли спектрофотометрическим методом, измерением поглощения УФ света.кислоторастворимшли продуктами раощапления РНК (C.B. Anfinserí ( 1954). В качестве субстрата использовали высокополнмерную РНК фирмы "Reanal" , ферманта-тивную активность ДНКаз определяли спектрофотометрическиы мото-д?м (Безбородов и др., 1969) о использованием в качестве субстрата ДНК фирмы "Serva".

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ГЕРБИЦВДОВ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ

Видовой состав и биологические особенности сорняков. В период проведения наших исследований на опытных делянках выявлено 26 видов сорняков, встречающихся вместе с хлопчатником. Среди выявленных сорных растений по частоте встречаемости и численности из однолетних преобладали: щирица обыкновенная ( Amurantrnua tiitum), тирада загнутая ( A.rutfiexu3 ), марь белая (лебеда) ( Atriplex patula ), гибискус трехлистный (Hibbiscus trionum ), паслен черный ( üolanum nigrum ), портулак огородный ( Portulacea alera-сеае), куриное просо { Eohinoculoa crusyalli ), дурман обыкновенный (Datura atramaniuia ); ИЗ ШОГОЛетНИХ гумай ( Surguta halepen-ses ), свинорой ( Cynodon dactylan ), сыть круглая ( Cyperus ro-tundus), вьюнок половой (Convalvules arvensis ). Плотность однолетних сорняков в среднем на.1 м^ составляла от 5 до 9,3 штук, а многолетних т-в среднем от.3,4 до 6,8 штук на I мг.

Влияние гербицидов на сорняки. В опытах 1988-1990 гг. ги- . боль однолетних сорняков под действием которана составляла от 68,3^ до 74,15? по отношению к контролю. .Через месяц.после обработки гибель однолетних достигала от 81,9$ до 82,7$. Общее количество однолетних сорняков было в 3,1 раза меньше, чем в контроле, В третьем учете через 60 дней после обработки действие которана

Таблица Г

Продолжительность токсиэского дейставя герблсидоз ка сарзякя

: I через 15 дне;'; ; 2 7"ЭТ чэргз 30 днеЧ 3 ч чз ? через 60 2

" ^ и .Т!'^ | Г" бдсж'С :.:зг,ъ ¿алая :ГТО с:;"" с; 1 ■ -ол.влая | .л да гсбза.-ус -.*аръ Оаядя дл ряда

!хсл- !гк- 'КОЛ- !га-!зо., ?!6рль ■ к од— ¡20 п гст/м2 !гп-! Зель ! * !кол-!во о г /■ :ЭО о-'^ЭЛЬ ш? !гг- !кол- !гл-!бель!зо -Лбадь > % гЕтЛ'гг % ход-Е0/ 2 !гя-!б|ль яол-ЕО о сг/гг ¡гибель г Я

Контроль Саз ст. 27, 7 0,0 16,9 0,0 15,5 0,0 3,0 0,0 1938 г. ■22,7 0,0 43,9 0,0 17,7 0,0 гэд 0,0 35,8 0,0

6"л/га . 15, а 4з,о 2,5 85,2 9,4 '1° 7 о- , / 9,6 68,0 3,3 83,3 12,3 71,3 6,7 62,1 9,0 52,9 13,5 62,3

Которая 3 кг/га II : ео,о 0,3 95,3 5,7 63,5 7,3 76,7 0,9 96,0 1989 г. 8,6 51,5 2,5 85,9 1,0 94,8 3,5 90,2

Контроль йзо Зпр. 23 3 0,0 14,5 0,0 14,9 0,0 28,1 0,0 23,5 0,0 42,8 о,с 16,1 0,0 7,1 с.о 35,ь 0,0

в "л/га 17,0 27,0 2,8 80,7 3,9 36,4 8,7 39,0 2,28 6,4 18,7 53,3 5,9 78,5 5,0 29,6 25,4

Котссая 3 кг/га II ,Э 43,0 11,2 93,8 6,3 55,0 ь,7 75,2 1,3 94,5 7,3 •81,5 2,8 84,5 Г,2 83,Г 3,4 86.7

1990 Г.

