Біологічні особливості застосування гербіцидів і регулятора росту рослин на посівах тритикале озимого в умовах Лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

УМАНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

УДК 632.954:631.811.98:633.19(477.46)

Біологічні особливості застосування гербіцидів і регулятора росту рослин на посівах тритикале озимого в умовах Лісостепу України

03.00.12 - фізіологія рослин

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

ПРИТУЛЯК Руслан Миколайович

УМАНЬ 2009

Дисертація є рукопис.

Робота виконана в Уманському державному аграрному університеті Міністерства аграрної політики України.

Науковий керівник доктор сільськогосподарських наук, професор, Грицаєнко Зінаїда Мартинівна, Уманський державний аграрний університет, завідувач кафедри біології.

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор ВЛАСЕНКО Микола Юхимович, Київський обласний інститут післядипломної освіти педагогічних кадрів МОН України, професор кафедри педагогіки і психології;

доктор біологічних наук ЯВОРСЬКА Вікторія Казимирівна, Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, завідувач відділу фізіології росту і розвитку рослин.

Захист відбудеться « 15 » травня 2009 р. об 11⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 74.844.02 в Уманському державному аграрному університеті за адресою: вул. Інститутська, 1, м. Умань, Черкаська обл., Україна, 20305.

З дисертацією можна ознайомитись в науковій бібліотеці Уманського державного аграрного університету за адресою: вул. Давиденка, 2, м. Умань.

Автореферат розісланий « 14 » квітня 2009 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради В.П. Карпенко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Підвищення виробництва зерна в Україні є проблемою глобального значення. Один з реальних підходів до її вирішення полягає в створенні нових сортів зернових культур з високою врожайністю і підвищеними адаптивними властивостями, у тому числі й такої цінної культури, як тритикале озиме (Сечняк Л.К., Сулима Ю.Г., 1984; Зінченко О.І. та ін.,2001; Білитюк А.П. та ін., 2004).

Набуті у тритикале цінні якості від пшениці та жита (висока продуктивність і зимостійкість, стійкість до хвороб та ін.) підкреслюють перспективність культури для широкого використання в сільськогосподарському виробництві.

Більшість створених сортів тритикале мають високий потенціал урожайності. Однак, забур'яненість посівів - один із основних факторів, який створює перешкоду для отримання високих і стійких урожаїв культури.

Науковцями доведено, що на фоні високого і середнього ступенів забур'яненості, які склалися на полях України, втрати врожаю зернових культур сягають суттєвих значень -- 4-6 ц/га і більше (Захаренко В.А., 2004; Іващенко А.А., 2007). Тому, в умовах різкого зниження рівня культури землеробства єдиним реальним, швидким і найбільш вагомим засобом боротьби з бур'янами залишаються гербіциди.

Саме гербіциди дозволяють знищити бур'яни своєчасно, завдяки чому згладжуються конкурентні відносини і, як результат, покращуються умови для росту і розвитку культури, проходження основних фізіологічних процесів у рослинах, які лежать в основі формування продуктивності посівів і якості врожаю (Жемчужин С.Г., 1980; Грицаєнко З.М., Карпенко В.П., 1998). Однак, гербіциди, як речовини високої фізіологічної активності, суттєво впливають на ферментні системи рослин, фотосинтез, дихання, транспірацію, надходження і транспортування мінеральних речовин тощо. У зв'язку з цим виникає необхідність пошуку шляхів зменшення негативної дії гербіцидів на рослини і навколишнє середовище. Одним із таких шляхів є розробка елементів технології сумісного застосування гербіцидів і регуляторів росту рослин.

Регулятори росту рослин, як біологічно активні речовини, дозволяють у повній мірі реалізувати сортовий потенціал і створюють реальні передумови для зниження норм використання препаратів і зменшення їх негативного впливу на навколишнє середовище. Однак, питання сумісного застосування гербіцидів з регуляторами росту рослин і механізм їх дії на рослини тритикале, бур'яни і грунт є не вивченими, що й обумовило вибір теми дисертаційної роботи і визначило основні напрями досліджень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційна робота є складовою частиною теми досліджень кафедри біології Уманського державного аграрного університету „Розробка науково обгрунтованих новітніх технологій виробництва екологічно чистої продукції рослинництва з мінімальним пестицидним навантаженням у сівозміні” (номер державної реєстрації 0105U00560), що входить у програму наукових досліджень Уманського державного аграрного університету „Оптимальне використання природного і ресурсного потенціалу агроекосистем Правобережного Лісостепу України” (номер державної реєстрації 0101U004495).

Мета і завдання дослідження. Основною метою роботи було вивчити дію різних норм гербіцидів Пріми і Пуми супер, внесених роздільно та разом із РРР Біоланом, на фізіолого-біохімічні процеси в рослинах тритикале озимого і біологічні процеси в ґрунті та розробити і впровадити у виробництво науково обгрунтовані заходи із застосування гербіцидів і РРР, які б забезпечували формування високого врожаю тритикале озимого при максимально можливому зменшенні хімічного пресу на навколишнє середовище.

