Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ МНОГОЛЕТНИХ ОБРАБОТОК ГЕРБИЦИДАМИ НА ОБМЕН АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ВЕЩЕСТВ ПШЕНИЦЫ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ МНОГОЛЕТНИХ ОБРАБОТОК ГЕРБИЦИДАМИ НА ОБМЕН АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ВЕЩЕСТВ ПШЕНИЦЫ"

Л-Л6/99,

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

На правах рукописи Надка Георгиева ИГНАТОВА

ВЛИЯНИЕ МНОГОЛЕТНИХ ОБРАБОТОК ГЕРБИЦИДАМИ НА ОБМЕН АЗОТСОДЕРЖАЩИХ" ВЕЩЕСТВ ПШЕНИЦЫ

(Специальность 06.01.04 — агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических иаук

МОСКВА — 1979

/

Диссертация выполнена на кафедре химических средств зашиты растений и кафедре агрономической и биологической химии Московской сельскохозяйственной- академии им. К. А: Тимирязева.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук профессор Г. С. Груздев и доктор биологических наук профессор Б. П. Плешков.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук профессор А. Н. Павлов, кандидат сельскохозяйственных наук А. Г. Соловьев.

Ведущее предприятие— НИИСХ Нечерноземной^ зоны.

Защита диссертации состоится « > 1979 гг

в « /$ъ часов на заседании Специализированного совета Д-120.35.02 при Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва И-550, Тимирязевская ул., 49, корпус 8, сектор защиты диссертаций ТСХА, тел. 216-24-92.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « X > . 1979 г.

Ученый секретарь Специализированного совета

кандидат биологических наук доцент Л. А. ДОРОЖКИ НА

£

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В программе химизации сельского хозяйства выдвигаются повышенные требования, к применяемым химически активным веществам. Рост производства гербицидов и их систематическое применение ставят вопрос о безвредности химикатов для защищаемой культуры, об отсутствии отрицательных воздействий на важнейшие процессы жизнедеятельности и качество урожая.

К настоящему времени разработаны основные параметры эффективного применения гербицидов, изучены некоторые особенности их действия на растения (Гунару Березовский, 1952; Крафтс, 1962; Чкаников, Соколов. 1973; Груздев, 1975; Ладонин, Пронина, 1977). Вместе с тем многие аспекты селективного действия, гербицидов остаются недостаточно изученными, не разработаны научно-теоретические основы-регулирования действием их на сорные н культурные растения (Desaymord et ab, 1967; Morel and, 1967; Ashton.Craftc, 1973; Илиев, 1974).

Сравнительно небольшой ассортимент гербицидов, которыми обрабатываются посевы зерновых культур, обуславливает возможность применения одних и тех же препаратов на нескольких репродукциях культуры. В связи с этим становится особо актуальным вопрос о влиянии на культурные растения систематических многолетних.обработок гербицидами в ряде поколений. Однако до сих пор отсутствуют исследования по изучению реакции и степени устойчивости культурных растений при многолетних обработках химически активными веществами. Особую актуальность приобретает этот вопрос в связи с переводом семенойства на промышленную основу и с применением гербицидов на семенных посевах.

Учитывая важную роль азотсодержащих соединений в жизнедеятельности организма, изучение их динамики в период вегетации и их содержание в конечной продукции будет способствовать выяснению причин устойчивости пшеницы к гербицидам и поможет в разработке научно-теоретических основ более безопасного их применения.

Цель и задачи исследований. Основной целью исследований было выявление особенности, влияния многолетних обработок гербицидами, различными по химическому строению (2,4 Д. баивел-Д и тордон 22к), на обмен азотсодержащих веществ пшеницы, урожай и его качество.

В работе были поставлены следующие задачи:

1. Сравнить реакцию пшеницы иа гербициды при первичном воздействии и после систематических обработок в ряде поколений.

2. Выявить особенности влияния многолетних обработок гербицидами-на рост и развитие пшеницы в период вегетации, на величину, структуру урожая и его качество.

3. Исследовать динамику накопления азотсодержащих веществ растениями пшеницы в период вегетации при первичном воздействии гербицидом на культуру и после многолетних обработок.

4. Изучить содержание азотистых веществ, фракционный и аминокислотный состав белков зерна и их биологическую ценность при первичной и после многолетних обработок пшеницы гербицидами.

Научная новизна работы. Научная новизна и значимость работы состоят в том, что впервые по оригинальной, принципиально.новой схеме проведены опыты и исследования по выявлению особенностей действия многолетних обработок гербицидами на защищаемую культуру. Впервые установлена четкая разница в содержании азотистых веществ в вегетативной массе пшеницы, получены оригинальные данные по содержанию-минеральных и органических форм небелкового азота, указывающие на различия в их соотношениях при первичной н после многолетних обработок семенных посевов. Установлена тенденция к усилению отрицательного влияния гербицидов на урожайность зерна пшеницы после систематических многолетних обработок. Изучено влияние гербицидов на белковость зерна, на фракционный, аминокислотный состав белков и их биологическую ценность. Все полученные результаты могут быть использованы при разработке научно-теоретических, основ более безопасного применения гербицидов.

