Введение к работе
Актуальность проблемы. Реализация курса партии на ускорение социально-экономического развития страны неразрывно связана с интенсификацией сельскохозяйственного производства на основе широкого использования достижений научно-технического прогресса.
Решениями XXVII съезда КПСС поставлена задача—увеличить производство зерна до 250—255 млн. т. В настоящее время устойчивое наращивание объемов производства зерна может быть достигнуто путем внедрения интенсивных технологий, эффективного и сбалансированного использования удобрений и химических средств защиты растений. Во всем мире наблюдается рост применения гербицидов в посевах зерновых культур, ими обрабатывают 40—90% посевных площадей.
Специфика семеноводства зерновых такова, что воздействию гербицидов могут подвергаться 4—5 и более поколений, поэтому актуальной является задача изучения специальных вопросов, связанных с действием на защищаемые растения повторяющихся из года в год обработок. Важно также выяснить, изменится ли реакция сорта на удобрения, если несколько поколений его обрабатывалось гербицидами. Это позволит углубить теоретические представления о действии гербицидов на растения и разработать научно обоснованные приемы эффективного применения их в ряду поколений.
Гербициды, применяемые в поколениях различных культур, изучались многими учеными (Филипенко, 1957; Монствилай-те, 1961; Wabersich R., 1963; Алабушев, 1965; Абуева, 1969; Петунова, Казарина, Трофимовская, 1971; Захаренко, 1972; Либерштейн, 1973; Чесалин, Ковалева, 1976; Колесников, Казакова, 1978; Иванцов, 1984; Прищепа, 1984). Однако эти исследования были малочисленны и проводились по схемам, не позволяющим выявить различия в действии на культуру однолетних и многолетних обработок. Поэтому весьма актуальной является задача разработки новых методологических подходов к изучению пестицидов.
Основной целью данной работы являются комплексные исследования особенностей действия различных послевсходо-вых гербицидов на зерновые культуры при обработках ряда поколений. Она вытекает из необходимости изучать пестициды с экологических позиций, как новый, систематически действующий фактор среды, и потребности поиска более рациональных и безопасных приемов их использования.
Для достижений этой цели были поставлены следующие задачи:
разработать новые методологические подходы к исследованию проблемы, обеспечивающие возможность сравнивать действие гербицидов на одну и ту же репродукцию сорта при первичных (однолетних) и многолетних (3 и более поколений) обработках;
выявить особенности действия гербицидов при многолетних обработках на рост пшеницы и ячменя, накопление сухой массы в период вегетации, на величину, структуру урожая и его качество, на фракционный состав и посевные свойства семян;
сравнить реакцию пшеницы и ячменя на гербициды при однолетних и многолетних обработках по важнейшим физи-олого-биохимическим показателям;
исследовать у них динамику накопления азот- и фосфорсодержащих соединений, а также Сахаров;
определить влияние многолетних обработок гербицидами на содержание и вынос основных элементов питания у пшеницы и ячменя;
изучить действие однолетних и многолетних обработок гербицидами на пшеницу и ячмень, возделываемые при различных уровнях минерального питания, сравнить отзывчивость их на удобрения;
сопоставить поступление меченого фосфора Р32 в растения пшеницы при однолетних и многолетних обработках 2,4-Д и их последействии;
исследовать динамику метаболизма 2,4-Д в вегетативной массе пшеницы и ячменя в связи с многолетними обработками гербицидом ряда поколений;
оценить хозяйственную и экономическую эффективность многолетних обработок гербицидами по сравнению с однолетними.
