Wpływ nawozów na usuwanie uszkodzeń roślin spowodowanych pestycydami

Druga połowa XX wieku charakteryzowała się szybkim postępem technicznym, który z jednej strony przyczynił się do gwałtownego wzrostu wydajności pracy, a z drugiej — do akumulacji produktów zanieczyszczających środowisko życia roślin i człowieka. Wzmożona produkcja i stosowanie chemicznych środków ochrony roślin mogą być zaliczone do tych ostatnich czynników.

Podczas uprawy roślin często powstają warunki, w których pestycydy mogą gromadzić się w glebie w takich ilościach, że wywierają już negatywny wpływ na mikroflorę i rośliny wyższe, powodując zaburzenia funkcji fizjologicznych organizmu. Oprócz tego należy wziąć pod uwagę fakt, że jak wykazały różne badania z użyciem izotopów, trucizny wnikają do roślin, gromadzą się w produktach rolnych i tym samym wywierają negatywny wpływ na życie ludzi i zwierząt.

Jednocześnie stosowanie pestycydów w produkcji rolnej w celu ochrony roślin przed szkodnikami jest ekonomicznie opłacalną metodą intensyfikacji produkcji rolnej i jest uważane przez naukowców za najważniejszy warunek rozwoju rolnictwa.

Zatem, obok konieczności stosowania pestycydów w rolnictwie, pojawia się nowe zadanie: zlikwidowanie ich negatywnego wpływu na funkcjonowanie różnych organizmów. Można to osiągnąć kilkoma drogami: przyspieszeniem rozkładu trucizn w glebie, zwiększeniem odporności roślin uprawnych na nie, aktywacją procesów naprawczych przy odwracalnych uszkodzeniach komórki oraz zmniejszeniem ich akumulacji w żywych organizmach.

Z literatury wiadomo, że negatywne działanie trucizn zmniejsza się przy wysokiej zawartości próchnicy w glebach i przy stosowaniu nawozów organicznych. Dla ilustracji przytoczmy wyniki jednego z doświadczeń Bogdariny (tabela 1), w którym określano zależność między hamującym działaniem heksachloranu na kiełki pszenicy a zawartością próchnicy w glebie.

Według danych badawczych uszkodzenie korzeni pszenicy na różnych glebach jest wywoływane przez różne dawki: na sterylnym piasku — 50 mg/m²; na zarośniętej glebie piaszczystej — 250—500 g/m²; na glebie gliniastej — 500 g/m²; na glebie bogatej w próchnicę — 2000 g/m².

Z powyższych danych widać, że na glebie bogatej w próchnicę korzenie pszenicy są w mniejszym stopniu narażone na uszkodzenia. Dane te przede wszystkim pokazują znaczenie mikroflory dla rozkładu trucizny. Jednakże te same dane pozwalają sądzić, że przy detoksykacji pestycydów należy uwzględniać również możliwość ich rozkładu pod wpływem innych czynników środowiska zewnętrznego.

Tabela 1. Wpływ na wysokość roślin pszenicy przy różnym stosunku czarnoziemu i piasku (wysokość kiełków, cm)

Schemat doświadczenia	Stosunek czarnoziemu i piasku w podłożu
	4:0	3:1	2:2	2:3	0:4
Przy wprowadzaniu heksachloranu do środowiska odżywiania korzeniowego
Bez trucizny	7,9	8,6	9,0	10,5	10,6
Przy wprowadzaniu do środowiska	7,8	5,9	5,2	3,7	3,7
Przy pudrowaniu nasion heksachloranem przed siewem
Bez pudrowania	7,5	9,0	8,5	9,5	9,4
Przy pudrowaniu nasion	6,9	6,4	5,2	1,5	0,0

Jak pokazują poprzednie prace, w określonych warunkach poszczególne pestycydy mogą ulegać rozkładowi pod wpływem czynników fizycznych i fizykochemicznych (ulotnienie, wymywanie, rozkład termiczny, rozkład pod wpływem promieniowania słonecznego, hydrolizy i utleniania).

Jednakże zmniejszenia toksycznego działania pestycydów nie można sprowadzać tylko do ich rozkładu w glebie. Oczywiście należy tutaj brać pod uwagę również odporność różnych gatunków roślin, co w znacznym stopniu wiąże się z ich zdolnością do naprawy i regeneracji.

W poprzednich artykułach tematycznych wysunęliśmy przypuszczenie: ponieważ substancje fizjologicznie czynne o charakterze humusowym w znacznym stopniu przyspieszają syntezę kwasów nukleinowych i białka, a tym samym aktywują procesy naprawcze, powinny one również niwelować uszkadzające działanie trucizn rolniczych na rośliny. Stymulujący efekt substancji fizjologicznie czynnych o charakterze humusowym na mikroflorę został ustalony już dawno.

W ten sposób w swoich doświadczeniach wychodziliśmy z założenia, że stosując substancje fizjologicznie czynne o charakterze humusowym, można osiągnąć z jednej strony przyspieszenie procesów naprawczych w uszkodzonych roślinach, a z drugiej — stymulację aktywności mikrobiologicznej, która powinna doprowadzić do rozkładu trucizn w glebie i zmniejszyć ich wchłanianie przez rośliny. Badaniu wymienionych kwestii poświęcona jest niniejsza praca.

Metodyka pracy

Pytania postawione w tym badaniu rozwiązywano poprzez założenie doświadczeń wegetacyjnych w kulturach piaskowych i glebowych, dzięki czemu możliwe było wyodrębnienie roli materii organicznej w glebie. Znaczenie materii organicznej nawozów różnicowano poprzez równoległe wprowadzanie nawozów mineralnych i humusowych.

