Снижение гербицидных токсикозов в севооборотах с участием картофеля

При выращивании различных сельскохозяйственных культур кроме агротехнических методов, которые остаются основными в борьбе с сорняками, довольно сложно обойтись без применения гербицидов. Вместе с тем, важно помнить, что обладая большой биологической активностью, гербициды требуют высокопрофессионального подхода при их использовании.

Валентина Демидова, научный сотрудник ФГБНУ ВНИИФ, кандидат биологических наук; 

Мария Кузнецова, заведующая отделом болезней картофеля и овощных культур ФГБНУ ВНИИФ,кандидат биологических наук

В последние годы в различных регионах России отмечаются многочисленные случаи, когда вред от применения гербицидов из-за токсического действия их на защищаемую от сорняков культуру превышает пользу. Последействие гербицида – это влияние сохранившихся остатков средства  (и его метаболитов), примененного в предшествующие годы, на состояние почвы, культурные и сорные растения. Риск последействия гербицидов определяется в основном тремя факторами: интенсивностью адсорбции, деградации и миграции (перемещения). Действие этих факторов зависит от почвенно-климатических и агротехнических условий, погоды, а также свойств самого препарата.

Особенно сильно из-за этого страдает картофель, выращиваемый в крупных и специализированных хозяйствах.

Причины токсикозов на картофеле:

1. сохранение в почве остатков токсичных для картофеля гербицидов после применения их на предшествующей по севообороту культуре;
2. нарушение правил применения «картофельных» гербицидов (метрибузина, римсульфурона, просульфокарба и др.);
3. использование опрыскивателей с остатками гербицидов в баках (при условии чувствительности картофеля к данным веществам);
4. перенос по воздуху капель гербицидов во время обработки соседних полей.

Чаще всего токсикозы, указанные в пунктах 2-4, связаны с не- соблюдением регламентов и рекомендаций по применению.

Гербицидов, которые используются во время вегетации картофеля, не так уж много. В основном это препараты из групп триазинов (метрибузин), арилоксиалканкарбоновых кислот (МЦПА), сульфонилмочевин (римсульфурон), тиокарбаматов (просульфокарб). Все эти действующие вещества селективны и не должны причинять ущерб растениям картофеля. Однако при определенных условиях картофель получает стресс. Это могут быть погодные факторы, чувствительность сортов, нарушение регламентов применения, использование некачественных продуктов и др.

Симптомы зависят от класса действующих веществ. Метрибузин вызывает ожоги и угнетение роста растений. Особенно сильно это проявляется на чувствительных сортах либо при применении в сухую погоду с дальнейшими сильными осадками (рис. 1).

Римсульфурон может вызвать пожелтение или мраморность молодых листочков картофеля. Такие симптомы очень похожи на проявление вирусной инфекции. По этой причине его применение на семенном картофеле нежелательно.

Растения картофеля очень чувствительны к гербицидам, в том числе применяемым в севообороте на других культурах. Наиболее опасными для картофеля являются гербициды, используемые на предшествующей культуре из 2 группы (ингибиторы ацетолактатсинтазы (ALS) и 4 группы (синтетические ауксины).

Гербициды группы 2 включают широко применяемые сульфонилмочевины (метсульфурон-метил, хлорсульфурон, триасульфурон и др.), а также имидазолиноны (имазетапир,  имазамокс  и  др.). Их негативное влияние на картофель   связано   с   изменением синтеза некоторых незаменимых аминокислот.           Остатки   сульфонилмочевины при определенных условиях могут сохраняться в почве и  повреждать  картофель в течение длительного времени после применения. Некоторые имидазолиноны обнаруживаются в почве в течение нескольких лет. Проявление  токсического действия указанной группы гербицидов на ботве картофеля разнообразно и зависит от сортовых       особенностей    растений. Чаще всего наблюдается эндохлороз (или пожелтение листьев), морщинистость (или мозаика) и, как правило, замедление роста (рис.2). Такие симптомы очень схожи с проявлением вирусной инфекции. Именно по этой причине на почвах с остатками гербицидов затруднены как прочистки, так и апробации полей, проводимые при производстве семенного картофеля.

Симптомы повреждения клубней этими гербицидами могут быть разными, но наиболее характерными являются продольное растрескивание клубней (часто звездчатое) и шишкообразные наросты, когда клубни похожи на попкорн (рис. 3,4).

Гербициды  группы   4   включают производные феноксиуксусной, бензойной и пиридиновой кислот. Наименее персистентными (т.е. долговремеными) из них являются производные феноксиуксусной кислоты (2,4-Д). Риск повреждения картофеля производными  бензойной   (дикамба) и пиколиновой (клопиралид, пиклорам) кислот является более высоким. Так, для проявления признаков токсического повреждения картофеля достаточно наличия в почве клопиралида в дозе, эквивалентной 0,07% от нормы применения в предыдущем году на предшествующей зерновой культуре, а при 0,7% уровне уже отмечалось существенное снижение урожая чувствительной культуры.

