Вплив добрив на усунення уражень у рослин, спричинених пестицидами
Друга половина XX століття характеризувалася бурхливим технічним прогресом, який, з одного боку, сприяв різкому підвищенню продуктивності праці, а з іншого — накопиченню продуктів, що забруднюють середовище існування рослин і людини. Посилене виробництво та застосування хімічних засобів захисту рослин може бути віднесене до останніх факторів.
При вирощуванні рослин часто створюються умови, коли отрутохімікати можуть накопичуватися в ґрунті в таких кількостях, що вони вже чинять негативну дію на мікрофлору та вищі рослини, викликаючи порушення фізіологічних функцій організму. Крім цього, потрібно враховувати і те, що, як показали різні дослідження з використанням ізотопів, отрути надходять у рослини, накопичуються в сільськогосподарських продуктах і тим самим чинять негативну дію на життя людини і тварин.
І в той же час застосування отрутохімікатів у сільськогосподарському виробництві для захисту рослин від шкідників є економічно вигідним прийомом інтенсифікації сільськогосподарського виробництва, і розглядається вченими як найважливіша умова розвитку сільського господарства.
Таким чином, поряд з необхідністю використання отрутохімікатів у сільському господарстві, виникає нове завдання ліквідувати їх негативний вплив на життєдіяльність різних організмів. Цього можна досягти кількома шляхами: прискоренням розкладання отрут у ґрунті, підвищенням резистентності до них сільськогосподарських рослин, активацією репаративних процесів при оборотних пошкодженнях клітини та зменшенням їх акумуляції в живих організмах.
З літератури відомо, що негативна дія отрут зменшується при високому вмісті гумусу в ґрунтах і при застосуванні органічних добрив. Для ілюстрації наведемо результати одного з дослідів Богдаріної (таблиця 1), в якому визначалася залежність між інгібуючою дією гексахлорану на проростки пшениці та вмістом гумусу в ґрунті.
За даними досліджень пошкодження коренів пшениці на різних ґрунтах викликається різними дозами: на стерильному піску — 50 мг/м²; на зарослому піщаному ґрунті — 250—500 г/м²; на глинистому ґрунті — 500 г/м²; на ґрунті, багатому перегноєм — 2000 г/м².
З наведених вище даних видно, що на ґрунті, багатому перегноєм, коріння пшениці меншою мірою піддається пошкодженню. Ці дані насамперед показують значення мікрофлори для розкладання отрути. Однак ці ж дані дозволяють думати, що при детоксикації пестицидів необхідно враховувати і можливість їх розкладання під дією інших факторів зовнішнього середовища.
Таблиця 1. Вплив на висоту рослин пшениці при різному співвідношенні чорнозему і піску (висота проростків, см)
| Схема досліду | Співвідношення чорнозему і піску в середовищі | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 4:0 | 3:1 | 2:2 | 2:3 | 0:4 | |
| При внесенні гексахлорану в середовище кореневого живлення | |||||
| Без отрути | 7,9 | 8,6 | 9,0 | 10,5 | 10,6 |
| При внесенні в середовище | 7,8 | 5,9 | 5,2 | 3,7 | 3,7 |
| При обпудрюванні гексахлораном насіння перед посівом | |||||
| Без обпудрювання | 7,5 | 9,0 | 8,5 | 9,5 | 9,4 |
| При обпудрюванні насіння | 6,9 | 6,4 | 5,2 | 1,5 | 0,0 |
Як показують попередні роботи, в певних умовах окремі пестициди можуть розкладатися під впливом фізичних, фізико-хімічних факторів (випаровування, вимивання, термічне розкладання, розкладання під дією сонячної радіації, гідролізу та окислення).
Однак зменшення токсичної дії пестицидів не можна зводити тільки до їх розкладання в ґрунті. Очевидно, тут потрібно брати до уваги і резистентність різних видів рослин, що значною мірою пов'язано з їх здатністю до репарації та регенерації.
У попередніх тематичних статтях ми висловлювали припущення: оскільки фізіологічно активні речовини гумусової природи значною мірою прискорюють синтез нуклеїнових кислот і білка і тим самим активізують репараційні процеси, вони повинні знімати і пошкоджуючу дію сільськогосподарських отрут на рослини. Стимулюючий же ефект фізіологічно активних речовин гумусової природи на мікрофлору встановлено вже давно.
Таким чином, у своїх дослідах ми виходили з того, що застосуванням фізіологічно активних речовин гумусової природи можна домогтися, з одного боку, прискорення репараційних процесів у пошкоджених рослинах, а з іншого — стимуляції мікробіологічної діяльності, яка і повинна привести до розкладання отрут у ґрунті та знизити надходження їх у рослини. Дослідженню перерахованих питань і присвячена ця робота.
Методика роботи
Питання, поставлені в цьому дослідженні, вирішувалися шляхом постановки вегетаційних дослідів у піщаній та ґрунтовій культурах, завдяки чому з'явилася можливість вичленувати роль органічної речовини в ґрунті. Значення органічної речовини добрив диференціювали шляхом паралельного внесення мінеральних та гумінових добрив.
