Влияние гербицидов на функциональную активность листьев растений у районированных сортов кормовых бобов

Введение. В настоящее время нельзя получить высокий, стабильный и качественный урожай без глубокой интегрированной защиты растений, в том числе от сорняков, которые является одним из лимитирующих факторов формирования культурными растениями урожайности. По данным Лысенко Н.Н. [1], по наносимому ущербу культурным полям они находятся в Орловской области на третьем месте, после болезней и вредителей. Однако посредством использования различных видов гербицидов эта задача в той или иной степени успешно решается. Проблема в данном случае состоит в том, что об их эффективности судят в основном по количеству погибших сорных растений, а негативное влияние на сами культурные виды растений не оценивается. Особенно важно знать действие гербицидов на фотосинтетическую деятельность растений, за счет которой создается до 95% сухого вещества урожаев [2].

Поэтому всестороннее изучение влияния различных видов гербицидов на фотосинтетическую деятельность районированных сортов кормовых бобов в условиях ЦЧР России, имеет важное теоретическое и практическое значение. Результатам этих исследований и посвящена данная научная статья.

Материалы и методы исследования. Исследования проводились на базе ЦКП «Генетические ресурсы растений и их использование» в рамках тематического научного плана кафедры растениеводства, селекции и семеноводства.

Объектом исследования являлись 3 районированных сорта кормовых бобов Красный богатырь, Стрелецкие и Янтарные, которые выращивались на опытных полях Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федеральный научный центр зернобобовые и крупяные культуры (ФГБНУ ФНЦ ЗБК).

На сортовых посевах испытывались 5 гербицидов, которые были подобраны из Государственного каталога пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации [3]. Изучение их хозяйственной эффективности выполнялось по схеме: 1) прополка делянок вручную; 2) опрыскивание гербицидом Шансгард* (прометрин, 500 г/л) в дозе 3,0 л/га до появления всходов культуры (гербицид Шансгард является аналогом гербицида Гезагард, допущенного в Российской Федерации к использованию в посевах бобов кормовых для контроля численности малолетних двудольных и злаковых сорняков); 3) опрыскивание гербицидом Наношанс* (бентазон, 480 г/л) в дозе 1,8 л/га в фазе 3-4 листьев культуры (гербицид Наношанс является аналогом гербицида Basagran, допущенного в Канаде к применению в посевах бобов кормовых для контроля численности малолетних двудольных сорняков); 4) опрыскивание гербицидом Наношанс* (бентазон, 480 г/л) в дозе 2,2 л/га в фазе 3-4 листьев культуры (гербицид Наношанс является аналогом гербицида Basagran, допущенного в Канаде к применению в посевах бобов кормовых для контроля численности малолетних двудольных сорняков); 5) опрыскивание гербицидом Корум** (бентазон, 480 г/л + имазамокс, 22 г/л) в дозе 1,0 л / га в фазе 3-4 листьев культуры (гербицид Корум допущен в Республике Беларусь к применению в посевах бобов кормовых для контроля численности малолетних двудольных и злаковых сорняков); 6) опрыскивание гербицидом Корум** (бентазон, 480 г/л + имазамокс, 22 г/л) в дозе 1,5 л / га в фазе 3-4 листьев культуры (гербицид допущен к применению в Республике Беларусь); 7) опрыскивание смесью гербицидов Тапирошанс* (имазетапир, 100 г/л) + + Имазошанс* (имазамокс, 40 г/л) в дозах, соответственно, 0,14869 л/га и 0,37175 л/га в фазе 3-4 листьев культуры.

Гербициды вносили с помощью малогабаритного опрыскивателя «Шмель» до появления всходов и в фазе 3-4 листьев при норме расхода рабочего раствора 300 л/га. Контролем служили делянки, на которых растения выращивались без использования гербицидов (ручная прополка).

Опыт закладывался по двухфакторной модели (3×7 = 21) в четырех рендомизированных повторениях (21× 4 = 84) на темно-серой лесной почве с содержанием гумуса 4,4 %, подвижного фосфора (Р 2 О 5 ) 11,0 мг/100 г почвы и обменного калия (К 2 О) 7,5 мг/100 г почвы, с рН солевой вытяжки равной 5,5.

Посев производился сеялкой СКС-6-10 обычным рядовым способом с нормой высева 65 всхожих семян/м2 на делянках площадью 4,5 м2.

Флористический состав и численность сорняков определили по состоянию на 10 июня путем сплошного обследования опытного участка.