Doświadczenia w kulturze piaskowej zakładano na mieszance Prianisznikowa, przy czym nawozy humusowe wprowadzano w postaci preparatu Adept Agro.Bio i przeliczano na P (fosfor) i N (azot) w odpowiednich ekwiwalentach. W kulturach glebowych nawozy wprowadzano w tych samych dawkach, co w piaskowych.

W doświadczeniach wykorzystano czarnoziem zwyczajny o zawartości próchnicy 4,9%. W związku z tym, że pestycydy hamują przede wszystkim aparat genetyczny komórki, uznaliśmy za konieczne w tych doświadczeniach uprawianie ogórków na produkcję nasienną z późniejszym badaniem otrzymanego materiału siewnego. Ze względu na to, że objętość naczyń pozwoliła na wprowadzenie tylko 12 kg substratu odżywczego, do obliczenia produkcji nasion pozostawiono po jednej roślinie na naczynie.

Kulturą doświadczalną były ogórki. Doświadczenia wegetacyjne prowadzono w pawilonie siatkowym pod dachem z folii polietylenowej. Podlewanie odbywało się wodą wodociągową w ilości 70% pełnej pojemności wodnej odpowiednio dla piasku i gleby. Powtórzenie doświadczenia pięciokrotne. Jako badane trucizny wybrano tiofos, ftalan i heksachloran.

Doświadczenia przeprowadzono w dwóch seriach. W pierwszej serii chciano wyjaśnić, czy roślina może przywrócić funkcje życiowe po porażeniu pestycydami przy krótkotrwałym ich działaniu i jaką rolę mogą odgrywać w tym przypadku substancje fizjologicznie czynne o charakterze humusowym. Wychodzono przy tym z założenia, że najbardziej wrażliwą fazą rozwoju z punktu widzenia podatności na trucizny jest faza kiełkowania nasion. W związku z tym, w celu uzyskania porażenia, nasiona ogórków moczono przez 24 godziny w roztworach trucizn w stężeniach porażających rośliny w 50%, co dla ftalanu wynosiło 0,5%, a dla tiofosu — 0,02%.

Nasiona kontrolne moczono w wodzie. Po namoczeniu nasiona przemywano i wysadzano w celu uzyskania rozsady na mieszankę Czesnokowa zawierającą humian potasu (K) 0,005% oraz bez niego. Po 2 tygodniach tak otrzymaną rozsadę wysadzano zgodnie ze schematem doświadczenia do naczyń wegetacyjnych.

Doświadczenia tej serii prowadzono w 2018 i 2019 roku, przy czym nasiona uzyskane z różnych wariantów w 2018 roku wysadzano na jednakowe tło — pełną mieszankę pożywkową Prianisznikowa w kulturze piaskowej. W ten sposób wyjaśniano wpływ badanych czynników na pierwsze pokolenie.

W drugiej serii doświadczeń, które przeprowadzono w 2019 r., trucizny (ftalan) wprowadzano do środowiska odżywiania korzeniowego w ilości 2,5 mg ftalanu na 1 kg piasku i gleby. Dawki te przyjęto z uwzględnieniem ID50 (dawki inhibicyjnej), którą określono w eksperymentach laboratoryjnych. Rozsadę ogórków otrzymywano tak, jak opisano wyżej, z tą różnicą, że wszystkie nasiona moczono w wodzie. Nasiona ogórków pierwszej reprodukcji moczono również w wodzie, a następnie w celu uzyskania rozsady uprawiano przez dwa tygodnie na jednakowym tle — mieszance Czesnokowa.

Doświadczenia obu serii obejmowały obserwacje dynamiki wzrostu, czasu wystąpienia faz rozwojowych, ewidencję plonów, przy czym zbiór przeprowadzano po pełnym dojrzeniu nasienników. W drugiej serii doświadczeń dodatkowo określano zawartość trucizn w glebie i w roślinach w okresie wegetacji. Zawartość trucizn w glebie i roślinach określano dynamicznie: ftalan — kolorymetrycznie (reakcja z rezorcyną).

Wpływ materii organicznej gleby i nawozów na ontogenezę ogórków, rozkład ftalanu i heksachloranu w substratach odżywiania korzeniowego oraz ich wchłanianie przez rośliny

Obserwacje wizualne, a także pomiary wysokości roślin już po 15 dniach wykazały dużą różnicę we wpływie trucizny na wzrost roślin w zależności od środowiska odżywiania korzeniowego. W kulturze piaskowej heksachloran wprowadzony na tle mieszanki mineralnej Prianisznikowa spowodował gwałtowne zahamowanie procesów wzrostu (rys. 1). Różnica ta, począwszy od wieku dwóch tygodni, utrzymywała się do końca wegetacji.

Wprowadzenie do środowiska Adept Agro.Bio w ilościach ściśle równoważnych poprzedniemu wariantowi znacznie poprawiło wzrost ogórków, jednak rośliny kontrolne (pełna mieszanka Prianisznikowa bez heksachloranu) rosły znacznie lepiej.

Wprowadzenie heksachloranu do kultur glebowych, jak wynika z rys. 1, wpłynęło na przebieg procesów wzrostu zupełnie inaczej. Zahamowanie roślin na tle nawozów mineralnych pod wpływem tej trucizny było mniej gwałtowne niż w kulturach piaskowych i obserwowano je przez około 40 dni.

