Результати досліджень - Синергічне посилення фітотоксичної дії гербіцидів - інгібіторів ацетил-КоА-карбоксилази

Фітотоксичність грамініцидів до злакових рослин. Досліджували дію гербіцидів феноксапропу, флуазифопу та тепралоксидиму у концентраціях 10-7 - 10-3 М (рис. 1). Показано, що похідні класів АОФПК та ЦГД різняться за рівнем фітотоксичності до злакових рослин. До сублетальних, при яких можна коректно визначити напрям змін активності компонентів суміші, належать концентрації 10-5 і 10-6 М, які були обрані для подальших досліджень.

Особливості взаємодії грамініцидів у вегетаційних дослідах. Додавання 10-5 М флуазифопу до розчинів феноксапропу підвищувало активність останнього (табл. 1).

Таблиця 1

Вплив флуазифопу на фітотоксичність феноксапропу до вівса

Гербіциди

Маса сухої речовини, мг/рослину

Фітотоксичність,

І, %

Розрахована фітотоксичність,

І*, %

Феноксапроп, М

Флуазифоп, М

Контроль

53,1 ± 1,6

0

-

10-3

0

19,0 ± 1,2

64,2

-

10-4

0

25,7 ± 1,2

51,6

-

10-5

0

35,7 ± 1,0

32,8

-

10-6

0

48,7 ± 1,6

8,2

-

10-7

0

53,0 ± 1,3

0,2

-

10-3

10-5

18,5 ± 8,0

65,2

76,3 (+11,1)**

10-4

10-5

27,3 ± 3,0

48,6

68,0 (+19,4)

10-5

10-5

28,0 ± 1,0

47,3

55,6 (+8,3)

10-6

10-5

27,6 ± 1,2

48,0

39,4 (-8,7)

10-7

10-5

29,6 ± 1,0

44,3

34,0 (-10,2)

0

10-5

35,1 ± 1,0

33,9

-

НІР0,05

3,5

6,7

-

Примітки: (тут і далі) 1) І - отриманий показник взаємодії (інгібуюча дія);

    2) I* - очікувана фітотоксичність за Colby (1967); 3) (...)** - у дужках різниця між очікуваною інгібуючою дією та фактичною; 4) ефективність гербіцидів визначали через 14 днів після обробки рослин

Встановлено синергізм між флуазифопом та феноксапропом у концентраціях 10-6 і 10-7 М; адитивність у суміші феноксапроп 10-5 M + флуазифоп 10-5 M.

Близькими до наведених даних були результати вивчення взаємодії тепралоксидиму з феноксапропом та флуазифопом. Загалом, додавання флуазифопу і феноксапропу до розчинів тепралоксидиму підвищувало ефективність останнього.

При порівнянні дії сумішей грамініцидів на чутливому (овес) та середньостійкому (ячмінь) до інгібіторів АКК злаках (табл. 2) спостерігали синергізм між феноксапропом та флуазифопом на ячмені (у концентрації 10-5 М) і на рослинах вівса (10-6 М), між феноксапропом і тепралоксидимом (10-6 М) на обох видах рослин.

Таблиця 2

Взаємодія грамініцидів при посходовому застосуванні на вівсі та ячмені

Варіант

Овес

Ячмінь

Маса сухої речовини, мг/рослину

І, %

I*, %

Маса сухої речовини, мг/рослину

І, %

I*, %

Контроль

27,2 ± 0,6

0

-

35,0 ± 0,4

0

-

Феноксапроп 10-5 М

25,9 ± 0,5

5

-

29,1 ± 0,6

17

-

Феноксапроп 10-6 М

26,5 ± 0,4

3

-

33,2 ± 0,5

5

-

Тепралоксидим 10-5 М

26,8 ± 0,5

2

-

29,4 ± 0,8

16

-

Тепралоксидим 10-6 М

26,7 ± 0,5

2

-

34,4 ± 1,3

2

-

Флуазифоп 10-5 М

25,1 ± 0,3

8

-

28,6 ± 0,5

18

-

Флуазифоп 10-6 М

27,2 ± 0,3

0

-

28,2 ± 0,3

19

-

Феноксапроп 10-5 М + тепралоксидим 10-5 М

23,6 ± 0,4

13

7 (-6)

