CC BY
108
УДК 633.1 “321”:632.952:631.524.85.01
Н.Н. Лысенко, доктор сельскохозяйственных наук Е.Г. Прудникова, кандидат сельскохозяйственных наук
Н.Л. Хилкова, кандидат химических наук ФГОУ ВПО Орел ГАУ Е.И. Чекалин, кандидат сельскохозяйственных наук ЦКП «Генетические ресурсы растений и их использование»
ВЛИЯНИЕ ФУНГИЦИДА ПРОПИКОНАЗОЛ НА РАСТЕНИЯ ЯРОВЫХ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
В УСЛОВИЯХ ЗАСУХИ И ПАТОГЕНЕЗА
Установлено влияние фунгицида пропиконазол на
фотосинтетическую деятельность, содержание минеральных элементов, других соединений, определяющих урожайность и качество зерна яровыгх культур — ячменя и пшеницы1.
Ключевые слова: яровой ячмень, яровая пшеница, фунгицид пропиконазол, фотосинтетическая деятельность, минеральные элементы1, фенольныге соединения,
урожайность, качество зерна, остаточныге количества фунгицида.
Фитосанитарное состояние посевов зерновых яровых культур свидетельствует о том, что их защита от действия вредных факторов имеет достаточно большой потенциал повышения урожайности и качества зерна. Установлено, что использование высокоэффективных современных химических средств, вдвое сокращают потери и каждый затраченны на защитные мероприятия рубль, окупается 4-10 рублями за счет повышения урожайности и качества зерна. При этом, становится важным не только безопасное, своевременное и в достаточном количестве применение пестицидов, но и уточнение возможносте по использованию препаратов, позволяющих направленно
воздействовать на процессы фотосинтеза в растениях, содержание минеральных элементов, других составляющих количественные и качественные показатели урожая, особенно в экстремальных условиях возделывания культур [1,4,5,6,9].
Материалы и методика исследований Полевые исследования выполнены на производственных посевах ООО «Дубовицкое» Малоархангельского района Орловской области. Участки яровой пшеницы сорта Дарья и ярового ячменя сорта Вакула в фазу конец трубкования -флаговый лист обработали фунгицидом Титул 390 ККР на основе пропиконазола ((±)-4-Пропил-1-[2-(2,4-дихлорфенил)-1,3-диоксолан-2-илметил] -1 H-
1,2,4-триазол) (390 г/л) из расчета 0,26 л/га
опрыскивателем Amazone UG-3000. Учеты болезней проводили перед обработкой и через 5,11,17 дней после обработки путём определения числа растений поражённых из 100 проверенных (по 10 растений в 10 местах). Развитие болезней определяли по формуле: Р = (а * 6)/NK, где
а - число растений поражённых по баллу «б»;
N - общее число поражённых растений в пробе;
К - высши балл поражения растени ;
На основании данных учётов распространенности и интенсивности развития болезней на обработанном и необработанном участках рассчитывали биологическую эффективность фунгицида.
Хозяйственную эффективность применения
фунгицида рассчитывали путём сравнения
The effect of fungicide propiconazol on photosynthesis activities, the content of mineral elements and other compound that determine the productivity and grain quality of spring barley and spring wheat has been proven.
Key words: spring barley, spring wheat, fungicide
propiconazol, photosynthesis activities, mineral elements, phenol compounds, resideous of fungicide.
показателей биологической урожайности на вариантах, с внесение пропиконазола и необработанном.
Отбор проб растений, провели в дни учета, с анализом на соответствующем оборудовании в Центре коллективного пользования «Генетические ресурсы растений и их использование», лабораториях Инновационного научно-исследовательского испытательного центра Орел Г АУ.
Активность пероксидазы определяли методом Бояркина[3]. В качестве субстрата использовали бензидин, которы при окислении образует соединение синего цвета. Оптическую плотность раствора измеряли на ФЭКе (КФК-2, Россия). Содержание малонового диальдегида (МДА) исследовали на основе реакции взаимодействия этого соединения с тиобарбитуровой кислоты (ТБК) [7]. Общее содержание фенолов определяли колориметрически после прибавления реактива Фолина-Дениса к спиртово вытяжке растения[3]. Остаточные количества фунгицида определяли на хроматографе жидкостном микроколоночном «Милихром 6».
Массу надземно части растени и корнево системы определяли путем взвешивания на аналитических весах (Sartorius CP 64), адсорбирующую поверхность корнево системы -методом Сабинина и Колосова[8].
Микроэлементы анализировали на приборе Спектрометр ICAP 6300 атомно-абсорбционного методом.
Общее содержание белка - с помощью анализатора белка «Kjeltec-2300». Натуру - с помощью пурки с падающим грузом, число падения - с помощью прибора ПЧП- 3.
Активность фотосинтеза обработанных и необработанных растени исследовали методом регистрации индукции флуоресценции согласно Bilger and Schreiber[10] с помощью измерительной системы флуоресценции хлорофилла MINI-PAM фирмы Walz (Германия). Характеристику состояния ФС II листьев осуществляли по показателям квантового выхода первичного разделения зарядов в ФС II, определяли флуоресценцию минимальную и
максимальную, а также фотохимическое и
нефотохимическое тушение флуоресценции.