Відповідно до поставленої мети передбачалось вирішити наступні завдання:

Ш дослідити дію гербіцидів Пріми і Пуми супер та РРР Біолану, внесених окремо і сумісно, на:

- динаміку ростових процесів тритикале озимого;

- формування фотоактивної асиміляційної поверхні;

- анатомічну структуру листкового апарату;

- динаміку накопичення хлорофілів;

- активність основних ферментів класу оксидоредуктаз;

- фотосинтетичну продуктивність посівів;

Ш дослідити вплив препаратів на мікробіологічні процеси в ґрунті ризосфери тритикале озимого:

- загальну кількість ризосферних бактерій і мікроскопічних грибів;

- кількість основних еколого-трофічних груп мікроорганізмів і асоціативних фіксаторів азоту роду Azotobacter;

Ш визначити видовий склад бур'янів, особливості забур'янення посівів тритикале озимого, залежно від застосування різних видів і норм гербіцидів, внесених роздільно й разом із РРР;

Ш вивчити дію досліджуваних препаратів на формування урожаю тритикале озимого і його якості;

Ш дати агроекономічну й енергетичну оцінку ефективності застосування різних видів і норм гербіцидів, внесених окремо й разом із РРР Біоланом в посівах тритикале озимого, та науково обгрунтувати комплексні, екологічно безпечні заходи їх використання.

Об'єкт дослідження - фізіолого-біохімічні процеси в рослинах тритикале озимого і мікробіологічні процеси в ґрунті за використання гербіцидів Пріми, Пуми супер і РРР Біолану.

Предмет дослідження - сорт тритикале озимого Гарне, гербіциди Пріма та Пума супер і РРР Біолан. тритикале озимий гербіцид бур'ян

Методи дослідження - польовий та лабораторний методи - для фізіологічних, біохімічних і мікробіологічних аналізів; математично-статистичний метод - для оцінки достовірності отриманих результатів; економіко-математичний метод - для встановлення економічної та енергетичної ефективності застосування препаратів.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах Лісостепу України досліджено дію гербіцидів Пріми та Пуми супер і РРР Біолану при різних способах застосування (роздільно і в сумішах) на основні біологічні процеси в рослинах і ґрунті (динаміку ростових процесів, формування фотоактивної асиміляційної поверхні та її анатомічної структури, динаміку накопичення хлорофілу, активність основних ферментів класу оксидоредуктаз, фотосинтетичну продуктивність посівів, загальну кількість ризосферних бактерій і мікроскопічних грибів, основних еколого-трофічних груп мікроорганізмів і асоціативних фіксаторів азоту). На основі виконаних досліджень розроблені науково обгрунтовані, екологічно безпечні заходи із застосування гербіцидів Пріми та Пуми супер без РРР і сумісно з Біоланом, при якій підвищується урожайність культури, покращується якість зерна і зменшується негативний вплив гербіцидів на навколишнє середовище за високих економічних показників.

Практичне значення одержаних результатів. Сільськогосподарському виробництву рекомендована науково обгрунтована технологія застосування гербіцидів Пріми та Пуми супер з регулятором росту рослин Біоланом, яка пройшла виробничу перевірку в СФГ „Крим'яне” Уманського району Черкаської області та ТОВ „Надія” Тальнівського району Черкаської області на площі 108 га з високим економічним ефектом.

Особистий внесок здобувача. Полягає в аналізі вітчизняної та зарубіжної наукової літератури, визначенні напрямів наукових досліджень, виконанні польових і лабораторних досліджень, узагальненні результатів досліджень, проведенні їх систематизації, формулюванні основних положеннь дисертаційної роботи, висновків та рекомендацій виробництву, написанні статтей, підготовці дисертації і автореферату до друку, впровадженні результатів досліджень у виробництво.

Апробація результатів досліджень. Результати досліджень доповідались і обговорювались на засіданнях кафедри біології Уманського державного аграрного університету та проблемної наукової лабораторії Мінагрополітики України з вивчення дії гербіцидів і біостимуляторів росту в посівах сільськогосподарських культур (2005-2007); на ІІ Міжнародній конференції „Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти” (м. Львів, 2007); на Всеукраїнських конференціях молодих вчених (м. Умань, 2006, 2007, 2008); на науково-практичній конференції молодих учених ”Екологічні проблеми сільськогосподарського виробництва” (м. Київ, 2007); на Міжнародній науковій конференції „Стан, проблеми та перспективи адаптивного землеробства в геоінформаційному просторі”(м. Херсон, 2007); на Міжнародній науковій конференції „Основи формування продуктивності сільськогосподарських культур за інтенсивних технологій вирощування” (м. Умань, 2008); на Міжнародній науково-практичній конференції „Актуальні проблеми сучасної сільськогосподарської галузі” ( м. Миколаїв, 2008); на Всеукраїській науково-практичній конференції „Сучасні наукові досягнення - 2008” (м. Миколаїв, 2008).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано десять наукових праць, з яких п'ять у виданнях, що затверджені ВАК України як фахові.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 130 сторінках комп'ютерного набору, ілюстрована 30 таблицями та 19 рисунками і складається з вступу, шести розділів, висновків, пропозицій виробництву та додатків на 40 сторінках. Список використаних джерел нараховує 280 найменувань, в тому числі 22 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

У розділі подано аналіз наукових джерел вітчизняних і зарубіжних авторів з вивчення впливу гербіцидів різних хімічних класів і рістрегулюючих речовин, внесених окремо і в сумішах, на фізіолого-біохімічні процеси в рослинах сільськогосподарських культур, у тому числі в тритикале озимому, і на мікробіологічні процеси в грунті; наведено вплив гербіцидів і їх сумішей з РРР на забур'яненість посівів, формування врожаю, його якість і економічну ефективність.