В отличие от сульфонилмочевины и имидазолинонов видимое повреждение картофеля дикамбой, клопиралидом и пиклорамом проявляется только на надземной части. Растения в результате деформации листовых пластинок становятся похожими на всходы папоротника (рис.5). Указанные гербициды оказывают влияние на закладку и формирование точек роста (глазков) в дочерних клубнях. Поэтому в год посадки картофеля  в почву, загрязненную остатками указанных гербицидов, обычно образуются нормальные на вид ботва и клубни, но у них нарушена программа формирования точек роста. Указанные выше симптомы проявляются в следующем году, когда  такие  клубни  используются в качестве посадочного материала. При проведении фитосанитарного мониторинга посадок картофеля мы практически ежегодно встречаем растения с вышеописанными симптомами в различных регионах России.

Вместе с тем, очень важно отличать проявление гербицидного токсикоза от признаков инфекционных заболеваний. Основным отличием гербицидного токсикоза от проявления какой-либо болезни является массовое проявление симптомов поражения на  всем поле или локально, участками, но не на единичных растениях.

При планировании посадок картофеля надо учитывать остаточное последействие гербицидов, примененных в предшествующем сезоне. Скорость разрушения действующих веществ гербицидов в почве зависит от многих факторов: количества применяемого препарата, условий сезона (температура, влажность почвы), типа почвы, количества микробиоты и т.д. Засушливые условия в год применения сульфонилмочевины, имидазолинонов, дикамбы, пиклорама и клопиралида увеличивают риски сохранения их остатков в почвах и повреждения картофеля в следующем сезоне.

Поэтому если есть сомнения в «чистоте» поля, перед высаживанием картофеля следует провести анализ почвы на остатки гербицидов или биотестирование почвы с использованием растений-индикаторов.

В свою очередь, гербициды, применяемые на картофеле, так- же могут оказать негативное влияние на последующие культуры. В связи с этим нами был проведен ряд исследований, целью которых было изучение уровня токсичности гербицида на основе метрибузина, применяемого на картофеле, на растения ярового рапса, огурца, овса и сахарной свеклы.

Определение фитотоксичности метрибузина проводили в 2018 и 2019 годах в условиях вегетационного опыта в камере теплицы при регулируемом гидротермическом режиме.

В качестве тест-растений использовали    сахарную    свеклу (с. Рамонская односемянная 9), овес (с. Аргаман  Элита),  огурец (с. Единство), яровой рапс (с. Ратник). Растения выращивали в стаканчиках диаметром 80 мм вместимостью 600 см3, заполненных взятыми образцами дерново-подзолистой почвы.

Для закладки опытов отбирали образцы почвы с поля, где гербицид не применяли (контроль), и с опытного участка, где выращивали картофель и применяли гербицид (д.в. метрибузин) в  дозе  0,5  кг/га. В оба года испытаний образцы отбирали весной, в апреле с глубины пахотного горизонта 0-25 см в 10-кратной повторности.

Условия выращивания тест- растений: температура воздуха 250C (день) и 200С (ночь); полив почвы до 60% от ПВ.

Сравнительную фитотоксичность отобранных образцов почвы, обусловленную последействием гербицида, оценивали через 28 суток после посева культур по разнице высоты и массы тест-растений.

По результатам оценки было установлено, что на исследуемых образцах почвы наблюдалось угнетение всех тест-растений в виде ослабления стебля, отставания в росте по сравнению с контролем (рис.6-9). Высота растений овса на контроле составила 25-35 см, на исследуемом варианте 20-23 см; сахарной свеклы 15-20 см (контроль), на исследуемом варианте 10-13 см; огурца 16-22 см (контроль), на ис- следуемом варианте 11-14 см; ярового рапса 12-14 см (контроль), на исследуемом варианте 10-12 см.

В среднем за 2 года снижение массы тест-растений огурца к контролю составило 70,8%; сахарной свеклы – 45,0%; овса – 44,4%; ярового рапса – 33,1% (табл.1).

Таким образом, наши исследования показали, что существует негативное последействие применяемого на картофеле метрибузина на различные сельскохозяйственные культуры: огурец, сахарную свеклу, овес, яровой рапс. С тем, чтобы снизить повреждения различных сельскохозяйственных культур остатками гербицидов в почве, необходимо выполнять целый комплекс приемов:

1. Применять минимально достаточные дозы гербицидов (смесевые препараты или баковые смеси, содержащие меньшее количество «долгоживущих» действующих веществ).
2. Перед посевом чувствительных растений проводить глубокую вспашку.
3. Применять севообороты, уменьшающие риски повреждения гербицидами сельскохозяйственных культур.
4. Использовать индикаторные растения (се- мена культур, наиболее чувствительных к данному гербициду):

• для гербицидов из группы 2 – ингибиторы ацетолактатсинтазы (ALS) (сульфонилмочевины и имидазолиноны) – сахарная свекла, рапс;
• для группы 4 – синтетические ауксины (феноксикислота (2.4D и пр.), бензойная кислота (дикамба), пиридиновая кислота (клопиралид, пиклорам) – бобы, лен;
• для группы 5 – метрибузин – огурец, овес, сахарная свекла.

5. Проводить внекорневые подкормки поврежденных растений удобрениями на основе аминокислот: например, Изабион, Аминокат и др.