Дисперсионный и корреляционный анализы экспериментальных данных проводили на IBM PC с помощью программ EXCEL [2].
Результаты исследований их обсуждение В течение летнего вегетационного периода 2010 года температура воздуха превышала среднемноголетние значения на 1,4-11,9 °С и была
выше среднемноголетней почти на 60С (5,730С) при значительном дефиците осадков (за лето в среднем выпадало на 12,53 мм меньше, по сравнению со среднемноголетними показателями (что составляет более 50%), кроме последней декады августа, когда выпало 90% осадков от среднемноголетней декадной нормы (табл.1). Поэтому растения ячменя и пшеницы испытывали стресс по показателям дневных
температур, влажности почвы и воздуха.
Таблица 1 - Метеорологические условия периода вегетации 2010 года (по данным наблюдений на метеостанции)
Месяц, декада Т емпература,С0 Количество осадков, мм
tc0 средняя ± к средней мм средняя ± к средней
многолетняя многолетней многолетняя многолетней
Апрель 2 9,9 6,3 +3,6 5,3 14,0 -8,7
Апрель 3 8,4 9,4 -1,0 16,2 13,0 +3,2
Среднедекадное за месяц +1,30 -2,75
Май 1 18,3 13,6 +4,7 2,8 16,0 -13,2
Май 2 17,9 11,7 +6,2 31,7 14,0 +13,7
Май 3 15,4 15,1 +0,3 9,3 21,0 -11,7
Среднедекадное за месяц +3,73 -3,73
Июнь 1 19,4 16,1 +3,3 13,5 20,0 -6,6
Июнь 2 19,1 16,8 +2,3 6,9 28,0 -21,1
Июнь 3 24,5 17,4 +7,1 11,5 25,0 -13,5
Среднедекадное за месяц +4,23 -13,73
Июль 1 22,6 17,8 +4,8 13,1 34,0 -20,9
Июль 2 26,4 18,1 +8,3 3,5 27,0 -23,5
Июль 3 27,2 18,1 +9,1 3,2 20,0 -16,8
Среднедекадное за месяц +7,40 -20,4
Август 1 29,8 17,9 +11,9 2,2 20,0 -17,8
Август 2 24,8 17,3 +7,5 3,2 21,0 -17,8
Август 3 17,3 15,9 +1,4 19,9 22,0 -1,1
Среднедекадное за месяц +6,93 -12,23
Кроме воздействия абиотических факторов, на растения сильное влияние оказывали патогенные грибы. Перед обработкой распространенность болезней на яровой пшенице составила: мучнистая
роса - 87%, ржавчина - 5%, септориоз - 78%. При этом степень проявления болезней составляла, соответственно: мучнистая роса 12%, ржавчина 0,1%, септориоз 17%. Мучнистая роса на необработанном участке через 5 дней поражала 98% растений при степени поражения 20%, а через 11 дне 100% со степенью поражения 27%. Скорость распространения мучнистой росы в условиях июня 2010 года на яровой пшенице Дарья в фазу конец трубкования - флаговый лист составила 2,4% в день, что является показателем эпифитотии. Ржавчина на яровой пшенице развивалась медленнее, но скачкообразно: через пять дней распространенность от 5% достигла 7%, через 11 дней 18%. При этом степень пораженности растений увеличивалась стремительно: через 5 дней от 0,1 до
0,5% (в пять раз), а через 11 дней до 3% (в 30 раз). Скорость распространения составила 1,2% в день. Септориоз в этот период распространялся примерно с то же скоростью, что и мучнистая роса: через 11 дней его распространенность с 78% достигла 100% и степень проявления с 17 до 35%. Развитие болезней и биологическая эффективность пропиконазола на ярово пшенице показана в таблице 2.
Относительно низкая эффективность против мучнистой росы и септориоза (39-41%) связана с начальным (до обработки) большим
распространением, высоко интенсивностью проявления болезне , а также высоко скоростью развития. Высокая биологическая эффективность препарата отмечена против буро листово ржавчины
- 85,6% в среднем по дням учета. Причем через пять дне препарат снижал проявление ржавчины на 91,4%, а через 11 дней - на 95,4% и лишь к 17 дню после обработки эффективность понизилась до 70%. Высокую эффективность препарата против ржавчины мы связываем с начально низко
распространенностью патогена и низко интенсивностью развития на растении. Можно сказать, что применение фунгицида против листово буро ржавчины было своевременным и поэтому успешным.
На яровом ячмене преобладали две болезни -мучнистая роса и гельминтоспориоз. Перед внесением Титула 390 ККР распространенность мучнистой росы составила - 100%, гельминтоспориоза - 90%. При этом степень проявления болезней составляла: мучнистая роса 32%, гельминтоспориоз 1% (табл.3).