25,1 ± 0,4

28

30 (+2)

Феноксапроп 10-6 М + тепралоксидим 10-6 М

23,6 ± 0,4

13

5 (-8)

30,2 ± 0,4

14

7 (-7)

Феноксапроп 10-5 М + флуазифоп 10-5 М

24,5 ± 0,4

10

13 (+3)

21,5 ± 0,4

38

31 (-7)

Феноксапроп 10-6 М + флуазифоп 10-6 М

22,4 ± 0,5

18

3 (-15)

26,7 ± 0,6

24

23 (-1)

Флуазифоп 10-5 М + тепралоксидим 10-5 М

22,6 ± 0,3

17

10 (-7)

25,5 ± 0,6

27

31 (+4)

Флуазифоп 10-6 М + тепралоксидим 10-6 М

26,3 ± 0,4

3

2 (-1)

27,8 ± 0,7

20

21 (+1)

НІР0,05

1,5

6

-

2,3

6

-

Примітка: ефективність гербіцидів визначали через 7 днів після обробки рослин

Синергічна взаємодія виявлена також для суміші флуазифоп+тепралоксидим на вівсі (10-5 М). При сумісному застосуванні флуазифопу та тепралоксидиму в концентрації 10-6 М, феноксапропу та флуазифопу (10-5 М), а також феноксапропу і тепралоксидиму (10-5 М) показано адитивність дії препаратів до вівса. На рослинах ячменю в усіх випадках взаємодії, окрім варіантів феноксапроп+флуазифоп (10-5 М) та феноксапроп+тепралоксидим (10-6 М), встановлено адитивність.

Таким чином, застосування синергічних сумішей на чутливих та середньостійких до грамініцидів злакових рослинах є засобом підвищення ефективності хімічного прополювання.

Грунтова фітотоксичність інгібіторів АКК. АОФПК можуть бути фітотоксичними при надходженні в рослини з грунту (Мережинський Ю. Г. та співавт., 2005). На прикладі галоксифопу дослідили можливість пошкодження озимої пшениці залишковими кількостями гербіцидів похідних АОФПК у грунті. Насіння пшениці озимої сорту Київська 7 висівали в різні терміни після внесення гербіциду в грунт (1, 2 і 4 тижні) у концентраціях близьких до виробничих: 0,05, 0,1, 1,0 мг/посудину.

Відмічено концентраційну залежність прояву фітотоксичності гербіциду, яка зберігається протягом всього вегетаційного періоду (дані не наведені). Рослини, висіяні одразу після внесення препарату у найбільшій концентрації, загинули невдовзі після проростання. Рослини, висіяні через тиждень після внесення препарату у концентрації 0,05 мг/посудину були ушкоджені більше, ніж на 50 %. Галоксифоп у цій же кількості незначно інгібував ріст рослин після 14 і 30 діб перебування в грунті - 9 і 11 %, відповідно. Гербіцид у концентрації 0,1 мг/посудину зберігав високий рівень активності (більше 70 %) протягом тижня; надалі фітотоксичність знизилась, і рослини, висіяні через 2 і 4 тижні після внесення препарату, були ушкоджені на 37 і 21 % відповідно. За найвищої концентрації галоксифоп зберігав фітотоксичність на рівні 50 % навіть через місяць перебування в грунті. Це може бути причиною ушкодження озимих і, можливо, ярих зернових при вирощуванні їх наступними у сівозміні за дводольними культурами, на яких застосовувались грамініциди. Перед посівом зернових культур доцільно проводити тестування (за допомогою біотестів або хроматографічно) грунту на наявність залишкових кількостей похідних АОФПК та визначати рівень їх фітотоксичності.

Вплив рівня живлення рослин на фітотоксичність та особливості взаємодії грамініцидів. Встановлено, що при вирощуванні рослин на варіанті без внесення NPK ефективність феноксапропу та флуазифопу була незначною, а їх взаємодія у суміші адитивною (табл. 3). При підвищенні рівня мінерального живлення рослин фітотоксичність грамініцидів зростала, а взаємодія набувала синергічного характеру. Активність феноксапропу та флуазифопу при нестачі основних елементів живлення знижується, тому доцільною є оптимізація вмісту макроелементів у грунті для підвищення ефективності застосування грамініцидів та їх сумішей.

