CC BY
31УДК 633.63:632.954
http//doi.org/10.24411/2413-5518-2020-10301
Повреждение фабричной сахарной свёклы гербицидами гормоноподобного действия
Е.А. ДВОРЯНКИН, д-р с/х. наук (e-mail: dvoryankin149@gmail.com)
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова»
Введение
Из гербицидов гормоноподобного действия наиболее высокую токсичность на сахарной свёкле проявляют феноксиуксусные кислоты (2,4-Д, МЦПА) и бензойные кислоты (дикамба) [1, 2]. Эти гербициды представляют собой синтетические регуляторы роста, проявляющие активность против двудольных сорняков в посевах зерновых культур. Они проникают через корневую систему, но особенно хорошо — через побеги и листья, легко передвигаются в чувствительных растениях, достигая меристематические ткани. Гербициды оказывают на растения ауксинподобное действие. Клетки у чувствительных растений вытягиваются, увеличиваются в размерах, не успевая запасать питательные вещества, что приводит к истощению и гибели организма [4].
Основная часть попавших на листья гербицидов проникает в растения в течение нескольких часов. На скорость данного процесса оказывает влияние температура, освещённость, влажность воздуха, препаративная форма и чувствительность растений к этим соединениям, так как устойчивые растения легко иммобилизуют (задерживают) гербицид в листьях. В зонах роста гербициды подавляют процессы окислительного фосфорилирования, синтеза нуклеиновых кислот, провоцируют уменьшение у растений собственных ауксинов. Это вызывает у чувствительных к ним растений различные повреждения органов и их частей. Повреждение растений сахарной свёклы этой группой гербицидов возможно при сносе их
ветром с соседнего поля, наличия остатков препарата в баке опрыскивателя после применения на других культурах и по другим причинам [1, 3, 4].
Цель исследований — установить симптомы сублетального повреждения сахарной свёклы гербицидами гормоноподобного действия в зависимости от фазы развития культуры и погодных условий.
Методика
проведения исследований
Исследования проводились на опытном поле ФГБНУ ВНИИСС в 2012—2018 гг. Объектом исследования служили растения сахарной свёклы в фазе семядолей — двух пар настоящих листьев и гербициды гормоноподобного действия в сублетальных нормах расхода. Расчёт сублетальных норм расхода испытуемых гербицидов осуществляли по ранее приведённой методике [2]. Почва опытного участка — чернозём выщелоченный малогумусный среднемощ-ный тяжелосуглинистый.
Сахарная свёкла возделыва-лась в звене севооборота чёрный пар — озимая пшеница — сахарная свёкла. Технология возделывания культур общепринятая для ЦЧР. Повторность вариантов трёхкратная, размещение делянок в опыте рендомизированное, площадь опытных делянок 27 м2. Опыты ставили на чистом от сорняков фоне (ручная прополка).
Симптомы повреждения растений
гербицидами в фазе семядолей —
первой пары настоящих листьев
В фазе семядолей гербициды нарушают рост растений сахарной
свёклы, вызывая разрастание обработанных ими тканей и вместе с тем отставание в росте растения в целом. У всходов чётко прослеживаются эпинастии семядольных листьев, проявляющиеся вследствие более быстрого роста верхней стороны листа. В результате края семядольных листьев изгибаются книзу, а средняя часть листа образует округлую выпуклость (рис. 1.1). При летальном действии гербицидов семядольные листья быстро темнеют целиком или пятнами, развивается некроз тканей, молодые корни отмирают, и растения погибают (рис. 1.2).
При сублетальном (более мягком) действии гербицидов у молодых растений сахарной свёклы наблюдаются изгибы побегов и гипоко-тиля (рис. 1.3, 1.4). Места изгибов побегов и корней растрескиваются, образуются язвы (загнивание). В ветреную погоду в местах образования язв растения надламываются и погибают.
С нарастанием массы надземная часть растений сахарной свёклы полегает — склоняется к поверхности земли. Если корневая часть растения сохраняется, то через 8—12 дней листья поднимаются, листовой аппарат восстанавливает свою функцию и растения продолжают вегетировать.