Таблица 2 - Развитие болезней и биологическая эффективность применения фунгицида Титул 390 ККР
на посевах яровой пшеницы
Проявление болезни Варианты
Титул 390 0,26 л/га контроль (участок без обработки)
до обработки через 5 дне через 11 дне через 17 дне до обработки через 5 дне через 11 дне через17 дне
Мучнистая роса
Распространенность болезни, % 87 75 95 100 87 98 100 100
Степень развития, % 12 15 17 20 12 20 27 20
Биол. эффективность, % - 42,6 40,2 - - - - -
Ржавчина
Распространенность болезни, % 5 3 5 12 5 7 18 20
Степень развития, % 0,1 0,1 0,5 0,5 0,1 0,5 3 1
Биол. эффективность, % - 91,4 95,4 70,0 - - - -
Септо риоз
Распространенность болезни, % 78 77 87 100 78 80 100 100
Степень развития, % 17 17 20 30 17 22 35 20
Биол. эффективность, % - 25,6 50,3 - - - - -
Таблица 3 - Развитие болезней и биологическая эффективность применения фунгицида Титул 390
на посевах ярового ячменя
Проявление болезни Варианты
Титул 390 0,26 л/га контроль (участок без обработки)
до обработки через 5 дне через 11 дне через 17 дне до обработки через 5 дне через 11 дне через 17 дне
Мучнистая роса
Распространенность болезни, % 100 100 100 100 100 100 100 100
Степень развития, % 32 15 20 30 32 67 70 80
Биол. эффективность, % - 77,6 71,4 62,5 - - - -
Г ельминтоспориоз
Распространенность болезни, % 87 82 100 100 87 87 90 100
Степень развития, % 1 1 5 15 1 2 7 50
Биол. эффективность, % 52,9 62,5 70 - - -
Учеты развития и распространения болезней на яровом ячмене, проведенные через 5, 11 и 17 дне после проведения обработок показали, что мучнистая роса на необработанном участке через 5 дне поражала 100% растени при степени поражения 67%, то есть интенсивность поражения за пять суток увеличилась более чем вдвое. Через 11 дней степень поражения достигла 70%, а через 17 суток - 80%. Пораженность мучнисто росо в условиях июня 2010 года на яровом ячмене Вакула в фазу конец трубкования - флаговы лист ежедневно увеличивалась в первые пять дне на 7% в день, затем процесс поражения замедлился до 1% в день и к 17 дню пораженность достигла 80%.
Гельминтоспориоз на яровом ячмене развивался медленнее, но это скорее связано с тем, что большинство растени уже были поражены болезнью. При этом степень пораженности растени ячменя увеличивалась сначала медленно, а затем очень быстро: через 5 дне от 1 до 2% (в два раза), через 11 дне до 7% (в 7 раз), через 17 дне до 50% (в 50 раз). Скорость увеличения пораженности растений составила 2,8% в день. Согласно данным таблицы 3, фунгицид Титул 390 ККР подавлял развитее мучнистой росы в первые пять дней после обработки на 77,6%, еще через 6 дней - на 71,4%, через 17 дней
- на 62,5%, то есть средняя биологическая
эффективность препарата против мучнисто росы на ячмене составила 70,5%.
Эффект против гельминтоспориоза листьев был ниже: через пять дней - 52,9%, 11 дней - 62,5%, 17 дне - 70% и средняя эффективность по дням учета составила 61,3%.
Общеизвестно, что наличие в тканях патогена индуцирует формирование ответных реакций. Одним из таких ответов растительного организма является повышенное образование активных форм кислорода (АФК), способствующих развитию устойчивости. Однако тут же возникает проблема утилизации избыточного количества АФК, которые, развивая свободно-радикальные процессы окисления, приносят вред и самому растению. В нейтрализации избыточных АФК и вызванных ими процессов участвует антиоксидантная система защиты. Поэтому, изучая физиолого-биохимическое де ствие пропиконазола в растениях яровых пшеницы и ячменя, представлялось важным исследовать и состояние окислительно-восстановительных
процессов исследуемых культур.
Исследование интенсивности работы
антиоксидантного фермента пероксидазы через 5 дне после обработки растени пшеницы пропиконазолом показало снижение ее активности на 12 %. При этом на фоне снижения пероксидазно
активности отмечалось и незначительное развитие свободно-радикальных процессов, в частности перекисное окисление мембранных липидов (ПОЛ). Об интенсивности последнего судили по конечному продукту пероксидации - малоновому диальдегиду (МДА). Так под воздействием фунгицида содержание МДА на 13% было ниже контроля.
Наблюдаемое снижение окислительновосстановительных процессов мы связываем со снятием инфекционно нагрузки с растени в первые дни применения фунгицида. В пользу этого указывают данные по ростовым процессам. На фоне отсутствия достоверных отличи по сыро биомассе и оводненности ткане надземных органов растени пшеницы обработка пропиконазолом способствовала 38% накоплению сухого вещества.
Проведение анализа через 11 дне после обработки показали, что при снижении активности пероксидазы в контроле (на 40%) отмечено и уменьшение содержания МДА в 2,7 раза по сравнению с 5 днем после обработки. Под де ствием пропиконазола снижение пероксидазно активности за этот период снизилось на 60% при уменьшении МДА в 2 раза.
Таким образом, активность фермента в опыте на 27% было ниже контроля, а уровень МДА на 17% выше и некоторое увеличение МДА в варианте с использованием пропиконозола связано не с наличием стресс-фактора, а с усилением интенсивности физиолого-биохимических процессов: дыхания, фотосинтеза, роста. Известно, что в молодых и интенсивно делящихся тканях всегда существует повышенное количество АФК.
