Можливі напрямки формування стійких до гербіцидів рас бур’янів Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Oginova I. O.

The possible directions of stable weed races formation to herbicides

УДК 633/635:581.1/681.37.33.27

I. О. Огшова

Днтропетровський национальный yHieepcumem

МОЖЛИВ1 НАПРЯМКИ ФОРМУВАННЯ стшких ДО ГЕРБ1ЦИД1В РАС БУР'ЯНШ

Використання гербщидт суттево збЫынуе токсичшеть бур'яшв, шо негативно впливае на розвиток культурних рослин. Одночасно зростае вармтившсть цього параметра з тенденцгею стабтзацп на високому piBHi токсичность шо можна вважати оз какою формування нових рас бур'яшв, стшких до широкого Д1апазону xiMinmix засобй» боротьби ¡3 засм1чешстю nocieie.

The herbicides use increases weeds toxicity. This influences negatively development of culture plants. The variability of this parameter is increased simultaneously with tendency of stabilization on high level of toxicity. This may be account of feature of new weeds races formation wich are stable to broad diapason of chemical means of defence from weeds.

Оболонка Землк у межах якоТ можливе життя, становить собою пол1вар1ативну систему п широкою мережею зв'язюв м1ж косними та б1окосними компонентами, що забезпечуе можливкть ефективного розподшу речовини та енергп. Важлива роль у цих процесах належить автотрофам. Саме ц! початков} ланки троф!чних зв'язк!в у бюсфер! зазнали сутгевих перетворень з боку людини внаслщок розповсюдження агрофггоцешгав, тривале ¿снування яких неможливе без певноУ регламентацн взаемовщносин м!ж культурними рослинами та бур'янами. Зменшення чисельносп оетаншх здшснюеться за допомогою гербщщцв, але наслщки под1бного втручання в системний процес життя, незважаючи на численш дослщження [1; 3-5], все ще залишаються недостатньо визначеними.

Матер1али i методи

Дослщи проводили протягом 9 рок1в у nocieax кукурудзи (гчбрид Дшпровський 320), що вирощувалася у Дншропетровському район} центрально'1 грунтово-юпматично'1 зони область Середнш багатор!чний р1вень опад1в для

© Огшова I. О., 2005

Вкник Дтпропетровського унiверситету. Бюлопя еколопя.

Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology.

Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol.

2005. 13(1).

ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online www.ecology.dp.ua

цього району становить 515,4 мм, за вегетащйний перюд випадае 223,9 мм. Де-фщит вологосп становить 4,9 та 7,9 мм вщповщно. Середня температура за pÍK дор1внюе близько 8°С, а тривалють перюду з температурами, вищими за 10°С (температурний мЫмум для кукурудзи), не перевищуе 170 д1б. Грунтовий по-крив у район! дослщжень представлений чорноземом звичайним малогумусним Í3 bmíctom гумусу в орному mapi 3,8%.

На початку експерименту засм^чешсть nociBÍB була надзвичайно велика i сягала 70-80% для багатьох бур'яшв, зокрема, осоту польового (Cirsium arvense L. Scop.), березки польовоУ {Convolvus arvensis L.), плоскухи звичайноУ (Echi-nochloa crusgalli L. Beauv.), лободи бшоТ (Chenopodium album L.), осоту жовтого польового (Sonchus arvensis L.), мииню сизого та зеленого {Setaria glauca L. Beauv,; Setaria viridis L. Beauv.), щирищ 6úio'í та загнуто!" (Amarantus albus L.; Amarantus retroflexus L.) тощо.

Для боротьби з бур'янами використовували pÍ3HÍ гербщиди та íxhí cyMinii (раундап, атразин, майазин, аценгг, рамрод, ерадикан, ласо, 2,4-ДА, примекстра, сурпас, дгален, аценгг) з прогресивно зростаючою дозою дйочо1 речовини.

Токсичн1сть бур'яшв визначалася за методом, запропонованим Д. М. Гродзинським [2], який полягае у визначенш ¡нтенсивност! проростання насшня редису (сорт Червоний з бшим кшчиком) на водних витяжках (1:50) з рослин. Повторшсть - трикратна.