Досліди в піщаній культурі закладалися на суміші Прянішникова, причому гумінові добрива вносилися у вигляді препарату Adept Agro.Bio і розраховувалися на Р і N у відповідних еквівалентах. У ґрунтових культурах добрива вносилися в тих самих дозах, що і в піщаних.
У дослідах використовувався чорнозем звичайний із вмістом гумусу 4,9%. У зв'язку з тим, що пестициди інгібують насамперед генетичний апарат клітини, ми вважали за необхідне в цих дослідах вирощувати огірки на насіннєву продукцію з подальшим випробуванням отриманого насіннєвого матеріалу. У зв'язку з тим, що обсяг посудин дозволив внести поживного субстрату тільки 12 кг, для обліку насіннєвої продукції залишено по одній рослині на посудину.
Дослідна культура — огірки. Вегетаційні досліди проводилися в сітчастому павільйоні під дахом із поліетиленової плівки. Полив проводився водопровідною водою з розрахунку 70% від повної вологоємності відповідно піску і ґрунту. Повторність досліду п'ятиразова. В якості досліджуваних отрут були взяті тіофос, фталан і гексахлоран.
Досліди ставилися у двох серіях. У першій серії хотіли з'ясувати, чи може рослина відновлювати життєдіяльність після ураження пестицидами при короткочасній їх дії і яку роль можуть відігравати в цьому випадку фізіологічно активні речовини гумусової природи. При цьому виходили з того, що найбільш вразливою фазою розвитку з точки зору уражуваності отрутами є фаза проростання насіння. У зв'язку з цим для отримання ураження насіння огірків замочували на 24 години в розчинах отрут у концентраціях, що уражають рослини на 50%, що для фталану становило 0,5%, тіофосу — 0,02%.
Контрольне насіння замочували у воді. Після замочування насіння відмивали і висаджували для отримання розсади на суміш Чеснокова, що містила гумат калію (К) 0,005% і без нього. Через 2 тижні отримана таким чином розсада висаджувалася згідно зі схемою досліду у вегетаційні посудини.
Досліди цієї серії проводилися у 2018 і в 2019 роках, причому насіння, отримане з різних варіантів у 2018 році, висаджувалося на однаковий фон — повну поживну суміш Прянішникова в піщаній культурі. Цим з'ясовували вплив досліджуваних факторів на перше покоління.
У другій серії дослідів, які були проведені у 2019 р., отрути — фталан вносили в середовище кореневого живлення з розрахунку 2,5 мг фталану на 1 кг піску і ґрунту. Ці дози були взяті з урахуванням ІД50, яка була визначена в лабораторних експериментах. Розсаду огірків отримували, як описано вище, з тією різницею, що все насіння замочували у воді. Насіння огірків першої репродукції замочувалося також у воді, а потім для отримання розсади вирощувалося два тижні на однаковому фоні — суміші Чеснокова.
Досліди обох серій супроводжувалися спостереженнями за динамікою росту, часом настання фаз розвитку, обліком урожаю, причому збирання проводили після повного дозрівання сім'яників. У другій серії дослідів додатково визначали вміст отрут у ґрунті та в рослинах протягом вегетаційного періоду. Вміст отрут у ґрунті та рослинах визначали в динаміці: фталан — колориметрично (за реакцією з резорцином).
Вплив органічної речовини ґрунту та добрив на онтогенез огірків, розкладання фталану та гексахлорану в субстратах кореневого живлення та надходження їх у рослини
Візуальні спостереження, а також вимірювання висоти рослин вже через 15 днів показали велику відмінність у впливі отрути на ріст рослин залежно від середовища кореневого живлення. У піщаній культурі гексахлоран, внесений по фону мінеральної суміші Прянішникова, викликав різке пригнічення ростових процесів (рис. 1). Ця відмінність, починаючи з двотижневого віку, зберігалася до кінця вегетації.
Внесення в середовище Adept Agro.Bio в кількостях, суворо еквівалентних попередньому варіанту, значно покращило ріст огірків, проте контрольні рослини (повна суміш Прянішникова без гексахлорану) росли значно краще.
Внесення гексахлорану в ґрунтові культури, як це випливає з рис. 1, позначилося на ході ростових процесів зовсім інакше. Пригнічення рослин на фоні мінеральних добрив під впливом цієї отрути було менш різким, ніж у піщаних культурах, і простежувалося приблизно протягом 40 днів.
Рис. 1. Вплив ГХЦГ, внесеного в середовище на фоні різних умов кореневого живлення, на висоту огірків:I — піщана культура; II — ґрунтова культура; 1 — суміш Прянішникова без внесення ГХЦГ; 2 — ГХЦГ внесений по фону мінеральної суміші Прянішникова; 3 — ГХЦГ внесений по фону Adept Agro.Bio.
Надалі ж ріст рослин за цим варіантом йшов паралельно контролю, а за два тижні до збирання навіть обігнав його. У варіанті з внесенням гексахлорану в ґрунт по фону Adept Agro.Bio крива росту рослин була меншою за контроль, але тільки на самому початку розвитку. Тритижневі рослини досягли висоти контрольних, а потім почали обганяти їх. Різниця зберігалася до кінця вегетації. Таким чином, Adept Agro.Bio не тільки зняв інгібуючу дію гексахлорану на ріст рослини, але й стимулював його.