Об усилении ростовых процессов свидетельствует существенное накопление опытными растениями сухого вещества - в 6,5 раза по сравнению с данными 5 дне после обработки. В контроле за это период времени увеличение сухо биомассы составило в 5,7 раз. В связи с этим растения в варианте с пропиконазолом через 11 дне после обработки на 60,5% превосходили контроль по сухому веществу. Важно отметить, что на фоне 59% увеличения биомассы корне и 35% увеличения их рабоче адсорбирующе поверхности в опытных растениях ярово пшеницы наблюдалось значительное повышение оводненности ткане .
Накопление сухого вещества у опытных растени ярового ячменя через 5 дне после фунгицидно обработки значительно (на 62%) уступало контролю. Однако сырая масса надземных органов растени ячменя в варианте с пропиконазолом напротив имела тенденцию к увеличению. По-видимому, в первые дни после обработки растени фунгицидом, происходила оптимизация водного режима. Это могло произо ти как за счет увеличения рабоче адсорбирующе поверхности корне , так и в результате изменения соотношения массы надземно части к массе корневой системы. У опытных растений это соотношение уменьшилось в сторону накопления биомассы корне (4,3 в варианте с пропиконазолом против 5,4 в контроле). В результате оводненность
тканей надземной части растений в 1,6 раза превосходило контрольные растения ячменя.
Через 11 дней после применения фунгицида у опытных растени отмечено некоторое увеличение накопления сухого вещества. Так, в течение 5 дне активность накопления сухого вещества почти в 2 раза превышала контроль - 64,92%, против 33,46% в контроле. Можно полагать, что наблюдаемое улучшение водного режима могло произо ти и за счет подавления пропиконазолом инфекционно нагрузки. В условиях де ствия стрессовых факторов растения, как правило, характеризуются нарушением водного режима и интенсификацие окислительных процессов. В варианте с пропиконозолом обнаружено не только 15% снижение интенсивности утилизации перекиси, но и более низкое содержание малонового диальдегида. По-видимому, отсутствие
инфекционно нагрузки способствовало
интенсификации физиологических процессов, а, следовательно, и накоплению сухо биомассы.
Действительно, в опытном варианте на фоне 36% увеличения содержания МДА по сравнению с контролем, отмечался и более низки уровень активности пероксидазы. Интенсивность работы фермента в растениях, обработанных пропико-нозолом, на 28% была ниже контрольного варианта. Однако активность пероксидазы в варианте с пропиканозолом оставалась на уровне результатов 5 дне после обработки. В контроле же за этот промежуток времени, напротив, отмечено повышение интенсивности утилизации перекисе . Вместе с тем содержание малонового диальдегида за 5 дне у опытных растени не претерпело достоверных изменени , тогда как в контроле возросло на 33%.
Неоднозначны ответ окислительно-
восстановительных процессов у ячменя и пшеницы на обработку пропиконозолом может быть связан как с наличием экстремально засушливых погодных условий 2010 г, так и индивидуальной чувствительностью к препарату, т.е. разно видово принадлежностью растени , различным физиологобиохимическим состоянием до обработок, неодинаковым уровнем инфекционно нагрузки.
Результаты наших исследовани также показали, что по эффективности поглощения и использования квантов света хлорофиллом листьев ярово пшеницы в фазу налива зерна через 5 дне после обработки растени фунгицидом различи между
обработанными и контрольными растени не отмечается. Однако через 11 дне после обработки отмечается увеличение квантового выхода флуоресценции у необработанных растени , что говорит об увеличение активности фотосистемы II. В это же время необработанные растения пшеницы более эффективно использовали поглощенные кванты света на фотосинтез, что подтверждается показателем фотохимического тушения флуоресценции, которы в первые две недели после обработки существенно превышал по данному показателю необработанные растения (табл. 4).
Таблица 4 - Динамика показателей эффективности поглощения и использования квантов света у необработанных и обработанных фунгицидом Титул 390 ККР растений яровой пшеницы сорта Дарья
Показатель 10.06.2010 НСР05 16.06.2010 НСР05 22.06.2010 НСР05
контроль опыт контроль ошыт контроль ошыт
Минимальная флуоресценция 1184,5 1267,1 561,7 651,8 1079,9 772,2
Максимальная флуоресценция 2322,2 2309,1 2700,7 2814,6 1628,4 1513,0
Квантовый выход 0,493 0,472 0,026 0,785 0,766 0,015 0,468 0,511 0,019
Фотохим. тушение флуоресценции 0,493 0,477 0,025 0,793 0,770 0,021 0,508 0,537 0,021
Нефотохим. тушение флуоресценции 0,514 0,524 0,013 0,213 0,226 0,011 0,493 0,457 0,006
Однако спустя 17 дней эффективность использования квантов света хлорофиллом растений пшеницы заметно уменьшается как у необработанных, так и обработанных растений, что связано с началом созревания,
засушливыми погодными условиями и спадом
фотосинтетической активности растения в целом. Аналогичная, но более выраженная тенденция
прослеживается и в опыте с растениями ячменя. По квантовому выходу существенные различия отмечаются только, на 11 день после обработки. При этом по эффективности использования квантов света на реакции фотосинтеза растения необработанный посевов ячменя превосходили обработанные растения на 10% и более активно функционировали вплоть до созревания (табл. 5).
