CC BY
43
664.7
ВЛИЯНИЕ СОВМЕСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРБИЦИДА 2,4-Д И ЕГО АНТИДОТА ФУРОЛАН НА ФОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ СОЗРЕВАНИИ
Е.К. ЯБЛОНСКАЯ, Е.В. СУРКОВА, В.К. ПЛОТНИКОВ,
Н.И. НЕНЬКО, Н.Г. МАЛЮГА
Кубанский государственный технологический университет Кубанский государственный аграрный университет
Гербициды группы 2,4-дихлорфеноксикарбоновых кислот продолжают широко использоваться ввиду отсутствия приемлемых альтернативных способов борьбы с сорняками; они находят применение везде, где основная возделываемая культура - однодольное растение. Для защиты вегетирующих культурных растений от повреждающего действия гербицидов используют -ся антидоты. Один из путей повышения устойчивости растений к воздействию 2,4-Д - активация обменных процессов с помощью адаптогенов, в том числе регуляторов роста растений. К таким препаратам относится созданный в КубГТУ препарат фуролан, проявляющий свойства антидота гербицида 2,4-Д, разрешенный к применению на территории РФ [1, 2]. Поскольку сроки обработки посевов пшеницы гербицидами и регулятором роста фуролан совпадают, целесообразно совместное их применение.
В настоящей работе исследовано влияние гербицида 2,4-Д его антидота - регулятора ро ста фуролан на качество зерна озимой пшеницы сорта Батько.
Исследования проводили в 2001-2003 гг. на опытном поле КубГАУ на выщелоченном черноземе (содержание гумуса 2,7-3,5%, подвижного фосфора 18-42 мг/100 г, обменного калия 20-52 мг/100 г) в многофакторном опыте, представленном такими факторами, как внесение гербицида 2,4-Д, внесение препарата фуролан, норма внесения удобрения (без удобрения и с
внесением удобрений: N50 Р90 К40 - основное внесение, N60 - ранней весной и N30 - в колошение): фуролан -5 г/га, гербицид 2,4-Д - 1,2 кг/га. Фуролан вносили совместно с гербицидом в фазе начала выхода в трубку. В полевых условиях в период вегетации изучали влияние агротехнических приемов на рост растений, структуру урожая зерна и его качество. Структуру урожая определяли по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур, показатели качества зерна в соответствии с ГОСТ, содержание крахмала -поляриметрическим, хлорофилла а и б - спектральным методом [3, 4]. Количество и размер крахмальных гранул определяли в зерновках, выделенных по всем вариантам опыта из средней части колоса в фазе восковой спелости. Результаты приведены в табл. 1.
Анализ данных, полученных в мелкоделяночном опыте, показал, что как на неудобренном фоне, так и при внесении системы минеральных удобрений гербицид уменьшает длину соломины на 5,9 и 6,7 см соответственно, укорачивая междоузлия. Внесение системы минеральных удобрений увеличивает длину соломины на 3,6 см в контроле и на 2,8 см в варианте с применением гербицида, а также активирует рост междоузлий.
Внесение препарата фуролан снижает токсическое действие гербицида на рост растений как на неудобренном фоне, так и при внесении системы минеральных удобрений, увеличивая длину соломины на 8,8 и 8,5 см соответственно, по сравнению с вариантом внесения гербицида. Фуролан способствует утолщению стенки соломины 1-3 междоузлий независимо от вне-
Таблица 1
Вариант опыта Высота растения, см Длина междоузлия/толщина стенки соломины, см/мм
1 2 3 4 5
Без удобрений:
контроль* 76,6 7,2/0,3 12,3/0,3 13,2/0,2 19,2/0,2 24,7/0,2
2,4- Д 70,7 5,7/0,3 10,2/0,3 11,6/0,2 17,8/0,2 25,4/0,2
фуролан 79,5 8,3/0,6 11,5/0,5 12,5/0,3 18,4/0,3 28,8/0,3
2,4- Д + фуролан 76,7 7,9/0,5 11,1/0, 5 11,9/0,3 18,0/0,3 27,8/0,3
С удобрением:
контроль 80,2 8,6/0,3 13,0/0,3 14,3/0,2 18,6/0,2 25,7/0,2
2,4- Д 73,5 6,2/0,3 11,3/0,3 12,6/0,2 17,4/0,2 26,0/0,2
фуролан 82,0 8,8/0,6 13,1/0,5 14,2/0,4 19,3/0,4 26,6/0,3
2,4- Д + фуролан 79,2 8,2/0,6 12,3/0,5 13,2/0,4 18,5/0,4 27,0/0,4
* Отклонения от контроля достоверны при Р = 0,95.