Вперше встановлену залежність прояву синергізму у взаємодії феноксапропу та флуазифопу від умов живлення рослин можна пояснити посиленням росту і розвитку злакових бур'янів, що є умовою ефективної дії грамініцидів.

Таблиця 3

Фітотоксичність грамініцидів за різних умов мінерального живлення

Варіант

І, %

І*, %

НІР0,05, %

Рівень NPK

Гербіцид, 10-6 М

Контроль,

Без внесення NPK

Контроль

0

-

-

Феноксапроп

5

-

-

Флуазифоп

12

-

-

Феноксапроп + флуазифоп

16

17 (+1)

11

N50P50K50

Контроль

0

-

-

Феноксапроп

8

-

-

Флуазифоп

20

-

-

Феноксапроп + флуазифоп

38

27 (+11)

8

N100P100K100

Контроль

0

-

-

Феноксапроп

22

-

-

Флуазифоп

34

-

-

Феноксапроп + флуазифоп

63

48 (+15)

10

Ефективність грамініцидів та їх сумішей залежно від водозабезпечення. Дія грамініцидів може знижуватись за умов посухи, тому важливим є визначення характеру взаємодії між грамініцидами як можливого засобу посилення фітотоксичності препаратів за умов посухи. Встановлено, що за посушливих умов фітотоксичність феноксапропу значно знижується (з 20 % до 0). За нормального водопостачання характер взаємодії між грамініцидами був синергічним - фактично отримана фітотоксичність суміші перевищувала розраховану майже на 13 %, а в посушливих умовах рівень взаємодії між гербіцидами значно знижувався. Отже застосування сумішей грамініцидів за умов посухи недоцільне у зв'язку із відсутністю посилення дії.

Вплив грамініцидів на вміст пігментів у листках злакових рослин. Інгібування ферменту селективними інгібіторами класу АОФПК блокує синтез жирних кислот на стадії утворення малоніл-КоА та потік вуглецю до мембран, візуально це проявляється у пожовтінні листків рослин із подальшим некрозом. Тому досліджували вплив грамініцидів та їх сумішей на вміст пігментів у листках злакових рослин.

Флуазифоп і феноксапроп у концентрації 10-6 М знижували вміст хлорофілу А майже на 50 %, дія тепралоксидиму була на рівні 35 % до контролю (табл. 4). Грамініциди менше впливали на вміст хлорофілу B: тепралоксидим і флуазифоп - 40 % інгібування, феноксапроп - 49 %. Кількість каротиноїдів при цьому підвищувалась. Обробка рослин флуазифопом разом з тепралоксидимом призводила до зниження вмісту хлорофілу а і несуттєво впливала на вміст хлорофілу b, слід відмітити зменшення відношення А/b втричі. Обробка сумішшю феноксапроп + тепралоксидим викликає зменшення вмісту зелених пігментів і показника А/b, а також каротиноїдів. Найбільше впливало на пігментний склад використання флуазифопу разом з феноксапропом: кількість хлорофілів зменшувалась на 90 % до контролю, а каротиноїдів - на 25 %.

Таким чином, для оцінки фітотоксичності грамініцидів та рівня їх взаємодії можна проводити детектування вмісту пігментів у листках рослин.

Таблиця 4

Вплив грамініцидів та їх сумішей на вміст пігментів у листках рослин вівса

Гербіциди,

10-6 M

Вміст пігментів, мкг/г сирої речовини

Хлорофіл а

Хлорофіл b

А/b

Каротиноїди

Контроль

(без обробки)

1157 ± 75

394 ± 25

2,94

162 ± 10

Флуазифоп

668 ± 48

249 ± 13

2,68

224 ± 9

Феноксапроп

632 ± 10

201 ± 3

3,14

215 ± 4

Тепралоксидим

770 ± 24

244 ± 11

3,15

275 ± 2

Феноксапроп + флуазифоп

88 ± 1

49 ± 6

1,78

122 ± 4

Феноксапроп + тепралоксидим

296 ± 20

125 ± 8

2,37

148 ± 8

Флуазифоп + тепралоксидим

359 ± 5

389 ± 56

0,92

227 ± 18

Примітка. Визначення проводили через 14 днів після обприскування.