Таблица 5 - Динамика показателей эффективности поглощения и использования квантов света у необработанных и обработанных фунгицидом Титул 390 ККР растений ярового ячменя сорта Вакула
Показатель 10.06.2010 НСР05 16.06.2010 НСР05 22.06.2010 НСР05
контроль ошыт контроль ошыт контроль ошыт
Мин. флуоресценция 744,7 755,6 743,5 909,9 1116,8 1223,1
Максимальная флуоресценция 2283,7 2569,1 2973,1 2882,6 2128,2 2020,1
Квантовый выход 0,653 0,658 0,028 0,730 0,669 0,027 0,452 0,430 0,023
Фотохим. тушение флуоресценции 0,652 0,670 0,025 0,739 0,681 0,032 0,484 0,436 0,011
Нефотохим. тушение 0,349 0,334 0,019 0,254 0,311 0,009 0,512 0,560 0,008
Т аким образом, наблюдаемая через 11 дней после обработки более высокая активности поглощения и использования квантов света хлорофиллом у необработанных растени по сравнению с обработанными, может объясняться либо механизмом компенсации, в связи с уменьшением активной ассимилирующе свет поверхности листьев вследствие сильного развития болезне , либо угнетающим де ствием препарата на растения обработанных посевов.
Также в наших исследованиях установлено, что содержание минеральных элементов в листьях ярово пшеницы при использовании пропиконазола характеризовалось различными тенденциями. Например, содержание алюминия резко увеличилось, соответственно, в необработанных и обработанных, с 4,12 и 4,76 мкг/г до 77,38 и 82,07 мкг/г на 11 день после обработки, а на 17 день резко снизилось до 2,19 и 5,59 мкг/г. При этом содержание этого элемента в обработанных листьях во все дни учета было выше: через 5 дней на 0,64 мкг/г, через 11 дней - на 5,31 мкг/г и через 17 дней - на 3,40 мкг/г.
Реакция ярового ячменя на обработку пропиконазолом в отношении алюминия в 5-11 дни была выражена еще в больше степени: через 5 дне различие составляло 5,22 мкг/г, через 11 дней -7,10 мкг/г и только через 17 дне проявилась обратная тенденция: -2,27 мкг/г. В целом, увеличение
содержания алюминия в листьях растени , обработанных пропиконазолом, свидетельствует о том, что этот фунгицид способствует повышению содержания алюминия в листьях и, как следствие, -возрастанию усто чивости растени к де ствию неблагоприятных факторов, которыми в наших условиях являлись повышенная температура воздуха,
пониженная влажность почвы и патогенный процесс в растениях.
Подобная тенденция - увеличение содержания некоторых элементов в листьях обработанных растени яровых пшеницы и ячменя проявилась в отношении кальция, хрома, магния и марганца. Обратная зависимость - то есть, уменьшение содержания элементов в листьях растени , обработанных фунгицидом по сравнению с необработанными, проявилась в отношении цинка, фосфора, натрия и железа.
Реакция растений ячменя на обработку пропиконазолом проявилась в повышении
содержания зольных элементов в зерне (табл. 6). Наибольшее увеличение количества отмечено для следующих элементов: железо (40%), алюминий
(33%), марганец (17%), натрий (10%), кальций (12%), кремний (8%).
Таблица 6 - Содержание микроэлементов в зерне яровых пшеницы и ячменя при использовании фунгицида Титул 390 ККР, мкг/г сухого вещества
Вариант 8І Са Бе К Мд Мп Ыа Р 7п А1
Пшеница контроль Г'" СМ сі 16 СП 3668,4 | 1384,2 3, 3 2782,0 сі
Пшеница пропиконазол о\ 668,8 ЧО 4, О 3 1299,8 6, 3820,6 7, 3 6 2 с* сл Оч
Ячмень контроль о, т с* 16 сі 3810,5 | 1143,1 СП 3956,4 2629,8 с* СП сі
Ячмень пропиконазол 56,1 688,4 СП 1 3942,3 | 1200,4 8, ,6 3 4 8, 17 2 СП ЧО СП
Обратная тенденция наблюдается в содержании кремния (в 4 раза ниже контроля). Это свидетельствует о возможном недостатке кремния в вегетативных органах, что негативно сказывается на усто чивости к полеганию и патогенам.
Содержание фенольных соединений в наших опытах в зерне пшеницы и ячменя в контрольных вариантах превышало опытные в 5,6 и 2,3 раза соответственно. Известно, что во многих случаях высокая концентрация фенольных соединени в покровных тканях препятствует размножению в них патогенных микроорганизмов, грибов, а также обуславливают усто чивость растени к де ствию биотических и абиотических факторов. То есть, снятие инфекционно нагрузки пропиконазолом способствовало значительному снижению массы фенольных соединений в зерне пшеницы и ячменя. Образование меньшего содержания фенолов в опытных вариантах объясняется наличием компенсаторного эффекта, т.е. растению нет необходимости тратить энергетические ресурсы на создание фенольных соединени при отсутствии патогена.
