CC BY
37
Вестник ДВО РАН. 2017. № 3
УДК 632.954:631.453:633 (571.6)
ВН. МОРОХОВЕЦ, З.В. БАСАЙ, ТВ. МОРОХОВЕЦ, ТВ. ШТЕРБОЛОВА
Чувствительно сть сельскохозяйственных культур к остаточным количествам гербицида «Фабиан» в почве
Представлены результаты исследований, проведенных в 2010-2014 гг. на опытной базе Дальневосточного научно-исследовательского института защиты растений в условиях вегетационного домика с применением метода биологической индикации гербицидов в почве. Впервые определена чувствительность наиболее значимых тринадцати сельскохозяйственных культур к почвенным остаткам гербицида «Фабиан». В настоящее время «Фабиан» широко используется на Дальнем Востоке (обрабатываемая площадь около 200 тыс. га) и в других регионах Российской Федерации для защиты посевов сои от однолетних, некоторых многолетних двудольных и однолетних злаковых сорняков. Препарат рекомендован к применению в норме 0,1 кг/га как почвенно до посева или до всходов сои, так и по вегетирующим растениям.
Из испытанных культур наиболее чувствительными к остаткам «Фабиана» в почве оказались гречиха, капуста белокочанная и свекла столовая, которые следует исключать из севооборота с соей до полного разложения гербицида.
Ключевые слова: гербицид, Фабиан, соя, остаточные количества, сельскохозяйственные культуры, последействие, чувствительность.
The sensitivity of crops to residual amounts of "Fabian" in soil. V.N. MOROKHOVETS, Z.V. BASAY, T.V. MOROKHOVETS, T.V. SHTERBOLOVA (Far Eastern Scientific Research Institute of Plant Protection, Primorsky Krai, Khanka district, the village of Kamen-Rybolov).
The results of studies carried out in 2010-2014 at the experimental basis of the Far Eastern research Institute of Plant Protection in conditions of a greenhouse using the method of biological indication of herbicides in the soil. For the first time the sensitivity of the thirteen most important crops to soil residues of the "Fabian" herbicide is determined. Currently "Fabian" is widely used in the Far East (treated about 200 thousand hectares) in other regions of the Russian Federation to protect soybean crops from annuals, some perennial dicotyledonous and annual grass weeds. The agent is recommended for use at a rate of 0.1 kg/ha, both soil (before sowing or before emergence of soybean) and of vegetating plants.
The most sensitive of the tested cultures to the balance of the "Fabian" herbicide in soil are buckwheat, cabbage and beet, which should be excluded from the crop rotation with soybeans prior to the complete decomposition of herbicide.
Key words: herbicide, "Fabian", soybeans, residues, crops, aftereffect, sensitivity.
Неотъемлемой частью современного сельскохозяйственного производства является химическая защита растений от болезней, сорняков и вредителей. Ассортимент пестицидов и, в частности, гербицидов постоянно пополняется и совершенствуется [8].
*МОРОХОВЕЦ Вадим Николаевич - кандидат биологических наук, директор, БАСАЙ Зоя Викторовна - кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, МОРОХОВЕЦ Тамара Викторовна - кандидат сельскохозяйственных наук, заведующая лабораторией, ШТЕРБОЛОВА Татьяна Владимировна - младший научный сотрудник (Дальневосточный научно-исследовательский институт защиты растений, Приморский край, с. Камень-Рыболов). *Е-таП: [email protected]
Использование химической прополки основано на принципе избирательности действия гербицидов на растения разных видов. В идеале гербицид в эффективных нормах не должен оказывать негативное воздействие на защищаемые виды. На практике основными экологическими проблемами при применении гербицидов являются их фитотоксичность по отношению к защищаемым культурам и отрицательное действие на последующие культуры в севообороте. Последействие гербицидов определяется их персистентностью -способностью к длительному нахождению в почве с сохранением биологической активности [3, 7]. Отрицательным последействием могут обладать гербициды, относящиеся к разным классам химических соединений, как почвенные, так и применяемые по вегети-рующим растениям, но обладающие почвенной активностью. Это могут быть как новые гербициды, например производные сульфонилмочевины или имидазолины, так и давно известные: динитроанилины, триазиноны, триазины, хлорацетанилиды и др. [4, 5, 9, 10].
В настоящее время особое внимание уделяется изучению последействия гербицидов, имеющих в составе производные сульфонилмочевины, обладающие узкоизбирательными и уникальными по биологической эффективности свойствами. При определении остаточных количеств сульфонилмочевинных гербицидов применяют физико-химические методы и биотестирование [2, 4]. Наиболее часто употребляют метод, основанный на использовании высокоэффективной жидкостной хроматографии. Метод прост, но требует специального оборудования. К тому же он имеет достаточно серьезный недостаток: нижний предел количественного определения не позволяет оценить микроколичества веществ, которые оказываются еще довольно токсичными для высокочувствительных к гербициду сельскохозяйственных культур. Биологический метод позволяет количественно определить суммарное содержание фитотоксичных веществ в почве или суммарные воздействия на культуру не только используемого гербицида, но и всех продуктов его трансформации, многие из которых характеризуются зачастую большей фитотоксичностью, чем исходный препарат [4].