Урожай с делянок убирали селекционно-семеноводческим комбайном Sampo – 130 в фазе полного созревания семян при влажности 14 %.

Математическая обработка данных проводилась с использованием современных компьютерных программ и методических рекомендаций [4].

Результаты и их обсуждение. Исследования подтвердили, что сорт в настоящее время является одним из главных факторов формирования урожая [5, 6]. В наших опытах наибольшую урожайность семян имел Красный богатырь, который превосходил сорта Стрелецкие и Янтарные по массе семян на единицу площади на 1,47 и 2.02 ц/га, соответственно (рис. 1).

Рисунок 1 – Урожайность(ц/га) семян районированных сортов кормовых бобов в среднем за 2019-2020 гг. в условиях Орловской области (различия достоверны при НСР 05 = 0,53 ц/га)

Данные сортовые различия по урожайности семян не случайны, так как в определенной степени отражают прогресс селекции культуры за последние 30 лет: сорт Янтарные районирован в 1983 году; Стрелецкие - в 1993 году; Красный богатырь – в 2010 году.

Как было показано ранее [7], довсходовое применение почвенных гербицидов приводит к существенному снижению их урожайности, за исключением гербицида Шансгард. Разница в 0,89 ц/га между средними арифметическими по вариантам с ручной прополкой делянок и применением данного гербицида не превысила расчетного значения НСР 05 равного для фактора Б 1,64 ц/га. Тогда как опрыскивание растений бобов кормовых в фазе 5-6 листьев гербицидами Наношанс (в обеих дозах), Корум (в дозе 1,0 л/га) и баковой смесью гербицидов Тапирошанс + Имазошанс снизило урожайность зерна на 1,34-1,65 ц/га (при НСР 05 = 1,64 ц/га), по сравнению с уровнем продуктивности, достигнутым при механическом способе контроля численности сорняков. Использование же гербицида Корум в дозе 1,5 л/га, несмотря на близкую к 100% степени подавления сорняков, приводило к еще более существенному падению урожайности зерна – до 14,86 ц/га (разница с другими вариантами гербицидной обработки составила 1,84-2,60 ц/га, превысив НСР 05 на 0,200,96 ц/га) [7].

Применение гербицидов в ряде случаев негативно влияет и на образования сухого вещества в органах растений. В вариантах опыта 2, 6, 7 общая сухая масса растений кормовых бобов была снижена в среднем на 16,0%, а сухая масса бобов – на 22,7 % (табл. 1).

Таблица 1 – Влияние гербицидов на образование сухого вещества в органах растений кормовых бобов

№ варианта	Гербицид	Сухая масса бобов, г/раст.	Сухая масса стебля, г/раст.	Сухая масса листьев ген.ч., г	Сухая масса листьв вег.ч., г	Сухая масса всех листьев, г	Общая сухая масса, г
1	Прополка в ручную -контроль	96,69	50,78	35,61	13,35	48,96	245,39
2	Шансгард (3л/га)	73,88	49.08	33,86	11,89	45,75	214,46
3	Наношанс (1,8л/га)	101,39	43,65	36,06	10.76	46,83	238,69
4	Наношанс (2,2л/га)	94,69	47,26	32,82	13,29	46,12	234,18
5	Корум (1,0л/га)	98,90	45,82	27,92	12,43	40,35	225,42
6	Корум (1,5л/га)	76,96	45,27	25,92	12,28	38,20	198,63
7	Тапирошанс (0,149л/га) + Имазошанс (0,372л/га)	73,40	44.80	32,98	12.71	41.70	205,59
НСР05		1,12	1,05				1,23

Во многом схожее влияние оказывали гербициды и на формирование репродуктивных органов растений кормовых бобов. К примеру, в варианте 7 при внесении баковой смеси гербицидов Тапирошанс + Имазошанс число бобов, семян, семян в бобе и их масса уменьшились у растений по сравнению с контролем (ручная прополка) в среднем на 7,7 …20,8…25,5 и 15,7% соответственно [7].

Резкое снижение урожайности сухой массы и семян при использовании некоторых гербицидов, в известной степени, вызвано токсическим их влиянием на функциональную активность листьев растений. Важно отметить, что это те гербициды, которые вносились в основном в повышенных дозах и по вегетации растений. В вариантах опыта 3, 4 и 6, при опрыскивании посевов кормовых бобов в фазе 3-4

настоящих листьев гербицидами Наношанс в дозе 1,8 и 2,2л/га и Корум в дозе 1,5 л/га, значения ИФ, ИТ и УП со2 после их действия было меньше, чем на контроле в среднем на 37,9…23,2 и 39,0 %, соответственно (табл. 2).

Таблица 2 – Влияние гербицидов на функциональную активность листьев растений кормовых бобов в фазу 8 листьев, по данным.2021 года

№ п/п	Вариант	ИФ, μmol CO 2 /m2s	ИТ, mmol H 2 O/m2s	ЭИВ	УП, mol H 2 O/m2s	УП, mol СO 2 /m2s
1	Прополка в ручную -контроль	10,62	1,77	6,00	0,076	0.041
2	Шансгард (3л/га)	10,29	2,01	5,12	0,022	0.014
3	Наношанс (1,8л/га)	8,83	1,05	8.41	0,033	0.021
4	Наношанс (2,2л/га)	3,31	1,67	1.98	0,055	0.035
5	Корум (1,0 л/га)	11,12	2,38	4.67	0,078	0.050
6	Корум (1,5 л/га)	7,63	1,36	5.61	0,045	0.029
7	Тапирошанс (0,149л/га) +Имазошанс (0,372л/га)	12,06	2,07	5.83	0,067	0.043
НСР05		0.63	0.34	0.26	0.009	0.010

Влияние гербицидов на функциональную активность листьев растений было характерно для всех 3-х изученных районированных сортов кормовых бобов. Однако, норма ответной реакции их растений существенно отличалась. Наиболее выражена она была у сорта Стрелецкие, в то время как у сортов Красный богатырь и Янтарные она проявлялась менее заметно, что необходимо учитывать при их возделывании (табл. 3).

Таблица 3 –Значения интенсивности фотосинтеза (ИФ), интенсивности транспирации (ИТ) и эффективности использования воды ЭИВ у районированных сортов кормовых бобов в зависимости от применяемого гербицида, по данным 2021 года в фазу 8 листьев

№п/п	Вариант	ИФ, μmol CO 2 /m2s	ИТ, μmol Н 2 O/m2s	ЭИВ
1	2	3	4	5
Красный богатырь
1	Прополка в ручную -контроль	10,78	1,08	9.98
2	Шансгард (3л/га)	9,43	1,46	6.46
3	Наношанс (1,8л/га)	9,05	1,69	5.36
4	Наношанс (2,2л/га)	10,54	1,75	6.02
5	Корум (1,0л/га)	9,04	1,76	5.14
6	Корум (1,5л/га)	10,63	2,09	5.09
7	Тапирошанс (0,149л/га) + Имазошанс (0,372л/га)	11,76	1,94	6.06
Стрелецкие
8	Прополка в ручную -контроль	11,04	2,19	5.04
9	Шансгард (3л/га)	10,89	2,17	5.02
10	Наношанс (1,8л/га)	11,28	2,03	5.56
11	Наношанс (2,2л/га)	10,51	2,02	5.20
12	Корум (1,0л/га)	11,47	1,95	5.88
13	Корум (1,5л/га)	10,56	2,23	4.74

Окончание таблицы 3

1	2	3	4	5
14	Тапирошанс (0,149л/га) + Имазошанс (0,372л/га)	10,54	2,36	4.47
Янтарные
15	Прополка в ручную -контроль	10,03	2,05	4.89
16	Шансгард (3л/га)	10,57	2,40	4.40
17	Наношанс (1,8л/га)	10,75	1,98	5.43
18	Наношанс (2,2л/га)	9,41	2,01	4.68
19	Корум (1,0л/га)	10,18	1,42	7.17
20	Корум (1,5л/га)	9,19	1,52	6.05
21	Тапирошанс (0,149л/га) + Имазошанс (0,372л/га)	8,81	1,66	5.31
НСР05		0.63	0.34	0.26

Таким образом, использование гербицидов на сортовых посевах кормовых бобов является не только положительным фактором достижения более высокой урожайности, вследствие уничтожения сорняков – главных конкурентов за элементы питания, но некоторые из них могут оказывать и негативное влияние на репродукционный процесс культурных растений, что следует учитывать при их возделывании. Необходимо также учитывать и генотипические особенности используемых сортов в производстве, так как они могут существенно отличаться ответной реакцией на применение тех или иных гербицидов.

Авторы выражают искреннюю благодарность кандидату сельскохозяйственнх наук, ведущему научному сотруднику ФГБНУ ФНЦ ЗБК Вороничеву Б.А.

за помощь в проведении данных исследований.