-V НХ'^О^Ь й2П ОДР. 25 ,5 0,0 15,7 0,0 15,3 0,0 15,3 0,0 23,1 0,0 43,4 0,0 17,9 0,0 13,X 0,0 1П г> 1

'Ьзтлан о л/'га 16 ,4 35,7 2,7 62,8 9,2 35,9 9,1 41,7 3,5 84,3 15,6 64,1 6,3 64,5 7,0 4С,о 16,3 ¿6,9

Которая 3 кг"/га ¿Г ,5 54 ,3 6,0 55,5 6,0 60,7 ?,с 55,1 Т т я= 2 ■8.3 ВС, 9 2,7 £4,9 Г,1 91,5 3,3 53.6

было также высоким (00,и 81,5?!). Несколько отличная картина • наблюдалась при применении трефлана. Эффективность его была нео-колько ниже по сравнению с котораном, но по отношению к контролю довольно высокая (66,0-64,5$), через 30 дней эффективность его составляла 51,6^-59,3^, а к третьему учету почти в два раза меньше,.чем.у которана (42,9^-40,1$ по отношению к контролю) (табл. I).

. Наиболее чувствительной к которану оказалась ширина синеватая. Численность этого вида была в 16,5 раза меньше, чем в контроле. Вторым по чувствительности сорняком била марь белая, которая по количеству растений была в 10 раз меньше. Умеренной устойчивостью обладала ширица загнутая. Количество растений на I i? гибискуса было в 3 раза меньше. Такое соотношение оставалось довольно долго. По отношению к трефлану наиболее чувствительными сказались марь.белая и гибискус, которых было в 6,1 и 3,3 раза, соответственно, меньше чем в контроле..Меньшее.действие оказывал трофлан на ширицу синеватую и загнутую, паслен.

Проведенное нами изучение влияния которана и трефлана на нуклеиновые кислоты (глава 4.1) показали, что происходят изменения в суше нуклеиновых кислот, содержании РНК, ДНК; соотношении РНК/ДНК; которые несомненно отражаются на уровне целого организма. Об этом говорят измерения сырого, воздушно-сухого веса сорняков (табл. 2).

Таблица 2

Влияние гербицидов на накопление сырого, воздушно---------сухого-веса однолетних сорняков (среднее за 3 года)

Вариант ! 2 учет через 30 днейi3 учет через 60 дней

...... ¡-сыройовес | воздушно-сыро!:?вес ¡воздушно- о

I в г/м I сухок в гЛг| в. г/м ¡сухой в г/м

161,6 35,5 32,3

Данине промеров сырого веса однолетних сорняков показывают уменьшение под влиянием которана в 3,2 раза во втором учете по срав-

Контроль

оез опр. 429,2 76,8 794,9

Трефлан

6 л/га 170,6 31,2 ' 190,6

Которая

3 кг/га 135,3 26,4 162,7

нению с контролем. В это время сырая масса на делянках обработанных трефланом у сорняков была з 2,5 раза меньше, чем в контроле. Уменьшение воздушно-сухого веса сорняков показывает, что на делянках, обработанных котораном вес оыл в 2,8 раза меньше, а с трефланоа в 2,5 раза меньше по сравнению с контролем.

Таким образом, гербициды которан и трефлан по-разному действовали на различные вида сорняков. Наиболее продолжительным действием обладал которан, действие которого сохранялось в течение 60 дней.