Слід зазначити, що висота рослин у ґрунтових культурах за всіма варіантами була значно більшою, ніж у піщаних культурах. Рисунок 2 ілюструє вплив фталану на ріст досліджуваних рослин і показує, що фталан, внесений у піщані культури по фону мінеральної суміші Прянішникова, значно менше пригнічує ріст рослин порівняно з гексахлораном.
Внесення ж цієї отрути по фону суміші Прянішникова, де Р і N були дані у вигляді Adept Agro.Bio, анітрохи не пригнічувало ріст рослин, а навіть, починаючи приблизно з двотижневого віку, його стимулювало. У ґрунтових культурах внесення фталану майже не позначилося на рості рослин незалежно від того, у вигляді чого давалися добрива, і лише контрольний варіант був дещо кращим.
Оскільки утворення зав'язей пов'язане із заплідненням, отримані результати дозволяють думати, що внесення отрут у ґрунт знижує активність статевих клітин, а Adept Agro.Bio, що містить фізіологічно активні речовини, їх стимулює. У ґрунтових культурах у всіх варіантах досліду зав'язі утворилися, хоча під впливом Adept Agro.Bio їх кількість порівняно з мінеральним контролем дещо зменшилася. Зменшилася вона і у разі внесення в ґрунт гексахлорану, тоді як внесення фталану навіть дещо стимулювало їх утворення.
Рис. 2. Вплив фталану, внесеного в середовище на фоні різних умов кореневого живлення, на висоту огірків:I — піщана культура; II — ґрунтова культура; 1 — суміш Прянішникова без внесення фталану; 2 — фталан внесений у середовище по фону мінеральної суміші Прянішникова; 3 — фталан внесений по фону Adept Agro.Bio.
У таблиці 2 наведено результати досліду, що характеризують вплив досліджуваних факторів на вагу сухої маси рослин і вміст хлорофілу.
Таблиця 2. Вплив сільськогосподарських отрут і умов живлення на утворення сухої маси та хлорофілу в листі (дослід 2019 року)
| Схема досліду | Піщана культура | Ґрунтова культура | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Отрута | Фон живлення | Вага сухої маси однієї рослини 15/07, г | Загальний вміст хлорофілу 15/07, мг % | Вага сухої маси однієї рослини 15/07, г | Загальний вміст хлорофілу 15/07, мг % |
| 0 | Суміш Прянішникова | 7,6 | 173 | 13,8 | 155,4 |
| Суміш Прянішникова, де NР дані в Adept Agro.Bio | 14,2 | 514 | 17,1 | 237,2 | |
| Фталан 15 мг/кг | Суміш Прянішникова | 10,0 | 218 | 16,1 | 294,3 |
| Суміш Прянішникова, де NР дані в Adept Agro.Bio | 11,3 | 324 | 11,9 | 388,9 | |
| Гексахлоран 2,5 мг/кг | Суміш Прянішникова | 2,0 | 108 | 16,7 | 313,7 |
| Суміш Прянішникова, де NР дані в Adept Agro.Bio | 4,0 | 268 | 19,4 | 315,6 | |
Ці дані показують, що в умовах піщаних культур рослини з гексахлораном значно поступалися у вазі контрольним, те саме можна сказати і щодо вмісту в них хлорофілу. Фталан, внесений у цих же умовах, не чинив інгібуючого впливу на вагу рослин. На контролі без внесення отрут вага сухої маси рослини по Adept Agro.Bio була майже у два рази вищою, ніж по суміші Прянішникова. Вміст хлорофілу у всіх варіантах досліду по Adept Agro.Bio перевищував його вміст за варіантами з мінеральними еквівалентами.
У ґрунтових культурах дія отрут на утворення сухої маси рослин у тому ж віці, а також на утворення хлорофілу підпорядковувалася тій же закономірності, що і в піщаних культурах. Важливо відзначити, що обидві отрути в ґрунтовій культурі не тільки не знизили вміст хлорофілу в листі, а позитивно позначилися на цьому показнику порівняно з контролем.
Переходячи до аналізу даних таблиці 3, насамперед потрібно відзначити, що внесення отрут у середовище кореневого живлення різко вплинуло на відсоток виходу плодів від кількості зав'язей. Особливо така дія отрут помітна по гексахлорану. У разі внесення його в середовище в піщаних культурах по фону мінеральної суміші Прянішникова, він настільки пригнічував цей процес, що за цим варіантом взагалі не було плодів. По Adept Agro.Bio ж плоди утворилися, хоча вихід плодів від кількості зав'язей був найнижчим у досліді.
Фталан порівняно з гексахлораном менше позначився на цьому показнику, і у варіанті з Adept Agro.Bio вихід плодів від контролю був навіть дещо вищим, ніж на мінеральному контролі без внесення отрути. Adept Agro.Bio, внесений без отрути, чітко стимулював відсоток виходу плодів від кількості зав'язей. У цьому ж варіанті була максимальна вага одного сім'яника і вага насіння з одного плоду.