Практическая ценность и реализация результатов ■ исследований:

В результате исследований установлено, что в чистых от сорной растительности посевах проявилось более сильное токсическое действие гербицидов на пшеницу и в большей степени после^многолетних обработок, чем при их первичном воздействии. Тордон 22к вызывал более значительные изме-2 .

нения в состоянии пшеницы,, чем 2,4 Д и банвел-Д, причем токсическое действие на пшеницу, как правило, возрастало с увеличением дозы препарата и при многолетних обработках.. Показано, что в условиях естественной засоренности чередование обработок пшеницы а ми иной солью 2,4 Д и возделывания культуры без обработки оказывало благоприятное влияние на состояние и урожайность пшеницы, что может быть использовано как успешный прием.в снижении потерь урожая от многолетних обработок. Результаты исследований переда* ны государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур при МСХ СССР и в НИИСХ'Центральных районов нечерноземной зоны для использования при разработке научно обоснованных рекомендаций применения гербицидов в селекционных и семенных посевах.

Апробация работы. Результаты экспериментальных и аналитических исследований были доложены на IV Всесоюзной конференции молодых ученых в Институте агрохимии и почвоведения АН СССР в Пущино (1978); на III научной конференции болгарских аспирантов, обучающихся в СССР (МГУ, 1978), на научной конференции молодых ученых ТСХА (1979), на заседаниях кафедры химических средств защиты растений и кафедры агрономической и биологической химии ТСХА.

Объем работы. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 42 таблицы, 13 рисунков, 3 фотографии, состоит из введения, обзора литературы (31 стр.), экспериментальной части (4 главы, 108 стр.), основных: выводов, списка использованной литературы (204 наименования, в т. ч, 74 иностранных) и 33 приложений.

Условия н методика проведения исследований. Экспериментальные исследования базировались на длительном поле* вом опыте, проводимом в соответствии с договором о творче--ском сотрудничестве кафедры химических средств защиты растений и Карабалыкской опытной станции в Казахстане с 1971 г. по оригинальной, принципиально новой схеме, предложенной Зинченко и Таболиной (1975) (рнс. 1, схема Mb 2). Почва — маломощный; малогумуснын суглинистый чернозем на желто-буром суглинке. Учетная площадь делянок 100 м3, повтор-ность четырехкратная. В качестве гербицидов использовались 33%-ный концентрат эмульсии смеси эфиров 2,4 Д (С?—Сэ) в дозе 0,30 кг/га, 48%-ный водный концентрат банвела-Д в дозе 0,15 кг/га и 25%-ный концентрат тордона 22к в дозе 0,05 кг/га. Обработка проводилась в фазу кушення. Предметом исследований были опыты 1975'и. 1976 гг. Варианты опытов: контрольный, в котором пшеница пять лет высевалась без обработки гербицидами, вариант первичной обработки, вариант после пятилетних обработок в поколениях и вариант

последействия предыдущих четырехлетних обработок. В этих опытах изучали влияние многолетних обработок гербицидами на величину и структуру урожая и на содержание азотистых веществ в зерне. Метеорологические условия вегетационных периодов значительно различались по годам.

Кроме этого, семена урожая 1976 н 1977 гг. этого опыта с контрольных вариантов и вариантов после пяти- и шестилетних обработок использовали для проведения вегетационных опытов в 1977 и 1978 гг. на кафедре агрономической и биологической химии. Пшеницу выращивали в сосудах Митчерлиха, емкостью 5*кг, в почвенной культуре на одинаковом фоне питания. Почва дерново-подзолистая тяжелосуглинистая. Повторность вариантов десятикратная. В качестве гербицидов использовали те же химически активные вещества, что и в полевом опыте. Исследования проводились с оптимальной и двойной дозами гербицидов. За оптимальную принимали дозу, применяемую в полевых условиях. В более контролируемых условиях вегетационных опытов изучали реакцию пшеницы на первичное воздействие гербицидом и на очередную многолетнюю обработку. Наблюдали за ростом и развитием пшеницы, измеряя биометрические показатели растений. Следили за уровнем накопления основных форм азота и их соотношением, за изменениями во фракционном составе небелкового азота, а также в аминокислотном составе суммарных белков вегетативной массы пшеницы в разные сроки после опрыскивания гербицидами. О состоянии культуры в конце вегетации судили по величине и структуре урожая, по содержанию основных форм азота и белка в зерне пшеницы.

Для выявления особенности многолетних обработок 2,4 Д в условиях естественной засоренности на Селекционной опытной станции ТСХЛ проводился полевой опыт с пшеницей Московская 21 в 1976—1978 гг. Учетная площадь делянок в 1976 и 1977 гг. 19,8 мг, повторность четырехкратная, а в 1978 г. — 8 м2, повторность шестикратная. В этих опытах изучал» влияние аминной солн 2,4 Д (в дозах 0,8 и 1,6 кг/га д. в.) на динамику роста и накопления органической массы растениями пшеницы, на содержание различных форм азота в вегетативной массе, а также на содержание основных форм азота и белка в зерне, на фракционный и аминокислотный состав белков зерна.

Отбор проб проводился через 10, 20 и 40 дней в 1977 г. и через 5, 10 и 20 дней в 1978 г. после опрыскивания гербицидом.