Вплив гербіцидів - інгібіторів фотосинтезу на активність грамініцидів. Показано (табл. 5), що нові похідні триазинів фітотоксичні, але поступаються за гербіцидною активністю метрибузину. Обприскування феноксапропом за фоном метрибузину та сполук 2а, 2д, 2е, зумовило посилення фітотоксичності препаратів.

Наведені дані є основою для подальшого спрямованого пошуку гербіцидів та синергістів гербіцидів у класі похідних 4-аміно-6-R-2,3,4,5-тетрагідро-3-тіо-1,2,4-триазин-5-ону.

Відомо, що форма АКК, чутлива до грамініцидів, локалізована у пластидах. Тому дослідження гербіцидної активності сумішей R-4,5-дигідро-3-фенацилтіо-1,2,4-триазин-5-онів та грамініцидів мають значення при вивченні взаємозв'язку синтезу ліпідів із фізіологічною активністю хлоропластів.

Вплив нових похідних динітроанілінів на фітотоксичність грамініцидів. Гербіциди класу динітроанілінів широко використовуються для боротьби з численними однорічними однодольними та деякими дводольними видами бур'янів. Раніше було встановлено перспективність використання похідних динітроанілінів для спрямованого пошуку фітотоксикантів та модифікаторів активності відомих гербіцидів (Швартау В. В., 2004).

Таблиця 5

Вплив нових похідних метрибузину на фітотоксичність феноксапропу

Сполука,

1,0 мг/кг грунту

Маса сухої речовини надземної частини рослин, г/рослину

Без феноксапропу

Феноксапроп,

0,2 мг/кг грунту

Ячмінь

Редька олійна

Ячмінь

Редька олійна

Контроль

0,41

0,52

0,15

0,53

Метрибузин (Зенкор)

0,16

0,11

0,12

0,08

код 2a

0,30

0,20

0,10

0,20

код 2б

0,30

0,20

0,19

0,24

код 2д

0,29

0,24

0,12

0,23

код 2е

0,26

0,23

0,14

0,29

код 3

0,24

0,52

0,12

0,65

НІР0,05

0,02

0,02

0,01

0,01

При використанні похідних динітроаніліну разом з грамініцидами - інгібіторами АКК показано, що сполуки синергічно посилюють фітотоксичність флуазифопу та тепралоксидиму. Слід відзначити прискорення прояву гербіцидної дії грамініцидів (симптоми фітотоксичності з'являлися на 2-3 добу) при застосуванні разом із синергістами. Зважаючи на відносно подовжені терміни прояву фітотоксичної дії комерційних грамініцидів та залежність їх активності від умов навколишнього середовища, ефективні синергісти можуть знайти застосування при створенні препаративних форм та бакових сумішей.

При дослідженні активності похідного динітроанілінів № 221б у сумішах з грамініцидами в польових умовах встановлено, що сполука не впливає на посилення фітотоксичності феноксапропу до пирію повзучого. Водночас додавання сполуки до розчину для обприскування у дозі 20 г/га помітно посилює гербіцидну активність флуазифопу.

Таким чином, синергісти класу динітроанілінів індукують підвищення активності похідних АОФПК до злакових видів бур'янів, прискорюють реалізацію фітотоксичної дії гербіцидів і можуть зменшувати залежність прояву фітотоксичної дії комерційних грамініцидів від умов навколишнього середовища.

Вплив грамініцидів на загальний вміст Цит-Р450. Першочергову роль у детоксикації грамініцидів відіграють Цит-Р450, які каталізують гідроксилування ксенобіотиків. Кількість та субстратна специфічність цих ферментів варіює у різних рослин і є однією з причин селективності гербіцидів. Тому вивчали вплив гербіцидів - інгібіторів АКК та НА на загальний вміст ферментів групи Цит-Р450 у колеоптилях пшениці.

