Водоудерживающая способность растений сахарной свеклы, обработанных баковыми смесями гербицидов

     В статье приводятся результаты изу­чения водоотдачи и водоудерживающей способности растений сахарной свеклы, обработанных баковыми смесями герби­цидов. Установлено, что при обработке всходов свеклы баковыми смесями по­следние проникают внутрь растения, увеличивают водоотдачу в 1,07-1,42 раза по сравнению с контрольным уровнем. При этом степень водоотдачи зависит от композиции баковой смеси и фазы развития растений сахарной свеклы. Наибольшая водоотдача и наименьшая водоудерживающая способность была за­регистрирована при обработке растений в фазе семядолей и составила через 1,5 су­ток – 71,6-75,9% при 77,5% на контроль­ном уровне, через 3,5 суток – 70,7-76,1% и 79,3%, через 7,5 суток – 64-71,8% и 70,5% соответственно.

     Известно, что нормальная оводненность тканей рас­тений является важным фактором поддержания опти­мального уровня физиологических процессов: турго­сцентное состояние тканей, необходимое раскрытие устьиц, нормальное протекание фотосинтеза и других процессов. Последние, как отмечают Г. Фридрих, Д. Нойман, М. Фогель, играют важную роль в проявлении потенциальной продуктивности и устойчивости расте­ний и поддаются управлению на всех этапах онтогенеза (8). Нарушение саморегуляции водообмена, декомпен­сация расхода и накопления энергии и метаболитов при внезапном и сильном обезвоживании тканей, вслед­ствие резкой перемены влажности почвы и воздуха или других факторов, несомненно, отрицательно сказыва­ется на обмене веществ, на продуктивности и качества урожая (Емельянов Л.Г., 1980, Орловский Н.И., 1968). Несмотря на сложность и многообразие процессов, происходящих в растениях, интегральным показателем, связанным со многими физиологическими процессами, является, как считают многие исследователи, водоу­держивающая способность тканей, то есть способность тканей листьев удерживать определённое количество воды (Алексеев А.М., 1963, Кушниренко М.Д., Печорская С.Н., 1971, Шматько Н.Г., Шведова О.Е., 1974). Чем мень­ше потеря воды, тем выше водоудерживающая способ­ность растений, тем оно устойчивее.

     В литературе отмечается, что водоудерживающая спо­собность растений является важным диагностическим показателем их водообмена и устойчивости к неблаго­приятным факторам окружающей среды (Горошина Т.К., 1979). Установлено, например, что применение молиб­дена на кукурузе, подкормка деревьев яблони комплек­сонатами металлов, производных янтарной кислоты, способствовали снижению водного дефицита тканей, некоторому увеличению водного потенциала, тургос­центности, водоудерживающей способности (Штефырцэ А.А., Зафиров И.З., Черный В.И., 1990). Изучение влияния протравителей семян на водный баланс всходов кукуру­зы, выросших из семян, обработанных различными пре­паратами, показало, что влияние это неоднозначно. Одни протравители повышают, а другие снижают водоотдачу и, соответственно, водоудерживающую способность над­земной части растения (Памужак Н.Г., 1996).

     Вопрос о влиянии гербицидов на водный баланс расте­ний вообще и сахарной свеклы в частности в мировой практике мало исследован. Например, сравнительная оценка действия гербицидов в равных дозах по действу­ющему веществу выявила меньшее влияние на транспи­рацию Бетанала 22, содержащего растительное масло, в сравнении с гербицидом Секира (Дворянкин А.А., 2011). В целом же, имеющаяся информация в этом плане недоста­точна и, к тому же, противоречива. В связи с изложенным, а также учитывая условия нашей страны, в частности, низкую водообеспеченность, относительно высокую тем­пературу и отсутствие осадков в период всходов сахар­ной свеклы, возникла необходимость изучения влияния некоторых широко применяемых гербицидов на водоот­дачу и водоудерживающую способность молодых расте­ний свеклы.