Содержание основных форм небелкового азота определялось в одной навеске свежего растительного материала (Плешков, 1976). В лиофильно высушенной вегетативной массе пшеницы определялось содержание общего азота по методу 4' .

Кьельдаля, белкового—по Барштейну {Петербургский, 1968), аминокислотный состав суммарных белков—на автоматическом анализаторе Нд-1200. Урожай убирался вручную, структура определялась по общепринятой методике и результаты подвергались статистической обработке методом дисперсионного аналнза (Доспехов, 1973).

В зерне пшеницы определялось содержание общего азота по Кьельдалю, белкового — по Барштейну, а содержание белка—умножением содержания белкового азота на коэффициент 5,70. Фракционный состав белков определяли по Ос-борну (1935) с некоторыми модификациями (Плешков, 1976). Препараты суммарных белков зерна для определения аминокислотного состава выделялись по методике, описанной Плеш-ковым (1976), анализ гидролизатов проводился на автоматическом анализаторе. Биологическую ценность белка определяли по формуле, предложенной Карпаци, Линднером и Варга (1961).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

ВЛИЯНИЕ МНОГОЛЕТНИХ ОБРАБОТОК ГЕРБИЦИДАМИ НА ДИНАМИКУ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ВЕЩЕСТВ ПШЕНИЦЫ

а) Динамика содержания основных форм азота в вегетативной массе пшеницы

Многими авторами (Key, 1969; Ладонин, 1974; Невзорова, 1976) подчеркивалось, что в листьях устойчивых растений первичная реакция на некоторые гербициды сопровождалась усиленным синтезом белка. Результаты исследований с пшеницей сорта Саратовская 29 в условиях вегетационного опыта подтвердили указанную закономерность в тех случаях, когда пшеница подвергалась обработке гербицидом впервые и совершенно иные зависимости обнаруживались в вариантах после многолетних обработок. Так, оптимальная доза 2,4 Д в условиях 1977 г. при первичном воздействии на пшеницу через 10 дней после опрыскивания стимулировала накопление азотистых соединений, главным образом, за счет их белковых форм (от 85,0% от общего содержания азота в контроле до 95,8% в варианте первичной обработки), что сопровождалось уменьшением относительного содержания небелкового азота (от 19,4%- в контроле до 4,7% в растениях, впервые обработанных). В результате отношение белкового азота к небелковому резко увеличивалось, что указывает на стимулирование биосинтеза белка. В вариантах многолетних обработок относительное содержание белкового азота было меньше,

S

а небелкового—намного больше, чем в вариантах первичного воздействия. ■ Отношение белкового азота к небелковому оставалось во все сроки отбора меньше, чем при первичной обработке. Аналогичные закономерности отмечены и в опытах 1978 г. (табл. 1). Эти результаты подкрепляются и материалами по динамике роста и накопления органической массы растениями пшеницы.

При первичном воздействии банвсла-Д обнаруживались те же закономерности, кок и в опыте с 2,4 Д. Однако послс многолетних обработок отмечалось угнетение синтеза белка не только по сравнению с вариантом первичного воздействия, но и по сравнению с контролем. Аналогичное явление отмечалось у чувствительных к гербицидам растений (Чканнков, Соколов, 1973; Ладонин, 1974). Таким образом, пшеница, которая считается относительно устойчивой к банвелу, после ежегодных обработок в течение 6—7 лет вела себя как чувствительное к нему растение.

В отличие от опытов с 2,4 Д и банвелом-Д, в опыте с тор-доном 22к как в 1977 г., так и в 1978 г. первоначальные различия в содержании азотистых веществ очень быстро сглаживались, после чего наблюдалось сильное угнетение роста и развития обработанных растений. Видимо, глубокая и значительная перестройка в обмене азотсодержащих веществ пшеницы, направленная на усиление синтеза белка, способствует проявлению устойчивости культуры и преодолению фитоток-сичсского, временно проявляющегося действия гербицидов. Замедление же синтеза белка и накопление небелкового азота сопровождалось усилением токсического действия гербицидов на культуру. Это предположение подтвердилось и результатами исследований, полученными в опыте с пшеницей Московская 21, где снижение доли белкового азота и уменьшение отношения белкового азота к небелковому происходило на фоне угнетения роста и развития растений после трехлетних обработок по сравнению с вариантами первичной и двухлетних обработок (табл. 2).

б) Динамика содержания небелковых форм азота в вегетативной массе пшеницы

Отмеченное снижение содержания небелкового азота в вариантах первичной обработки и его накопление в растениях после многолетних обработок ставят вопрос об изучении фракционного состава небелкового азота. Результаты исследований с пшеницей Саратовская 29 в условиях вегетационного опыта 1977 г, показали, что под влиянием 2,4 Д (С;—Сэ) в пшенице, обработанной впервые, резко увеличивалось относительное содержание нитратного азота (рис. 2). Аналогичные результаты получены и в опыте 1978 г. Параллельно с 6