W dalszym ciągu wzrost roślin w tym wariancie przebiegał równolegle do kontroli, a na dwa tygodnie przed zbiorem nawet ją wyprzedził. W wariancie z wprowadzeniem heksachloranu do gleby na tle Adept Agro.Bio krzywa wzrostu roślin była niższa od kontroli, ale tylko na samym początku rozwoju. Trzytygodniowe rośliny osiągnęły wysokość roślin kontrolnych, a następnie zaczęły je wyprzedzać. Różnica utrzymywała się do końca wegetacji. W ten sposób Adept Agro.Bio nie tylko zniwelował hamujące działanie heksachloranu na wzrost rośliny, ale także go stymulował.

Należy zauważyć, że wysokość roślin w kulturach glebowych we wszystkich wariantach była znacznie większa niż w kulturach piaskowych. Rysunek 2 ilustruje wpływ ftalanu na wzrost badanych roślin i pokazuje, że ftalan wprowadzony do kultur piaskowych na tle mineralnej mieszanki Prianisznikowa znacznie słabiej hamuje wzrost roślin w porównaniu z heksachloranem.

Wprowadzenie tej trucizny na tle mieszanki Prianisznikowa, gdzie P i N podano w postaci Adept Agro.Bio, w ogóle nie hamowało wzrostu roślin, a nawet, począwszy od około dwutygodniowego wieku, go stymulowało. W kulturach glebowych wprowadzenie ftalanu prawie nie wpłynęło na wzrost roślin niezależnie od formy podania nawozów, a jedynie wariant kontrolny był nieco lepszy.

Ponieważ tworzenie zawiązków wiąże się z zapłodnieniem, uzyskane wyniki pozwalają sądzić, że wprowadzanie trucizn do gleby obniża aktywność komórek rozrodczych, a Adept Agro.Bio, zawierający substancje fizjologicznie czynne, je stymuluje. W kulturach glebowych we wszystkich wariantach doświadczenia zawiązki utworzyły się, chociaż pod wpływem Adept Agro.Bio ich liczba w porównaniu z kontrolą mineralną nieco spadła. Spadła ona również w przypadku wprowadzenia do gleby heksachloranu, podczas gdy wprowadzenie ftalanu nawet nieco stymulowało ich tworzenie.

W tabeli 2 przedstawiono wyniki doświadczenia charakteryzujące wpływ badanych czynników na masę suchej masy roślin i zawartość chlorofilu.

Tabela 2. Wpływ trucizn rolniczych i warunków odżywiania na tworzenie suchej masy i chlorofilu w liściach (doświadczenie z 2019 roku)

Schemat doświadczenia		Kultura piaskowa		Kultura glebowa
Trucizna	Tło żywieniowe	Masa suchej masy jednej rośliny 15/07, g	Całkowita zawartość chlorofilu 15/07, mg %	Masa suchej masy jednej rośliny 15/07, g	Całkowita zawartość chlorofilu 15/07, mg %
0	Mieszanka Prianisznikowa	7,6	173	13,8	155,4
	Mieszanka Prianisznikowa, gdzie NP podano w Adept Agro.Bio	14,2	514	17,1	237,2
Ftalan 15 mg/kg	Mieszanka Prianisznikowa	10,0	218	16,1	294,3
	Mieszanka Prianisznikowa, gdzie NP podano w Adept Agro.Bio	11,3	324	11,9	388,9
Heksachloran 2,5 mg/kg	Mieszanka Prianisznikowa	2,0	108	16,7	313,7
	Mieszanka Prianisznikowa, gdzie NP podano w Adept Agro.Bio	4,0	268	19,4	315,6

Dane te pokazują, że w warunkach kultur piaskowych rośliny z heksachloranem znacznie ustępowały wagowo roślinom kontrolnym, to samo można powiedzieć o zawartości w nich chlorofilu. Ftalan wprowadzony w tych samych warunkach nie wywierał hamującego wpływu na wagę roślin. W kontroli bez wprowadzania trucizn waga suchej masy rośliny przy zastosowaniu Adept Agro.Bio była prawie dwukrotnie wyższa niż przy mieszance Prianisznikowa. Zawartość chlorofilu we wszystkich wariantach doświadczenia z Adept Agro.Bio przewyższała jego zawartość w wariantach z ekwiwalentami mineralnymi.

W kulturach glebowych działanie trucizn na tworzenie suchej masy roślin w tym samym wieku, a także na tworzenie chlorofilu, podlegało tej samej prawidłowości co w kulturach piaskowych. Ważne jest, aby zauważyć, że obie trucizny w kulturze glebowej nie tylko nie obniżyły zawartości chlorofilu w liściach, ale pozytywnie wpłynęły na ten wskaźnik w porównaniu z kontrolą.

Przechodząc do analizy danych z tabeli 3, przede wszystkim należy zauważyć, że wprowadzenie trucizn do środowiska odżywiania korzeniowego miało gwałtowny wpływ na procentowy uzysk owoców w stosunku do liczby zawiązków. Szczególnie takie działanie trucizn jest widoczne w przypadku heksachloranu. W przypadku wprowadzenia go do środowiska w kulturach piaskowych na tle mineralnej mieszanki Prianisznikowa, tak bardzo zahamował on ten proces, że w tym wariancie w ogóle nie było owoców. Przy Adept Agro.Bio owoce się zawiązały, chociaż uzysk owoców w stosunku do liczby zawiązków był najniższy w doświadczeniu.