Влияние гарбшшдоз на рост и развитие хлопчатника. Проведенные нами наблюдения по влиянию гербицидов (которан, .трефлан) показали некоторые фенологические и морфологические изменения у растений под их влиянием. Данине по наступлению фенологических фаз развития хлопчатника у опытных растении отличаются от контрольных. Появление первого настоящего листа под влиянием кстора-на отставало на 2-3 дня, появление симподиальных ветвей задерживалось на 3 дня, наступление фазы бутонизании задерживалось под влиянием которана на 4 и трефлана на 3 дня. Наступление цветения у растопи!! хлопчатника под влиянием которана было отмечено на 2 дня позже и трефлана на I день по сравнению с контрольными растениями. Наблюдалось также запаздывание с раскрытием 1-ой коробочки под влиянием которана на 2 дня.

В литературе (Пазнлова, 1973; Имамаллев и др., 1976 а, 1976 б; Кимсанбаев, 1983 и др.) также отмечается значительное отставание у растений хлопчатника наступления фаз генеративного развития под влиянием гербицидов.

Под влиянием героицидов замедляется рост главного стебля хлопчатника в ранний период вегетации (табл.3). В начале фазы бутонизации у опытных растений рост главного стебля приближается к таковому контрольных растений. В дальнейшем в период массовой бутонизации наблюдается ускоренный рост и развитие хлопчатника по сравнению с контрольными растениями. Опытные растения отличались большей высотой главного отебля и имели больше плодо-элементов. проведенные наблюдения по тешам накопления коробочек показали, что в опытных вариантах на I растение на 31.Л1 у трефлана отмечено 2,1 коробочки, которана 3,8 и у контроля - 1,4 коробочки. К середине августа в контроле в среднем на I растение хлопчатника оыло 5,6, в варианта с трефланом - 7, котораном -

10,7 коробочек.

Таблица 3

Блаяние героицидсв на рост хлопчатника

Варианты ! высота главного стебля, в см

; опыта ---:-:-:-

{Фаза семя- -Фаза 2-3 Фаза 5-6 -Начало бу- Массовая ¡дольных ¡настоящих*настоящих¡тонизация ¡бутоняза-¡листьев {листьев } листьев | . | ция

Тавконт-1

Контроль . без опр. 5,8 9,1 13,1 22,9 53,0

Тре<Тлая 6 л/га 4,7 7,6 11,9 21,9 53,0

К от оран 3 кг/га 5,0 6,9 108-Ф 10,8 21,2 54,0

Контроль без опр. 5,2 8,9 14,2 21,9 55,1

Трофшан 6 л/га 5,1 6,9 И,1 18,4 56,9

Которан 3 кг/га 4,6 6,9 10,5 16,8 58,3

- Влияние гербицидов привело к увеличению количества коробочек, веса сырца одно5) коробочки и урожайности.

Экономическая эффективность. Экономическая эффективность любого агроприема, в том числе борьбы с оорняками, определяется стоимостью дополнительной продукции с вычетом'всех затрат, связанных о получением прибавки урожая.

Экономическую эффективность применения гербицидов в борьбе' с сорняками определяли на основании проведенных опытов в 1988- -1990 гг., а также данных плановых отделов, подготовленных по.нормативам управления■ващиты растений "Союзсельхозхкмии". Результаты исследований приведены в таблица 4. Как показывают эти данное, довсходовое внесение гербицидов которана или трефлана на посевах хлопчатника в борьбе о однолетними сорняками экономически выгодно для сельского хозяйотва. При этом хозяйство получаот условно чистый доход при применении которана 1903,4 руб. с I га и при

няесзшта трэфяаиа 1913,6 ру<3/га. Рентабельность мероприятий равна соответственно 23,1-24,5$.

Таблица 4

Экономическая эффзкгпвность применения гербицидов при возделнвняия хлопчатника {НИОС ТаяГАУ, 1988-1990 гг.)

