Ефект дії гумату на фізіологію рослин. Зняття стресу рослин від дії інсектицидів і фунгіцидів
Ця робота мала на меті встановити можливість зняття інгібуючої дії інсектофунгіцидів на різні сільськогосподарські рослини фізіологічно активними речовинами.
Вона проводилася методом намочування насіння сільськогосподарських культур у розчинах отрут з подальшою пересадкою на фізіологічно активні речовини. Цей метод впливу пестицидів на рослини в даному випадку є найбільш зручним, оскільки, по-перше, фаза проростання насіння є фізіологічно найуразливішою для дії отрут в онтогенезі рослин і, по-друге, короткочасний вплив отрут на рослини дозволяє виключити з обговорення питання про персистентність отрут протягом досліду, що має таке велике значення в дослідах з постійною присутністю отрут, наприклад, у середовищі кореневого живлення.
Пересадкою ж насіння на середовище з фізіологічно активними речовинами після намочування в отрутах досягається розділення дії отрут і гумінових речовин у часі. Насіння тест-культур намочували в розчинах інсектофунгіцидів протягом 24 годин. Потім, після ретельного відмивання водою, одну частину насіння висаджували на мінеральне поживне середовище, іншу — на це саме середовище, але таке, що містило 0,005% гумату калію. Облік досліду проводився через 12 днів. Враховувалися висота надземної маси, довжина коренів та вага.
Визначення ІД50 для різних отрут і вплив фізіологічно активних гумусових речовин на цей показник
Визначення ІД50 отрут на рослинних тестах ускладнюється тим, що всі три вищезазначені показники — довжина коренів, висота надземної маси та вага проростків — по-різному реагують на зміну концентрації отрут. Найбільш чутливими до впливу отрут виявилися корені, і показник довжини та ваги їх найбільш чітко відображає характер і ступінь впливу отрут на ріст рослин.
Відомий також специфічний вплив фізіологічно активних речовин гумусової природи саме на кореневу систему. Тому для виконання поставленого вище завдання, тобто визначення ІД50 і впливу на цей показник фізіологічно активних гумусових речовин, були поставлені досліди. Як приклад наведемо результати досліду з гранозаном на тест-культурі — огірках.
Вплив різних концентрацій гранозану на ріст кореневої системи проростків огірків і значення подальшої пересадки рослин на гумат натрію ілюструє таблиця 1 і рисунок 1. Вони показують, що дія отрути на ріст кореневої системи пов'язана насамперед з її концентрацією, а саме: при замочуванні насіння в розчині гранозану в концентрації 2·10-9 — 2·10-8% не тільки не спостерігається пригнічення росту коренів, а видно навіть деяку стимуляцію.
Концентрація гранозану 2·10-7 — 2·10-8% не мала по суті жодного впливу на ріст коренів і тільки з концентрації 2·10-6% починає проявлятися тенденція до інгібування росту кореневої системи, яка посилюється з подальшим підвищенням концентрації. Пригнічення кореневої системи приблизно на 50%, тобто ІД50, відповідає концентрації гранозану десь близько до 2·10-4%. Концентрація отрути 4·10-3% по суті є майже повністю летальною.
Таблиця 1. Вплив отрути та гумату калію на довжину коренів огірків
| Концентрація гранозану у % при замочуванні насіння | Середовище вирощування | Довжина коренів, мм (M±m) | % приросту при контролі вода — середовище без гумату | % приросту при контролі отрута — середовище без гумату |
|---|---|---|---|---|
| Контроль без гранозану | Без гумату | 85,4 ± 7,0 | 100,0 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 135,8 ± 4,6 | 158,9 | 158,9 | |
| 2 × 10-9 | Без гумату | 101,6 ± 5,7 | 118,9 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 116,9 ± 9,4 | 136,8 | 115,0 | |
| 2 × 10-8 | Без гумату | 87,1 ± 7,4 | 101,9 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 123,7 ± 5,3 | 144,7 | 141,9 | |
| 2 × 10-7 | Без гумату | 80,8 ± 9,3 | 94,6 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 106,9 ± 9,9 | 125,1 | 132,3 | |
| 2 × 10-6 | Без гумату | 75,5 ± 5,1 | 88,4 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 111,3 ± 7,1 | 130,3 | 147,4 | |
| 2 × 10-5 | Без гумату | 66,6 ± 7,6 | 78,0 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 103,1 ± 9,1 | 120,6 | 154,7 | |
| 2 × 10-4 | Без гумату | 47,8 ± 3,5 | 55,9 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 76,8 ± 6,5 | 89,9 | 160,7 | |
| 2 × 10-3 | Без гумату | 27,3 ± 1,7 | 32,0 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 48,7 ± 2,0 | 57,0 | 324,2 | |
| 4 × 10-3 | Без гумату | 2,9 ± 0,2 | 3,4 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 20,5 ± 1,5 | 24,0 | 696,6 |
Рис. 1. Довжина коренів огірків залежно від концентрації гранозану у % до контролю без отрути:1 — середовище без гумату; 2 — середовище з гуматом.