Cw«» Afi

.ètS 1 ma

2°*raa

O ron

\élM

* ma

0 roa

o r- 00 000 — 0000 00000

t — it ut - tut — tsstt

CMM* AÎ 2

roa

i ma

E

mm

2e*™ l 0000 OOOÛi

000 000s OQOW

00 £ 00s ooto \ O0OSS

os \ osa \ 00 tt O0SSO

so oss ono Oûitt

Si sso ont OtttO

\ sss f stto otstt

\ Sttt s sttto

tilts

CX£MA AÎ â. ■ <f**ma 2e*** 4"*roa S»*™

00 000 0000 V OÛOÛÛ

0 os OQS ÔOOt DOOQS

t k ss \ sss K sus ssstt

so sso \ stto \ itsto

Pbo> 4 np№wnytfflwi)i£ CXSMbi MHOTOnirrHHX ¿vzy/oe ;

O'Mtwtur as3 oeMecrrKH îtpôhuhjiqm; i-aepmmeA

r£P£HLimiOM. CTf>£/)KAMM yXOJAHO.HS KMtfX

tc& (v>sûuayut,Ero ron.fl esprit osh&m an* nocg&B.

fla/Mdécrao ânmoA s çrpciee coorBercrBXST

/ter nP0B£d£HH9 aô&Tft, ; v

л

ЛОТ

/г

г

№

20

*0

4М» ЛМИф рЛПММИШМ**

/мог

л

Л?

X. Ч,

90

ТО ■

99

30

40 М

¿НИ/КС/Ж ОПРЪЛМНЬЯМЦЯ

л

4а

Аю.З ДпшшнА игм/*ОФ#\ аоот мата е, % отоащелз _

м><шя ншлкодото АЗОТЙ а 3£^ЫяШссг лшениОн С**тое£МАя £9, л ююямрх йжгйт&кшюошт* в 2,4 м. /С>-Сй/, ¡9(7 г.

—!— йООООО ......цшо

-----000004я

—— 000001я4 -"->*-//////**

Таблица Г

Содержание основных форм азота в вегетативной массе пшеницы ■ сорта1 Саратовская 29 через 5 дней после опрыскивания-гербицидами. Вегетационный опыт 1978 г.

Шифр варианта Общи Г) азот, % на абсолютно сухую массу Белковый аэог. Небелковый азот 5 о £ » £ £ ~ 5Е з 5 к Я Ю 0 а о п! о О * н. и Я Ч о ч « о та

% на абсол. сухую массу о £ Й г» ° 35 О я § о о я я 2 >% К У 1> я % от общего азота 1

- 2,4-Д (Ст-С»)

0000000 3,60 2,71 75,3 0.89 24,7 3.0

0000001* 3,80 3,45 90.8 0,35 9,2 9.8

0000001** 3.34 2,76 82,6 0,58 17,1 4.7

1111110 3,72 2,81 75,5 0,92 24,5 3,1

11ПШ* 3,74 2.85 76,2 0.89 23.8 3.2

1111111" 4.03 3,25 79.7 0.83 20.3 3.9

Бая в ел-Д

0000000 3,62 2.75 76.0 0.87 24.0 3.2

0000001* 3,80 3,29 90,9 0.51 13.4 6.5

0000004** 3,56 2.97 83.4 0.59 16.6 5.1

1111110 2,82 1.86 67.0 0,97 34.0 2,0

пши* 3,82 2,68 70.2 1.14 29,8 2,3

шин*' ; 3,14 2.51 79,9 0,63 20,1 4,0

Тордон 22к

0000000 3,69 2.84 78.5 0,77 21,5 3.7

0000001* 3.84 3,45 89,8 0.34 10,2 8,9

ООООООР* 3.78 3.09 81.6 0,53 15,7 5.2

1111110 3.92 3,14 80,! 0,78' 19,9 4,1

11Ш11* 4.00 3.14 78,5 0.86 21.5 3.6

11111 И** 3,46 2,53 73.1 0,93 ' 26.9 2,7

Примечание. Здесь и в остальных таблицах 1* —обработка оптимальной дозой, 1**—'обработка двойной дозой гербицидов.

Таблица 2

Содержание основных форм азота в зеленой массе пшеницы сорта Московская 21. Полевой опыт с амникой солью 2,4-Д, 1978 г. {доза гербицида 0,8 кг/га)

Белковый азот НеГелковый азот

Шифр варианта Обшнй азот, % на абсолютно сухую массу. . % на абс. сухую массу о £ « « ° а 5 - ^ V; о д Л сз * * § о О я о о я 01 -= о я > = ^ 5 и о ¡4 о 3« « о о я о V ^ н. М ¡5 о ч О г* тц^