На підставі аналізу наукової літератури показана подальша необхідність досліджень закономірностей дії гербіцидів залежно від норм і способів застосування (без і сумісно з регуляторами росту рослин) та грунтово-кліматичних умов, на рослини тритикале озимого, що й визначило основні напрями досліджень за темою дисертаційної роботи.

МІСЦЕ, УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Досліди з вивчення впливу гербіцидів Пріми та Пуми супер, внесених роздільно й разом з РРР Біоланом, на фізіолого-біохімічні процеси в рослинах тритикале озимого і мікробіологічну активність грунту проводили на дослідному полі Уманського державного аграрного університету, розташованого в Маньківському природно-сільськогосподарському районі Середньо-Дніпровсько-Бугзького округу Лісостепової Правобережної провінції України впродовж 2005-2007 років.

Метеорологічні умови в роки проведення польових досліджень були досить різними, що є характерним для даного регіону.

2005, 2006 роки були відносно вологими, хоча за кількістю опадів в період виходу тритикале озимого в трубку, формування, наливу та дозрівання зерна були відмічені розбіжності. 2007-й рік відрізнявся надзвичайно сухою та жаркою погодою. За травень - червень випало лише 41,8 мм опадів, що негативно вплинуло на ріст та розвиток тритикале і в кінцевому результаті призвело до зниження урожайності культури.

Ґрунтовий покрив дослідних ділянок - чорнозем опідзолений малогумусний важкосуглинковий на лесах з вмістом в орному шарі гумусу (3,20 - 3,31%), рухомого фосфору і калію за Чиріковим відповідно 110-120 і 80-90 мг/кг, легкогідролізованого азоту (за Корнфілдом) - 100-110 мг/кг, РН сольової суспензії - 5,6-5,8, гідролітична кислотність - 28-32 мг-екв. на 1 кг ґрунту.

Схема досліду включала такі варіанти: без препаратів і ручних прополювань (контроль I), без препаратів + ручні прополювання (контроль II), РРР Біолан (Агроемістим-екстра) 10 мл/га, Пріма, с.е. - (флорасулам 6,25 г/л + складний етилгексиновий ефір 2,4 Д, 452,2 г/л) у нормах 0,4; 0,6; 0,8 і 1,0 л/га, Пума супер, м.в.е. (феноксапроп-п-етил, 69 г/л + антидот) у нормах 0,8; 1,0; 1,2 і 1,4 л/га, а також Пріма і Пума супер в тих же нормах сумісно з Біоланом у нормі 10 мл/га.

Загальна площа дослідних ділянок становила 90 м², облікових - 60 м². Повторність досліду - триразова з рендомізованим розміщенням варіантів.

Технологія вирощування тритикале озимого в дослідах була загальноприйнята для Лісостепу України. Сорт тритикале озимого Гарне висівали нормою 220 кг/га. Внесення гербіцидів Пріми та Пуми супер і регулятора росту рослин Біолан виконували весною і суміщали в часі та поєднували в єдиному технологічному процесі - обприскуванні посівів у фазі повного кущіння культури, згідно схеми досліду. Збирання врожаю проводили суцільним способом комбайнами “Нива” і “Сампо-500”.

В дослідах вивчали: висоту рослин - вимірюванням 100 типових рослин у варіанті (Єщенко В. О. та ін., 2005); масу рослин - гравіметричним методом за К. М. Векірчик (1984); площу листкової поверхні рослин - методом висічок (Грицаєнко З. М. та ін., 2003); вміст зелених пігментів - за Д. П. Вікторовим (1983); активність окисно-відновних ферментів (каталази, пероксидази, поліфенолоксидази) - за Х. М. Починком (1984); анатомічну будову листкового апарату (Грицаєнко З. М. та ін., 2003); чисту продуктивність фотосинтезу (Ничипорович О. О., 1956); загальну чисельність у ризосфері мікроорганізмів та окремих їх видів (Федоров М. В. (1957); Методы почвенной микробиологии под ред. Д. Г. Звягинцева (1991); Е. З. Теппер та ін., (1979); забур'яненість посівів тритикале - за кількістю і масою на 1 м² в дев'ятиразовому повторенні у варіанті (Єщенко В. О. та ін., 2005).

Оцінку якості зерна виконували за ДСТУ 4762: 2007. Вміст білка і клейковини в зерні визначали за методикою, викладеною З. М. Грицаєнко та ін. (2003). Енергію проростання і схожість зерна визначали на 3-й і 5-й день після посіву в лабораторних умовах по 50 штук зерен у 6-ти кратному повторенні на варіанті.

Економічну ефективність застосування гербіцидів і РРР визначали за загальноприйнятими методиками на основі діючих нормативів.