Ftalan w porównaniu z heksachloranem słabiej wpłynął na ten wskaźnik, a w wariancie z Adept Agro.Bio uzysk owoców w porównaniu z kontrolą był nawet nieco wyższy niż w kontroli mineralnej bez wprowadzania trucizny. Adept Agro.Bio, wprowadzony bez trucizny, wyraźnie stymulował procentowy uzysk owoców w stosunku do liczby zawiązków. W tym samym wariancie odnotowano maksymalną wagę jednego nasiennika i wagę nasion z jednego owocu.

Wprowadzenie heksachloranu na tle mineralnej mieszanki Prianisznikowa, jak już wspomniano, doprowadziło do całkowitego braku produkcji nasion, podczas gdy wprowadzenie tej trucizny na tle Adept Agro.Bio umożliwiło części roślin wytworzenie niewielkich owoców i uzyskanie pewnej ilości nasion. Wprowadzenie ftalanu w kulturach piaskowych gwałtownie wpłynęło na produktywność nasienną ogórków, jednak waga jednego nasiennika w wariancie z Adept Agro.Bio była najwyższa w doświadczeniu, chociaż procentowy uzysk nasion charakteryzuje się najmniejszą wartością.

Tabela 3. Wpływ trucizn rolniczych i nawozów, wprowadzonych przy sadzeniu rozsady ogórków, na ich produktywność nasienną (doświadczenia z 2019 roku)

Schemat doświadczenia		Dane plonowania
Wprowadzono trucizny do środowiska odż. korzeniowego (mg/kg)	Tło żywieniowe	% uzysku owoców z l. zawiązków	Waga jednego nasiennika, g/naczynie	Waga nasion z jednego owocu, g/naczynie	% uzysku nasion	Masa absolutna nasion, g
Kultura piaskowa
0	Mieszanka Prianisznikowa	26,7	66,2	1,23	1,84	14,0
	Mieszanka Prianisznikowa, gdzie NP podano w Adept Agro.Bio	40,0	93,5	1,69	1,81	17,2
Ftalan 2,5 mg/kg	Mieszanka Prianisznikowa	20,0	25,5	0,83	3,35	15,1
	Mieszanka Prianisznikowa, gdzie NP podano w Adept Agro.Bio	30,8	164,0	0,56	0,96	15,1
Heksachloran 15,6 mg/kg	Mieszanka Prianisznikowa	0	0	0	0	0
	Mieszanka Prianisznikowa, gdzie NP podano w Adept Agro.Bio	14,3	51,4	0,64	1,24	10,6
Kultura glebowa
0	NP ekwiwalentnie do mieszanki Prianisznikowa	30,5	74,8	1,34	1,80	16,4
	NP podano w Adept Agro.Bio	45,5	193,0	2,74	1,50	18,8
Ftalan 2,5 mg/kg	NP ekwiwalentnie do mieszanki Prianisznikowa	33,3	87,3	1,78	1,75	15,8
	NP podano w Adept Agro.Bio	37,5	121,7	1,55	1,27	15,8
Heksachloran 15,6 mg/kg	NP ekwiwalentnie do mieszanki Prianisznikowa	17,7	64,8	0,87	1,34	12,4
	NP podano w Adept Agro.Bio	23,1	107,3	1,47	1,37	16,3

Świadczy to o tym, że Adept Agro.Bio bardziej sprzyja wzrostowi miąższu owocu niż nasion. Najwyższy procent uzysku nasion odnotowano w wariancie, w którym ftalan wprowadzano na tle pełnej mieszanki Prianisznikowa, jednak w tym przypadku waga nasiennika była minimalna, co pozwala sądzić o hamowaniu przez ftalan właściwych procesów wzrostu. Masa absolutna nasion zmieniała się mniej niż wskaźnik uzysku nasion, jednak działanie heksachloranu było wyraźne.

W kulturach glebowych wpływ trucizn i nawozów na uzysk produkcji nasiennej był mniej gwałtowny w porównaniu z kulturą piaskową. W tym doświadczeniu nie było przypadku, aby roślina nie wytworzyła owoców, niezależnie od tego, czy wprowadzano truciznę czy nie, i jaki nawóz wprowadzono do naczynia. Jednak waga nasienników i nasion z jednego owocu wahała się znacznie w zależności od warunków stwarzanych przez środowisko korzeniowe.

Podobnie jak w doświadczeniu w kulturach piaskowych, wprowadzenie heksachloranu do gleby na tle nawozów mineralnych istotnie obniżyło tworzenie produkcji nasiennej. W przypadku wprowadzenia Adept Agro.Bio wzrost owocu i uzysk nasion uległy normalizacji. Wprowadzenie ftalanu na tle nawozów mineralnych nieco zwiększyło wagę nasion z jednego owocu i nie wpłynęło na ich uzysk.

Ta sama trucizna na tle Adept Agro.Bio dała obniżenie procentowego uzysku nasion w porównaniu z kontrolą mineralną, chociaż waga nasion z jednego owocu była praktycznie równa, a waga owocu ogółem przewyższała kontrolę mineralną. Maksymalną wagę owocu i nasion uzyskano w wariancie wprowadzenia Adept Agro.Bio jako źródła azotu i fosforu do gleby. Jednak procentowy uzysk nasion w tym wariancie był znacznie niższy niż przy nawozach mineralnych. Pod wpływem Adept Agro.Bio, tzn. nawozu zawierającego fizjologicznie czynne formy humianów, zmniejsza się procentowy uzysk nasion u pomidorów przy warunku zwiększenia ogólnego plonu owoców.