Биологическая урожайности ярового ячменя, на участке, с использованием фунгицида составила 44,55 ц/га, в то же время на контроле - 41,51 ц/га. Биологическая урожайность яровой пшеницы, на участке с использованием фунгицида составила 31,19 ц/га, при урожа ности на контроле - 28,90 ц/га.
Качество клейковины пшеницы удовлетворительно слабое: в контроле и опыте
соответственно 82,5 и 80 у.е. Массовая доля кле ковины в зерне пшеницы контроле и опыте 28,8% и 31,2%, что соответствует второму классу качества. Таким образом, использование фунгицида позволило увеличить содержание клей ковины на 2,4% в стрессовых погодных условиях.
Определение остаточных количеств
пропиконазола на хроматографе показало их быстрое исчезновение из сырой массы растений. Например, с 11 по 17 день учета содержание пропиконазола сократилось в 42,6 раза (с 0,98 мкг/г до 0,023 мкг/г. В зерне остаточные количества де ствующего вещества препарата не обнаружены.
3 аключение
В условиях повышенной температуры, сухости воздуха и почвы, при интенсивно идущем патологическом процессе паразитического грибного происхождения, фунгицид Титул 390 ККР (д.в. пропиконазол) подавлял развитее болезней яровой пшеницы с различно эффективностью: мучнисто росы на 41,4%, септориоза на 39%, бурой листовой ржавчины - 85,6%. На яровом ячмене мучнистая роса подавлялась на 70,5%, гельминтоспориоз листьев - на 61,3%. Различие в эффективности связано с видовыми особенностями болезне , интенсивностью их развития, видовыми и сортовыми особенностями культур, состоянием растени и влиянием абиотических факторов.
Отмеченное снижение активности антиоксидантного фермента пероксидазы после обработки растени пшеницы и ячменя пропиконазолом и уменьшение содержания МДА, связано со снятием инфекционно нагрузки с растени за счет применения фунгицида. В пользу этого предположения указывают данные по ростовым процессам: количество сухого вещества увеличилось на треть. Более чем на 50% увеличилась биомасса корне и рабоче адсорбирующе поверхности, наблюдалось значительное повышение оводненности ткане , и происходила оптимизация водного режима. В целом же, неоднозначный ответ окислительновосстановительных процессов у ячменя и пшеницы на обработку пропиканозолом может быть связан как с наличием экстремально засушливых погодных условий 2010 г, так и индивидуальной чувствительностью к препарату, т.е. разно видово принадлежностью растени , различным физиологобиохимическим состоянием до обработок, неодинаковым уровнем инфекционной нагрузки.
По эффективности поглощения и использования квантов света хлорофиллом листьями, различи между обработанными и контрольными растениями не отмечалось в первые дни после обработки. Однако через 11 дне и далее, квантовы выход флуоресценции у необработанных растени увеличился на 10%, что говорит об усилении активности фотосистемы II. Это связано с усилением механизмов компенсации, и с уменьшением, из-за сильного развития болезне , поверхности листьев, ассимилирующе свет.
При использовании фунгицида произошло
разнонаправленное изменение содержания элементов в листьях яровых пшеницы и ячменя, увеличилось количество алюминия, кальция, хрома, магния и марганца, уменьшилось - цинка, фосфора, натрия и железа. В некоторых случаях применение
пропиконазола провоцировало развитие
антагонистических (например, кремни -кали ) и синергических (кальци -марганец) взаимоде стви между ионами при их поступлении в растительны организм и последующем транспорте в вегетативные и генеративные органы. Однако в зерне содержание всех анализируемых элементов увеличилось: железо на 40%, алюминий на 33%, марганец - 17%, натрий -10%, кальций - 12%, кремний - 8%.
Снятие инфекционной нагрузки пропиконазолом в зерне пшеницы и ячменя способствовало снижению массы фенольных соединени в 5,6 и 2,3 раза, соответственно. Известно, что высокая концентрация фенольных соединени в покровных тканях препятствует размножению в них патогенных микроорганизмов, а также обуславливает усто чивость растени к де ствию биотических и абиотических факторов: более здоровым растениям не приходилось усиливать синтез фенольных соединени , энергия тратилась на увеличение продуктивности: биологическая урожайность ярового
ячменя увеличилась на 3 ц/га (44,55 ц/га), яровой пшеницы - на 2,29 ц/га (31,19 ц/га), массовая доля клейковины в зерне пшеницы увеличилась на 2,4% (31,2%), масса 1000 зерен пшеницы на 5%.
Литература
1. Алехин, В.Т.Пути стабилизации
фитосанитарной обстановки [Текст] /В.Т.
Алехин//3ащита и карантин растений.- 2004.- №1.-С.8-12.
2. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистическо обработки результатов исследований) [Текст] /Б. А. Доспехов. - Изд.4-е, доп. и перераб.-М.:Колос,1979.-416с
3. Ермаков, А.И. Методы биохимического исследования растений [Текст] / А.И. Ермаков, В.В. Арисимович, Н.П. Ярош, Ю.В. Перуанский, Г.А. Луковникова, М.И. Иконникова.- Л.: Агропромиздат, 1987.- 430 с.
4. Жученко, А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России [Текст] /А.А. Жученко.-М.: Изд-во Агрорус, 2004.- 1110 с.