Наряду с эпинастиями семядолей гербициды вызывают различные деформации растущих и вновь отрастающих листьев (рис. 1.5). Затем через 6—8 дней у очередных отрастающих листьев признаки деформации исчезают. Растения отличаются от контрольных сильной гофрированностью листьев в молодом возрасте.
Рис. 1. Симптомы сублетального действия гормоноподобных гербицидов на сахарной свёкле, повреждённой в фазе семядолей — первой пары настоящих листьев
При остаточном действии гербицидов, особенно из группы МЦПА и дикамбы, часто наблюдается сворачивание листьев в трубку (рис. 1.6). Подобные повреждения заметно снижают эффективность фотосинтеза. Установлено, что интенсивность фотосинтеза свернувшихся в трубку листьев ниже на 30—40 %, чем у неповреждённых листьев этого же растения, обработанного за 7 дней «Агритоксом» до оценки ассимиляционной активности. В условиях жаркой погоды свернувшиеся листья могут быть подвержены некрозам.
Под воздействием гербицидов гормоноподобного действия вытягиваются, изгибаются и перекручиваются на 180о черешки семядолей и настоящих листьев сахарной свёклы. Черешки листьев, на которые попал препарат, увеличиваются в длину на 20—60 % в сравнении с контролем. Листья приобретают гладкую матовую поверхность с менее отчётливым жилкованием листа. Гербициды вызывают заметное утолщение и искривление листьев вместе с центральной жилкой листа (рис. 1.7—1.9).
Новые листья, отрастающие следом за повреждёнными, в условиях достаточной влаги активно развивались (рис. 1.10). Увеличивались их масса и площадь, но вместе с тем происходила задержка развития растения в целом. Так, повреждённые 2,4-Д растения имели 4 настоящих листа, а на контроле растения к этому времени сформировали 6—7 настоящих листьев. В раннем возрасте растения сахарной свёклы, повреждённые гербицидами, сильнее поражаются вредителями и болезнями.
Симптоматика повреждения сахарной свёклы в фазе семядолей гербицидами, особенности её проявления зависят от погодных условий. Наиболее специфичные с нарушением гео- и фототропизма симптомы выявляются у растений в условиях оптимальной температуры и достаточной влаги
в почве и воздухе. В более жёстких условиях (жаркая засушливая погода) симптоматика повреждений сахарной свёклы наиболее низкими (из испытуемых) дозами гербицидов менее выражена. При нарастании токсичности гербицида на обработанных листьях и черешках образуются некрозы. Под действием гербицида листья подсыхают и гибнут. Скорее всего, это связано с полной остановкой роста растений сразу после внесения гербицида.
В период адаптации к действию гербицидов у растений сахарной свёклы в разной степени точка роста и основания молодых отросших листьев окрашиваются в цвета гипокотиля — красный или жёлтый. Наиболее яркое окрашивание центральной части розетки сахарной свёклы проявляется под действием гербицидов группы ди-камбы.
Симптомы повреждения растений
гербицидами в фазе двух пар
настоящих листьев
Сублетальное действие гербицидов — производных фенокси-уксусной и бензойной кислот на растения сахарной свёклы в возрасте двух пар настоящих листьев вызывает аналогичные морфологические эффекты, как и в случае повреждения растений культуры в фазе семядолей. В возрасте двух пар настоящих листьев у активно растущих растений культуры наиболее чётко прослеживается ауксинподобное действие гербицидов: полегание, изгибы, скручивание и изломы черешков и листьев (рис. 2.1, 2.2), искривление роста молодых листьев, деформации и артефакты при формировании листа (рис. 2.3). При низкой влажности и высокой температуре воздуха действие гербицидов на растения культуры возрастает. Изменяется форма листьев, нарастают деформации, изломы листьев и черешков, на листьях появляются тёмные пятна, химические ожоги,
переходящие в некроз, особенно под действием гербицидов группы МЦПА (рис. 2.4).
Вместе с тем повзрослевшие растения культуры более жизнеспособны после обработки повреждающими дозами гербицидов. Через некоторое время у растений сахарной свёклы выправляются и поднимаются ранее полёгшие и отрастают новые, без дефектов, листья. Через 10—15 дней с момента повреждения гербицидом большинство опытных растений визуально почти не отличаются от контрольных, за исключением деформации отдельных листьев (рис. 2.5, 2.6).