п/п }

Показатель

• Вариант

|к<зктрсль| которан| трефлая

Т. Средняя урожайность, ц/га 34,0

2, Затрата на випащяваяяз I ц хлсгта-тарпа, руб. " 229,6

3. Расхода связанные с применением . гербицидов, руб/га

36,4 226,6 40,37

36,2 225,9' 34,11

4. Расхода на протешу сорняков,

• руб/га

67,2

5. Закупочная теш I ц хлоттка-сыща, . руб. 278,9

6. Общие затрата на вырандавакло все. го урожая, руб. 7796,2

7. Вытзучка от реализации всего урожая,

. руо. 9482,6 10152,0 10096,2

8. Условно чистый доход, руб. 1686,4 1903,8 1918,6

278,9 278,9 8248,2 8177,6

9. Уровень рентабельности, %

■ 21,6

23,1 24,5

Таким образом, следует указать, что применение когорана или трефлана в борьбо с сорняками на посевах хлопчатника можно считать экономически выгодным приемом.

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ГЕРБИЩИСВ НА НУКЛЕИНОВЫЙ ОНЛЕН В РАСТЕНИЯХ

Влияние гербицидов на нуклоиноше кислоты сорных растений. Изучение влияния которала п трефлана на нуклеиновые кислоты сорных- растеши'! (пиряца, лебеда), показало, что наиболее глубокие изменения происходят у растений шприцы, где отмечено снижение содержания нуклеиновых кислот. Наибольшие изменешм в содергдшш РНК ■ отмечены под влиянием которана. Этот препарат почти на половину снижает содержание РЖ у растений шприцы, под влиянием трефлана РНК снижается к-1 18,1%. Происходит уменьшение соотношения РНК/ШК под влиянием гербицидов; под влиянием трефлана на 14,б£, котора-на на 25,5^. Сумма нуклеиновых кислот под влиянием гербицидов у

растений лебеды изменялась.не так сально, как у шприцы (рис.1), для трефлана на 5,40 мгР/г, которана - 7,48 мгР/г, в то время, как у шприцы на 7,20 мгР/г и 9,83 мгР/г, соответственно. Уменьшение содержания РЖ у лебеды было незначительно по сравнение с ширицей, для которана оно достигало 22,2%, по трефлану почти одинаково- 13,9$. Изменение соотношения РНК/ЦНК у растений лебеды под влиянием трефлана и которана значительно меньше,.чем у ширя-•цы и находится в пределах 12,5% для обоих гербицидов.

Изменение содержания ДНК у растений ширицы и лебеды под влиянием гербицидов происходит почти одинаково, у ширицы снижение ДНК под влиянием..трефлана на 18,7$.и которана на 22,5$, у лебеды на 18,4$.и 22,4$ соответственно.

. Влияние гербицидов на нуклеиновые■кислоты хлопчатника. Ранее было показано, что гербициды в начальный период развития тормозят рост и развитие растений хлопчатника. Естественно, что такие изменения связаны с физиолого-биохимическими процессами, протекающими в растениях.

Проведенные нами исследования показывают снижение содержания нуклеиновых кислот по сравнению с необработанными растениями. Суммарное содержание нуклеиновых кислот в фазе всходов у хлопчатника сорта Ташкент-1 под влиянием которана снизилось на 9,3$, а под влиянием трефлана на 6,9$. Наибольшее снижение содержания РНК и ДНК по сравнению с контролем наблюдается под влиянием которана, РНК сникается на 7,8$, а ДНК на Ц-,1%.

Проведенными исследованиями по выяснению влияния которана на нуклеотидные основания ДНК хлопчатника было установлено изменение нуклеотидного состава ДНК, а именно уменьшение ГЦ-пар с увеличением АТ-пар (табл. 5). Гербициды неодинаково влияют на нуклеотидный состав ДНК в различные фазы развития. Действие гербицидов на нуклеотидный состав ДНК хлопчатника довольно продолжительно, вплоть до появления 1-2 настоящих листочков. Так, снижается содержание ГЦ-пар и 5-метилцитозина в молекуле ДНК. Аналогичная закономерность сохраняется в фазе появления 4-5 настоящих листьев, но различия мезязу опытными и контрольными растениями не столь значительны по сравнению с 7-10 дневными проростками и с <Т;азо'л появления 1-2 настоящих листочков. В фазе бутонизации содержание .ГЦ-пар в молекуле ДНК опытных растений приближается к контролю, колтгество 5-метилцитозина незначительно превышает конт-

ill

¿oí-

So

го-

7060-

V) •з

с.