Встановлено, що НА підвищує вміст Цит-Р450 у колеоптилях пшениці (табл. 6) у 2 рази при вмісті Цит-Р450 в контрольних рослинах 22,3 мМ/г білка.

Таблиця 6

Вплив нафталевого ангідриду (НА) та грамініцидів на загальний вміст Цит-Р450 у колеоптилях пшениці

Варіант

Вміст цитохром-Р450-залежних монооксигеназ, мМ/г білка

НА,

Обробка насіння 0,5% розчином

Гербіцид, 10-6 М

контроль

22,3 ± 1,3

НА

-

44,3 ± 2,1

НА

Феноксапроп

19,4 ± 1,3

НА

Флуазифоп

26,8 ± 1,2

НА

Тепралоксидим

61,0 ± 1,3

НА

Феноксапроп + флуазифоп

22,8 ± 1,4

НА

Флуазифоп +

Тепралоксидим

23,0 ± 0,9

Обробка рослин феноксапропом та флуазифопом за фоном НА знижувала вміст Цит-Р450 до 19,4 і 26,8 мМ/г білка, відповідно. У варіантах з тепралоксидимом відмічали збільшення кількості Цит-Р450. Враховуючи, що тепралоксидим належить до іншого класу хімічних сполук (ЦГД), ніж феноксапроп і флуазифоп (АОФПК), наші дані свідчать про можливі відмінності в механізмах детоксикації цих гербіцидів у рослинах.

Обробка проростків сумішшю феноксапроп + флуазифоп знижувала вміст ферментів до 22,8 мМ/г білка. На фоні сумісного застосування флуазифопу і тепралоксидиму вміст Цит-Р450 зменшувався до 23,0 мМ/г білка, тоді як тепралоксидим, застосований окремо, індукував вміст монооксигеназ - 61,0 мМ/г білка. Це свідчить про можливість досягнення синергічного ефекту між флуазифопом і тепралоксидимом на рівні Цит-Р450.

Отримані результати показують, що грамініциди відрізняються за характером впливу на вміст Цит-Р450, що можливо пов'язано із розбіжностями в хімічній структурі і особливостями метаболізації похідних ЦГД і АОФПК та з множинністю шляхів їх детоксикації в рослинах. Цей аспект дії грамініцидів вивчений недостатньо і представляє значний інтерес з точки зору підвищення фітотоксичності грамініцидів та їх сумішей і попередження виникнення резистентності бур'янів.

Дослідження взаємодії грамініцидів у польових умовах. Протягом 2004-2006 років проводили вивчення взаємодії грамініцидів у польових умовах.

Дослідження у посівах цукрових буряків показали (табл. 7), що грамініциди відрізняються за токсичністю до злакових бур'янів. Феноксапроп у дозі 1 л/га був неефективним проти пирію і посередньо пригнічував однорічні злаки (20 %). Застосування 1,5 л/га феноксапропу значно пригнічувало однорічники. Тепралоксидим і флуазифоп ефективніші проти всього спектра бур'янів. Дія флуазифопу у дозі 0,5 л/га на пирій була помірною. Знищення бур'янів за масою було більшим, ніж за кількістю, що свідчить про інгібування росту злаків.

Суміші гербіцидних препаратів виявилися ефективними як проти однорічних злаків, так і проти пирію. Ефективність суміші Фюзіладу (0,5 л/га) з Фуроре (1,0 л/га) значно перевищувала дію Фуроре у дозі 1,5 л/га, її застосування призводило до повного знищення однорічників і сильного пригнічення пирію. Виявлений синергізм у взаємодії Фюзіладу та Фуроре: фітотоксичність щодо пирію за масою (2004-05 рр.), а також знищення пирію за кількістю (2005 р.). В інших випадках відмічено тенденцію до адитивності. Отримані дані щодо синергічної взаємодії Фюзіладу і Фуроре підтверджують результати вегетаційних експериментів.