Rozważmy teraz wpływ różnych warunków w środowisku odżywiania korzeniowego na rozkład trucizn (rys. 3). Z rysunku tego wynika, że rozkład ftalanu przebiegał dość intensywnie i pod koniec wegetacji ilość trucizn spadła do poziomu dopuszczalnego. Jednak zarówno substrat, jak i nawozy odcisnęły na tym procesie swoje piętno.

Najszybciej przebiegał rozkład ftalanu w glebie nawożonej Adept Agro.Bio, a najwolniej — w piasku z wprowadzeniem mineralnej mieszanki Prianisznikowa. Wprowadzenie Adept Agro.Bio do piasku spowodowało rozkład trucizn z taką samą szybkością, jaka występowała przy wprowadzeniu go do gleby nawożonej nawozami mineralnymi.

Jeśli chodzi o przebieg tego procesu w czasie, to mniej więcej do 45 dnia rozkład ftalanu przebiegał dość aktywnie, a następnie zwolnił. Heksachloran wprowadzony do środowiska odżywiania korzeniowego również ulegał rozkładowi w glebie, przy czym w czasie podlegał tej samej prawidłowości co rozkład ftalanu.

Jeśli chodzi o wpływ substratów korzeniowych i nawozów, to i tutaj ogólnie zachowana jest ta sama prawidłowość co przy ftalanie. Jednak różnica w działaniu tych czynników przy rozkładzie heksachloranu była większa niż przy ftalanie. A mianowicie: wprowadzenie Adept Agro.Bio do gleby zapewniło całkowity rozkład trucizny w 70. dniu, podczas gdy we wszystkich pozostałych wariantach rozkład nie był zakończony do końca wegetacji.

Ilość heksachloranu nierozłożonego w substracie w kulturze piaskowej w wariancie pełna mieszanka Prianisznikowa w ciągu całego okresu wegetacyjnego była zawsze większa niż we wszystkich innych wariantach. W ten sposób na podstawie tych danych można wyciągnąć wniosek, że na szybkość rozkładu trucizn wpływa zarówno charakter substratu, jak i wprowadzanie nawozów. Materia organiczna gleby, jak i wprowadzenie jej z nawozem, sprzyjało lepszemu rozkładowi badanych trucizn rolniczych.

Środowisko odżywiania korzeniowego i nawozy wpływają również na akumulację trucizn w roślinie. Z tabeli 4, w której przedstawiono analogiczne dane dotyczące zawartości trucizn w różnych organach roślin, można wyciągnąć wnioski przede wszystkim o tym, że w kulturach piaskowych rośliny kumulują w sobie więcej trucizny niż w kulturach glebowych.

Tabela 4. Wpływ nawozów na akumulację trucizn w roślinach (doświadczenie z 2019 r.)

Schemat doświadczenia	Stężenie trucizny i izomerów gamma na 100 g absolutnie suchej substancji
	Ftalan		Heksachloran
	Nawóz min.	Adept Agro.Bio	Nawóz min.	Adept Agro.Bio
Kultura glebowa
Kiełki po 30 dniach
Korzenie	17,2	5,8	12,948	1,60
Łodygi	4,8	2,1	ślady	ślady
Liście	2,1	0,32	2,74	0,95
Owoce
Skórka	1,127	0,419	2,4	0,54
Miąższ	0,695	0,447	1,8	0,49
Kultura piaskowa
Kiełki po 30 dniach
Korzenie	19,2	7,1	brak danych	2,82
Łodygi	6,9	4,4	—	2,4
Liście	2,8	0,3	—	1,4
Owoce
Skórka	—	0,764	—	1,9
Miąższ	—	0,522	—	1,33

Wprowadzenie Adept Agro.Bio do pożywki sprzyjało zmniejszeniu akumulacji zarówno ftalanu, jak i heksachloranu w roślinach. Najwięcej trucizny kumuluje się w korzeniach, następnie w łodygach, a najmniej znaleziono jej w liściach.

Jeśli chodzi o zawartość ftalanu i heksachloranu w owocach, to niestety znaleziono je tam we wszystkich wariantach doświadczenia. Wprowadzenie nawozów organicznych i uprawa ogórków na glebie nawożonej Adept Agro.Bio pozwoliły obniżyć akumulację zarówno ftalanu, jak i heksachloranu w owocach.

Takie działanie materii organicznej gleby i nawozów najłatwiej powiązać z ich wpływem na przebieg rozkładu trucizn w glebie. Jednocześnie można wysunąć przypuszczenie, że w tym przypadku ma miejsce mniejsza przepuszczalność komórek korzenia dla trucizn, jednak na taki wniosek nie mamy bezpośrednich dowodów. Wymaga to specjalnych doświadczeń, w których badana byłaby przepuszczalność błon komórkowych u roślin dla różnych trucizn. Nie wyklucza się również przypuszczenia, że dzięki procesom enzymatycznym w samej roślinie zachodzi rozkład trucizn.

Wpływ materii organicznej gleby i nawozów na ontogenezę ogórków porażonych w fazie kiełkowania nasion ftalanem i tiofosem

Rośliny mogą być narażone na porażające działanie trucizn stosowanych w rolnictwie do zwalczania szkodników, gdy są one wprowadzane do gleby i w ten sposób działają przez cały okres wegetacyjny, oraz przy krótkotrwałym działaniu, gdy zaprawia się nimi nasiona. O pierwszym przypadku mówiono wyżej. Teraz rozważmy drugą możliwość.