Ширина (проростки)

д Цни

Лебеда (проростки)

ДНК

э дни

V

¿ui-сС юо

СЛ 90-гп

70 CD

РНК

ДНК

'9 дни

9 tjt-'И

Рис.1. Влияние гербицидов на содоржапне нуклеиновых кислот в растениях иирицы и лебеды

' _______ контроль,----трвфлан (6 л/га)

-.-.-.- которая (3 кг/га)

роль. Молярная доля аденина и тимина опытных растений выравнивается с контролем. Возможно, что только в этот период, именно в фазе бутонизации, гербицид, проникший в растение, подвергается гидролитическому распаду. В фазе цветения в содержании азотистых оснований ДИК листьев между опытными и контрольными растениями различий не выявлено. Следовательно, соотношение азотистых оснований ДНК у устойчивых растений постепенно восстанавляваэтся, тогда как у .чувствительных растений восстановительные процессы отсутствуют.

Таблица 5

Влияние которана на нуклеотидный состав ДНК --------листьев.в различные фазы развития хлопчатника

Фазы развития -

Вариант

аденин

Молярная доля, % гуанин ¡тимин ¡цитозин|

5МЦ

1-2 настоящих Контроль 30,3 19,2 30,6 16,2 2,6

листочка Опыт 32,6 17,0 32,8 15,2 2,2

4-5 настоящих Контроль 30,7 19,8 31,0 16,7 2,5

листочка Опыт 31,8 18,1 32,4 16,3 2,1

Бутонизация Контроль 29,8 20,0 31,3 16,7 3,0

Опыт 30,5 19,2 31,6 16,5 3,2

Цветение Контроль 30,1 19,6 31,1 16,6 3,4

Опыт 30,6 19,1 31,2 16,4 3,5

Ферменты нуклеинового обмена. Динамика накопления внутриклеточных РНКаз и ДНКаз под влиянием гербицидов была изучена в процессе роста и развития растений.

Изучение динамики изменения РНКаз показывает, что высокая деполимеризующая активность наблюдается у сорных растений. Наиболее быстро растет активность деполимерязующих РНКаз у растений ширицы.'

Наибольший пик активности РНКаз у ширицы наблюдался на 3-й день после обработки, активность сохранялась довольно продолжи- -тельное время (в течение 3 суток), а затем наблюдалось некоторое снижение. Второй пик активности, но гораздо меньший, наблюдался на 7-й день. Полевые наблюдения за гибелью растений показали, что болоо 70$ растений пшрицн начинают погибать о 8-9 дня.

Я отличие от рпстенпй ширицы у лебеды активность деподиме-

рпзующях РНИаз качана проявляется со вторых суток, достигнув мак-сявдиа иа 3-л сутки, и сохранялась гораздо долыиэ, чем у растений щирицы, с резким угтньивнием на 6-й день. Второй пик активности, но гораздо меньииЯ.наблюдался начиная с 7 дня, с уменьшением активности на 9 день. Гибель растений в полевых условиях начинается через II-I2 дней после обработки котораном.

В отличие от которана, влияние на активность деполямеризую-иих РНКаз.трефлаяа несколько отличалось. Под действием трофлана у растений гаирицн.отмечен один пик активности, который наступал раньше по времени. Активность РНКаз была на 31,3$ меньше, чем под влиянием которана. В отличив от которана продолжительность повышения активности по.времени была меньше. Ужо на 3-й день наблюдался спад активности. У растений лебеды под действием трефла-на активность проявлялась в одном пике и в короткий период времени. Наблюдения за гибелью растений шприцы и лебеды под действием трефлана показывают, что гибель растений наступает значительно быстрее на б-7-fl день, однако в количественном отношении на 28-301? меньше по сравнению с котораном.