Внесення гексахлорану по фону мінеральної суміші Прянішникова, як уже говорилося, призвело до повної відсутності насіннєвої продукції, тоді як внесення цієї отрути по фону Adept Agro.Bio дало можливість частині рослин утворити невеликі плоди і отримати певну кількість насіння. Внесення фталану в піщаних культурах різко позначилося на насіннєвій продуктивності огірків, проте вага одного сім'яника за варіантом з Adept Agro.Bio була найвищою в досліді, хоча відсоток виходу насіння характеризується найменшою величиною.
Таблиця 3. Вплив сільськогосподарських отрут і добрив, внесених при посадці розсади огірків, на їх насіннєву продуктивність (досліди 2019 року)
| Схема досліду | Врожайні дані | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Внесено отрути в середовище корен. живлення (мг/кг) | Фон живлення | % виходу плодів від кіл-ті зав'язей | Вага одного сім'яника, г/посуд. | Вага насіння одного плоду, г/посуд. | % виходу насіння | Абсолютна вага насіння, г |
| Піщана культура | ||||||
| 0 | Суміш Прянішникова | 26,7 | 66,2 | 1,23 | 1,84 | 14,0 |
| Суміш Прянішникова, де NР дані в Adept Agro.Bio | 40,0 | 93,5 | 1,69 | 1,81 | 17,2 | |
| Фталан 2,5 мг/кг | Суміш Прянішникова | 20,0 | 25,5 | 0,83 | 3,35 | 15,1 |
| Суміш Прянішникова, де NР дані в Adept Agro.Bio | 30,8 | 164,0 | 0,56 | 0,96 | 15,1 | |
| Гексахлоран 15,6 мг/кг | Суміш Прянішникова | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Суміш Прянішникова, де NР дані в Adept Agro.Bio | 14,3 | 51,4 | 0,64 | 1,24 | 10,6 | |
| Ґрунтова культура | ||||||
| 0 | NР еквівалентно суміші Прянішникова | 30,5 | 74,8 | 1,34 | 1,80 | 16,4 |
| NР дані в Adept Agro.Bio | 45,5 | 193,0 | 2,74 | 1,50 | 18,8 | |
| Фталан 2,5 мг/кг | NР еквівалентно суміші Прянішникова | 33,3 | 87,3 | 1,78 | 1,75 | 15,8 |
| NР дані в Adept Agro.Bio | 37,5 | 121,7 | 1,55 | 1,27 | 15,8 | |
| Гексахлоран 15,6 мг/кг | ІР еквівалентно суміші Прянішникова | 17,7 | 64,8 | 0,87 | 1,34 | 12,4 |
| NР дані в Adept Agro.Bio | 23,1 | 107,3 | 1,47 | 1,37 | 16,3 | |
Це говорить про те, що Adept Agro.Bio більше сприяє росту м'якоті плоду, ніж насіння. Найвищий відсоток виходу насіння був на варіанті, де фталан вносився на фоні повної суміші Прянішникова, проте в цьому випадку вага сім'яника була мінімальною, що дозволяє думати про пригнічення фталаном власне ростових процесів. Абсолютна вага насіння змінювалася менше, ніж показник виходу насіння, проте дія гексахлорану була чіткою.
У ґрунтових культурах вплив отрут і добрив на вихід насіннєвої продукції був менш різким порівняно з піщаною культурою. У цьому досліді не було випадку, коли рослина не утворила б плодів незалежно від того, вносилася отрута чи ні, і яке добриво було внесено в посудину. Однак вага сім'яників і насіння з одного плоду коливалася значно залежно від умов, створюваних кореневим середовищем.
Як і в досліді в піщаних культурах, внесення гексахлорану в ґрунт по фону мінеральних добрив істотно знизило утворення насіннєвої продукції. У разі внесення Adept Agro.Bio ріст плоду і вихід насіння нормалізувалися. Внесення фталану по фону мінеральних добрив дещо підвищило вагу насіння з одного плоду і не позначилося на їх виході.
Ця ж отрута на фоні Adept Agro.Bio дала зниження відсотка виходу насіння порівняно з мінеральним контролем, хоча вага насіння з одного плоду була практично рівною, а вага плоду в цілому перевищувала мінеральний контроль. Максимальна вага плоду і насіння була отримана у варіанті внесення Adept Agro.Bio як джерела азоту і фосфору в ґрунт. Однак відсоток виходу насіння в цьому варіанті був значно нижчим, ніж по мінеральних добривах. Під впливом Adept Agro.Bio, тобто добрива, що містить фізіологічно активні форми гуматів, зменшується відсоток виходу насіння у томатів за умови підвищення загального врожаю плодів.
Рис. 3. Динаміка розкладання отрут у субстраті кореневого живлення:I — ГХЦГ; II — фталан: 1 — пісок, повна суміш Прянішникова; 2 — пісок, суміш Прянішникова, де N і Р дані в Adept Agro.Bio; 3 — ґрунт, мінеральні добрива еквівалентно Adept Agro.Bio; 4 — ґрунт, Adept Agro.Bio.