Wyżej, przy opisie metodyki, wspomniano już, że w celu wyjaśnienia, czy substancje organiczne gleby i nawozów, a przede wszystkim ich formy fizjologicznie czynne, będą przywracać funkcje życiowe roślin w ontogenezie po porażeniu pestycydami w fazie kiełkowania nasion, przeprowadzono doświadczenia z moczeniem nasion ogórków (patrz metodyka) w roztworach trucizn z późniejszym przesadzaniem roślin na różnie nawożone podłoża.

Rys. 4 ilustruje wzrost roślin po namoczeniu nasion w roztworze ftalanu, rys. 5 — w roztworze tiofosu wg doświadczeń z 2019 roku. Z rysunków wynika, że niezależnie od tego, w czym moczono nasiona, wysokość roślin w okresie wegetacji w kulturach glebowych była zawsze wyższa niż w piaskowych.

Przy uprawie ogórków w piasku na tle pełnej mieszanki Prianisznikowa wysokość roślin, porażonych i nieporażonych ftalanem, była początkowo zbliżona i dopiero pod koniec wegetacji bardziej zauważalny stał się hamujący wpływ ftalanu.

Przy uprawie ogórków w kulturach glebowych rośliny do początku lipca we wszystkich wariantach nie miały istotnych różnic we wzroście. Pod koniec wegetacji wysokość roślin na tle mineralnym zauważalnie różniła się od tła z preparatem Adept Agro.Bio. Należy również zauważyć, że wzrost roślin na tle mineralnym w połowie lipca praktycznie ustał, podczas gdy na nawozach humusowych rośliny rosły do zżółknięcia liści.

Jak wynika z rys. 5, wpływ namaczania nasion w tiofosie odbił się na wzroście roślin mniej więcej tak samo, jak przy namaczaniu we ftalanie. W doświadczeniach z 2018 roku charakter wzrostu ogórków zasadniczo nie różnił się od obrazu z 2019 roku, w związku z czym odpowiednie wykresy nie są zamieszczane.

Mimo że nie stwierdzono szczególnej różnicy w wysokości roślin w poszczególnych wariantach w doświadczeniu z 2019 roku na dzień 15.07, różnica w akumulacji suchej masy i zawartości chlorofilu (tab. 5) na tę samą datę, tj. w pełni kwitnienia, była istotna w kulturach piaskowych i mniej zauważalna w glebowych.

Rośliny kontrolne, których nasiona namoczono w wodzie i uprawiano na tle z wprowadzeniem Adept Agro.Bio, pozytywnie wyróżniały się pod względem tych wskaźników od wariantów z nawozami mineralnymi. Namaczanie nasion zarówno we ftalanie, jak i w tiofosie znacznie hamowało tworzenie suchej masy roślin w momencie pełni kwitnienia pod warunkiem uprawy ich na pożywce Prianisznikowa, podczas gdy Adept Agro.Bio całkowicie normalizował proces tworzenia suchej substancji.

Tabela 5. Wpływ materii organicznej gleby i nawozów na akumulację suchej substancji i chlorofilu w roślinach (doświadczenie z 2019 r.)

Schemat doświadczenia		Waga suchej masy jednej rośliny w pełni kwitnienia 15.06.19 r., g	Całkowita zawartość chlorofilu na 15.07.19 r., mg %
Środowisko namaczania nasion	Środowisko uprawy roślin
Kultura piaskowa
Woda (Kontrola)	Pełna mieszanka Prianisznikowa	7,6	173,8
	Mieszanka Prianisznikowa, gdzie NP podano w Adept Agro.Bio	14,2	514,9
Ftalan 0,5%	Mieszanka Prianisznikowa	3,3	b. d.
	Mieszanka Prianisznikowa, gdzie NP podano w Adept Agro.Bio	16,2	b. d.
Tiofos 0,2%	Mieszanka Prianisznikowa	6,5	128,8
	Mieszanka Prianisznikowa, gdzie NP podano w Adept Agro.Bio	14,2	305,7
Kultura glebowa
Woda (Kontrola)	NP ekw. mieszanki Prianisznikowa	13,8	155,4
	NP podano w Adept Agro.Bio	17,10	237,2
Ftalan 0,5%	NP ekw. mieszanki Prianisznikowa	14,9	191,5
	NP podano w Adept Agro.Bio	14,0	287,2
Tiofos 0,02%	NP ekw. mieszanki Prianisznikowa	15,5	168,2
	NP podano w Adept Agro.Bio	15,8	257,6

W kulturach glebowych oczywistym czynnikiem normalizującym w tym aspekcie były substancje humusowe samej gleby, ponieważ wpływ nawozów humusowych w tym przypadku nie różnił się od wpływu mineralnych. Z tej samej tabeli wynika, że nawozy humusowe stymulowały proces tworzenia chlorofilu. Jeśli chodzi o wpływ traktowania roślin truciznami w początkowej fazie ich rozwoju, to do momentu kwitnienia nie odbił się on gwałtownie na zawartości chlorofilu.

Wpływ badanych czynników na owocowanie i tworzenie nasion w ciągu dwóch lat doświadczeń ilustruje tabela 6. Przede wszystkim należy zauważyć, że chociaż ogólne prawidłowości działania badanych trucizn i nawozów w obu latach są zasadniczo identyczne, to jednak stopień nasilenia tych czynników w poszczególnych latach jest różny.