Изучение активности РНКаз хлопчатника под влиянием которана показало два пика: на 2 и 6 день. У сорта 108-Ф активность на 18$ была выше, по сравнению о сортом Тачшент-I. Проявление.активности по времени у двух сортов наблюдалось одновременно. Второй пик активности наблюдался на 6-й день, однако у сорта. 108-Ф он был на 13,2% выше по сравнению с Таакентом-1.

Деполиморизувщая активность под влиянием трефлана у растений хлопчатника проявлялась в одном пике, на второй день. Активность у сорта Та^кент-1 была на 7,4$ ниже, чем у оорта 108-Ф, начиная с 4-го дня, активность становилась почти одинаковой.

Изучение влияния гербицидов на активность показало неодинаковую реакцию ДНКаз. Активность ДНКазы у проростков хлопчатника различалась как по сортам, так и по,дням (таблица 6). У 3-х дневных проростков в зависимости от нормы расхода которана для сорта 108-Ф отмечалась различная активность. При нор.та расхода 2 кг/га активность увеличилась от 4 до 6$ по сравнению о контролем, в то же время, норма 3 кг/га снижала активность .от 6 до 7,2%. Для сорта Тапкент-^I влияние которана при Hopf .та 2-3 кг/га, снизило активность на 4,6-5,9$ и от 4,7 до 6,8$ соответственно. Активность ДНКаз под действием трефлана у обоях сортов снижалась,

Таблица 6

Влияние гербицидов на ДККазную активность в проростках хлопчатника -(усл. ед. на I лиг гомогената)

Вариант | Норма расхода щкта ; препарата, кг/га

3 дневные

| 7 дневные I

■14 дневные

Контроль Которан Которан Трефлан

Контроль Которан Которан Трефлап

2 '3

е

2 3 6

Ташквнт-1 3989 3764 3742 3917

108-5

3413 3579 . 3167 3167

3234 3120 3020 3202

3003 3153 2819 2819

3219 3070 3029 2740

2783 2963 2619 2619

по сравнению о сортом.Ташкент-1, у сорта 108-Ф снижение наблюдалось в большей мере.

Изменение ДНКазной активности в корнях и листьях хлопчатника двух сортов показывает, что в этих органах идет увеличение активности (табл. 7).

Таблица 7

Влияние гербицидов на ДНКазную активность в органах -..... хлопчатника-(усл. ед. на I мл гомогвната)

Ваоиант опыта 1 ! В листьях |

Ташкент-1

2-3 настоящих листьев

Контроль - 3903 3342

Которая 2 4101 . 3342

Которан 3 3642 3120

Трефлан 6 3881 3155

Фаза бутонизации

Контроль - 4542 2380

Которан 2 4468 2638

Которан 3 4517 2620

Трефлан 6 3903 2344

108-Ф

2-3 настоящих листьев

Контроль - 2764 3342

Которан 2 2993 3512

Которан 3 2387 3574

Трефлан 6 2497 3307

Фаза бутонизации

Контроль - 2301 2469

Которая 2 2293 2647

Которан 3 2436 2636

Трэфлан 6 2301 2451

3 фазо 2-3 настоящих листьев в корнях растений хлопчатника для

двух сортов отмечается увеличение активности под влиянием кото-

рана в норме 2 кг/га на 5,1% у Таикента-1, па 8,.*$ у сорта 108-Ф.

В то время как при норме 3 кг/га наблюдается снижение на 6,7$ у сорта Ташкент-1 и 13,6$ у 108-Ф. В листьях под влиянием кото-рана я норме 3 кг/га в этой фазе развития наблюдалось значительное уменьшение активности ДНКаз для Таишзнта-1 (на 6,6$), а у сорта 108-Ф увеличение (на 6,9$),

Таким образом, активность ферментов обусловлена не только специфичностью действия гербицидов, но и сортовыми особенностями растений.