В серпні - вересні спостерігалося значне відростання пирію повзучого на ділянках, де застосовували грамініциди окремо. Найбільшу величину відростання спостерігали у варіантах з Фуроре Супер, посередню - у варіанті з Фюзіладом Форте у дозі 0,5 л/га, меншу - у варіантах із внесенням Арамо (1,0 і 1,5) та Фюзіладу (1,5 л/га). Застосування сумішей Фюзілад Форте + Арамо і Фюзілад Форте + Фуроре Супер пригнічувало подальший розвиток оброблених злакових рослин і запобігало відростанню пирію повзучого.

Таким чином суміші грамініцидів Фюзілад Форте + Арамо і Фюзілад Форте + Фуроре Супер високоефективні проти одно - та багаторічних злаків у посівах цукрових буряків. Важливою особливістю їх взаємодії є запобігання подальшому відростанню пирію повзучого.

Грамініциди нетоксичні до культурних рослин, і їх змішування не змінює селективність дії. Завдяки пригніченню грамініцидами пирію спостерігалося збільшення врожаю цукрових буряків порівняно до контролю. Найвищі показники отримані у варіантах із сумішами та Фюзіладом, Арамо в дозах 1,5 л/га. Застосування гербіцидів та їх сумішей не впливало вміст цукру у коренеплодах, який у контролі становив 17,2 %.

При вивченні фітотоксичності грамініцидів та їх сумішей до злакових бур'янів у посівах гороху встановлено, що найвищу активність до пирію має Фюзілад у всіх дозах. Найменш ефективним був Фуроре: у дозах 0,5 і 1,0 л/га його дія була незначною - лише 12-15 % зниження вмісту маси сухої речовини. І тільки при внесенні 2,0 л/га Фуроре його фітотоксичність досягала 40 %, тоді як Арамо і Фюзілад у цій же концентрації діяли в 2 рази ефективніше.

Таблиця 7

Ефективність знищення злакових бур'янів сумішами грамініцидів у посівах цукрового буряку через місяць після обробки

Варіант

2004

2005

Кількість бур'янів, шт./м2

Маса сирої речовини бур'янів, г/м2

Знищено бур'янів, %

Кількість бур'янів, шт./м2

Маса сирої речовини бур'янів, г/м2

Знищено бур'янів, %

За кількістю

За масою

За кількістю

За масою

Пирій

Однорічні злаки

Пирій

Однорічні злаки

Пирій

Однорічні злаки

Пирій

Однорічні злаки

Пирій

Однорічні злаки

Пирій

Однорічні злаки

Пирій

Однорічні злаки

Пирій

Однорічні злаки

Контроль (без обробки)

132

77

758

458

0

0

0

0

114

96

1098

574

0

0

0

0

Фюзілад Форте 0,5 л/га

116

17

179

35

18

78

76

92

74

25

252

69

35

74

77

88

Арамо 1 л/га

75

15

52

29

43

81

93

94

63

17

199

60

45

82

82

90

Фуроре Супер 1 л/га

130

59

706

170

2

23

7

63

113

50

814

174

1

23

10

70

Фюзілад Форте 0,5 +

Арамо 1,0

83

10

38

0

37

87

95

100

35

0

17

0

69

100

98

100

Фюзілад Форте 0,5 +

Фуроре Супер 1,0

91

0

35

0

31

100

95S

100

41

0

0

0

64S

100

100S

100

Фюзілад Форте 1,5 л/га

28

2

37

0

79

97

95

100

44

1

11

0

61

99

99

100

Арамо 1,5 л/га

29

3

25

0

78

96

97

100

49

2

1

0

57

98

100

100

Фуроре Супер 1,5 л/га

126

47

698

74

5

39

8

84

101

74

986

25

11

47

26

96

НІР0,05

39

17

127

72

-

29

19

173

52

-

Примітка. S - синергізм за Colby.

Застосування гербіцидів у сумішах призводило до сильнішого пригнічення пирію порівняно з їх внесенням окремо. В більшості випадків виявлена тенденція до адитивності. Встановлено синергізм у взаємодії Фуроре і Арамо та Фюзіладу і Арамо.

Грамініциди та їх суміші не проявляли токсичності до рослин гороху, їх застосування підвищувало врожайність культури.

Похожие статьи




Результати досліджень - Синергічне посилення фітотоксичної дії гербіцидів - інгібіторів ацетил-КоА-карбоксилази

Предыдущая | Следующая