Материал и методы исследований

     В литературе описаны ряд методов определения водоу держивающей способности растений. В своих исследова­ниях мы руководствовались весовым методом, в основе которого лежит учёт потери воды за определённый про­межуток времени отделенными от растения листочками (Третьяков Н.Н., 1982). Отбор проб проводили через 1,5, 3,5 и 7,5 суток после обработки растений свеклы герби­цидами. У типичных растений одинакового возраста, об­работанных в мелкоделяночных опытах баковыми сме­сями гербицидов, мы срезали листья на уровне почвы. Количество растений в пробе – 10, повторность – трех­кратная. Пробы в поле отбирали в утренние часы, поме­щали в целлофановые мешочки и в таком виде в течение короткого промежутка времени переносили их в анали­тическую лабораторию I.M. Sudzucker Moldova. Первое взвешивание проводили сразу после доставки образцов, а последующие – с интервалом в 2 часа (через 2, 4, 6 и 24 часа). После каждого взвешивания растения помещали на натянутую сетку. По разности предыдущей массы рас­тений и последующей определяли потерю воды и водо­удерживающую способность. Для расчёта испарившейся влаги пользовались формулой отношения разности мас­сы последующего взвешивания с первоначальной к зна­чению первоначальной массы:

ПВ=(М1-М2) /М1*100

где: ПВ – потеря веса в, %

М1 – масса листьев при первоначальном

взвешивании, г

М2 – масса листьев после определённого

промежутка времени, г

Исследования по данному направлению были проведе­ны в течение 2013-2015 гг.

Варианты испытания баковых смесей гербицидов и схемы их применения в 2015 году предоставлены в таблице 1.

Результаты и обсуждения

     Водоотдача и водоудерживающая способность растений были изучены в два срока: после первой и второй обра­ботки посевов баковыми смесями гербицидов, когда рас­тения сахарной свеклы находились в разных фазах сво­его развития. Отраженные в таблицах 2 и 3 результаты учётов показали, что спустя 1,5, 3,5 и 7,5 суток после пер­вой обработки, проведённой в фазе семядолей сахарной свеклы, водоотдача растений на всех вариантах с гер­бицидами была выше, чем на контроле. Например, при анализе образцов листьев через 1,5 суток и экспозиции шести часов, различия были в 1,07-1,26 раза, через 3,5 су­ток – в 1,15-1,42 раза и через 7,5 суток – в 1,09-1,22раза. Наибольшая водоотдача была в четвёртом, незначитель­но ниже – в восьмом варианте. Данные указывают на тот факт, что с ростом экспозиции с двух до шести часов, во­доотдача растений на всех вариантах увеличились, до­стигнув максимума через 24 часа. Водоудерживающая способность находилась в обратной зависимости от во­доотдачи: чем выше водоотдача, тем ниже показатель во­доудерживающей способности. При этом на вариантах с гербицидами водоудерживающая способность растений была ниже, чем на контроле и составила, соответственно: через 1,5 суток и экспозиции 6 часов – 71,6-75,9% и 77,5; через 3,5 суток – 70,7-76,1% и 79,3% и через 7,5 суток – 64- 71,8% и 70,5%.

     После второй обработки посевов гербицидами, прове­дённой в фазе двух настоящих листьев всходов сахарной свеклы и учёте водоотдачи через 1,5 суток, независимо от экспозиции срезанных листочков, больших различий по этому показателю между вариантами не наблюдалось. Они в пределах наименьшей существенной разницы. Однако при учёте через 3,5 и 7,5 суток наблюдался рост водоотдачи на вариантах 8 и, особенно, 5. Например, че­рез 7 суток при экспозиции 6 часов, водоотдача на кон­троле составила 18%; на варианте 8 – 20,8%; а на варианте 5 – 25,9%. Водоудерживающая способность растений со­ставила соответственно 82%,79,1% и 74,1%. Ещё большие различия между контролем и указанными вариантами по водоотдаче и водоудерживающей способности наблюда­лись при экспозиции 24 часа.

