Гербициды: биологическая эффективность, фитотоксичность и устойчивость

1,10К

Для оценки воздействия гербицидов на растения используются следующие термины: биологическая активность, фитотоксичность и устойчивость. Биологическая активность гербицидов описывает их способность снижать количество сорняков, уменьшать их массу и тормозить их рост. Фитотоксичность — это токсичность химических веществ для растений, а устойчивость — способность растений противостоять фитотоксичности, обеспечивая повышение урожая без ухудшения его качества или даже его улучшение.

Хотя все гербициды в принципе фитотоксичны, степень их токсичности зависит от нормы применения препарата, вида и состояния растения, а также от факторов окружающей среды. При повторном применении инсектицидов у вредителей, которые размножаются многократно в течение сезона, может развиться приобретенная устойчивость или резистентность. Это происходит в результате отбора популяций вредителей, становящихся устойчивыми к применяемому пестициду. У растений, как сорных, так и культурных, которые имеют одно поколение за сезон, такой вид устойчивости маловероятен, хотя и не исключен. Некоторые сорные растения могут приобретать устойчивость к гербицидам при длительном использовании одного и того же препарата на протяжении нескольких лет. Например, марь белая изначально была чувствительна к производным триазина, но при многолетнем применении этих гербицидов на посевах кукурузы она стала устойчивой к ним. Однако в практике применения гербицидов чаще наблюдаются не популяционные изменения в чувствительности сорняков, а увеличение численности видов, устойчивых к применяемым гербицидам, что приводит к снижению их биологической эффективности. Это следует учитывать при разработке систем использования гербицидов в севооборотах.

Оценку устойчивости защищаемых культур к гербицидам можно сделать по положительному воздействию химической обработки на них Оценку устойчивости защищаемых культур к гербицидам можно сделать по положительному воздействию химической обработки на них.

• биологическая эффективность гербицида;

• чувствительность сорта к гербициду;

• реакция сорта на снижение засоренности и улучшение условий произрастания;

• фитотоксичность гербицида для культуры и ее реакция на гербицид как на стрессовый фактор.

Обработка гербицидами положительно сказывается на культуре, особенно благодаря снижению конкуренции со стороны сорных растений. Чем более активен препарат биологически, тем меньше сорняков остается, конкурирующих с культурой за воду, свет и питательные вещества, что приводит к увеличению урожая. Реакция культур и даже сортов на улучшение условий произрастания может быть различной. Несмотря на одинаковую биологическую эффективность гербицида, урожайность разных культур может значительно отличаться, а иногда даже не возрастать.

Отзывчивость растений на различные воздействия зависит от их генетических особенностей и уровня изменчивости. Гербициды представляют собой новые внешние вещества для растений, с которыми они ранее не сталкивались, поэтому растения реагируют на них как на стрессовый фактор.

Отличия в реакции чувствительных и устойчивых растений на гербициды являются значительными. У чувствительных растений под воздействием гербицидов происходят необратимые изменения в обмене веществ, приводящие к накоплению простых продуктов обмена, снижению синтеза белка и других сложных веществ, угнетению роста и, в конечном итоге, гибели растений.

У устойчивых растений также наблюдается нарушение обмена веществ, разрушение сложных соединений и накопление простых сахаров и аминокислот. Однако эти изменения являются обратимыми, и чем быстрее активируются процессы восстановления, тем более эффективными становятся процессы активации. В ответ на стрессовое воздействие гербицида, устойчивые растения включают свои репарационные системы, усиливают активность ферментов и стимулируют синтез белков, фосфолипидов и сахаров, играющих защитную роль. Это способствует повышению фотосинтеза, усилению роста и увеличению отзывчивости на удобрения, а также на улучшение условий обитания, что способствует сохранению урожая.

Однако длительное угнетение растений гербицидами (например, из-за неблагоприятных погодных условий или низкой устойчивости культур к гербицидам) может привести к слабой активации процессов обмена веществ в течение длительного времени, что снижает значимость активации и, возможно, приводит к отсутствию повышения урожайности.

Тем не менее, воздействие гербицидов на растения не проходит без следов даже для устойчивых культур. Ученые отмечают, что это связано с "расплатой" за регулирование гомеостаза. Это проявляется в уменьшении вариативности различных параметров растений при любых воздействиях (например, пестициды, удобрения, погодные факторы и т.д.).

Поскольку гербициды становятся постоянным элементом в сельскохозяйственной технологии для выращивания различных культур, логично, что они могут использоваться для обработки нескольких поколений сортов. Например, в семеноводстве зерновых культур гербициды могут применяться на питомниках размножения, на посевах суперэлиты, элиты, I и II репродукции сорта.

При первичном применении гербицида на сорт и периодическом использовании (через поколения) размах изменчивости увеличивается, а при многократных обработках (3...5 поколений подряд) - уменьшается. Поэтому, при благоприятных условиях выращивания, гербициды в первых двух случаях, упомянутых выше, способствуют более значительному росту урожайности, чем в третьем случае. Если гербициды применялись при выращивании суперэлиты, элиты, I репродукции сорта, то растения, выращенные из семян II репродукции, переданных в хозяйство, будут иметь меньший размах изменчивости. Следовательно, прирост урожая от применения гербицида будет менее значительным. Это указывает на необходимость разработки единой системы применения гербицидов на семенных и товарных посевах, включая периодическую обработку в последующих поколениях.

📚Источник: