CC BY
125
УДК / UDC 633.12:577.19:632.95:620.266
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ ТОКСИЧНОСТИ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ БОЛЕЗНЕЙ, СОЗДАННОГО НА ОСНОВЕ БИОФЛАВАНОИДОВ ГРЕЧИХИ
DETERMINATION OF OVERALL TOXICITY PLANT PROTECTION FROM DISEASES BASED ON BUCKWHEAT BIOFLAVONOIDS
Чупак В.В., доцент Chupak V.V., Associate Professor Орловский государственный университет, Орел, Россия
Orel State University, Orel City, Russia
Павловская Н.Е., профессор Pavlovskaya N.E., Professor Гагарина И.Н., Бородин Д.Б.*, доценты Gagarina I.N., Borodin D.B., Associate Professors
ФГБОУ ВПО Орел ГАУ, Орел, Россия Orel State Agrarian University, Orel City, Russia
Борзёнкова Г.А., кандидат сельскохозяйственных наук Borzenkova G.A., Candidate of Agricultural Sciences ГНУ ВНИИЗБК, Орловская область, Россия GNU VNIIZBK, Orel region, Russia *E-mail: bioogau@mail.ru
АННОТАЦИЯ
Исследована общая токсичность средства защиты растений, созданного на основе биофлаваноидов гречихи (патент № 2463759), на проростках яровой пшеницы сорта Дарья, выросших из семян, замоченных в препарате. Токсичность устанавливали по выживаемости инфузории рода Stylonychia после внесения водных и ацетоновых экстрактов зеленой массы пшеницы в аквариум с инфузориями. Установлено, что экстракты из зеленой массы пшеницы, обработанной средством защиты, не оказали угнетающего действия на инфузории и не являются для них токсичными.
ABSTRACT
The general toxicity of means of protection of the plants, created on the basis of bioflav buckwheat (the patent 2463759), on sprouts of a spring wheat of a grade Darya, grown of the seeds wetted in a preparation is investigated. Toxicity established on survival rate of an infusorian of sort Stylonychia after entering water and extracts of green weight of wheat in an aquarium with infusorians. It is established, that extracts from green weight of wheat processed by means of protection, have not rendered oppressing action on an infusorian and are not for them toxic.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Гречиха, защита растений, токсичность, болезни растений. KEY WORDS
Buckwheat, plant protection, toxicity, plant diseases.
Применение пестицидов в сельскохозяйственном производстве породило экологические проблемы, связанные с загрязнением продуктов питания человека, кормов животных и окружающей среды в целом. Для решения проблем санитарии и экологии необходимо создавать менее токсичные для человека, флоры и фауны, избирательных и быстро разлагаемых в природе веществ [1].
К подобным веществам относятся пестициды третьего поколения, называемые биопестицидами, выделенные или произведенные из объектов природного происхождения (микроорганизмов, растений, животных и минералов). Пестицидное действие препаратов из растений обусловлено наличием в них специфических биологически активных веществ, определяющих иммунитет к возбудителям болезней и насекомым-вредителям.
В монографии Павловской Н.Е. с сотрудниками (2013) обосновано создание средств защиты бобовых и зерновых культур на основании изучения механизмов устойчивости растений к биотическим факторам среды. Одним из таких средств является препарат, созданный на основе биофлаваноидов гречихи, повышающий иммунитет гороха к возбудителю корневых гнилей Fusarium oxysporum, защищенный патентом Российской Федерации (патент № 2463759). Сравнение с известным средством, рассматриваемым как биопрепарат, «Нарцисс» и включающим в состав хитозан, янтарную кислоту и глютаминовую кислоту, показало преимущество нашего препарата на бобовых культурах [2,3,4].
Испытанием данного средства совместно с гербицидами на озимой пшенице Московская 39 в условиях ЗАО «Березки» Орловской области на площади 2 га установлено, что урожайность в опытном варианте при опрыскивании составила 62, 5 ц/га по сравнению с контрольным, у которого урожайность составила 55, 8 ц/га [4].
При создании нового препарата изучают не только пестицидную и рострегулирующую активность разрабатываемого вещества, но и наличие или отсутствие неблагоприятных воздействий на живые организмы. Еще одно современное требование к промышленным пестицидам и другим химикатам, в том числе и ядохимикатам, заключается в том, что они должны обладать малой стойкостью после их применения [1].
Целью данных исследований является изучение воздействия средства защиты растений, созданного на основе биофлаваноидов гречихи (патент №2463759), на жизнеспособность стилонихий (Stylonychia).
Стилонихии - род брюхоресничных инфузорий используются для биологического контроля окружающей среды в качестве биоиндикатора. Инфузории используют как биотест для анализа почвы и кормов на присутствие ксенобиотиков, в том числе и пестицидов [5].
В нашей работе изучено влияние водного и ацетонового экстракта проростков пшеницы, обработанной средством защиты растений на основе биофлаваноидов гречихи, на выживаемость инфузории рода Stylonychia.
ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Объектом исследования служили 25 - дневные проростки яровой пшеницы сорта Дарья, обработанные средством защиты растений от болезней, созданного на основе биофлаваноидов гречихи (патент № 2463759) [3].
Определение общей токсичности проводилось в соответствии с ГОСТ 31674-2012 на простейших Stylonychia [6].
Приготовление водного раствора ацетонового экстракта проводилось в зелёной массе - 10 г; расход ацетона - 20 см3; ацетоновый экстракт составил 0,5 см3; рабочий раствор Лозина-Лозинского.