Фізіологічно активні гумати, як випливає з цієї ж таблиці, зсувають ІД50 гранозану до концентрації 2·10-3%. Таким чином, чітко видно, що фізіологічно активні гумати підвищують резистентність рослин до інгібуючої дії отрут. Слід зазначити, що гумати як самі по собі, так і на тлі гранозану, але до певних меж його концентрацій, чинять на рослини стимулюючу дію.
Узагальнюючу характеристику дії гранозану залежно від концентрації ілюструє таблиця 2.
Таблиця 2. Вплив гумату калію на характер дії різних концентрацій гранозану на довжину коренів огірків
| Характеристика дії отрути | Концентрація гранозану, % | |
|---|---|---|
| Без гумату | З гуматом калію 0,005% | |
| Стимулююча | 2 × 10-9 | 2 × 10-9 — 2 × 10-8 |
| Нейтральна | 2 × 10-8 | 2 × 10-5 — 2 × 10-4 |
| Інгібуюча | 2 × 10-5 — 2 × 10-4 | 2 × 10-4 — 2 × 10-3 |
| Летальна (ЛД84) | 4 × 10-3 | > 4 × 10-3 |
Вплив фізіологічно активних гумусових речовин на зняття інгібуючої дії різних інсектофунгіцидів при ІД50
Для того, щоб відповісти на поставлене запитання, потрібно було з'ясувати, по-перше, чи знімають фізіологічно активні гумати токсикоз у рослин, викликаний замочуванням насіння в розчинах різних класифікаційних груп сільськогосподарських отрут; по-друге — встановити, як різні сільськогосподарські рослини інгібуються різними інсектофунгіцидами і в якій мірі проявляється ефект детоксикації за допомогою гумату калію залежно від особливостей рослин.
Перше питання вирішувалося постановкою короткострокових дослідів з різними рослинами за описаною вище методикою. Результати цього досліду (табл. 3—7) показують, що інгібуючою дією володіли азурин і гранозан. Менш помітною була вражаюча дія фталану. Дія сірки зайняла середнє місце. Що ж стосується дії гумату, то найбільш помітною вона була на тлі тих отрут, які справляли найбільший вражаючий ефект.
Питання специфічності ураження різними отрутами у зв'язку з видовими особливостями рослин, а також їх реакція на фізіологічно активні речовини можуть бути повністю з'ясовані лише в повному онтогенезі рослин.