Через 5 дней после опрыскивания

ООО 4.62 3,81 82.5 0.81 17,5 4,7

001 4,19 3,69 88,1 0,50 11,9 7.4

он 4,23 3.67 86,7 0.56 13.2 6.6

1П 4,01 3.09 77.1 22,9 3.4

110 4.53 3,70 81,7 0,83 18,3 4,5

101 4,21 3,64 $6.5 0,57 13,5 6,4

Через 10 дней после опрыскивания

000 3,41 2.69 78.9 0,72 21,1 ' 3,7

001 3,06 2.81 78,9 0,75 21.1 3,8

011 3.30 2,41 73,0 089 27,0 - 2,7

111 3,16 2.28 72.2 , 0,88 27,9 2,6

110 3.34 2,60 79.6 0,69 20.4 3,9

101 3,51 2,72 77,5 0,79 22,5 3.1

Через 20 дней после опрыскивания

000 1,82 1,21 66,5 0.61 33,5 1.9

001 2,09 1,36 .65,1 0,73 34,9 1,9

011 1.80 1,13 62,8 0.67 37,2 1.7

111 1.69 1,02 60,1 0.П7 39.9 1.5

110 1.87 1.21 66,3 0.63 33.7 1.9

101 2.04 1.3-1 64.2 0,73 33.8 1,8

увеличением относительного содержания нитратов, увеличивалась и фракция аммиачного и амндного азота (в два раза больше, чем в контрольном варианте как в 1977, тцк и в 1978 г.). В этих варнантах.происходило резкое снижение как - абсолютного, так и относительного содержания, а минной формы небелкового азота. Это, вероятно, можно объяснить усиленным синтезом белка, на что указывает и ранее упомянутое увеличение отношения содержания белкового азота к небелковому после первичной обработки. После шести- и се-

милетннх обработок отмечена совершенно нная картина. Содержание аммиачного, амидного и нитратного азота было намного ниже, чем в варианте первичного воздействия, а содержание амннного азота, наоборот, намного выше (рис. 2). Возможно, это было связано с угнетением биосинтеза белка, что, по-видимому, привело к накоплению свободных аминокислот в растениях.

Под влиянием банвела-Д происходили подобные изменения в относительном содержании минеральных и органических форм небелкового азота, как и в опыте с 2,4 Д, но выражены они были в меньшей степени. В еще меньшей степени наблюдались эти тенденции в опыте с тордоном 22к.

Было отмечено, что чем глубже и значительнее были различия в содержании белкового азота и его отношение к небелковому, тем заметнее были отклонения в относительном содержании отдельных небелковых форм азота и тем меньше проявлялось фитотоксическое действие препаратов на культуру и наоборот. Это было подтверждено и результатами исследований с пшеницей сорта Московская 21. *

в) Аминокислотный состав суммарных белков >• вегетативной массы пшеницы

Полученные данные свидетельствуют о том, что изучаемые гербициды 2,4 Д, банвел-Д н тордон 22к не оказывали существенного влияния на аминокислотный состав суммарных белков вегетативной массы пшеницы сорта Саратовская 29. Отмечены некоторые отклонения, которые были не очень значительными и незакономерными и наблюдались, прежде всего, в содержании тех аминокислот, которые играют наиболее важную роль в обмене азотсодержащих веществ (аспа-рагииовой и глутаминовои кислот, лизина, валина и алапнна) и после многолетних обработок гербицидами в течение б— 7 лет.

ВЛИЯНИЕ МНОГОЛЕТНИХ ОБРАБОТОК ГЕРБИЦИДАМИ НА ВЕЛИЧИНУ И СТРУКТУРУ УРОЖАЯ

Отмечена тенденция к усилению отрицательного воздействия гербицидов на урожай зерна пшеницы после многолетних обработок в полевых условиях. Это, вероятно, можно считать результатом прямого действия препаратов иа культуру, поскольку исследования проводились в чистых от сорной растительности посевах, где исключена конкуренция культуры с сорняками. В среднем за два года 2,4 Д не оказывал существенного влияния на величину урожая, а банвсл-Д и

тордон 22к приводили к более значительному снижению.его в вариантах после многолетних обработок, чем после первичного воздействия (табл. 3).

Таблица 3

Изменение урожая.зерна пшеницы сорта Саратовская 29 поя влиянием гербицидов по сравнению с контролем в ц/га. Полевые опыты 1975—1976 гг.

Кратность обработок

2.1 Д

Банвел-Д

Тордон 22к

1975 г. (в контроле 9,1 ц/'гэ)

Однолетняя . Многолетняя Последействие ИСР* . . .

—0,3 —0.7 —0.5

и

+0,7

—0,9 1,3

1976 г. (в контроле 27,4 ц/гэ)

Однолетняя Многолетняя . Последействие НСРи . . . .

—0,7' -0,2 +1,8 2.7

-0,1 -5.1 —3,2 2,4

+ 1.3 +0,6 —0.1 1,6

-2.5 —»,2 3,5 1,9

Среднее за два года.

Однолетняя.............—0,5 —1,2 —Й.6

Многолетняя................—0,5 —2,9 —1,8

Последействие....... . +0,6 —2,0 —1.8

НСР«а......................1,9 1.8 1,7

В более контролируемых условиях вегетационного опыта систематические шести- и семилетние обработки гербицидами оказывали еще более отрицательное влияние на величину урожая, чем их первичное воздействие. Так, например, двойная доза 2,4 Д при.первичной обработке способствовала снижению массы зерна с одного сосуда на 1,8 г по сравнению с, контролем, а после многолетних: обработок — на 2,9 г, В опыте с банвелом эти показатели были соответственно 2,4 г в варианте первичной обработки и 3,7 г после многолетних (табл. 4). Тордон 22к вызывал более значительные и определенные изменения не только величины (табл. 4), но и структуры (табл. 5) урожая. Он способствовал значительному увеличению соотношения массы соломы к массе зерна (в большей степени после многолетних.обработок), что сопровождалось уменьшением длины колоса, высоты растений, числа колосков и особенно числа зерен в колосе (табл. 5). В вариантах последействия-предыдущих обработок не наблюдалось существенных отклонений от контрольных вариантов,

Та Слнца 4

4 Изменение урожая зерна пшеницы сорта Саратовская.29:под влиянием \ гербицидов в г/сосуд по сравнению с контролем. Вегетационные опыты. ^_Среднее за 1977—1978 гг.