ВЫВОДЫ

1. На посевах хлопчатника в условиях Научно-исследовательской опытной станции ТаиГАУ встречаются 26 видов сорняков. По встречаемости и плотности в среднем на I м^ преобладают однолетние сорняки, которые составляют 61$ от их общего количества.

2. Преобладающими видами сорняков являются из однолетних щирица, марь белая, паслон черный, портулак огородный, гибискус тройчатый, куриное просо. Плотность их в среднем на I м^ составляет от 5 до 9,3 штук. Из многолетних преобладают свинорой, гу-май, вьюнок палевой, сить круглая, плотность которых составляет в среднем от 3,4 до 6,8 штук на I м .

3. Угнетающее действие-гербицидов проявляется на полевой всхожести семян хлопчатника, при внесении киторана наблюдалось' уменьшение всхожести от 3,3 до 5,5$, трефлана от 2,5 до 4,2$.

Установлено, что под влиянием гербицидов наступление ранних фенологических фаз у хлопчатника происходит с отставанием. Под действием которана появление 1-го настоящего листа задерживалось на 2-3 дня, появление симподиальных ветвей на 3 дня по сравнению с контролем.

4. Изучение роста главного стебля хлопчатника свидетельствует об ингиоировании гербицидами этого процесса до фазы оутонизации. Под действием которана в период 2-3 настоящих листьев рост был меньио на 23,6$, а в начале бутонизации на 6,3$, а в период массово!; бутонизации сравнялось с контролем.

5. Установлено, что под влиянием гербицидов (которая, треф-лан) увеличивается количество плодоэлементов, быстрота созрова-ния, вес сырцэ коробочки. Урожайность хлопчатника в среднем под влиянием которана увеличилась на 2,4 ц/га, а трефлана на 2,2 ц/гл по сравнению с контралом.

6. Обработка хлопчатника гербицидами снижает содержание нуклеиновых кислот в растениях. Из изученных гербицидов наибольшее действие на содержание РНК и частично ДНК оказывает которан. Содержание РНК уменьшалось на 7,3$ и ДНК на 4,1$.

7. Установлено, что в молекулах ДНК у хлопчатника в фазе

1-2 настоящих листьев при обработке гербицидами достоверно уменьшается содержание Щ-пар и 5-метшщитозина па 3,1 и 0,8 моль$ соответственно. Особенно глубокие изменения происходят под влия- . нпем гербицидов в содержании нуклеиновых кислот у сорных растения. Содержание РНК в проростках.обработанных растений ширицы было на 23$ меньше, чем в растениях, не обработанных гербицидами-.

8. Из-за изменений, происходящих на молекулярном уровне •(снижение суммы нуклеиновых кислот, увеличение активности ферментов РНК-деполимеразы) сырой и воздушно-сухой вес однолетних сорняков уменьшился на 20$.по сравнению о контролем, а высота была ниже в.средием на 31,8$.

9. Выявленные изменения нуклеинового обмена у хлопчатника могут использоваться как тесты при испытании новых гербицидов, что наг,того ускорит сроки внедрения в производство и установление патогенных и мутагенных свойств гербицидов.

10. Применение которана и трефлана в борьбе с однолетними сорняками на хлопчатнике экономически выгодный прием,.рентабельность которого составляет соответственно 23,1 и 24,5$.

«

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

I. Касимов Т.А., Эль Сайод Кишк. Влияние производной фенил-диалкилмочевины на рост и развитие хлопчатника. Интегрированная защита сельскохозяйственных культур от.болезней и вредителей // Научные труды ТашСХИ, Ташкент, 1991..с. 56-64.

.2, Кимсанбаев Х.Х., Халилов К.Х., Касимов Т.А., Эль Сайед Кишк. Влияние гербицидов на рост и развитие хлопчатника // Тезисы докладов Первого съехда физиологов растений Узбекистана, Ташкент, 1991, с. 183.