Розглянемо тепер вплив різних умов у середовищі кореневого живлення на розкладання отрут (рис. 3). З цього рисунка випливає, що розкладання фталану йшло досить інтенсивно і до кінця вегетації кількість отрут опустилася до допустимої. Однак і субстрат, і добрива наклали на цей процес свій відбиток.
Найбільш швидко йшло розкладання фталану в ґрунті, удобреному Adept Agro.Bio, і найбільш повільно — в піску з внесенням мінеральної суміші Прянішникова. Внесення Adept Agro.Bio в пісок зумовило розкладання отрут з такою ж швидкістю, яка була при внесенні його в ґрунт, удобрений мінеральними добривами.
Що ж стосується ходу цього процесу в часі, то приблизно до 45 днів розкладання фталану йшло досить активно, а потім сповільнилося. Гексахлоран, внесений у середовище кореневого живлення, також розкладався в ґрунті, причому в часі він підпорядковувався тій же закономірності, що і розкладання фталану.
Що ж стосується впливу кореневих субстратів і добрив, то і тут загалом зберігається та ж закономірність, що і по фталану. Однак розрив у дії цих факторів при розкладанні гексахлорану був більшим, ніж при фталані. А саме: внесення Adept Agro.Bio в ґрунт забезпечило повне розкладання отрути на 70-й день, тоді як за всіма іншими варіантами розкладання не було закінченим до кінця вегетації.
Кількість гексахлорану, що не розклався в субстраті в піщаній культурі за варіантом повна суміш Прянішникова протягом усього вегетаційного періоду, була завжди більшою, ніж у всіх інших варіантах. Таким чином, на підставі цих даних можна зробити висновок, що на швидкість розкладання отрут впливає як характер субстрату, так і внесення добрив. Органічна речовина ґрунту, як і внесення її з добривом, сприяла кращому розкладанню досліджуваних сільськогосподарських отрут.
Середовище кореневого живлення та добрива впливають і на накопичення отрут у рослині. З таблиці 4, в якій наведено аналогічні дані щодо вмісту отрут у різних органах рослин, можна зробити висновки насамперед про те, що в піщаних культурах рослини акумулюють у собі більше отрути, ніж у ґрунтових культурах.
Таблиця 4. Вплив добрив на акумуляцію отрут у рослинах (дослід 2019 р.)
| Схема досліду | Концентрація отрути і гамах на 100 г а.с. речовини | |||
|---|---|---|---|---|
| Фталан | Гексахлоран | |||
| Мін. добр. | Adept Agro.Bio | Мін. добр. | Adept Agro.Bio | |
| Ґрунтова культура | ||||
| Проростки через 30 днів | ||||
| Коріння | 17,2 | 5,8 | 12,948 | 1,60 |
| Стебла | 4,8 | 2,1 | сліди | сліди |
| Листя | 2,1 | 0,32 | 2,74 | 0,95 |
| Плоди | ||||
| Шкірка | 1,127 | 0,419 | 2,4 | 0,54 |
| М'якоть | 0,695 | 0,447 | 1,8 | 0,49 |
| Піщана культура | ||||
| Проростки через 30 днів | ||||
| Коріння | 19,2 | 7,1 | немає даних | 2,82 |
| Стебла | 6,9 | 4,4 | — | 2,4 |
| Листя | 2,8 | 0,3 | — | 1,4 |
| Плоди | ||||
| Шкірка | — | 0,764 | — | 1,9 |
| М'якоть | — | 0,522 | — | 1,33 |
Внесення Adept Agro.Bio в поживне середовище сприяло зменшенню акумуляції як фталану, так і гексахлорану в рослинах. Найбільше отрута акумулюється в корінні, потім у стеблах і найменше її знайдено в листі.
Що ж стосується вмісту фталану і гексахлорану в плодах, то, на жаль, він там був знайдений у всіх варіантах досліду. Внесення органічних добрив і вирощування огірків на ґрунті, удобреному Adept Agro.Bio, дозволило знизити акумуляцію як фталану, так і гексахлорану в плодах.
Таку дію органічної речовини ґрунту і добрив найлегше пов'язати з їх впливом на хід розкладання отрут у ґрунті. Одночасно з цим можна висловити припущення, що в цьому випадку має місце менша проникність клітин кореня для отрут, проте для такого висновку у нас прямих доказів немає. Це вимагає спеціальних дослідів, в яких би досліджувалася проникність у рослин клітинних оболонок для різних отрут. Не виключається і припущення, що завдяки ферментативним процесам у самій рослині йде розкладання отрут.
Вплив органічної речовини ґрунту та добрив на онтогенез огірків, уражених у фазі проростання насіння фталаном і тіофосом
Рослини можуть піддаватися уражаючій дії отрут, що застосовуються в сільському господарстві для боротьби зі шкідниками, коли вони вносяться в ґрунт і таким чином діють протягом усього вегетаційного періоду, і при короткочасній дії, коли ними обробляється насіння. Про перший випадок говорилося вище. Зараз же розглянемо другу можливість.
Вище, при описі методики, вже зазначалося, що для того, щоб з'ясувати, чи будуть органічні речовини ґрунту і добрив і насамперед їх фізіологічно активні форми відновлювати життєдіяльність рослин в онтогенезі після ураження пестицидами у фазі проростання насіння, проводилися досліди із замочуванням насіння огірків (див. методику) в розчинах отрут з подальшою пересадкою рослин на різно удобрені середовища.