Yci дан i обробляли математично з використанням кореляцшного, рггре-сшного i факторного анал1зу, а також методу планованого факторного експерименту. Окрем! ефекти фактор1в позначаються так: Af - вплив на токсичшсть бур'яшв переходу обробки Грунту вщ безгюлицевого до полицевого за умови, що гербщидй використовуються у високш дозг. Ai+ - вплив на токсичшсть бур'яшв переходу вщ безполицево'1 оранки до полицево'1 за умови, що гербщидй використовуються у мш!мальнш дозц А{ - вплив на токсичшсть бур'яшв переходу вщ мп-пмальноТ до bhcoko'í дози герб)цид)в на фон; дезполицево)' оранки,-Аг+ - вплив на токсичшсть бур'яшв переходу вщ достатнъо низько1 до bhcoko'í дози гербщид1в на тл1 полицево'1 оранки. А12 - 3míhh токсичное^ бур'яшв вна-слщок взаемодп таких факторгв, як обробка грунту i використання гербщщпв. Yci ефекти приводиться у вщсотках в!д контрольного р^вня (без будь-якого антропогенного втручання в агрофггоценоз). Надшшсть одержаних результате -95%.

Результата та 'íx обговорення

Використання гербщщлв дозволило знизити засм1чеш'сть nociBÍB кукурудзи на 70-94%, але 1хня токсичшсть при цьому суттево зросла. Ввдповщш результата для деяких вшив бур'яшв на фош примекстри (4-8 кг/га за препаратом) представлен! в табл. 1-3.

Виходячи з одержаних математнчних моделей, можна стверджувати, що токсичшсть коршня плоскухи звичайноУ на тп\ використання р1зних агротехшч-них прийом1в суттево збшыдуеться, незважаючи на зменшення и чисельност! у nocißax кукурудзи. Анаш'з динамки 3míh дослщжуваного параметра дозволив встановити, що на другий р!к використання герб щи д ¡в токсичность плоскухи в ycix вариантах зростае приблизно однаково (окрем1 ефекти фaктopiв вар!юють у

204

Вiсник Днiпропетровського утверситету. Бiологiя, еколопя.

Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seriä Biologiä, ekologiä Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology.

Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol.

2005. 13(1).

ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online www.ecology.dp.ua

межах 16-22%). В наел ¡док цього визначити який з агротехшчних прийом1в (об-робка грунту чи гербщид) е бшьш негативний не видаеться можливим.

Таблиця 1

Токсичшсть коршня плоскухи звичайно'1 (у) на фош тривалого використання гербщшив (х2)

i рпних способтв обробки грунту (Xi)

Bap ¡ант и Математична модель Ефекти обробки Грунту Ефекти гербщид1В Ефект ïxHbOï взаемоди

Другий рш використання гербшид1в у^43,7-7,6хг3,9х2-] ,9х,х2 А,'=-1б А,+=-19 А2-=-18 А2+= -22 А,2 = -2,0

П'ятий pin використання гербщщйв у=40,9-3,2х |~7,2х2-0,6х |Х2 Af=-13 Aj+=-18 А2~= -32 А/=-38 А12=-З,О

Сьомий pin використання гербщид!в у=43,7-7,5х1-8,4х2-1,9х1х2 АГ= -26 А2+=-43 А2"=-30 А2+=-41 А,2 = -9,0

Натомють, у п'ятий piK ротацп' mîtro простежуеться переважний вплив герб'щид1в на формування bhcokoï токсичност'1 кор'шня плоскухи звичайно"), а Гхшй ефект стае виразшшим на фош полицево'1 оранки. Одночасно зростае i ва-piaTHBHicTb токсичное™ цього бур'яну, про що евщчить зростання коефвдента Bapiaqiï вщ 27 до 82%. Под1бш процеси е характерними для критичних ситуацш у житп будь-яких популящй i становлять собою необх1Дну передумову розгор-тання пристосувальних реакцш.

Таблиця 2

Токсичшсть коршня лободи био< (у) на фош тривалого використання гербщид1в (х2) i рпних сиособш обробки грунту (Xi)

BapiaHTH Математична модель Ефекти обробки грунту Ефекти гербщидт Ефект ïxHbOï взаемоди

Другий piK використання гербщщцв у = 39,2-3,5xi.6,l х2 + 0,2 х, х2 А,"=-19 А]+= -17 А2~= -32 А2 = -30 А,2= 1,0

П'ятий piK використання гербщцд!В у = 35,5 - 6,9 х,._5,0х2 + 3,6 X] х2 АГ= -60 A ,+=-19 А2= - 49 А2+= - 8 А|2 = 20,6

Сьомий piK використання гербщид ¡в у = 28,7 - 2,7 х, .7,3 х2 + 0,5 Х[ х2 АГ= -22 А2+= -15 А2-= -53 А2+= - 46 А12=3,4

Сьомий piK ротацп вщзначаеться певною стабипзащею токсичност! корш-ня плоскухи звичайно'1 у вщпорлдь на тривале використання примекстри з одно-часним зменшенням м1нливост1 цього показника (коефвдент Bapiani'i становить 38%). Це евщчить про те, що дослщжувана система вже певним чином стабшх-зувалася на новому piBHi, який не е сприятливим для культурних рослин, тобто чисельшсть одного з основних засм1чувач1в nocieie кукурудзи завдяки викорис-танню гербщид1в суттево зменшилася, але токсичшсть зросла. Вщповщно 36i-льшився i негативний вплив цього бур'яну на культурш рослини, що проявилося у гальмуванш вегетативного розвитку i позначилося на формуванш репродуктивно\' сфери (бшыпа стерильшсть пилку i менший об'ем фертильних пилкових зерен). Бшьш того, таю адаптивHi процеси поширилася й на мехашчну обробку грунту, так як на фош обох тишв оранки токсичшсть коршня плоскухи звичайноУ зросла приблизно вдв1чй Суттево збшыдився i негативний ефект вщ взаемоди досл:-джуваних факторов.

Такий nepe6ir под1'й дозволяе припустите недощльшеть тривалого використання великих доз гербщид1в (внаслщок формування шдвищено\'токснчносп

205

Вюник Днiпропетровського унiверситету. Бiологiя, еколопя.

Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology.

Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol.

2005. 13(1).

ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online www.ecology.dp.ua

плоскухи звичайно'О, особливо у сполученш з полицевою оранкою. Для норма-л!зацн стану культурних рослин за таких умов, вочевидь, слщ використовувати певш адаптогени.

Реакщя дводольних бур'яшв на дослщжуваш агротехшчш заходи у noci-вах кукурудзи вивчалася на приклад! лободи 6Lioï (табл. 2).

Модел1, що описують змши токсичное^ коршня лободи бшоУ у вщповщь на використання р!зних cnoco6ie оранки i тривале застосування примекстри, вщр5зняються вщ аналопчних для плоскухи звичайно!" наявшстю зростання впливу гербщщпв i позитивним ефектом взаемодн, що свщчить про специф1ч-HicTb реакцп однодольних та дводольних бур'яшв на одш й tî caMi фактори дов-кшля. До спшьних законом1рностей можна вщнести вщ'емний знак коефоден-T1B perpeciï, що оцшюють вплив не тшьки обробки грунту, але й гербщидгв. Зберпаеться також тенденщя зростання у 4aci токсичност1 коршня лободи, але, на вщмжу вщ плоскухи, сьомий рпс ротацп видшяеться виразшшим ефектом гербщвдпв i дещо слабшою реакщею на оранку. Одночасно зменшуеться сумар-ний ефект дослщжуваних фактор1в. Bci флуктуаци токсичносп коршня лободи супроводжуються зростанням мшливост1 uieï ознаки (вщ 25 до 73%), яка дещо стабш1зуеться на сьомий piK ротацп (коефодент Bapiaijiï утримуеться близько 29-30%).

Виявлеш тенденци сввдчать про те, що таи поширеш агротехшчш прийо-ми як оранка i застосування гербщщцв суттево позначаються на функщональ-ному стан! бур'яшв. 1з часом вщповщш змши накопичуються i можуть ство-рювати передумови для мжроеволюцшних npoueciB.

KopeHenapocTKOBi бур'яни в дослщжуваних умовах демонструють реакцп, аналопчш тим, що характерш для лободи 6'moï (табл. 3).

Таблиця 3

Токсичность корншя осоту жовтого (у) на фош тривалого використання гербщнщв (х2) Ï piïHHX cnoco6ÏB обробки грунту (х,)

BapiaHTH Математична модель Ефекти обробки грунту Ефекти гербщцщв Ефект VxHboï взаемодп

Другий pin використання гербщщцв у = 37,1 - 2,5 Xi _ 11,2Х2 + 0,7 X! х2 Af=-17 А!+=-10 А2~= -64 А2+=-57 А12 = 3,6

П'ятий piK використання гербщщнв у = 26,4-4,0 х, -6,5х2 + 0,5 X] х2 Af=-35 А,+=-27 А2~= -54 Л2+= -46 Aj2 =-3,8

Сьомий piK використання гербщнщв у = 24,2-5,8 Х,_5,9Х2 + 0,7 Х( х2 Af=-54 А2+= -43 А2-=-55 А2+= - 43 А)2 - -5,8

В)'дм1нност1 стосуються CTpiMKimoro розгортання пристосувальних реакцш i вже на другий piK ротацп вщм1чаеться значне зростання токсичност1 коршня осоту жовтого при будь-якш o6po6ui Грунту. Цей ефект збер^гаеться у 4aci, а мшливють дослщжувано!' ознаки утримуеться приблизно на постшному piBHi (коефщ!ент Bapiauii коливаеться в межах вщ 18 до 22%). На цьому тл1 сум!сне використання оранки та гербщид1в призводить до змши позитивного знаку ефекту i'xHboi взаемодп (початок експерименту) на негативний (сьомий piK ро-ташУ), тобто комплексування таких агротехшчних прийом!в створюе додатков1 передумови для нарощування токсичное™ коренепаростковими бур'янамй, що робить гх особливо небезпечними для культурних рослин.

