Шкала фитотоксичности ALS-ингибирующих гербицидов у подсолнечника

В настоящее время в мире существуют четыре агротехнологии возделывания гибридов подсолнечника, основанные на использовании генотипов, устойчивых к ALS-ингибирующим гербицидам. Первые две – Clearfield® и Clearfield Plus® включают гены Ahasl1-1 ( Imr1 ) и Ahasl1-3 , соответственно, при обработке всходов имидазолинонами. Следующие технологии – Sures и ExpressSun® основаны на гене Ahasl1-2 с обработкой растений три-бенурон-метилом, относящимся к группе сульфонилмочевин [1].

Ключевая проблема при проведении генетического анализа признака гербици-доустойчивости, создании селекционных линий и гибридов, а также при разработке оптимальных режимов агротехнологий заключается в необходимости количественной оценки степени повреждения гербицидами растений подсолнечника. Очевидно, что к комплексу факторов, определяющих устойчивость растений (или фитотоксичность гербицида) относятся: генотип, т.е. наличие и аллельное состояние генов, влияющих на устойчивость; фаза развития растений; действующее вещество гербицида и сопутствующие вещества в препаративной форме; доза гербицида; а также погодные условия при обработке и дальнейшем развитии растений.

В первых исследованиях по имидазо-линоно-устойчивому подсолнечнику выделяли три фенотипических класса: устойчивые (resistant), промежуточные (intermediate) и восприимчивые (susceptible) [2]. Аналогичный подход использован в работах с сульфонилмочевинами при выделении устойчивых (resistant), умеренно устойчивых (moderately resistant) и восприимчивых (susceptible) растений [3]. Дальнейшее усовершенствование и детализация шкалы фитотоксичности к настоящему времени привели к оценке степени повреждения, например, от 0 до 100 % (БАСФ, конфиденциальная информация) или к 9-балльной шкале, предложенной аргентинскими учёными [4].

Последняя шкала, изложенная C. Sala et al. (2012), представляет интерес для открытых научных исследований. Оценка проводится через две недели после обработки: 0 – растения без симптомов повреждения; от 1 до 4 – увеличение степени хлороза листьев и снижение высоты растения; от 5 до 8 – появление морфологических аномалий и некроза листьев; 9 – полный некроз апекса и гибель растения. Очевидно, что выбор отдельного балла в пределах вышеописанных интервалов может конкретизироваться каждым исследователем самостоятельно. Далее предлагается использовать среднее значение баллов фитотоксичности отдельных особей для характеристики линии в целом: менее 0,5 – толерантная; от 1 до 4 – умеренно толерантная; от 5 до 8 – умеренно восприимчивая; более 8,5 – восприимчивая [4].

Основная цель настоящей работы заключалась в изучении симптомов фитотоксичности у имидазолиноно-устой-чивых гибридов селекции ВНИИМК – Имидж и Арими.

Материал и методы. Исследования были проведены в 2011–2013 гг. на центральной экспериментальной базе ВНИИМК, г. Краснодар. Материалом работы были: межлинейные простые гибриды селекции ВНИИМК – Имидж и Арими [5], а также устойчивые к имидазолинонам гибриды иностранных фирм – Неома, Санай и Ри-мисол.

Обработка растений гербицидом пульсар (40 г/л д.в. имазамокс) проводилась в фазе 3-х пар настоящих листьев с помощью ранцевого опрыскивателя в квалификационном опыте (2013 г.) и прицепным опрыскивателем на селекционном поле (2011 и 2012 гг.). В зависимости от задач использовали дозы: 0х – без обработки, 1х (1 или 1,25 л/га) и 2х (2,5 л/га).

Оценку степени повреждения растений проводили на основе 9-балльной шкалы фитотоксичности [4] с модификациями. Учитывали также селекционные признаки отдельных растений и рассчитывали био- логическую урожайность при густоте стояния 40 тыс./га.

Результаты и обсуждение. Симптомов фитотоксичности у имидазолиноно-устойчивых гибридов Неома, Имидж и Арими в 2011 г., а также у Неома, Санай, Имидж и Арими в 2012 г. через две недели после обработки пульсаром в дозе 1 л/га не наблюдали. Индекс фитотоксичности оценивался в 0 баллов (табл. 1, 2), что указывает на высокую степень толерантности к гербициду. Кроме того, отечественные гибриды Имидж и Арими при дальнейшей вегетации растений показали сопоставимый уровень значений основных селекционно ценных признаков по отношению к лучшим зарубежным гибридам Неома и Санай фирмы Сингента.

Таблица 1

Селекционная характеристика имидазолиноно-устойчивых гибридов подсолнечника, выращенных по технологии Клиарфилд ( ПУЛЬСАР , 1 л/га)

ВНИИМК, Краснодар, 2011 г.