     При обработке растений в более поздний период, в част­ности в фазе третьей-начале четвёртой пары настоящих листьев сахарной свеклы и учёте водоотдачи через три дня после обработки гербицидами, когда растения нахо­дились уже в фазе четырёх пар настоящих листьев, водо­отдача на всех вариантах опыта была низкой. Например, через 4 часа экспозиции листьев, водоотдача по вариан­там колебалась от 6,5% до 4,1%. Однако, если на ряде ва­риантов с гербицидами водоотдача была на уровне или незначительно ниже контроля, то на варианте 5 она была выше контроля и составила 6,5% при 6% на контроле, а водоудерживающая способность 93,5% и 94%.

Выводы

1. Баковые смеси гербицидов, проникая внутрь расте­ний, оказывают воздействие на водный режим, а, сле­довательно, и физиологические процессы. Наиболь­шая водоотдача растений сахарной свеклы была при обработке в фазе семядолей. Обработка посевов в более поздние фазы развития сахарной свеклы сокра­щает различия по водоотдаче и водоудерживающей способности между вариантами контроль и баковыми смесями гербицидов.
2. Очевидно, что для восстановления нормального функционирования растения после каждой обработ­ки гербицидами, растения сахарной свеклы тратят свою внутреннюю энергию. Очевиден и тот факт, что увеличение водоотдачи листьев являются следствием стресса и фитотоксического действия гербицидов, ко­торый проявляется внешне в виде временного освет­ления, пожелтения листьев или даже ожогов, что тре­бует дальнейшего изучения и внимательного подхода к составлению баковых смесей гербицидов, а также установление степени влияния стресса растения вы­званного гербицидом на продуктивность сахарной свеклы.

 Библиографический список

1. Алексеев А.М. Некоторые итоги изучения водного ре­жима растений и вопросы, подлежащие дальнейшему исследованию. В: Водный режим в связи с обменами ве­ществ и продуктивностью. М: АН СССР, 1963, с.23-33.
2. Горошина Т.К. Экология растений. Москва: Высшая школа,1979,369с.
3. Дворянкин Е.А. Способы детоксикации гербицидов группы Бетанала. В: Сахарная свекла, 2011, №5, с.24-27.
4. Емельянов Л.Г. Водообмен листьев в различных услови­ях водообеспечения. Физиология и биохимия культур­ных растений. Кишинёв: Штиинца, 1980, 597с.
5. Кушниренко М.Д., Печорская С.Н. Физиология водо­обмена и засухоустойчивости растений. Кишинёв: Штиинца, 1971, 250с.
6. Орловский Н.И. Водный режим сахарной свеклы. Физи­ология сельскохозяйственных растений. М: МГУ, 1968, т.7, с.276-300.
7. Памужак Н.Г. Научные основы эффективного использо­вания протравителей семян и гранулированных пре­паратов для защиты сельскохозяйственных культур от болезней и вредителей (на примере кукурузы). Ав­тореф. диссерт. на соискание уч.степ. докт. с/х наук. Москва, 1996, 40с.
8. Фридрих Г., Нойман Д., Фогель М. Физиология плодовых растений. М., Колос, 1985, 401с.
9. Третьяков Н.Н. Практикум по физиологии растений. М: Колос, 1982, 270c.
10. Шматько И.Г., Шведова О.Е. Водный режим и засухо­устойчивость пшеницы. Киев: Наукова думка, 1974, 194с.
11. Штефырцэ А.А., Зафиров И.З., Черный В.И. Особенно­сти физиологических процессов у кукурузы на фоне мо­либдена в условиях переменной влагообеспеченности. В сб.: Экзогенная регуляция водообмена, засухо- и моро­зоустойчивости растений. Кишинёв: Штиинца, 1990, с.28-37.