I tak na przykład w 2018 r. namaczanie nasion w roztworze ftalanu i tiofosu, przy przesadzaniu rozsady do kultur piaskowych na pełnej mieszance Prianisznikowa, gwałtownie hamowało wagę nasiennika. Wpływ trucizn na tworzenie nasion był jeszcze bardziej gwałtowny i doprowadził do tego, że w wariancie z ftalanem wszystkie owoce we wszystkich powtórzeniach tego wariantu okazały się partenokarpiczne, a przy tiofosie dały nieznaczny plon.

Uprawa roślin porażonych obiema truciznami na podłożu z humofosem w wiarygodny sposób znormalizowała produktywność nasienną ogórków. W 2019 roku hamujące działanie trucizn na tworzenie nasienników i nasion w warunkach kultury piaskowej było znacznie mniej zauważalne.

Nawozy humusowe, ściśle wyrównane pod względem zawartości mineralnych składników odżywczych z mieszanką Prianisznikowa, wyraźnie stymulowały zarówno wzrost nasiennika, jak i tworzenie nasion. Działanie tego nawozu na ogórki porażone na początku rozwoju ftalanem objawiło się tym, że całkowicie znormalizowały one tworzenie produkcji nasiennej, nawet nieco zwiększając plon w stosunku do nieporażonej kontroli. Jednak nie można jeszcze wyciągnąć wniosku o synergii w tym przypadku, ponieważ przyrost w stosunku do kontroli z wprowadzeniem Adept Agro.Bio, ale bez porażenia trucizną, mieści się w granicach możliwego błędu doświadczenia.

Działanie nawozów humusowych przy porażeniu roślin tiofosem było mniej gwałtowne w porównaniu z poprzednim wariantem. A jednak efekt normalizujący tych nawozów w tym wariancie również nie budzi wątpliwości, ponieważ zarówno waga nasiennika, jak i waga nasion odpowiadają ich wadze w wariancie z pełną mieszanką Prianisznikowa, ale bez działania trucizny. Jeśli chodzi o wpływ wszystkich badanych wariantów na absolutną wagę nasion, był on mało zauważalny.

Wyniki doświadczeń pokazują, że w kulturach glebowych hamujące działanie ftalanu ujawniło się słabiej niż w kulturach piaskowych, natomiast działanie tiofosu było dość zauważalne. Normalizujący wpływ nawozów humusowych w kulturach glebowych ujawnił się w obu latach doświadczeń, ale w 2019 roku względny stopień ich oddziaływania był wyższy. Wprowadzenie Adept Agro.Bio pod rośliny nieuszkodzone truciznami dało znaczny wzrost zarówno wagi owocu, jak i nasion, jednak procentowy uzysk tych ostatnich był niższy niż w wariancie kontrolnym nawożonym nawozami mineralnymi.

Uzyskane dane jeszcze raz potwierdzają wcześniej otrzymane dane o tym, że substancje fizjologicznie czynne intensywniej stymulują wzrost owocni w porównaniu z nasionami, dzięki czemu procentowy uzysk nasion nieco spada, chociaż ich waga absolutna i plon nie tylko nie spadają, a nawet wzrastają.

Tabela 6. Wpływ materii organicznej gleby i nawozów na produktywność nasienną ogórków porażonych truciznami podczas kiełkowania nasion (wg doświadczeń z lat 2018—2019)

Schemat doświadczenia		Średnia waga jednego nasiennika na naczynie				Średnia waga nasion z naczynia				Masa absolutna nasion
Środowisko namaczania nasion	Środowisko uprawy roślin	2018		2019		2018		2019		2018	2019
		g	%	g	%	g	%	g	%
Kultura piaskowa
Woda	Mieszanka Prianisznikowa	109,8	100	66,7	100	1,98	100	1,23	100	13,8	15,0
	Mieszanka Prianisznikowa, gdzie NP podano w Adept Agro.Bio	b. d.	—	93,5	138,2	b. d.	—	1,69	137,5	b. d.	15,0
Ftalan 0,5%	Mieszanka Prianisznikowa	16,1	14,7	43,2	64,7	p. k.	—	1,07	87,0	p. k.	15,3
	Mieszanka Prianisznikowa, gdzie NP podano w Adept Agro.Bio	130,5	119,0	103,0	152,2	1,74	87,8	1,78	145,0	18,6	15,1
Tiofos 0,02%	Mieszanka Prianisznikowa	19,7	18,0	48,5	72,7	0,16	8,0	1,05	85,4	14,4	12,0
	Mieszanka Prianisznikowa, gdzie NP podano w Adept Agro.Bio	112,3	110,8	76,8	115,2	2,01	101,5	1,31	106,5	14,1	18,6
Kultura glebowa
Woda	NP ekw. mieszanki Prianisznikowa	136,9	100	74,7	100	2,01	100	1,34	100	14,3	16,4
	NP podano w Adept Agro.Bio	-	-	193,0	258,0	-	-	2,74	204,2	-	18,8
Ftalan 0,5%	NP ekw. mieszanki Prianisznikowa	121,7	88,9	59,7	79,8	1,63	77,6	1,06	76,8	14,3	15,3
	NP podano w Adept Agro.Bio	158,0	115,2	117,2	156,8	2,27	108,2	2,60	194,0	16,9	17,1
Tiofos 0,02%	NP ekw. mieszanki Prianisznikowa	116,5	85,2	42,3	56,6	1,68	80,0	0,56	41,7	12,3	12,9
	NP podano w Adept Agro.Bio	148,5	108,5	113,0	151,0	2,46	117,2	2,03	151,5	13,1	35,6

Nasze doświadczenia wegetacyjne prowadzono w pawilonie siatkowym, dzięki czemu temperatura i wilgotność powietrza były takie same, jak w otwartym środowisku. Dlatego różnicy w sile efektu badanych czynników w poszczególnych latach nie można wyjaśnić bez powiązania z konkretnymi warunkami meteorologicznymi obu lat. Przedstawiamy te dane w tabeli 7.