Рис. 4 ілюструє ріст рослин після замочування насіння в розчині фталану, рис. 5 — в розчині тіофосу за дослідами 2019 року. З рисунків випливає, що незалежно від того, в чому замочувалося насіння, висота рослин протягом вегетаційного періоду в ґрунтових культурах завжди була вищою, ніж у піщаних.
При вирощуванні огірків у піску на фоні повної суміші Прянішникова висота рослин, уражених і неуражених фталаном, була спочатку близькою і тільки до кінця вегетації став більше помітним інгібуючий вплив фталану.
При вирощуванні огірків у ґрунтових культурах рослини до початку липня на всіх варіантах у рості достовірних відмінностей не мали. До кінця вегетації висота рослин по мінеральному фону помітно відрізнялася від фону з препаратом Adept Agro.Bio. Слід зазначити ще, що ріст рослин по мінеральному фону в середині липня практично припинився, тоді як по гумінових добривах рослини росли до пожовтіння листя.
Рис. 4. Вплив фізіологічно активних гумусових речовин на ріст огірків, насіння яких було пошкоджено фталаном (дослід 2019 року):I — піщана культура; II — ґрунтова культура; 1 — контроль, середовище з мінеральними добривами, насіння намочене у воді; 2 — середовище з мінеральними добривами, насіння намочене у фталані; 3 — середовище з Adept Agro.Bio, насіння намочене у фталані.
Як випливає з рис. 5, вплив замочування насіння в тіофосі позначився на рості рослин приблизно так само, як і при замочуванні у фталані. У дослідах 2018 року характер росту огірків принципово не відрізнявся від картини 2019 року, у зв'язку з чим відповідні графіки не наводяться.
Рис. 5. Вплив фізіологічно активних гумусових речовин на ріст огірків, насіння яких було пошкоджено тіофосом (дослід 2019 року):I — піщана культура: II — ґрунтова культура; 1 — контроль, середовище з мінеральними добривами, насіння намочене у воді; 2 — середовище з мінеральними добривами, насіння намочене в тіофосі.
Незважаючи на те, що особливої різниці у висоті рослин за варіантами в досліді 2019 року на 15.07 виявлено не було, відмінність у накопиченні сухої маси та вмісті хлорофілу (табл. 5) на ту ж дату, тобто в розпал цвітіння, була істотною в піщаних культурах і менш помітною в ґрунтових.
Контрольні рослини, насіння яких замочене у воді і вирощене по фону з внесенням Adept Agro.Bio, позитивно відрізнялися за цими показниками від варіантів з мінеральними добривами. Замочування насіння як у фталані, так і в тіофосі значно інгібувало утворення сухої маси рослин на момент розпалу цвітіння за умови вирощування їх на поживній суміші Прянішникова, тоді як Adept Agro.Bio повністю нормалізував процес утворення сухої речовини.
Таблиця 5. Вплив органічної речовини ґрунту і добрив на накопичення сухої речовини і хлорофілу в рослинах (дослід 2019 р.)
| Схема досліду | Вага сухої маси однієї рослини в розпал цвітіння 15.06.19 р. | Загальний вміст хлорофілу на 15.07.19 р., мг % | |
|---|---|---|---|
| Середовище замочування насіння | Середовище вирощування рослин | ||
| Піщана культура | |||
| Вода (Контроль) | Повна суміш Прянішникова | 7,6 | 173,8 |
| Суміш Прянішникова, де NР дані в Adept Agro.Bio | 14,2 | 514,9 | |
| Фталан 0,5% | Суміш Прянішникова | 3,3 | н. д. |
| Суміш Прянішникова, де NР дані в Adept Agro.Bio | 16,2 | н. д. | |
| Тіофос 0,2% | Суміш Прянішникова | 6,5 | 128,8 |
| Суміш Прянішникова, де NР дані в Adept Agro.Bio | 14,2 | 305,7 | |
| Ґрунтова культура | |||
| Вода (Контроль) | NР екв. суміші Прянішникова | 13,8 | 155,4 |
| NР дані в Adept Agro.Bio | 17,10 | 237,2 | |
| Фталан 0,5% | NР екв. суміші Прянішникова | 14,9 | 191,5 |
| NР дані в Adept Agro.Bio | 14,0 | 287,2 | |
| Тіофос 0,02% | NР екв. суміші Прянішникова | 15,5 | 168,2 |
| NР дані в Adept Agro.Bio | 15,8 | 257,6 | |
У ґрунтових культурах очевидно нормалізуючим фактором у зазначеному плані були гумусові речовини самого ґрунту, оскільки вплив гумінових добрив у цьому випадку не відрізнявся від впливу мінеральних. З цієї ж таблиці випливає, що гумінові добрива стимулювали процес утворення хлорофілу. Що ж стосується впливу обробки отрутами рослин у початковій фазі їх розвитку, то до моменту цвітіння вона на вмісті хлорофілу позначилася не різко.