Пробу массой 10 г вносили в колбу вместимостью 250 см3 и заливали 100 см3 дистиллированной воды. Колбу с содержимым встряхивали на аппарате 20 минут, а затем фильтровали через бумажный фильтр.
Каждую среднюю пробу зелёной массы пшеницы исследовали 5 раз. Пересадку и подсчёт стилонихий проводили под микроскопом при увеличении 2*8. Автоматической пипеткой с заменяемым наконечником отбирали 20 мкл среды со стилонихиями и помещали в каждый из пяти микроаквариумов, автоматической пипеткой с чистым наконечником вносили по 20 мкл водного раствора ацетонового экстракта исследуемой пробы, подготовленной для биотестирования. Через две
минуты в каждом из микроаквариумов подсчитывали количество стилонихий. Травмированные клетки не учитывались.
После подсчёта стилонихий в каждый микроаквариум другой автоматической пипеткой вносили по 200 мкл водного раствора ацетонового экстракта или водного экстракта исследуемого корма, отмечали время начала испытаний.
Через час экспозиции при анализе водного раствора ацетонового экстракта испытуемой пробы или через три часа при анализе водного экстракта испытуемой пробы вторично подсчитывали количество стилонихий.
Параллельно с биотестированием пробы, с целью определения качества ацетона, минерального раствора Лозина-Лозинского проводили контрольные тесты. Для этого в микроаквариумы в трёх повторностях помещают вышеуказанным способом стилонихии и заливают их: 200 мкл 1% раствора ацетона в минеральном растворе Лозина-Лозинского (0,1 см3 (100 мкл) ацетона на 10 см3 раствора Лозина - Лозинского); 200 мкл минерального раствора Лозина - Лозинского.
Выживаемость стилонихий N в % вычисляют по формуле:
N = N 2 / N 1х 100%,
где N - среднеарифметическое (из пяти испытаний) значение количества стилонихий в конце опыта через 1 час экспозиции в штуках; где N среднеарифметическое (из пяти испытаний) значение количества стилонихий в начале опыта в штуках; 100 - перевод результата в проценты.
Вычисления проводят до первого десятичного знака, а окончательный результат испытания регистрируют в протоколе с округлением до целого числа.
Токсичность испытуемого растительного материала (корма) определяют из расчёта на зеленую массу: 1) от 80% до 100% выживаемости стилонихий - корм нетоксичный; 2) от 40% до 79% выживаемости стилонихий - корм слаботоксичный; 3) от 0% до 39% выживаемости стилонихий - корм токсичный.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Для обработки зерна пшеницы средством защиты растений использовался метод замачивания в водном растворе препарата в течение 3 часов, после чего семена извлекли и высушили. В эксперименте исследовали три средние пробы, взятые через месяц после посадки семян.
Установлено (таблица1), что в микроаквариумах, в которые вносили водный раствор ацетонового экстракта средней пробы зеленой массы пшеницы, погибла только одна стилонихия. При внесении водной вытяжки зеленой массы пшеницы выживаемость стилонихий составила 100%.
Таблица 1 - Влияние экстрактов зеленой массы пшеницы на выживаемость Б1у!опусЫа
Количество Количество
Количество стилонихий Количество стилонихий
Повторность стилонихии на через 1 час Повторность стилонихий на через 3 часа
начало эксперимента начало эксперимента
эксперимента (ацетоновая эксперимента (водная
фракция) фракция)
1 8 8 1 11 11
2 11 10 2 7 7
3 12 12 3 13 13
4 9 9 4 9 9
5 7 7 5 9 9
Среднее 47 46 9,4 9,2
Выводы:
1. В водном растворе испытуемой пробы зелёной массы пшеницы выживаемость стилонихий составляет 100%. В водном растворе ацетонового экстракта зелёной массы пшеницы выживаемость стилонихий составляет 98%.
2. В соответствии с ГОСТ 31674-2012 установлено, что зелёная масса пшеницы, полученная из семян, обработанных средством защиты растений (патент № 2463759), является нетоксичной.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Солдатенков А. Т., Колядина Н. М.. Туан А. Ле. Пестициды и регуляторы роста. Прикладная органическая химия. М.: Бином. Лаборатория знаний.-2010-223 с.
2. Павловская Н.Е. и др. Физиолого-биохимическое обоснование создания биологических средств защиты растений от болезней и вредителей / Павловская Н.Е., Зотиков В. И., Гагарина И. Н., Борзенкова Г.А., Ерохин А.И., Горькова И.В.. Зубарева К. Ю., Бородин Д. Б.; под общей редакцией Павловской Н.Е..- Орел: Изд-во Орел, ГНУ ВНИИЗБК 2013.- 188 с.
3. Средство для предпосевной обработки семян гороха /Павловская Н. Е., Горькова И. В.. Гагарина И. Н., Бородин Д. Б.. Борзенкова Г.А. / Патент на изобретение №2463759. Опубликовано 20.10.2012. Бюл. №29.
4. Pavlovskaya N .E., Borodin D.B., Gagarina I.N. Field tests of a new complex preparation for wheat // Vestnik OrelGAU, 2013 6(45), P. 31-32
5. Самохин И. В.Ускоренные методы биотестирования кормов, продуктов животного происхождения и объектов окружающей среды / Автореф. кад. дисс. Москва -2011. 23 с.
6. ГОСТ 31674-2012 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения общей токсичности.