Tabela 7. Warunki pogodowo-klimatyczne w pawilonie wegetacyjnym w okresie maj—lipiec 2018/2019 r.

Wskaźnik	Rok	Maj (dekady)			Czerwiec (dekady)			Lipiec (dekady)
		1	2	3	1	2	3	1	2	3
Temperatura powietrza, °С	2018	15,0	23,7	28,4	28,8	24,6	22,9	23,4	29,0	31,1
	2019	11,9	19,1	22,7	20,8	25,3	22,8	20,1	26,2	29,2
Wilgotność względna powietrza, %	2018	80,4	46,8	63,1	43,7	66,1	73,7	52,6	44,4	56,4
	2019	69,6	52,2	69,5	59,5	63,7	63,2	74,9	56,5	42,7
Liczba godzin usłonecznienia	2018	0,1	12,7	9,6	10,7	8,6	6,9	6,8	10,6	9,6
	2019	4,7	9,3	10,3	9,3	11,8	7,7	4,2	10,2	11,3

W celu zbadania wpływu porażającego działania trucizn na potomstwo, jak już wspomniano przy opisie metodyki, w 2019 roku założono doświadczenie, w którym nasiona uzyskane w 2018 roku ze wszystkich wariantów wysadzano na wspólne tło — pełną mieszankę Prianisznikowa w kulturach piaskowych.

Już obserwacje wizualne wykazały, że warunki uprawy roślin matecznych nie miały szczególnego wpływu na wzrost roślin pierwszego pokolenia. Jednak kiełki w wariancie z moczeniem nasion matecznych w tiofosie i uprawą ich na tle mineralnym w kulturach piaskowych pozostawały w tyle pod względem wagi i tworzenia suchej substancji. Dane plonowania z tego doświadczenia przedstawiono w tabeli 8.

Tabela 8. Wpływ materii organicznej gleby i nawozów na produktywność nasienną ogórków pierwszego pokolenia, których formy rodzicielskie były porażone truciznami.

Schemat doświadczenia		Dane plonowania 1. pokolenia od form rodzicielskich
Środowisko namaczania nasion	Środowisko uprawy roślin	Średnia waga nasiennika z naczynia		Średnia waga nasion z naczynia		Masa absolutna nasion
		g	%	g	%
Rośliny mateczne uprawiano w kulturze piaskowej
Woda	Mieszanka Prianisznikowa	85,5	100,0	1,65	100,0	14,5
Ftalan 0,5%	Mieszanka Prianisznikowa	b. d. ponieważ owoce w 2018 r. były p.k. (partenokarpiczne)
	Mieszanka Prianisznikowa, gdzie NP podano w Adept Agro.Bio	113,5	132,6	1,97	119,4	15,8
Tiofos 0,02%	Mieszanka Prianisznikowa	53,8	62,9	0,82	50,0	12,0
	Mieszanka Prianisznikowa, gdzie NP podano w Adept Agro.Bio	64,5	75,44	1,03	68,5	14,6
Rośliny mateczne uprawiano w kulturze glebowej
Woda	NP ekw. mieszanki Prianisznikowa	133,5	100	2,03	100	16,4
Ftalan 0,5%	NP ekw. mieszanki Prianisznikowa	129,3	95,46	2,26	111,4	17,1
	NP podano w Adept Agro.Bio	133,5	102,2	2,35	115,8	17,1
Tiofos 0,02%	NP ekw. mieszanki Prianisznikowa	123,4	91,9	1,83	90,2	15,0
	NP podano w Adept Agro.Bio	132,7	99,4	1,97	97,0	16,0

Pokazują one, że rośliny pierwszego pokolenia, wyhodowane z nasion uzyskanych w kulturze piaskowej w wariancie z Adept Agro.Bio, ale mające uszkodzenia ftalanem, dały całkowicie normalną produkcję nasienną, podczas gdy przy porażeniu form matecznych tiofosem tworzenie nasion i nasienników u roślin pierwszego pokolenia było wyraźnie zahamowane. Przewaga Adept Agro.Bio w tym aspekcie mieściła się prawie w granicach błędu doświadczenia.

Nie zauważono również istotnej różnicy w plonie nasienników i nasion roślin uprawianych w kulturze glebowej. W tym przypadku prawdopodobnie materia organiczna gleby zniwelowała toksykozę u roślin matecznych i nasiona tych roślin okazały się jakościowo zbliżone.

Ogólnie rzecz biorąc, cały przedstawiony materiał eksperymentalny pokazuje, że materia organiczna gleby i nawozów wywiera istotny wpływ na łagodzenie uszkodzeń roślin wywołanych przez trucizny rolnicze. Daje to prawo przypuszczać, że nawozy humusowe mogą stać się ważnym czynnikiem w walce z zanieczyszczeniem środowiska życia roślin i jego poprawą.

Jednak przedstawiony materiał nie pozwala jeszcze na dawanie jakichkolwiek rekomendacji w tym aspekcie, ale wskazuje na konieczność głębszego i szerszego zbadania tej kwestii.