Вплив досліджуваних факторів на плодоношення та утворення насіння за два роки дослідів ілюструє таблиця 6. Насамперед необхідно відзначити, що хоча загальні закономірності дії досліджуваних отрут і добрив в обидва роки принципово ідентичні, проте ступінь прояву цих факторів по роках різний.
Так, наприклад, у 2018 р. намочування насіння в розчині фталану і тіофосу, при пересадці розсади в піщані культури по повній суміші Прянішникова різко інгібувало вагу сім'яника. Вплив отрут на утворення насіння був ще більш різким і призвів до того, що у варіанті з фталаном усі плоди на всіх повторностях даного варіанту виявилися партенокарпічними, а по тіофосу дали незначний урожай.
Вирощування ж рослин, уражених обома отрутами, на середовищі з гумофосом достовірно нормалізувало насіннєву продуктивність огірків. У 2019 році інгібуюча дія отрут на утворення сім'яників і насіння в умовах піщаної культури була набагато менш помітною.
Гумінові добрива, суворо вирівняні за вмістом мінеральних поживних елементів із сумішшю Прянішникова, чітко стимулювали як ріст сім'яника, так і утворення насіння. Дія цього добрива на огірки, уражені на початку розвитку фталаном, проявилася в тому, що вони повністю нормалізували утворення насіннєвої продукції, навіть дещо підвищивши урожай проти неураженого контролю. Однак зробити висновок про синергію в цьому випадку ще не можна, оскільки прибавка проти контролю з внесенням Adept Agro.Bio, але без ураження отрутою, знаходиться в межах можливої помилки досліду.
Дія гумінових добрив при ураженні рослин тіофосом була менш різкою порівняно з попереднім варіантом. І все ж нормалізуючий ефект цих добрив у цьому варіанті також не викликає сумнівів, оскільки і вага сім'яника, і вага насіння відповідають вазі їх на варіанті з повною сумішшю Прянішникова, але без впливу отрути. Що ж стосується впливу всіх досліджуваних варіантів на абсолютну вагу насіння, то він був мало помітним.
Результати дослідів показують, що в ґрунтових культурах інгібуюча дія фталану проявилася менше, ніж у піщаних культурах, дія ж тіофосу була досить помітною. Нормалізуючий вплив гумінових добрив у ґрунтових культурах проявився в обидва роки дослідів, але у 2019 році відносний ступінь їх впливу був вищим. Внесення Adept Agro.Bio під непошкоджені отрутами рослини дало значне збільшення як ваги плоду, так і насіння, проте відсоток виходу останніх був нижчим, ніж на контрольному варіанті, удобреному мінеральними добривами.
Отримані дані ще раз підтверджують раніше отримані дані про те, що фізіологічно активні речовини інтенсивніше стимулюють ріст оплодня порівняно з насінням, завдяки чому відсоток виходу насіння дещо знижується, хоча абсолютна вага їх і урожай не тільки не знижується, а навіть підвищується.
Таблиця 6. Вплив органічної речовини ґрунту і добрив на насіннєву продуктивність огірків, уражених отрутами під час проростання насіння (за дослідами 2018—2019 рр.)
| Схема досліду | Середня вага одного сім'яника на посудину | Середня вага насіння з посудини | Абсолютна вага насіння | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Середовище замочування насіння | Середовище вирощування рослин | 2018 | 2019 | 2018 | 2019 | 2018 | 2019 | ||||
| г | % | г | % | г | % | г | % | ||||
| Піщана культура | |||||||||||
| Вода | Суміш Прянішникова | 109,8 | 100 | 66,7 | 100 | 1,98 | 100 | 1,23 | 100 | 13,8 | 15,0 |
| Суміш Прянішникова, де NР дані в Adept Agro.Bio | н. д. | — | 93,5 | 138,2 | н. д. | — | 1,69 | 137,5 | н. д. | 15,0 | |
| Фталан 0,5% | Суміш Прянішникова | 16,1 | 14,7 | 43,2 | 64,7 | п. к | — | 1,07 | 87,0 | п. к. | 15,3 |
| Суміш Прянішникова, де NР дані в Adept Agro.Bio | 130,5 | 119,0 | 103,0 | 152,2 | 1,74 | 87,8 | 1,78 | 145,0 | 18,6 | 15,1 | |
| Тіофос 0,02% | Суміш Прянішникова | 19,7 | 18,0 | 48,5 | 72,7 | 0,16 | 8,0 | 1,05 | 85,4 | 14,4 | 12,0 |
| Суміш Прянішникова, де NP дані в Adept Agro.Bio | 112,3 | 110,8 | 76,8 | 115,2 | 2,01 | 101,5 | 1,31 | 106,5 | 14,1 | 18,6 | |
| Ґрунтова культура | |||||||||||
| Вода | NР екв. суміші Прянішникова | 136,9 | 100 | 74,7 | 100 | 2,01 | 100 | 1,34 | 100 | 14,3 | 16,4 |
| NР дані в Adept Agro.Bio | - | - | 193,0 | 258,0 | - | - | 2,74 | 204,2 | - | 18,8 | |
| Фталан 0,5% | NР екв. суміші Прянішникова | 121,7 | 88,9 | 59,7 | 79,8 | 1,63 | 77,6 | 1,06 | 76,8 | 14,3 | 15,3 |
| NР дані в Adept Agro.Bio | 158,0 | 115,2 | 117,2 | 156,8 | 2,27 | 108,2 | 2,60 | 194,0 | 16,9 | 17,1 | |
| Тіофос 0,02% | NР екв. суміші Прянішникова | 116,5 | 85,2 | 42,3 | 56,6 | 1,68 | 80,0 | 0,56 | 41,7 | 12,3 | 12,9 |
| NP дані в Adept Agro.Bio | 148,5 | 108,5 | 113,0 | 151,0 | 2,46 | 117,2 | 2,03 | 151,5 | 13,1 | 35,6 | |
Наші вегетаційні досліди ставилися в сітчастому павільйоні, завдяки чому температура і вологість повітря були такими ж, як і у відкритому середовищі. Тому пояснити відмінність у силі ефекту досліджуваних факторів по роках не можна без ув'язки з конкретними метеорологічними умовами обох років. Наводимо ці дані в таблиці 7.