Шифр варианта-

Тордон 22к

оооооо . 000001* 000001** Ш110 *. ИНН*

шил**

HCPi .

13,9 -0,4 —1,8 +0.3 •—ол

—2.9 1,4

IS.0 —1,3 —2.4 —0,1 —1,8 —3.7 2.0

ил

—72 —0,8 —5Л —9.2 1,6

Та блнца

Величина к структура урожае пшеницы сорта Саратовская 29 Вегетационный опыт 1977 г.

Шифр варианта Масса зерна, г/сосуд итноше-ние массы соломы к массе зерна Высота растений, см Длина■ колоса,* см •Число колосков в колосе, шт. Число зерен-в колосе, ш'т.

2,4 Д (С7-С

оооооо ид 1,65 96.5 6,6 15,8 17,9

•оосюои 10,6 1,60 89,6 6.3 15.2 16,3

000001" Ю,9 1,65 92,9 6.2 14,7 ' 15J

1Ш10 • IljO 1,70 96.6 6,8 15.1 17,6

И.Ш1* 9.9 1,72 89,4 6,8 ' 14.7 16,4

1Ш11" 85 2.08 86.7 5,9 13,6 12.8

HCPos ОМ 0,17 2.90 0,29 0,49 1.31

Ба нвел-Д

оооооо '13,5 US 95.3 6,9 1S.7 19,3

000001» 12,6 1,54 92.9 7,3 15.2 19,2

00000:1** 10.6 1,95 95,6 6,4 14.9 13.8

МП 10 12,0 1,45 98.2. 6,5 15.3 17.0

МММ* 11,5 1,50 94,3 6,3 14,9 16.8

ГИГИ** ' И,2 1.72 »8,9 6.3 14,7 15.1

HCPos нед. 0,19 4.49 0,50 нед. 1,64

Тс >рдои 22к

оооооо 12.3 1.47 96.4 6.9 "14,4 30,0

OOCOOl* 9,9 1,84 80,6 6,3 14.5 15.2

000001*' 4,5 4.53 72,4 ' 5,8 13.7 6.9

.11 шю 11.1 .1,83 902 7 Л 15,2 18,8

М 1:111* 8.8 2,34 803 5,8 14,3 10,3

ПШ1" ЗЛ 5,7.1 75j6 4.9 12.6 4,1

НСРс 0,93 0,35 3,19 0,37 0,66 1,11

В условиях естественной засоренности первичная обработка пшеницы Московская 21 аминной солью 2,4 Д вызывала статистически достоверное увеличение урожая, видимо, за счет снижения засоренности. В этих же условиях после трехлетней обработки получен урожай, близкий контролю и достоверно меньший, чем в вариантах однолетней обработки. Таким образом, трехлетняя обработка гербицидом семенных посевов исключила получение возможных прибавок урожая пшеницы (табл. 6). *

............Таблицей

' Изменение урожая зерна лшенкаы сорта Московская 21 по сравнению с контролем в ц/га,.в зависимости от кратности обработок амин ной солью 2,4 Д. Полевые опыты 1976—1978 гг.

Кратность обработок Доза гербицида 0.8 кг/га Доза гербицида 1,6 кг/га Среднее по двум опытам

Однолетняя......... +1,4 + 1.8 + 1.6

Двухлетняя......... +0.1 +2.2 +1,2

Трехлетняя......... —1J0 —ОД —0.6 •

Чередование обрзСоток . ... * + 1,1 +1,7 +1,4

Особое внимание необходимо обратить на вариант чередования по годам обработок и возделывания культуры без применения гербицида (101), в котором получен урожай более высокий, чем при систематических обработках (111), что может быть использовано как успешный прием для замедления падения устойчивости пшеницы к гербициду, вызываемого многолетними обработками семенных посевов.

Аминная соль 2,4 Д не оказывала существенного влияния на структуру урожая в условиях естественной засоренности.

СОДЕРЖАНИЕ АЗОТИСТЫХ ВЕЩЕСТВ В ЗЕРНЕ ПШЕНИЦЫ ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ ЕЕ ГЕРБИЦИДАМИ

В условиях Казахстана, в чистых посевах, отмечена тенденция к снижению содержания общего азота в зерне пшеницы Саратовская 29 после пятилетних обработок 2,4 Д и банвелом'Д по сравнению с вариантом первичного воздействия, а тордон не оказывал заметного влияния на этот показатель. В среднем за два года средний по трем препаратам сбор белка в контрольном варианте составил 244 кг/га, при первичном воздействии гербицидов 238 кг/га, а после пятилетних обработок—221 кг/га. В вариантах последействия предыдущих обработок сбор белка был близок к контролю— 242 кг/га.