Математичну обробку даних виконували за методикою, описаною В. О. Єщенком та ін. (2005).

ФІЗІОЛОГО-БІОХІМІЧНІ ПРОЦЕСИ В РОСЛИНАХ ТРИТИКАЛЕ ОЗИМОГО ПРИ ЗАСТОСУВАННІ РІЗНИХ НОРМ ГЕРБІЦИДІВ ПРІМИ І ПУМИ СУПЕР БЕЗ І СУМІСНО З РЕГУЛЯТОРОМ РОСТУ РОСЛИН БІОЛАНОМ

Динаміка ростових процесів. Встановлено, що за внесення гербіцидів Пріми, Пуми супер і РРР Біолану висота рослин тритикале озимого і їх наземна біомаса значно збільшуються. Однак, найвищі показники формуються за використання в посівах гербіцидів Пріми в нормі 0,8 л/га та Пуми супер у нормі 1,2 л/га. Так, у фазу виколошування висота рослин перевищувала контроль без препаратів і ручних прополювань на 8,1 і 4,6 %, а їх біомаса - на 18,5 та 12,1 % відповідно до норм препаратів. При дії тих же норм гербіцидів, сумісно з регулятором росту рослин Біоланом, висота рослин тритикале озимого перевищувала контроль без препаратів і ручних прополювань на 17,5 і 9,1 %, а їх біомаса - на 29,1 і 20,0 % відповідно до норм препаратів. Аналогічна залежність відмічалась і у фазу молочної стиглості зерна тритикале озимого.

Вплив гербіцидів на підвищення активності росту рослин і накопичення біомаси тритикале озимого можна пояснити тим, що у варіантах досліду, де застосовували гербіциди, знищувалась значна кількість бур'янів, що в свою чергу попереджало виніс поживних речовин і води з ґрунту, а звідси створювались більш сприятливі умови для росту рослин. Крім того, у варіантах із застосуванням РРР проявлявся стимулюючий вплив препарату на фізіолого-біохімічні процеси, що також сприяло більш інтенсивному росту рослин, ніж у варіантах без РРР.

Формування асиміляційної поверхні тритикале озимого. Вважається, що створення врожаю в результаті фотосинтетичної діяльності рослин у посівах визначається розмірами асиміляційної поверхні листків, яка в значній мірі коливається залежно від кліматичних та агротехнічних факторів. Нами встановлено, що найбільш активно наростала листкова поверхня тритикале озимого за внесення 0,8 л/га Пріми та 1,2 л/га Пуми супер, що у фазу виколошування рослин перевищувало контроль без препаратів і ручних прополювань відповідно на 11,2 і 8,0 %. Застосування гербіцидів сумісно з регулятором росту рослин Біоланом сприяло більш активному формуванню площі фотосинтетичного апарату тритикале озимого. Однак, найбільш інтенсивний ріст листкової поверхні відбувався за внесення Пріми в нормі 0,8 л/га та Пуми супер в нормі 1,2 л/га, що відповідно перевищувало контроль І на 18,7 і 13,8 % відповідно до препаратів і їх норм (табл. 1). Під час проходження інших фаз росту і розвитку тритикале озимого залежність формування площі листкової поверхні рослин від норм та способів застосування препаратів зберігалася.

Вміст хлорофілу (а+в) в листках тритикале озимого. Фотосинтетична продуктивність рослин в значній мірі визначається рівнем накопичення в асимілюючих органах пластидних пігментів. Вміст пігментів є важливою фізіологічною характеристикою листка, цілої рослини і взагалі рослинного угруповання. Нашими дослідженнями встановлено, що найвищим вміст хлорофілів у фазу виколошування рослин тритикале озимого був за внесення Пріми (0,8 л/га) та Пуми супер (1,2 л/га) без регулятора росту рослин Біолану, що становило 1,506 і 1,433 % у 2005 році (проти контролю І в 1,311 %) та 1,681 і 1,674 % - у 2006 році (проти контролю І в 1,636 %) і 1,232 та 1,180 % - у 2007 році (проти контролю І в 1,112 %) відповідно до норм препаратів. Сумісна дія гербіцидів і РРР сприяла більш інтенсивному накопиченню хлорофілу. Так, найвищий їх вміст спостерігався у варіантах досліду із сумісним застосуванням Пріми в нормі 0,8 л/га та Пуми супер у нормі 1,2 л/га сумісно з Біоланом, що складало 1,563 і 1,538 % на суху речовину у 2005 році (проти контролю І в 1,311 %) та 1,694 і 1,684 % - у 2006 році (проти контролю І в 1,636 %) і 1,283 і 1,247 % - у 2007 році (проти контролю І в 1,112 %) відповідно до препаратів і їх норм (табл. 1).

Ці дані свідчать про позитивний вплив РРР Біолану на рослини озимого тритикале, під впливом якого активізується наростання площі листкового апарату і значно продовжується період його функціональної активності.