Таблиця 7. Погодно-кліматичні умови у вегетаційному павільйоні за травень—липень 2018/2019 р.
| Показник | Рік | Травень (декади) | Червень (декади) | Липень (декади) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | ||
| Температура повітря, °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 | |
| Відносна вологість повітря, % | 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 | |
| Кількість годин сонячного сяйва | 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 | |
З метою вивчення впливу уражаючої дії отрут на потомство, як уже говорилося при описі методики, у 2019 році був закладений дослід, в якому насіння, отримане в 2018 році з усіх варіантів, висаджувалося на загальний фон — повну суміш Прянішникова в піщані культури.
Вже візуальні спостереження показали, що умови вирощування материнських рослин на ріст рослин першого покоління особливого впливу не мали. Однак проростки у варіанті із замочуванням материнського насіння в тіофосі та вирощуванні їх по мінеральному фону в піщаних культурах відставали у вазі та утворенні сухої речовини. Врожайні дані за цим дослідом наведені в таблиці 8.
Таблиця 8. Вплив органічної речовини ґрунту та добрив на насіннєву продуктивність огірків першого покоління, батьківські форми яких були уражені отрутами.
| Схема досліду | Врожайні дані 1 покоління від батьківських форм | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Середовище замочування насіння | Середовище вирощування рослин | Середня вага сім'яника з посудини | Середня вага насіння з посудини | Абсолютна вага насіння | ||
| г | % | г | % | |||
| Материнські рослини вирощувалися на піщаній культурі | ||||||
| Вода | Суміш Прянішникова | 85,5 | 100,0 | 1,65 | 100,0 | 14,5 |
| Фталан 0,5% | Суміш Прянішникова | н. д. оскільки плоди в 2018 році були п/к | ||||
| Суміш Прянішникова, де NР дані в Adept Agro.Bio | 113,5 | 132,6 | 1,97 | 119,4 | 15,8 | |
| Тіофос 0,02% | Суміш Прянішникова | 53,8 | 62,9 | 0,82 | 50,0 | 12,0 |
| Суміш Прянішникова, де NР дані в Adept Agro.Bio | 64,5 | 75,44 | 1,03 | 68,5 | 14,6 | |
| Материнські рослини вирощувалися на ґрунтовій культурі | ||||||
| Вода | NР екв. суміші Прянішникова | 133,5 | 100 | 2,03 | 100 | 16,4 |
| Фталан 0,5% | NР екв. суміші Прянішникова | 129,3 | 95,46 | 2,26 | 111,4 | 17,1 |
| NР дані в Adept Agro.Bio | 133,5 | 102,2 | 2,35 | 115,8 | 17,1 | |
| Тіофос 0,02% | NР екв. суміші Прянішникова | 123,4 | 91,9 | 1,83 | 90,2 | 15,0 |
| NР дані в Adept Agro.Bio | 132,7 | 99,4 | 1,97 | 97,0 | 16,0 | |
Вони показують, що рослини першого покоління, вирощені з насіння, отриманого в піщаній культурі за варіантом з Adept Agro.Bio, але які мали ураження фталаном, дали абсолютно нормальну насіннєву продукцію, тоді як при ураженні материнських форм тіофосом утворення насіння і сім'яників у рослин першого покоління було явно пригніченим. Перевага Adept Agro.Bio в цьому плані перебувала майже в межах помилки досліду.
Не було помітно й істотної різниці в урожаї сім'яників і насіння рослин, вирощених у ґрунтовій культурі. У цьому випадку, ймовірно, органічна речовина ґрунту зняла токсикоз у материнських рослин і насіння цих рослин виявилося якісно близьким.
В цілому ж весь наведений експериментальний матеріал показує, що органічна речовина ґрунту і добрив чинить істотний вплив на зняття уражень у рослин, викликаних с.-г. отрутами. Це дає право припускати, що гумінові добрива можуть стати важливим фактором у боротьбі із забрудненням середовища проживання рослин і його поліпшення.
Однак наведений матеріал ще не дозволяє давати будь-які рекомендації в цьому аспекті, але вказує на необхідність більш глибокого і широкого вивчення цього питання.