5. Зазимко, М.И. Эффективность фунгицида зависит от состава патогенного комплекса [Текст]
/М.И. Зазимко, Э.М.Монастырская, С.З.
Мадрыка//3ащита и карантин растений.- 2004.- №4.-С.38-39.
6. Санин, С.С. Основные составляющие звенья систем защиты растений от болезней [Текст] /С.С. Санин//3ащита и карантин растений.- 2003.-№10.-С. 16-21.
7. Стальная, И.Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты [Текст]/ И.Д. Стальная, Т.Г. Гаришвили.- М.: Медицина, 1977.- С. 66-68.
8. Третьяков, Н.Н. Практикум по физиологии растений [Текст]/ Н.Н.Третьяков, Т.В .Карнаухова, Л.А.Паничкин и др.- 3-е изд., перераб. и доп. -М.:Агропромиздат, 1990.- 271с.
9. Тютерев, С.Л. Научные основы
индуцированно болезнеусто чивости растени [Текст]/ С.Л. Тютерев. - С.-Пб.: ВИЗР, 2002.- 328 с.
Bilger, W. Determination of the quantum efficiency of photosystem II and of nonphotochemical quenching of chlorophyll fluorescence in the field [ТехЦ/ W. Bilger, U. Schreiber, M. Bock// Oecologia.- 1995.-№102.-P.425-432.
УДК 631.7:547.245.004.8
М.А. Догадина, кандидат сельскохозяйственных наук ФГОУ ВПО Орел гау
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СНИЖЕНИЯ ЭКОТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ПОЛЛЮТАНТОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Рассмотрены перспективы уменьшения вредного воздействия отходов промьпшленности и коммунального хозяйства на окружающую среду.
Ключевые слова: экотоксикологическая нагрузка, отходы коммунального хозяйства и промышленности, осадок сточных вод, зола, тяжелые металлы, радионуклиды.
В настоящее время остро отмечается проблема образования и накопления отходов производства и коммунального хозяйства, т.к. вся деятельность человека связана с неизбежностью их образования. Различного рода отходы в своем составе содержат поллютанты, которые в определенных концентрациях, превышающих предельно допустимую, представляют опасность для окружающей среды. Во избежание негативного, а поро и непоправимого ущерба, наносимого экосистемам необходимо выработать стратегию усто чиво целенаправленно утилизации образующихся отходов, стратегическо целью которо является переход на безотходные технологии, вовлечение в производство
многотоннажных техногенных экологически чистых продуктов, в которых законсервирована энергия труда прошлых и настоящего поколени и экологическое благополучие будущих.
Цель исследований. Выявление возможности комплексного использования отходов: осадка
городских сточных вод (ОСВ)и золы лузги гречихи в качестве удобрения под декоративные культуры и снижение экотоксикологическо нагрузки
поллютантов на окружающую среду.
In article problems and prospects of reduction of an adverse effect of a waste of the industry and municipal services on environment are considered.
Key words: loading of harmful substances on ecosystems, municipal services and industry waste, a deposit of sewage, ashes, heavy metals, radionuclides.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
• изучить агрохимические и агрофизические свойства осадка сточных вод, золы;
• выявить удобрительную ценность ОСВ и золы;
• изучить характер изменения микроэлементного состава почвы под влиянием ОСВ и золы;
• оценить влияние исследуемых удобрени на снижение удельной активности радиолцезия-137 в почве.
Материал и методика исследований
Исследования проводились в отделе агроэкологии ГНУ РАСХН Всероссийский научно-
исследовательски институт селекции плодовых культур в 2006-2010 гг.
Почва опытного участка темно-серая лесная -содержание физической глины - 40-42%; гумус - 5,35,4%; отмечена малообеспеченность
макроэлементами: доступный фосфор - 12,5-15,0 мг/100г; обменный калий - 12,0-12,6 мг/100г; рНсол -5,2-5,5; рНвод - 5,8-6,0; сумма обменных оснований -35 мг.экв./100г, удельная активность цезия-137 выше ПДК - 87,7 Бк/кг.
Вестник ОрелГ Ay
июнь
№3(30)
2011
Теоретический и научно-практический журнал. Основан в 2005 году
Учредитель и издатель: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Орловский государственный аграрный Университет»____________________________________________
Редакционный совет: Парахин Н.В. (председатель) Амелин А.В. (зам. председателя) Астахов С.М.
Белкин Б.Л.
Блажнов А.А.
Буяров В.С.
Гуляева Т.И.
Гурин А.Г.
Дегтярев М.Г.
Зотиков В.И.
Иващук О.А.
Козлов А.С.
Кузнецов Ю.А.
Лобков В.Т.
Лысенко Н.Н.
Ляшук Р.Н.
Мамаев А.В.
Масалов В.Н.
Новикова Н.Е.
Павловская Н.Е.
Попова О.В.
Прока Н.И.
Савкин В.И.
Степанова Л.П.
Плыгун С.А. (ответств. секретарь) Ермакова Н.Л. (редактор)
Адрес редакции: 302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, 69. Тел.: +7 (4862) 45-40-37 Факс: +7 (4862) 45-40-64 E-mail: nichоgau@yandex.ru Сайт журнала: http://ej.orelsau.ru Свидетельство о регистрации ПИ №ФС77-21514 от 11.07. 2005 г.