У части растений сахарной свёклы под действием 2,4-Д в фазе начала формирования корнеплода наблюдаются морфологические артефакты — сращивание листьев (рис. 2.7, 2.8) и полное или частичное сращивание двух или трёх черешков, образующих полость в виде трубки. Сращённые черешки активно растут, вертикально поднимаясь над головкой корнеплода на 20—30 см. Точка роста сахарной свёклы у этих растений располагается между сращёнными черешками. При неполном (одностороннем) срастании черешков можно
наблюдать появление нового листа между ними с последующим отрастанием типичных листьев.
При полном срастании черешков (рис. 2.9) верхняя часть полости «трубки» занята складками сросшихся листьев (рис. 2.10). Поэтому прорастающие в полость «трубки» новые листья остаются в свёрнутом состоянии внутри неё и, не найдя выхода, листья и точка роста погибают (рис. 2.11), что может быть дополнительным сигналом к образованию новых точек роста на корнеплоде под действием 2,4-Д.
В процессе формирования растения под влиянием гербицидов на головке корнеплода образуются утолщения, выросты, которые являются местом образования новых точек роста сахарной свёклы (рис. 2.12).
Заключение
Материалы, приведённые в статье, представляют интерес для специалистов свеклосахарного производства Российской Федерации и могут помочь в диагностике повреждения фабричной сахарной свёклы на ранних стадиях роста растений в период обработок гербицидами посевов в борьбе
Аннотация. Описаны симптомы повреждения фабричной сахарной свёклы в фазе семядолей - двух пар настоящих листьев гербицидами гормоноподобного действия в сублетальных нормах расхода препаратов. Приведены 22 эксклюзивные фотографии, демонстрирующие признаки морфологических нарушений у растений сахарной свёклы под действием гербицидов в зависимости от фазы их развития и погодных условий. Показано, что токсикологическое действие сублетальных доз гербицидов сильнее проявляется на растениях сахарной свёклы, повреждённых в фазе двух пар настоящих листьев, чем в фазе семядолей, которое выражается в виде таких морфологических изменений, как сращивание черешков листьев и образование многих точек роста на головке корнеплода.
Ключевые слова: сахарная свёкла, гербициды, фаза роста и развития, погодные условия, симптомы повреждения.
Summary. Symptoms of commercial sugar beet damaged by hormone-like herbicides applied in sublethal doses at the cotyledon - two pairs of true leaves development stages have been described. 22 exclusive photos demonstrating traits of morphological abnormalities in sugar beet plants occurred under influence of the herbicides depending on stages of their development and weather conditions are presented. It has been shown that toxicological effect of the herbicide sublethal doses is more evident in sugar beet plants damaged at the stage of two pairs of true leaves than in the ones at the cotyledon stage; the effect is expressed in the form of such morphological changes as joining of leaf petioles and formation of many growing points on the beet root head. Keywords: sugar beet, herbicides, stage of growing and development, weather conditions, damage symptoms.
Рис. 2. Симптомы повреждения растений гербицидами в фазе двух пар настоящих листьев
с сорняками. Характерная симптоматика проявления действия гормоноподобных гербицидов на растениях сахарной свёклы позволит оценить степень повреждения проростков фабричной сахарной свёклы в конкретных погодно-климатических условиях на уровне морфологических нарушений роста и развития культуры.
Список литературы
1. Дворянкин, Е.А. Причины повышения фитотоксичности гербицидов на растения сахарной свёклы / Е.А. Дворянкин // Сахарная свёкла. - 2006. - № 5. - С. 36-40.
2. Дворянкин, Е.А. Методология оценки повреждений сахарной свёклы токсичными гербицидами, применяемыми на других культу-
рах / Е.А. Дворянкин // Сахар. -2019. - № 12. - С. 32-35.
3. Сахарная свёкла / под ред. В.Ф. Зубенко. - Киев : Урожай, 1979. - 415 с.
4. Чкаников, Д.И. Гербицидное действие 2,4-Д и других галоид-феноксикислот / Д.И. Чкани-ков, М.С. Соколов. - М. : Наука, 1973. - 216 с.