Фотосинтетична продуктивність посівів. Одним із важливих фізіологічних показників, який в значній мірі характеризує продуктивність рослин і визначає ефективність агротехнічних заходів щодо вирощування культури, є чиста продуктивність фотосинтезу (ЧПФ). Нами встановлено, що показник ЧПФ у варіантах досліду був різним і залежав від норм та способів застосування препаратів (табл. 1). Так, при застосуванні гербіцидів без Біолану продуктивність фотосинтезу у фазу виколошування перевищувала контроль І майже в однаковій мірі при всіх нормах застосування препаратів. При сумісній дії гербіцидів з регулятором росту рослин Біоланом, найвищі показники ЧПФ формувались при застосуванні Пріми 0,8 л/га та Пуми супер 1,2 л/га, що у 2006 році становило 8,70 по Прімі та 8,43 по Пумі супер при контролі І - 7,90 г/м² за добу, що узгоджується з показниками найвищої фізіолого-біохімічної активності у цих варіантах досліду. Аналогічні результати ЧПФ були одержані нами і в 2005 та 2007 рр.

Анатомічна будова листкового апарату. Продуктивність посівів сільськогосподарських культур, у т.ч. й тритикале озимого, знаходиться в прямій залежності від площі листкового апарату, яка формується залежно від особливостей анатомічної будови. Тому, вивчаючи дію фізіологічно-активних речовин на рослини, важливо знати, як вони впливають на анатомічну структуру окремих органів і тканин, оскільки провідна система і продиховий апарат безпосередньо пов'язані із забезпеченням рослин водою і поживними речовинами і від того, наскільки,

Таблиця 1

Фізіолого-біохімічні показники в рослинах тритикале озимого в фазу виколошування за дії гербіцидів Пріми, Пуми супер і РРР Біолану

Таблиця 2

Активність окисно-відновних ферментів у рослинах тритикале озимого за дії гербіцидів Пріми, Пуми супер і РРР Біолану (фаза виходу в трубку)

буде порушена анатомічна будова рослин, залежатиме рівень їх життєдіяльності, активність обміну речовин, ростові процеси та формування продуктивності посівів. У результаті проведених досліджень нами встановлено, що гербіциди Пріма і Пума супер, внесені роздільно і разом з регулятором росту рослин Біоланом, значно впливають на формування анатомічної будови епідермісу листкового апарату тритикале озимого, що виражається у зміні кількості клітин і продихів на одиниці поверхні листка та їх розмірів. При цьому характер змін залежить від виду і норм внесених гербіцидів. Зокрема, якщо при застосуванні в посівах тритикале озимого гербіциду Пріми в нормах 0,4; 0,6 і 0,8 л/га середня площа клітини епідермісу складала відповідно нормам препарату 6596,2; 6468,6 і 6359,1 мкм², то в контролі І цей показник становив 6832,3 мкм². При застосуванні Пріми в тих же нормах сумісно з регулятором росту рослин Біоланом, кількість клітин на одиниці поверхні листка зменшувалась, але при цьому збільшувались їх розміри.

Неоднакова була дія різних норм гербіцидів Пріми і Пуми супер на формування продихового апарату листків тритикале озимого. Так, незначне зменшення кількості продихів спостерігалось у варіантах досліду із сумісним внесенням гербіцидів з РРР Біоланом, але при цьому збільшувалась довжина продихової щілини. За використання підвищених норм препаратів (Пріма 1,0 л/га, Пума супер 1,4 л/га) кількість клітин на одиниці поверхні листка суттєво збільшувалась, що свідчить про формування листкового апарату ксероморфного типу. За використання в посівах тритикале озимого гербіцидів Пріми в нормі 0,8 л/га та Пуми супер у нормі 1,2 л/га сумісно з РРР Біоланом формувався листковий апарат мезоморфного типу, що свідчить про створення найбільш сприятливих умов для росту і розвитку рослин.

Активність окисно-відновних ферментів. У зв'язку з широким застосуванням РРР і гербіцидів у сільськогосподарському виробництві великого значення набуває вивчення механізму дії цих сполук на рослинні організми. Так, сучасні гербіциди здатні швидко проникати як в бур'яни, так і в культурні рослини, що на початкових етапах їх дії спричиняє зміну активності ферментних систем. У результаті проведених досліджень встановлено, що при внесенні гербіцидів Пріми та Пуми супер без і сумісно з РРР Біоланом активність каталази, пероксидази і поліфенолоксидази у всіх варіантах досліду в порівнянні з контролем I значно зростала (табл. 2).

За підвищених норм гербіцидів Пріми 1,0 л/га і Пуми супер 1,4 л/га активність ферментів, у порівнянні з попередніми нормами, дещо зменшувалась. У той же час, найвища активність каталази, пероксидази, поліферолоксидази, була відмічена у варіантах досліду, де гербіциди застосовували сумісно з РРР Біоланом, що може свідчити про підвищення рівня детоксикаційних процесів у рослинному організмі, направлених на метаболізм ксенобіотиків та ліквідацію шкідливих для рослин продуктів метаболізму.