сения гербицида и системы удобрений. Определение площади флагового листа растений, проведенное в фазе колошения, свидетельствует, что на естественном агрофоне и при внесении системы минеральных удобрений применение гербицида уменьшает площадь флагового листа. Обработка растений препаратом фуролан совместно с гербицидом снижает токсическое влияние последнего на рост листьев и увеличивает площадь флагового листа.
Известно, что под действием гербицидов происходит разрушение пластид и пигментов хлорофилла, преждевременное старение листьев. Интенсивность фотосинтеза единицы поверхности листа или целого растения возрастает с повышением содержания в нем хлорофилла. В лабораторных условиях было изучено влияние гербицида 2,4-Д антидота фуролан, а в мелко-деляночном опыте и системы минеральных удобрений на содержание хлорофилла в листьях озимой пшеницы. Результаты исследований этого показателя в фазе трубкования и при созревании пшеницы приведены соответственно в табл. 2, 3.
Таблица 2
Вариант опыта Хлорофилл, мг/100 г Кароти-ноиды, мг/100 г
а б а + б
Контроль 53,2 25,4 78,6 22,4
2,4-Д 37,1 20,5 57,6 18,0
Фуролан 63,8 24,6 88,4 40,0
2,4-Д + фуролан 51,7 21,0 72,7 39,4
Установлено, что через сутки после обработки растений гербицид снижает содержание пигментов в листьях. Антидот уменьшает токсическое влияние гербицида на синтез хлорофиллов а, б и каротиноидов в листьях. Применение системы минеральных удобрений и гербицида способствует незначительному снижению содержания суммарного хлорофилла во флаговом листе в период колошения и молочной спелости в сравнении с контролем.
Таблица З
Содержание хлорофилла, мг/100 г
Вариант опыта Без удобрений С удобрением
Коло- Молочная Коло - Молочная
шение спелость шение спелость
Контроль 68,1 65,0 66,6 63,3
2,4- Д 67,3 62,5 66,0 63,0
Фуролан 69,7 67,7 67,3 65,6
2,4- Д + фуролан 68,9 67,2 67,7 64,9
Результаты определения влияния агроприемов на структуру урожая зерна приведены в табл. 4. Установлено, что применение гербицида, в том числе совместно с антидотом, как на естественном агрофоне, так и при внесении системы минеральных удобрений увеличивает продуктивный стеблестой и наиболее эффективно в первом случае. Гербицид увеличивает число зерен в колосе при внесении системы удобрений, при этом масса зерна в колосе на естественном агрофоне уменьшается, а на повышенном - увеличивается, однако масса 1000 зерен как в первом, так и во втором случае снижается. Антидот позволяет получить зерно с более высоким показателем массы 1000 зерен, увеличивает озерненность колоса и массу зерна в колосе, в результате повышается биологический урожай зерна на естественном агрофоне на 24,8%, при внесении системы удобрений - на 20,2%, а при совместном внесении с гербицидом - на 17 и 11,6% соответственно в сравнении с контролем.
Результаты определения влияния агроприемов на качество зерна озимой пшеницы приведены в табл. 5. Применение системы удобрений и гербицида на естественном агрофоне увеличивает содержание белка в зерне и уменьшает объемную массу зерна, общую стекловидность, содержание сырой клейковины, крахмала, крупной фракции, массу 1000 зерен. Совместное применение гербицида с антидотом и отдельно препарата фуролан способствует улучшению технологических показателей качества зерна озимой пшеницы и снижает токсическое действие гербицида. Гербицид уменьшает содержание полностью стекловидных зерен, что сопровождается снижением содержания крахмала в зерне. Внесение системы удобрений уменьшает
Таблица 4
Вариант опыта Число стеблей, шт./м2 Длина колоса,см Число колосков в колосе, шт. Число зерен в колосе, шт. Масса зерна ко лоса, г Биологический урожай зерна, ц/га
всего продуктив- ных всего озерненных
Без удобрений:
контроль 431 354 8,6 19,4 16,3 38,4 1,48 52,4
2,4- Д 447 379 8,9 19,6 16,7 38,6 1,43 54,1
фуролан 436 407 9,2 21,0 18,0 39,2 1,58 64,5
2,4- Д + фуролан 431 395 9,1 20,3 17,2 38,9 1,55 61,3
С удобрением:
контроль 464 398 8,5 19,6 15,7 38,7 1,47 58,5
2,4- Д 433 407 8,6 19,9 17,1 39,0 1,52 61,9