Цель исследований - оценить методом биоиндикации степень безопасности остаточных количеств гербицида «Фабиан», широко используемого в сельском хозяйстве Дальнего Востока России (обрабатываемая площадь около 200 тыс. га), при разных способах применения, и продуктов его метаболизма в почве для ряда сельскохозяйственных культур. Такие исследования в Российской Федерации проведены впервые.
Материалы и методика исследований
Исследования проведены в 2010-2014 гг. на опытной базе Дальневосточного научно-исследовательского института защиты растений. В полевых условиях гербицид «Фабиан» в форме водно-дисперсионных гранул (д.в. имазетапир 450 г/кг и хлоримурон-этил 150 г/кг) в норме 0,1 кг/га наносили ручным штанговым опрыскивателем ОРШ-2 на поверхность почвы (до посева или до всходов сои) и обрабатывали вегетирующие сорные растения на ранних стадиях развития при достижении соей фазы 1-3 тройчатых листьев.
Оценку чувствительности сельскохозяйственных культур к биологически активным остаткам «Фабиана» в почве провели в серии опытов в условиях вегетационного домика. Образцы почвы из пахотного слоя (0-20 см) отбирали с опытных и контрольных (без обработки гербицидом) участков поля через 3,5-4,5 и 9-11 мес. после применения препарата. Почву высушивали в тени до воздушно-сухого состояния, измельчали, просеивали через сито 5 мм, помещали в стаканы объемом 300 или 500 см3 и высевали тест-культуры: пшеница Приморская 39, ячмень Приморский 89, овес Тигровый, подсолнечник Шоколадное солнце, кукуруза гибридной популяции Славянка, рис Дарий 23, гречиха Изумруд, томаты Волгоградские 5/95, огурец Дальневосточный 27, морковь Королева осени, капуста Слава 1305, свекла столовая Бордо 237. Картофель Сантэ и Адретта высаживали кусочками клубней с ростками. Повторность опытов десятикратная.
При проведении исследований осуществляли регулярные наблюдения за развитием опытных растений, фиксировали проявление различных признаков их угнетения и повреждения. Действие остатков гербицида окончательно оценивали через 25-30 сут после посева (посадки) по снижению биомассы надземных органов опытных тест-растений в сравнении с контролем [6]. Полученные данные статистически обрабатывали методом дисперсного анализа [1].
Результаты и обсуждение
При выращивании тест-культур на почве, обработанной «Фабианом» в норме 0,1 кг/га до и после всходов сои (через 4,5 и 3,5 мес. после обработки соответственно), признаки отрицательного последствия гербицида наиболее наглядно и разнообразно проявлялись на растениях свеклы столовой, капусты белокочанной и гречихи. Спустя 10-14 сут после всходов наблюдались отставание опытных растений этих культур в росте, наличие на них деформированных листьев с признаками хлороза и некрозом жилок. Корневая система опытных растений свеклы, гречихи и особенно капусты при извлечении из почвы к концу проведения опытов также была угнетена и слабо развита. В меньшей степени угнетение роста растений и хлороз листовых пластинок отмечены у подсолнечника, томатов, риса и моркови. У огурца, картофеля, кукурузы и овса наблюдалось лишь некоторое изменение окраски (осветление) растений. На растениях остальных культур каких-либо видимых признаков угнетения не обнаружено.
При посеве тест-культур в почву, отобранную спустя 9-11 мес. после применения «Фа-биана» почвенно и по вегетирующим растениям, было выявлено негативное, с такими же симптомами, как в вариантах с посевом через 3,5-4,5 мес. после обработки, но несколько менее выраженное влияние на свеклу столовую, капусту белокочанную и гречиху. На листьях подсолнечника, риса, томатов и моркови отмечался сплошной или локальный в виде пятен хлороз. Более светлая по сравнению с контролем окраска листовых пластинок была заметна на опытных растениях огурца, картофеля, кукурузы и овса только в вариантах с отбором почвы через 9-10 мес. после применения «Фабиана» как почвенно, так и по ве-гетирующим растениям.
Результаты срезки растений показали, что спустя 4,5 мес. после почвенного применения «Фабиана» в норме 0,1 кг/га и 3,5 мес. после обработки вегетирующих растений в почве сохраняются его остаточные количества, способствующие значительному и существенному (Р = 95 %), по сравнению с контролем, снижению надземной массы свеклы столовой (в среднем за 4 года - на 47 % при почвенном применении гербицида и 48 % при обработке по вегетирующим растениям), капусты белокочанной (37 и 30 %), гречихи (24 и 25 %) и подсолнечника (14 и 16 %) (рис. 1, 2). Также отмечено определенное, но статистически незначительное угнетение биомассы томатов - на 10 и 14 % соответственно и риса - на 12 % в обоих вариантах. На 3-7 % была снижена масса опытных растений моркови, огурца, кукурузы, картофеля сортов Сантэ и Адретта. Абсолютную устойчивость к почвенным остаткам «Фабиана» через 3,5-4,5 мес. после его применения продемонстрировали овес, ячмень и пшеница.