Научная новизна. Благодаря проведению исследований по оригинальным, принципиально новым схемам, выявлены неизвестные ранее закономерности в действии гербицидов на защищаемую культуру. В работе впервые: 2
теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены различия в процессах обмена веществ и урожайности зерновых культур при однолетних и многолетних обработках гербицидами;
установлено, что депрессия процессов обмена веществ у растений, вызванная гербицидами, сменяется их активацией при однолетних обработках раньше, чем при многолетних;
выявлено снижение прибавок зерна от гербицидов при многолетних обработках по сравнению с однолетними, наиболее четко проявляющееся в условиях, способствующих формированию высокой урожайности сорта;
теоретически обоснована и апробирована в полевых условиях система периодического применения гербицидов в ряду поколений, позволяющая предотвратить негативные последствия многолетних обработок; показана необходимость разработки сквозных интегрированных систем по борьбе с сорняками на семенных и товарных посевах;
изучена реакция пшеницы и ячменя на минеральные удобрения при многолетних обработках гербицидами и выявлены различия в действии одно- и многолетних обработок в зависимости от уровня питания. Показано, что, регулируя уровень питания, можно уменьшить негативное действие на культуру многолетних обработок гербицидами;
установлено, что у зерновых культур послевсходовые гербициды вызывают длительные модификационные изменения и обратимые адаптационные преобразования сорта, которые вносят существенные поправки в процесс формирования урожайности нескольких поколений;
разработана гипотеза о действии гербицидов на размах фенотипической изменчивости, позволяющая прогнозировать прибавки зерна при разных схемах применения гербицидов и условиях выращивания культур;
сделано заключение о том, что в настоящее время, когда гербициды становятся экологическим фактором, ежегодно действующим на растения, эффективность их необходимо оценивать по воздействию па ряд поколений, а не на одну репродукцию сорта. Для этого предлагаются новые методологические подходы, апробированные в данной работе.
В результате исследований установлено негативное действие гербицидов на зерновые культуры при многолетних обработках ряда поколений, проявляющееся на слабозасорен-ных посевах в снижении урожайности, а на сильнозасоренных посевах — в уменьшении прибавок от гербицидов. Таким об-
разом, выявлены «скрытые» потери в урожае и эффективности гербицидов.
Показано, что исключить потери, сопровождающие многолетние обработки, можно путем перехода от системы ежегодных обработок гербицидами к обработкам через поколение. Периодические обработки ряда поколений позволяют уменьшить вдвое расход гербицидов без снижения сборов зерна.
Разработана и апробирована оригинальная схема многолетних опытов по изучению действия гербицидов, применяемых на ряде поколений. Она может быть применена и при изучении других химических веществ, используемых ежегодно (ретардантов, фунгицидов и др.).
Результаты исследований переданы Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур, в НИИСХ центральных районов Нечерноземной зоны, в НПО «Мособлсельхозхимия» для использования при разработке научно обоснованных рекомендаций по применению гербицидов в селекционных, семенных и товарных посевах.
Подготовлены «Рекомендации по изучению действия гербицидов на зерновые культуры при обработках ряда поколений» (одобрены на выездном заседании координационного совета ВАСХНИЛ по борьбе с сорной растительностью в октябре 1986 г.) и рекомендации «Особенности применения гербицидов на ряде поколений зерновых культур» (одобрены ш расширенном заседании бюро секции семеноводства и семено ведения ВАСХНИЛ, протокол № 3 от 2 июля 1987 г.).
Научная апробация результатов и публикации работы Диссертация является обобщением результатов работы авто ра за 17-летний период. Основные научные результаты не следований по теме диссертации докладывались на ежегод ных, начиная с 1975 г., научных конференциях ТСХА, на че тырех Всесоюзных совещаниях (Пущино, 1976; Омск, 1978 Пущино, 1979; Днепропетровск, 1982) и на XIV Международ ной конференции Европейского общества по мутагенам внеш ней среды (Москва, 1984).
Результаты методических разработок и научных исследс ваний нашли отражение в учебнике и практикуме по курс «Химическая защита растений» (М.: Агропромиздат, 1987; М Колос, 1983), во внутривузовских учебно-методических посс биях и в курсах, прочитанных автором студентам, преподавг телям с.-х. вузов и специалистам, обучающимся на факуль тете повышения квалификации в ТСХА, а также слушателя Всесоюзной высшей школы управления АПК.
По результатам исследований опубликовано 56 работ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 38 страницах машинописного текста, включая 92 таблицы и Э рисунка. Работа состоит из введения, восьми глав, общих вь
водов и предложений. В конце диссертации приводится список использованной литературы, включающий 547 наименований, в т. ч. 125 на иностранных языках, и приложение 44 таблицы.