фуролан 483 434 9,1 20,8 17,9 40,7 1,62 70,3
2,4- Д + фуролан 449 413 8,8 19,9 17,3 40,2 1,58 65,3
Таблица 5
Без удобрений С удобрени ем
Показатель качества зерна Кон- троль 2,4-Д Фуролан 2,4-Д + фуролан Кон- троль 2,4-Д Фуролан 2,4-Д + фуролан НСР 0,95
Объемная масса, г/л 793,6 754 810 801,3 777 754 805,3 803 19,0
Общая стекловидность, % Содержание стекловидных зерен, %: 81 77 88 87 77 77 85,5 85 4,0
полностью 66 59 79 77 65 63 75 73 6,0
частично 30 36 18 20 24 28 21 24 5,0
Содержание сырой клейковины, % 22,5 21,8 23,4 23,2 22,4 21,2 24,4 22,4 0,8
Качество клейковины, ед. ИДК 90 80 85 80 95 90 90 90 4,4
Содержание белка, % 13,6 14,1 14,2 14,2 13,9 14,7 14,9 14,8 0,4
Золь ность, % 1,7 1,7 1,5 1,5 1,6 1,6 1,5 1,5 0,07
Содержание крахмала, % 54,4 51,3 58,3 57,6 61,6 58,8 64,3 64,1 3,8
Масса 1000 зерен, г Содержание фракций зерна (сход сита), %: 38,3 37,1 40,4 39,9 37,9 35,0 39,8 39,3 1,5
2,5 X 20 76,0 71,0 80,8 80,2 73,6 71,6 79,6 79,6 2,28
2,2 X 20 18,9 23,5 14,7 14,4 20,0 21,7 14,9 15,3 2,05
1,7 X 20 5,0 5,4 4,4 5,3 6,2 6,4 5,2 4,9 0,94
й = 1,0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,3 0,3 0,2 0,06
содержание полностью стекловидных зерен на 1% и повышает содержание крахмала в эндосперме зерна. Стекловидность зерна определяется микроструктурой эндосперма, на консистенцию которого оказывает влияние содержание белка, хондриосомного и пла-стидного крахмала. Результаты определения фракционного состава крахмальных гранул приведены в табл. 6.
Таблица 6
Характеристика крахмальных гранул Без удобрений С удобрением
Кон- троль Фуро- лан Кон -троль Фуро- лан
Количество гранул, шт., размером, мкм: 223/233 179/197 233/240 197/220
< 9
9-18 34/23 49/32 35/27 32/26
> 18 1/2 5/6 2/- 5/7
Отношение количества крупных гранул к количеству мелких 0,157/ 0,107 0,302/ 0,193 0,159/ 0,113 0,188/ 0,150
Примечание: числитель -нием гербицида.
без гербицида, знаменатель - с внесе -
Условно крахмальные гранулы разделили на мелкие (< 9 мкм), средние (9-18 мкм) и крупные (> 18 мкм), что позволило провести оценку влияния агроприемов на микроструктуру эндосперма зерна озимой пшеницы. Внесение системы минеральных удобрений и гербицида способствует увеличению содержания фракции мелких крахмальных гранул в эндосперме и уменьшению отношения количества крупных и средних крахмальных гранул к мелким. Совместное применение гербицида с антидотом и отдельное внесе-
ние препарата фуролан сокращает долю мелких крахмальных гранул в эндосперме зерна, при этом величина отношения крупных крахмальных гранул к мелким увеличивается, возрастает количество крупных крахмальных гранул, расположенных ближе к субалейро-новому слою.
Таким образом, применение гербицида 2,4-Д ингибирует рост и развитие растений, ухудшает качество зерна озимой пшеницы сорта Батько как на естественном агрофоне, так и при внесении системы минеральных удобрений. Совместное применение гербицида 2,4-Д и антидота - препарата фуролан снижает токсическое действие гербицида на растения, активирует их рост и развитие, увеличивает содержание хлорофилла в листьях, способствует увеличению биологического урожая зерна и улучшению его качества.
ЛИТЕРАТУРА
1. Питина М.Р. Современный уровень и перспективные направления защиты сельскохозяйственных культур от нежелательных последействий применения гербицидов // Агрохимия. - 1986. -№ 4. - С. 107-136.
2. Средство для снижения токсического действия гербицида 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты на подсолнечнике / Н.И. Ненько, Г.Д. Крапивин, В.П. Смоляков и др. // Положит. реше -ние от 24.04.2006 г. по заявке на изобретение № 2005117873 от 09.06.2005 г.
3. Зерновые, зернобобовые и масличные культуры. - М.: Изд-во стандартов, 1990.
4. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Смирнова-Иконникова М .И., Мурри И.К. Методы биохимического исследования рас -тений. - М.; Л.: Сельхозиздат, 1952. - 520 с.
Научно-исследовательский институт химии гетероциклических соединений
Поступила 23.11.06 г.