Гибрид	Индекс фито-токсичности, балл	Период всходы-цветение, сутки	Масса 1000 семян, г	Урожайность семянок, т/га	Маслич-ность семянок, %	Сбор масла, т/га
Неома	0	55	42	2,6	50,3	1,3
Имидж	0	53	47	3,1	49,9	1,4
Арими	0	53	40	3,0	51,5	1,4

НСР 05                                 0,4

Таблица 2

Селекционная характеристика имидазолиноно-устойчивых гибридов подсолнечника, выращенных по технологии Клиарфилд (пульсар, 1 л/га)

ВНИИМК, Краснодар, 2012 г.

Гибрид	Индекс фито-токсичности, балл	Период всходы-цветение, сутки	Масса 1000 семян, г	Урожайность семянок, т/га	Маслич-ность семянок, %	Сбор масла, т/га
Неома	0	55	49	3,5	49,0	1,8
Санай	0	55	63	4,1	47,4	1,9
Имидж	0	52	57	4,0	47,9	1,9
Арими	0	52	45	3,3	49,9	1,7

НСР 05                                0,7

Квалификационные испытания гербицидоустойчивых генотипов обычно про- водят при повышенных дозах действующих веществ. Так, для надёжного использования гибрида в производственной системе Клиарфилд требуется его способность выдерживать максимальную одинарную (1х) и даже двойную (2х) от рекомендуемой в производстве дозы. В частности для пульсара это составляет соответственно 50 и 100 г/га действующего вещества имазамокс.

В нашем эксперименте контрольные растения восприимчивого сорта Мастер показали максимальные значения индекса фитотоксичности в 8,1 балла для дозы 1х и в 8,9 балла для дозы 2х (табл. 3) при полной остановке роста стебля (табл. 4) и гибели растений. Четыре имидазолиноно-устойчивых гибрида – Неома, Римисол, Имидж и Арими – характеризовались в изученных дозах умеренной толерантностью с баллами фитотоксичности от 0,6 до 1,1 и от 2,0 до 2,5 соответственно (табл. 3). При этом в дозе 1х произошло статистически достоверное снижение высоты растений, в среднем для гибридов, на 3 см, а в дозе 2х – на 8 см (табл. 4). В относительном выражении это уменьшение высоты оценивается в 7 и 27 % соответственно.

Таблица 3

Индекс фитотоксичности у сорта Мастер и имидазолиноно-устойчивых гибридов подсолнечника, обработанных Пульсаром в различных дозах: 0х, 1х (1,25 л/га) и 2х (2,5 л/га) через 12 дней после обработки

ВНИИМК, Краснодар, 2013 г.

Генотип	Индекс фитотоксичности, балл			НСР 05
	0х	1х	2х
Мастер	0	8,1	8,9	0,3
Неома	0	1,0	2,0	0,6
Римисол	0	1,1	2,5	0,5
Имидж	0	0,6	2,4	0,6
Арими	0	1,0	2,2	0,1

Появление незначительных симптомов поражения растений имидазолиноно-устойчивых гомозиготных по гену Imr (IMISUN) гибридов подсолнечника в квалификационном опыте в 2013 г. по отно- шению к данным, полученным в 2011 и 2012 гг., в дозе 1х может вызываться двумя причинами. Во-первых, увеличением количества гербицида с 1 до 1,25 л/га и, во-вторых, более жаркими погодными условиями в период действия гербицида. Так, посев в 2013 г. был поздним (25 июня) и в период между обработкой гербицидом и оценкой его действия среднесуточная температура воздуха во второй декаде июля была 26,6 оС.

Таблица 4

Высота растений сорта Мастер и имидазолиноно-устойчивых гибридов подсолнечника, обработанных Пульсаром в различных дозах: 0х, 1х (1,25 л/га) и 2х (2,5 л/га) через 12 дней после обработки

ВНИИМК, Краснодар, 2013 г.

Генотип	Высота растений, см
	0х	1х		2х
	среднее	среднее	± 0х	среднее	± 0х
Мастер	31	8	- 23*	7	- 24*
Неома	30	27	- 3*	21	- 9*
Римисол	26	24	- 2*	18	- 8*
Имидж	29	27	- 2*	22	- 7*
Арими	32	28	- 4*	25	- 7*

* – р < 0,05

Отсутствие значимых различий по фитотоксичности гербицида у гибридов указывает, вероятно, на одинаковую генотипическую среду по так называемым нецелевым признакам толерантности у изученных генотипов.

Заключение. Использование 9-балльной шкалы фитотоксичности для гербицида пульсар по отношению к имидазо-линоно-устойчивым гибридам подсолнечника позволяет количественно оценить симптомы повреждения растений через 12–14 дней после обработки. Отечественные гибриды Имидж и Арими обладают одинаковой степенью устойчивости к пульсару при их сравнении с лучшими импортными гибридами. Все имидазолиноно-устойчивые гибриды выдерживают максимальную однократную (50 г/га д.в. имазамокс), а также двукратную (100 г/га) дозу пульсара, показывая при этом умеренную толерантность по баллам шкалы фитотоксичности.