Технический редактор Мосина А.И. Сдано в набор 14.05.2011 Подписано в печать 28.06.2011 Формат 60x84/8. Бумага офсетная. Гарнитура Тай мс.
Объём 14,8 усл. печ. л. Тираж 300 экз. Издательство Орел ГАУ, 302028, г. Орел, бульвар Победы, 19. Лицензия ЛР№021325 от 23.02.1999 г.
Журнал рекомендован ВАК Минобрнауки России для публикаци научных работ, отражающих основное научное содержание кандидатских и докторских диссертаци
Содержание номера
Научное обеспечение развития селекции Амелин A.B., Кузнецов И.И., Чекалин Е.И. Особенности фотосинтеза в онтогенезе
различных по эколого-географическому происхождению сортов сои.................... 2
Зотиков В.И., Головина Е.В. Взаимосвязь интенсивности азотфиксации и фотосинтеза
у новых сортов сои северного экотипа............................................. 5
Фесенко А.Н., Бирюкова О.В., Фесенко И.Н., Шипулин O.A., Фесенко М.А.
Особенности динамики цветения растений мутантных морфотипов гречихи.............. 9
Новикова Н.Е., Фенин Д.М. Влияние морфотипа листа у гороха на показатели водного
обмена, определяющие устойчивость растений к засухе.............................. 13
Хатефов Э.Б., Кагермазов А.М., Кушхова P.C., Мадянова В.Н. Повышение
засухоустойчивости тетраплоидных популяций кукурузы.............................. 17
Резвякова C.B. Экологическое обоснование выбора режимов искусственного
промораживания плодово-ягодных культур в условиях ЦЧР............................ 26
Пикунова A.B. Использование молекулярных маркеров для оценки исходного
селекционного материала ягодных культур.......................................... 29
Сазонов Ф.Ф., Подгаецкий М.А. Потенциал продуктивности исходных форм и
гибридов смородины чёрной........................................................ 32
Ожерельева З.Е., Красова Н.Г., Галашева А.М. Потенциал устойчивости сортов яблони в зимний период......................................................... 35
Научное обеспечение развития растениеводства Лобков В.Т., Донская М.В., Васильчиков А.Г. Повышение эффективности
симбиотических систем нута (Cicer arietinum L.).................................. 39
Мельник А.Ф. Предшественник - основа повышения качества зерна озимой пшеницы... 43 Стебаков В.А., Лопачёв Н.А., Басов Ю.В., Наумкин В.Н. Эффективность
возделывания гречихи в условиях Центрально-Черноземного региона.................. 47
Титова Е.М., Внукова М.А. Применение водорастворимых комплексных удобрений на
посевах яровой пшеницы........................................................... 50
Половитсков В.А., Степанова Л.П., Коренькова Е.А. Влияние удобрительных форм и
сортовых особенностей на формирование корневой системы зернобобовых культур...... 51
Гурин А.Г., Кузяева O.C., Кожухов А.Д. Экономическая эффективность использования
фильтрата спиртовой барды в качестве нетрадиционного удобрения................... 56
Лысенко H.H., Прудникова Е.Г., Хилкова Н.Л., Чекалин Е.И. Влияние фунгицида
пропиконазол на растения яровых зерновых культур в условиях засухи и патогенеза.. 58
Догадина М.А. Агроэкологические аспекты снижения экотоксикологической нагрузки
поллютантов на окружающую среду.................................................. 64
Селезнев К.А., Плы1гун C.A. Прогноз продвижения стронциевой провинции в районе
водозаборов сельскохозяйственных предприятий Орловской области................... 69
Бессонова Е.А. Тенденции состояния сельскохозяйственных земель России............ 72
Методические вопросы развития сельскохозяйственной биотехнологии
Павловская Н.Е., Гагарина А.Ю. Хроматографический анализ факторов апоптоза в
растительных объектах............................................................ 75
Оскотская Э.Р., Басаргин H.H., Гаврин C.A. Определение Cd (II) в растительных объектах после предварительного концентрирования сорбентом полистирол-2-амино-
азо-2'-окси-5'-хлор-3'-сульфобензол.............................................. 78
Мищенко Е.В., Мищенко В.Я. Моделирование процесса экстракции пектиновых веществ из свекловичного жома с применением вибрационного воздействия.......... 80
Экономические аспекты развития аграрного сектора Савкин В.И. Эколого-экономическое управление аграрным производством - основа
устойчивого развития сельских территорий......................................... 82
Грищенков А.И. Генезис инноваций : основные теоретические аспекты................ 87
Мансуров Р.Е. Об экономической сущности понятия «конкурентоспособность
агропромышленного предприятия»................................................... 91
Гитинова Е.М. Совершенствование методов планирования и прогнозирования на
предприятиях АПК................................................................. 94
Сухочева H.A., Осипов А.Э. Новационная активность производства нетрадиционных
сельскохозяйственных культур - основа эффективной аграрной экономики............. 101
Каменева К.П. Система управления человеческим капиталом в аграрном секторе
экономики........................................................................ 106
Адук P.P. Управление инновационным развитием сельского хозяйства России.......... 111
© ФГОУ ВПО Орел ГАУ, 2011