МІКРОБІОЛОГІЧНА АКТИВНІСТЬ ГРУНТУ В РИЗОСФЕРІ ТРИТИКАЛЕ ОЗИМОГО ЗА ДІЇ ПРІМИ, ПУМИ СУПЕР І БІОЛАНУ

Загальна кількість бактерій і мікроскопічних грибів. У процесі життєдіяльності рослин їх коренева система вступає в контакт з ґрунтовими мікроорганізмами. Рослина разом із ґрунтом та мікроорганізмами утворює складне угруповання, від направленості діяльності якого залежить продуктивність вирощуваних сільськогосподарських культур. Нами встановлено, що за дії гербіцидів Пріми (0,8 л/га) та Пуми супер (1,2 л/га) ґрунтова мікрофлора розвивається більш інтенсивно, ніж при дії інших норм гербіцидів. У цих варіантах досліду загальна кількість мікроорганізмів збільшувалась на 12,1 і 7,9 % відповідно до гербіцидів та їх норм, у порівнянні з контролем І. При сумісній дії гербіцидів з РРР Біоланом найбільша кількість мікроорганізмів у ризосфері тритикале озимого була у варіанті досліду Пріма 0,8 л/га та Пума супер 1,2 л/га, що складало 19,1 і 12,9 % відповідно до гербіцидів і їх норм. При нормах Пріми 1,0 л/га і Пуми супер 1,4 л/га, внесених без Біолану, загальна кількість мікроорганізмів, у порівняні з іншими нормами цих препаратів, зменшувалась. Подібна залежність у варіантах досліду спостерігалась з чисельністю мікроміцетів.

Чисельність еколого-трофічних груп мікроорганізмів. Виявлено, що чутливими до дії досліджуваних гербіцидів були безспорові форми бактерій - нітрифікатори І і ІІ фази нітрифікації, чисельність яких в початковий період дії препаратів знижувалась. Менш негативною на ці групи бактерій була дія сумішей гербіцидів із Біоланом. Малочутливими до дії препаратів були амоніфікуючі та целюлозоруйнівні бактерії. Їх чисельність навіть при підвищених нормах гербіцидів перевищувала контроль І на 9,0 -18,6 %.

Azotobacter у грунті ризосфери тритикале озимого. Встановлено, що застосування Пріми та Пуми супер без РРР Біолану на 10-й день після внесення призводило до часткового пригнічення розвитку азотобактера. За використання сумішей гербіцидів з Біоланом спостерігалося зниження негативного впливу препаратів на ріст цих бактерій. На 25-й день після внесення препаратів ріст азотобактера у всіх варіантах досліду повністю відновлювався, за виключенням варіантів, де Пріма і Пума супер вносились у підвищених нормах (відповідно 1,0 і 1,4 л/га) (рис. 1).

ЗАБУРґЯНЕНІСТЬ ПОСІВІВ ТРИТИКАЛЕ ОЗИМОГО ЗА ВНЕСЕННЯ ГЕРБІЦИДІВ ПРІМИ І ПУМИ СУПЕР РОЗДІЛЬНО Й РАЗОМ ІЗ РЕГУЛЯТОРОМ РОСТУ РОСЛИН БІОЛАНОМ

У результаті проведених фітосанітарних обстежень встановлено, що в роки досліджень в посівах тритикале озимого переважав змішаний характер забур'янення (дводольні - зірочник середній (Stellaria media (L.) Vill), фіалка польова (Viola arvensis Murr.), грицики польові (Capsеlla bursa-pastoris (L.)

Medicus), талабан польовий (Thlaspi arvense L.), редька дика (Raphanus raphanistrum L.), гірчиця польова (Sinapis arvensis L.), осот жовтий (Sonchus arvensis L.), осот рожевий (Cirsium arvense (L.) Scop.), підмаренник чіпкий (Gallium aparine L.), злакові - вівсюг звичайний (Avena fatua L.) та інші злакові види. При вивчені дії гербіцидів і РРР на забур'яненість посівів тритикале озимого встановлено, що на 25-й день після внесення препаратів найбільше бурґянів нараховувалось у контролі І (без застосування препаратів і ручних прополювань) у 2005 році - 50,3 шт./м² та в 2006 році - 34,8 шт./м², найменша - 23,2 шт./м² - у 2007 році, що повґязано з дефіцитом вологи в грунті, яка виступила лімітуючим фактором і обмежила ріст і розвиток бур'янів у посівах тритикале. У варіантах досліду із застосуванням гербіцидів Пріми і Пуми супер, внесених як роздільно, так і сумісно з РРР Біоланом, дія препаратів на забур'яненість посівів залежала від видового складу бур'янів, їх кількості та виду внесеного гербіциду і складу бакової суміші. Так, у 2005 році суттєве знищення бур'янів було відмічене в посівах тритикале за використання гербіциду Пріми в нормах 0,4; 0,6; 0,8 і 1,0 л/га сумісно з РРР Біоланом, що складало відповідно до норм препарату за кількістю - 49,3; 73,8; 91,8 і 96,0%, за масою - 39,9; 74,5; 92,5 і 96,7% до контролю. За використання в посівах тритикале протизлакового гербіциду Пума супер у нормах 0,8; 1,0; 1,2 і 1,4 л/га забур'яненість посівів у 2005 році через 25 днів після внесення препаратів складала відповідно до норм - 39,4; 27,1; 20,4 і 16,9 шт./м², що відповідало знищенню бур'янів за кількістю - 21,7; 46,1; 59,4 і 66,4 %, за масою - відповідно 11,6; 29,4; 36,4 і 46,9 %. За внесення Пуми супер сумісно з РРР Біоланом забур'яненість посівів знижувалась більш суттєво, ніж при використанні Пуми супер без Біолану, і складала у 2005 році в середньому за кількістю від 26,0 до 67,4 %, за масою від 17,5 до 41,2 %. Підвищення кількості знищених бур'янів за використання гербіцидів сумісно з РРР свідчить про підсилення конкурентної здатності рослин тритикале озимого до бур'янів за рахунок активізації проходження в них фізіолого-біохімічних процесів, які, в свою чергу, зумовлюють формування більш потужної наземної біомаси і площі листкового апарату посівів.