В условиях вегетационного опыта оптимальные дозы 2,4 Д и бапвела-Д не оказывали влияния на содержание азо-

П2

та и белка в зерне, а в опыте с тордоном отмечено значительное их увеличение, в большей степени после многолетних обработок (в варианте первичной обработки тордоном содержание азота 2,59% против 3,12%' после семилетних обработок в 1978 г.). В опытах с двойными дозами отмечена четкая тенденция к увеличению содержания азота и белка в зерне вариантов после многолетних обработок по сравнению с первичным воздействием гербицидов на культуру как в 1977," так.и в 1978 г. Однако увеличение белковости, зерна происходило на фоне снижения массы зерна с одного сосуда. В результате при применении всех препаратов отмечено снижение-сбора бедка, особенно четко после многолетних обработок (табл. 7).

Таблица 7

Сбор белках зерном пшеницы сорта Саратовская 29 в мг/10 растений. _Вегетационные опыты (среднее за 1977—1978 гг.)

Шифр варианта ■

оооооо .

OOCQOI*' 000001« Ш110 .

шш*

1111II**

2.4 Д Банвел-Д Торжок 22к Среднее по трем опытам

766 761 71S 747

759 678 668 701

678 70Q 440 606

720 764 . 744 743

720 708 577 668

617" 627 ■ Û52' 532

Изучавшиеся гербициды 2,4 Д.(смесь эфиров С?—С* и аминная соль), банвел-Д и тордон 22к не оказывали отрицательного влияния на фракционный состав суммарных белков зерна пшеницы как при первичном воздействии, так и после многолетних обработок. В табл. 8 показаны результаты ис-

Таблнца 8

Фракционный состав белков зерна пшеницы сорта Саратовская 29 (азот фракций в % от белкового азота). Полевые опыты с 2,4 Д, в числителе 1975 г., в знаменателе 1976 г.

Шифр варианта Альбумины Глобулины Прола- ыины Глюте-липы Остаток

00000 7,73 12.05 25.24 • 45.96 50,60 48.02 46.91 47,93 9,17 5,47 7.Ю SJ01 7,67 5.04 8Л1

осоооо OOOCU 9,14 10.02 13,24 ллж : 22,00 . 2:1.50

000001 ■ Ш11 5,57 9.01 13.92 10.93 ' - 2£М 24.21

ОШ11 M110 э.да 9.00 13,38 9,9в • 25,58 22.80 25,36 f 46.91 49.87 48,02

ошю 7.1W 14,51 4,32

. Таблица 9

Аминокислотный состав белков зерна пшеницы сорта Саратовская 29 в г/100 г белка, Полевой опыт 1976 г.

Амин ОКИ слот и * 2,4 Д Баквел-Д Тордон 22к

осоооо • 000001 011111 о 5 000000 |: 100000 3 011 МО | 100000 3 « ' о

Лнэвн ........... 1Д п 1,6 1,6 1,6 1,7 и 13 13 1.7 1.6 1,7

Гйстндин........, , 1.6 1.6 1.7 1.6 1,6 1.6 1,6 1,7 1,6 13 1,6 18

Аргиннн....... . . "33 3,0 3,2 3,1 3,1 3.3 2.6 3,4 3,2 3,3 3.2 3 4

Аспэрагиновая кислота . . . . зд 23 2,8 2,8 2,8 33 3,1 3,2 3,5 3 3. 2,9 3,1

Треонин . ^ . , ...... 2,2 1,9 23 23 2,0 1,9 23 2,1 23 2,1 1,9 2,0

Серии ........... 35 »3 33 3.3 3,3 3,1 3,4 3.5 35 33 33 3,5

Глютамнноаая кислота . . . 25,7 26,1 26.9 263 263 26,2 26,4 25,0 26,3 27,9 26.9 27.8

Проляп ........... 43 42 4,1 43 4,2 4,2 4,3 4,1 43 45 4,3 '45

Глицин .......... 25 2,7 2,8 2,7 2,7 23 3.1 3.1- ЗД) 3,0 2,7 2,9

25 23 2,3 2,3 23 2.3 2,4 2,5 2,3 23 23 25

Валин........... 35 3,4 35 ' 3.6 3.6 3,1 3,2 3,2 . 33 •2,9 33 3,2

Метионнн.......... 1,4 1,8 и и и и и 13 13 и 1,4 1,4

Изолейщш........ . 3,1 3,1 3,2 3,1 3,1 3,2 3,2 3,0 3,1 3,4 3,2 3,3

5,6 5,5 5.7 3,7 5.7 55 5.6 5.4 5.4 5,9 53 5.9

Тирозин 2,6 2,3 2,2 2,4 2,4 2,3 23 2,5 2,4 25 23 2,4

Фея ил ала нин , , ...... 4,1 3,9 4,1 4,1 ' 4,1 4,0 -М 4,1 4,2 4,4 4.2 4,4

БЦБ, % .......... 51,1 64,6 53.4 53,8 53.6 53,4 53,6 53,6 63,1 52,4 53,1 53,0

Следований фракционного состава белков зерна в опыте С2,4Д(С7-С9).

Анализ аминокислотного состава суммарных белков зерна пшеницы показал, что 2,4 Д (С7—Со), банвел-Д и тордон 22к не оказывали существенного виляния на содержание отдельных амнкокмелот, на сумму незаменимых аминокислот и на биологическую ценность белков зерна, особенно в более благоприятных для развития пшеницы условиях 1976 г, (табл. 9),

Выводы

' 1. Проведенные сравнительные исследования выявили различия в реакции пшеницы на однолетние и многолетние (в поколениях) обработки гербицидами 2,4 Д (смесью эфиров С?—С* и аминной солью), бапвслом-Д и тордоном 22к. Экспериментально обоснован факт усиления чувствительности культуры к гербниидам при многолетнем их применении на семенных посевах.