206

Вкник Дтпропетровського унiверситету. Бюлопя еколопя.

Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology.

Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol.

2005. 13(1).

ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online www.ecology.dp.ua

Oginova I. O.

The possible directions of stable weed races formation to herbicides

Факторний анал1з системи зв'язюв у агрофггоценсш з оцшюванням ваги багатьох його компоненпв дозволив встановити, що вплив бур'яшв на pier, фор-мування листово1 поверхш, bmîct хлорофнпв i каротино'шв у листках кукуру-дзи, стан генетичного матер ¡ал у кореневих меристем, р1вень соматичних мута-Ц1Й, розвиток волотей i пилку е суттевий. Bîh супроводжуеться змшами вигляду адекватних регресшних моделей, що оцшюють взаемостосунки м1ж ргзними ф1-зюлого-генетичними показниками стану культурних рослин. Bнacлiдoк цього зростання токсичност1 бур'яшв може викликати цшу череду негативних змш у стан1 культурних рослин, зв1вши майже нашвець ефектившсть тих чи шших аг-ротехшчних заход1в.

Таким чином, на ochobî проведених дослщжень можна зробити наступш внсновки:

1. Тривале використання гербщщив у nocieax викликае загальне зростання то-ксичност1 бур'яшв. яке супроводжуеться збшьшенням мшливост1 за щею ознакою, котра з часом стабипзуеться на високому piBHi.

2. Ефект зростання токсичносп бур'яшв супроводжуеться збшьшення мшли-boctî за щею ознакою, що може бути наслщком формування нових присто-сувальних реакцш до антропогенних фактор1в. Розвиток вщповщних проце-cîb у naci здатний призвести до утворення стшких до гербщщцв рас бур'яшв.

3. Найбшьш небезпечною е реакщя корёнепаросткових бур'яшв, яю вщзнача-ються швидким зростанням токсичност1 вже на другий piK широкомасштабного використання гербщщцв у агроф^оценозах.

4. Зростання токсичности е небезпечним для культурних рослин, так як супроводжуеться негативними змшами як у вегетативнш, так i у репродуктивнш сферах.

5. Запоб1гти таким явищам можна за рахунок використання певних sacoôie, спрямованих на шдвищення ctîAkoctî вирощувано'1 культури, в тому числ1 за допомогою оптимального сполучення вщповщних агротехшчних прийом1в з протекторами або адаптогенами.

Б1блюграф1чш посилання

1. Бшьчук В. С. Особливосп антиоксидантного захисту пшенищ при гербщидному забруд-ненн1 / В. С. Бшьчук, О. М. Вшниченко, J1. В. Шупранова, JI. А. Матюха // Еколопя кри-зових регюшв Укра'ши. Тези доп. М1жн. конф. - Д.: РВВ ДНУ, 2001. - С. 50.

2. Гродзинський А. М. Основи xiMi4Hoï взаемоди рослин. - К.: Наукова думка, 1973.

3. Качур Л. Ю. Збагачення штучних фпоценоз!в мутантними рослинами / Л. Ю. Качур, Л. М. Осипова // Проблеми сучасно'1 екологп. Тези м1жн. конф. - Запор¡жжя, 2000. -С. 100.

4. Опнова I. О. Деяю особливосп адаптаци рослин // Матер. V м1жн. конф. «Наука i освпа-2002». - Д., 2002. - Т. 6. - С. 34-35.

5. Фьлошк I. О. Вплив залишкових кшькостей гербщищв у зерш на адаптацшний потенщ-ал насшня /1. О. Фшош!?, Н. О. Хромих, I. М. Суханова, О. Ф. Садовська // Еколопя кри-зових perioHiB Укра'ши. Тези доп. м1жн. конф. - Д.: РВВ ДНУ, 2001. - С. 99.

Надшита до редколеги 22.02.05

BicHHK ^HinponeTpoBCLKoro yHiBepcmeTy. Bionoria, eKonoria. Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology. Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol. 2005. 13(1). ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online www.ecology.dp.ua