У 2006 та 2007 роках спостерігалась аналогічна залежність в знищенні бур'янів у посівах тритикале озимого.

УРОЖАЙНІСТЬ І ЯКІСТЬ ЗЕРНА, ЕКОНОМІЧНА ТА ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ ГЕРБІЦИДІВ ПРІМИ І ПУМИ СУПЕР БЕЗ РЕГУЛЯТОРА РОСТУ РОСЛИН І СУМІСНО З БІОЛАНОМ У ПОСІВАХ ТРИТИКАЛЕ ОЗИМОГО

Урожайність і якість зерна. Встановлено, що досліджувані нами препарати сприяли підвищенню врожайності зерна тритикале озимого. Однак, величина приросту врожаю залежала як від норми, так і від способу застосування препарату (рис. 2-4). Відповідно до років досліджень найбільша прибавка врожаю тритикале одержана у варіантах досліду, де гербіциди застосовували в сумішах з РРР. Зокрема, найвищий врожай зерна формувався у варіантах Пріма 0,8 л/га та Пума супер 1,2 л/га сумісно з Біоланом, що у 2005 р. складало відповідно до гербіцидів 70,1 і 66,3 ц/га при НІР₀₅ 2,43, у 2006 р. - 74,9 і 71,6 ц/га при НІР₀₅ 2,94 і менш сприятливому за погодніми умовами 2007 р. - 39,5 і 37,5 ц/га при НІР₀₅ 2,33.

Рис. 2-4 Урожайність зерна тритикале озимого при застосуванні різних норм гербіцидів Пріми та Пуми супер, внесених без і сумісно з регулятором росту рослин Біоланом: 1 - Без препаратів і ручних прополювань (контроль I); 2 - Без препаратів + ручні прополювання (контроль II); 3 - Біолан 10 мл/га; 4 - Пріма 0,4 л/га; 5 - Пріма 0,6 л/га; 6 - Пріма 0,8 л/га; 7 - Пріма 1,0 л/га; 8 - Пума супер 0,8 л/га; 9 - Пума супер 1,0 л/га; 10 - Пума супер 1,2 л/га; 11 - Пума супер 1,4 л/га; 12 - Пріма 0,4 л/га + Біолан 10 мл/га; 13 - Пріма 0,6 л/га + Біолан 10 мл/га; 14 - Пріма 0,8 л/га + Біолан 10 мл/га; 15 - Пріма 1,0 л/га + Біолан 10 мл/га; 16 - Пума супер 0,8 л/га + Біолан 10 мл/га; 17 - Пума супер 1,0 л/га + Біолан 10 мл/га; 18 - Пума супер 1,2 л/га + Біолан 10 мл/га; 19 - Пума супер 1,4 л/га + Біолан 10 мл/га

Різним був вплив досліджуваних препаратів на фізичні й хімічні показники якості зерна тритикале. Так, при застосуванні Пріми в нормі 0,8 л/га маса 1000 зерен в середньму за три роки становила 53,5 г, що на 2,0 г перевищувало контроль І, а натура зерна - 730,0 г/л, що на 7,6 г було вищим від контролю І. Аналогічні результати, отримані при застосуванні Пуми супер у нормі 1,2 л/га, де маса 1000 зерен складала - 52,9 г, тобто на 1,4 г вище контролю, а натура зерна - 728,2 г/л, що перевищувало контроль без препаратів та ручних прополювань на 5,8 г.

Сумісне застосування гербіциду Пріми з Біоланом більш позитивно впливало на формування якості зерна тритикале озимого, в порівнянні з варіантами де гербіциди вносили без Біолану.

Дещо нижчі показники якості урожаю були отримані при застосуванні суміші Пуми супер з Біоланом, хоча вони були вищі, ніж при внесенні одного гербіциду. Так, при дії 1,2 л/га Пуми супер у суміші з Біоланом маса 1000 зерен становила 53,6 г, а натура - 730,5 г/л проти 51,5 г та 722,4 г/л відповідно до контролю, де не застосовували препаратів і ручних прополювань.

Встановлено, що залежно від виду гербіцидів і дії регулятора росту рослин у зерні тритикале озимого накопичувалась різна кількість білка і клейковини. Так, при застосуванні Пріми вміст білка в зерні був найвищим у варіанті досліду із нормою 0,8 л/га препарату що становило 14,7% при 13,6% в контролі І, а при застосуванні Пуми супер в нормі 1,2 л/га препарату, вміст білка складав 14,8 %.