2. Установлены различия в направленности процессов синтеза и в соотношении азотсодержащих веществ пшеницы, обрабатываемой впервые гербицидом и после систематически повторяющихся из года в год обработок, В период вегетации при первичном воздействии гербицидами в вегетативной массе пшеницы стимулировзлся биосинтез белка, увеличивалось отношение белковых форм азота к небелковым, а после многолетних, в поколениях, обработок замедлялся биосинтез белка и происходило накопление небелковых форм азота.

3. Под влиянием 2,4 Д (смеси эфиров Ст—С9 и аминной соли), баивела-Д и тордона 22к происходили значительные изменения в относительном содержании минеральных и органических форм небелкового азота в вегетативной массе пшеницы. После однолетней и двухлетних обработок, вскоре после опрыскивания, значительно увеличивалась фракции нитратов, зммиака и амидов и резко уменьшалось содержание аминной формы азота, что, вероятно, связано с преодолением токсического влияния препаратов. После многолетних обработок семенных посевов пшеницы в растениях возрастало содержание аминного азота, а количество нитратного, аммиачного и амидного азота изменялось в меньшей степени.

4. Гербициды 2,4 Д (Ст—С9), банвел-Д и тордон 22к не оказывали существенного влияния на аминокислотный состав суммарных белков вегетативной массы пшеницы Саратовская 29. Отмеченные незначительные отклонения от контрольного варианта происходили, прежде всего, в содержании тех аминокислот, которые играют более'важную роль в обмене

азотсодержащих веществ (аспарагнновая к глуташшовая кислоты, лизин, валнн и аланин) и в большей стенснн после многолетних обработок гербицидами.

5. Все изучаемые гербициды оказывали влияние на рост и развитие пшеницы, причем более снльно после повторяющихся систематических обработок, где угнетение биосинтеза белка сопровождалось угнетением роста и накопления органической массы растениями.

6. Токсическое действие 2,4 Д (С?—Сэ), банвела-Д и тор-дона 22к на урожай зерна пшеницы сорта Саратовская 29 в чистых от сорной растительности посевах проявлялось в значительно большей степени после повторяющихся многолетних обработок, чем при их первичном воздействии.

На засоренных посевах пшеницы сорта Московская 21 однолетние обработки 2,4 Д вызывали достоверное повышение урожая, а при трехлетних воздействиях этим гербицидом получен уоожай, близкий контролю и достоверно меньший, чем в вариантах первичной обработки. Чередование по годам обработок пшеницы аминной солью 2,4 Д и возделывания культуры без обработок оказывало благоприятное действие на урожай зерна,

7. Тордон 22к вызывал более значительные, чем 2,4 Д и банвел-Д, изменения в состоянии пшеницы сорта Саратовская 29, особенно в величине и структуре урожая. При этом токсическое действие на культуру, как правило, возрастало с увеличением дозы препарата и после многолетних обработок.

8. Изучавшиеся гербициды не оказывали отрицательного ' влияния на белковость зерна, фракционный и аминокислотный состав и биологическую ценность белков зерна пшеницы. Отмеченные тенденции к увеличению содержания белка

в зерне после многолетних обработок банвелом-Д и особенно тордоном 22к происходили на фоне снижения урожайности зерна пшеницы и увеличения соотношения массы соломы к массе зерна, что, в конечном итоге, привело к снижению сбора белка при систематических обработках.

9. Несмотря на значительные различия в химическом строении изучаемых гербицидов, они вызывали в основном сходные ответные реакции культуры. При этом способность пшеницы противостоять повторным обработкам химически активными веществами снижалась, в результате чего систематические обработки в поколениях оказывали более сильное отрицательное действие на культуру, чем однолетние воздействия.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Н. Г. Игнатова, Влияние систематических многолетних обработок гербицидами на содержание азота и белка в зерне пшеницы. В сб.: Материалы третьей научной конференции болгарских аспирантов, обучающихся в СССР. М., июнь 1978, с. 656—662,

2. Н. Г. Игнатова. Влияние многолетних систематических обработок гербицидами на обмен азотсодержащих, веществ пшеницы. Отчет № гос. регистрации 76091300; деп. под № Б 674753 от 16 нюня 1978, 17 с.

3. В. А. Зинченко, Ю. П. Таболина, Н. Г. Игнатова, Г. П. Москаленко. Урожай, качество пшеницы и фракционный состав белков зерна при ежегодных в течение пяти лет обработках гербицидами. Известия ТСХА, 1979, вып. 3, с. 78—86.

4. В. А. Зинченко, Ю. П. Таболина, И. К. Хохлова, Г. П. Москаленко, Н. Г. Игнатова. Влияние гербицидов на обмен веществ, формирование урожая и его качество у нескольких репродукций пшеницы и ячменя. Деп. рукопись под .Ча 57—78 в ВНИИТЭИСХ, р. ж. «Химическая борьба с сорняками, .Ча 4, 1979, 29 с.

Объем 1'Д п. л.

Заказ 1519.

Тираж 100

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