Через 10-11 мес. после почвенного применения и 9-10 мес. после обработки вегети-рующих растений сои «Фабианом», как и при посеве в почву, отобранную в более ранние сроки, наиболее сильно и статистически существенно угнеталась надземная масса капусты белокочанной (в среднем за 4 года на 33 и 26 %) и гречихи (19 и 18 % соответственно). Максимальное подавление надземной массы растений зафиксировано у свеклы столовой - на 45 % при обоих способах применения гербицида (рис. 1, 2). Несущественно, на 11-13 %, была снижена биомасса подсолнечника, на 3-6 % - кукурузы, моркови, огурца, томатов и риса. По данному показателю не отмечено какого-либо отрицательного действия остатков гербицида на овес, ячмень, пшеницу и картофель обоих сортов.
Рис. 1. Последействие гербицида «Фабиан» (0,1 кг/га) на сельскохозяйственные культуры после почвенного применения, среднее за 2011-2014 гг.
Рис. 2. Последействие гербицида «Фабиан» (0,1 кг/га) на сельскохозяйственные культуры после обработки вегетирующих растений, среднее за 2011-2014 гг.
Заключение
Таким образом, даже через 9-11 мес. после применения 0,1 кг/га «Фабиана» как до посева или до всходов сои, так и путем обработки вегетирующих растений в почве сохраняются остатки гербицида, способные оказать токсическое действие (проявление визуально заметных признаков угнетения и повреждения растений, существенное снижение их биомассы) на гречиху, капусту белокочанную и свеклу столовую, которые следует считать очень чувствительными к данному препарату. Безусловно, эти культуры необходимо исключать из севооборота с соей до полного разложения «Фабиана» в почве. Предварительное биотестирование с использованием культур, предполагаемых к посеву, должно подтвердить отсутствие в почве опасных остатков гербицида.
Достаточно чувствительными к остаткам «Фабиана» оказались подсолнечник, рис и томаты испытанных сортов. Негативное последействие гербицида на морковь, огурец, картофель двух сортов, кукурузу и овес ограничивалось хлорозом листьев на ранних стадиях развития растений.
Из 13 испытанных культур максимальную устойчивость к остаткам в почве «Фабиана» показали ячмень и пшеница.
ЛИТЕРАТУРА
1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
2. Использование метода биолокации для оценки остаточных количеств гербицидов в почве и их суммарной фитотоксичности: рекомендации. М.: Росагропромиздат, 1990. 39 с.
3. Ларина Г.Е., Спиридонов Ю.Я., Захаров С.А., Захарова Т.В. Оценка и прогноз фитотоксичности сульфо-нилмочевинных и имидазолиновых гербицидов // Агрохимия. 2004. № 4. С. 22-32.
4. Спиридонов Ю.Я. К вопросу о последействии сульфонилмочевиновых гербицидов в почвах РФ и пути снижения их отрицательного действия на культурные растения // Вестн. защиты растений. 2009. № 3. С. 10-19.
5. Спиридонов Ю.Я., Шестаков В.Г., Ларина Г.Е., Спиридонова Г.С. Как ослабить остаточное последействие сульфонилмочевинных гербицидов // Защита и карантин растений. 2006. № 2. С. 59-61.
6. Спиридонов Ю.Я., Ларина Г.Е., Шестаков В.Г. Методическое руководство по изучению гербицидов, применяемых в растениеводстве. М.: Печ. город, 2009. 252 с.
7. Спиридонов Ю.Я., Шестаков В.Г Практика создания и эффективного применения комбинированных отечественных гербицидов в борьбе с сорняками в посевах зерновых колосовых культур // Агрохимия. 2013. № 1. С. 35-49.
8. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. 2015 год: справ. изд. М., 2015. 720 с. (Защита и карантин растений. 2015. № 4, прил.).
9. Стецов Г.Я. О последействии гербицидов в земледелии юга Западной Сибири // Защита растений в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур: материалы междунар. науч.-практ. конф. (24-26 июля 2013 г., п. Краснообск) / РАСХ, Отделение защиты и биотехнологий растений, Сибирское отделение Россельхозакадемии, СибНИИЗиХ; под общ. ред. Н.Г. Власенко. Краснообск, 2013. С. 330-331.
10. Стецов Г.Я. Последействие гербицидов в Западной Сибири // Защита и карантин растений. 2015. № 3. С. 17-19.