В цих варіантах досліду відмічено зростання в зерні вмісту клейковини та підвищення посівних якостей насіння.

Економічна та енергетична ефективність. У результаті проведеної економічної оцінки застосування препаратів встановлено, що найбільш економічно вигідним є застосування гербіциду Пріми в нормі 0,8 л/га сумісно з РРР Біоланом, що забезпечує одержання найвищого додаткового прибутку в розмірі 641,5 грн/га (табл. 3) при рентабельності 216,7 % та окупності додаткових витрат в 6,5 рази. При застосуванні гербіциду Пума супер в посівах тритикале найвищі економічні показники формувались при нормі внесення препарату 1,2 л/га в суміші з Біоланом.

У дисертації наведено нове вирішення наукового питання, яке полягає у вивченні дії гербіцидів Пріми та Пуми супер, внесених роздільно і разом з регулятором росту рослин Біоланом, на фізіолого-біохімічні процеси в рослинах тритикале озимого (формування висоти, біомаси і площі листкового апарату, анатомічну структуру листків, вміст органічних речовин, хлорофілу, активність ферментів класу оксидоредуктаз - каталази, пероксидази, поліфенолоксидази, фотосинтетичну продуктивність посівів та ін.) і мікробіологічні процеси в ґрунті та встановленні закономірностей формування продуктивності посівів і якості врожаю, залежно від ступеня впливу препаратів на культурні рослини і бур'яни.

1. Застосування гербіцидів Пріми і Пуми супер, внесених без регулятора росту рослин і в бакових сумішах із Біоланом, сприяє покращенню ростових процесів рослин тритикале озимого. Найбільша висота рослин формується при внесенні гербіцидів Пріми та Пуми супер сумісно із Біоланом, що забезпечує перевищення контролю І у фазу виколошування відповідно на 5,1-17,5% і свідчить про створення в посівах сприятливих умов для проходження фізіолого-біохімічних процесів за рахунок покращення загального фітосанітарного стану посівів (знищуються бур'яни) і стимулюючої дії на рослини РРР Біолану.

2. Гербіциди Пріма та Пума супер, внесені без регулятора росту рослин і сумісно з Біоланом, позитивно впливають на формування рослинами тритикале озимого біомаси і площі листкової поверхні. Найбільший приріст вегетативної маси та площі листків формується за використання в посівах гербіциду Пріми в нормі 0,8 л/га та Пуми супер у нормі 1,2 л/га, внесених сумісно з Біоланом у нормі 10 мл/га.

3. Під дією гербіцидів Пріми, Пуми супер і регулятора росту рослин Біолану в анатомічній структурі епідермісу листкового апарату тритикале озимого відбуваються суттєві зміни. Зокрема, за дії гербіцидів Пріми і Пуми супер без регулятора росту рослин кількість клітин епідермісу на одиниці поверхні листка збільшується, а їх площа - зменшується. За сумісного внесення гербіцидів з регулятором росту рослин Біоланом відмічається зворотня тенденція - кількісь клітин на одиниці поверхні листка зменшується, а їх площа при цьому збільшується, що свідчить про формування мезоморфного типу листкового апарату. За внесення підвищених норм гербіцидів Пріми (1,2 л/га) та Пуми супер (1,4 л/га) без регулятора росту рослин Біолану, в анатомічній структурі листка тритикале озимого проявляються ознаки ксерофітності (зменшується розмір клітин і їх площа), що є ознакою початкового негативного впливу даних норм гербіцидів на ростові процеси тритикале озимого.

4. При застосуванні гербіцидів Пріми та Пуми супер у посівах тритикале озимого відмічається зростання вмісту в листках рослин хлорофілів. Найвищий вміст хлорофілу спостерігається при внесенні гербіциду Пріми в нормі 0,8 л/га та Пуми супер у нормі 1,2 л/га сумісно з Біоланом, що в 2006 році у фазу виколошування рослин перевищувало контроль на 3,5% і 2,9%.

5. Гербіциди Пріма і Пума супер, як фізіологічно-активні речовини, в значній мірі впливають на процеси метаболізму у рослинах озимого тритикале. Під їх дією активність ферментів каталази, пероксидази і поліфенолоксидази в фазу виколошування і молочної стиглості зерна значно зростає. Внесення гербіцидів Пріми (0,4-0,8 л/га) і Пуми супер (0,8-1,2 л/га) сумісно з регулятором росту рослин Біоланом підсилює проходження процесів окисно-відновного характеру, що сприяє підвищенню обмінних процесів у рослинах і рівня їх життєдіяльності в цілому.

6. Застосовувані гербіциди і регулятор росту рослин в значній мірі впливають на фотосинтетичну продуктивність посівів озимого тритикале. Найвищі показники чистої продуктивності фотосинтезу відмічаються при внесенні в посівах тритикале озимого Пріми у нормі 0,8 л/га та Пуми супер у нормі 1,2 л/га сумісно з Біоланом, що складає в середньому 7,66 та 7,44 г/мІ за добу при 6,91 г/мІ за добу в контролі.

7. За сумісного застосування препаратів Пріми і Пуми супер з Біоланом ризосферна мікрофлора розвивається більш активно, ніж при дії самих гербіцидів. Значну чутливість...