Таблиця 3. Вплив фізіологічно активного гумату на зняття вражаючої дії фталану 0,5% з насіння сільськогосподарських рослин
| Культура | Схема досліду | Довжина коренів, мм | Висота надземної маси, мм | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Насіння замочене | Пересаджені | M±m | % до контролю | M±m | % до контролю | |
| Огірки | Вода | Без гумату | 106,0 ± 3,4 | 100,0 | 46,3 ± 1,2 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 117,4 ± 5,6 | 110,8 | 59,2 ± 1,7 | 127,7 | ||
| Р-н фталану | Без гумату | 92,8 ± 4,6 | 87,5 | 36,8 ± 1,9 | 79,5 | |
| З гуматом K 0,005% | 104,6 ± 3,6 | 98,7 | 54,9 ± 1,6 | 118,5 | ||
| Редис | Вода | Без гумату | 54,9 ± 3,8 | 100,0 | 47,4 ± 2,1 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 101,8 ± 6,4 | 185,9 | 62,9 ± 1,9 | 132,7 | ||
| Р-н фталану | Без гумату | 30,7 ± 2,6 | 56,0 | 34,3 ± 1,6 | 72,4 | |
| З гуматом K 0,005% | 79,3 ± 5,5 | 144,5 | 60,4 ± 3,1 | 127,3 | ||
| Помідори | Вода | Без гумату | 82,8 ± 3,1 | 100,0 | 22,0 ± 1,1 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 138,5 ± 3,8 | 138,6 | 29,9 ± 0,8 | 135,5 | ||
| Р-н фталану | Без гумату | 71,8 ± 3,2 | 86,6 | 15,1 ± 0,7 | 68,6 | |
| З гуматом K 0,005% | 93,4 ± 2,7 | 93,4 | 24,5 ± 0,9 | 111,9 | ||
Таблиця 4. Вплив фізіологічно активного гумату на зняття вражаючої дії тіофосу 0,01% з насіння сільськогосподарських культур
| Культура | Схема досліду | Довжина коренів, мм | Висота надземної маси, мм | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Насіння замочене | Пересаджені | M±m | % до контролю | M±m | % до контролю | |
| Цукровий буряк | Вода | Без гумату | 54,9 ± 3,3 | 100,0 | 27,1 ± 0,9 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 70,5 ± 4,4 | 128,5 | 36,3 ± 1,4 | 133,8 | ||
| Р-н тіофосу | Без гумату | 33,4 ± 4,2 | 60,6 | 25,3 ± 1,1 | 93,3 | |
| З гуматом K 0,005% | 65,7 ± 5,7 | 119,8 | 30,0 ± 1,2 | 110,8 | ||
| Помідори | Вода | Без гумату | 80,7 ± 3,3 | 100,0 | 23,1 ± 1,9 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 110,5 ± 3,4 | 142,7 | 29,2 ± 1,2 | 126,2 | ||
| Р-н тіофосу | Без гумату | 56,3 ± 5,3 | 69,8 | 19,1 ± 0,6 | 82,7 | |
| З гуматом K 0,005% | 109,2 ± 3,3 | 75,9 | 27,3 ± 1,5 | 118,1 | ||
| Огірки | Вода | Без гумату | 80,3 ± 1,7 | 100,0 | 35,9 ± 1,2 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 102,5 ± 7,5 | 127,6 | 61,3 ± 3,1 | 170,5 | ||
| Р-н тіофосу | Без гумату | 56,0 ± 4,2 | 69,7 | 37,0 ± 1,1 | 102,9 | |
| З гуматом K 0,005% | 61,0 ± 4,3 | 75,9 | 55,0 ± 1,7 | 153,1 | ||
| Соняшник | Вода | Без гумату | 99,7 ± 5,3 | 100,0 | 21,0 ± 0,5 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 133,0 ± 3,5 | 133,6 | 24,4 ± 0,7 | 116,3 | ||
| Р-н тіофосу | Без гумату | 76,4 ± 5,5 | 76,7 | 26,5 ± 1,3 | 126,4 | |
| З гуматом K 0,005% | 103,9 ± 9,1 | 104,2 | 35,5 ± 1,5 | 169,5 | ||
Таблиця 5. Вплив фізіологічно активного гумату на зняття вражаючої дії азурину 1% з насіння сільськогосподарських культур
| Культура | Замочування насіння | Варіант пересадки | Довжина коренів (мм, M±m) | % до контролю (корені) | Висота надземної маси (мм, M±m) | % до контролю (маса) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Цукровий буряк | Вода | Без гумату | 54,8 ± 3,3 | 100,0 | 27,1 ± 1,0 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 70,5 ± 4,4 | 128,5 | 36,3 ± 1,4 | 133,8 | ||
| Р-н азурину | Без гумату | 2,3 ± 0,8 | 4,2 | 17,8 ± 0,8 | 65,8 | |
| З гуматом K 0,005% | 24,3 ± 2,6 | 44,3 | 24,3 ± 1,0 | 89,5 | ||
| Помідори | Вода | Без гумату | 82,8 ± 3,1 | 100,0 | 22,0 ± 1,1 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 114,8 ± 3,8 | 138,6 | 29,9 ± 0,8 | 135,5 | ||
| Р-н азурину | Без гумату | — | — | — | — | |
| З гуматом K 0,005% | 52,7 ± 1,8 | 63,6 | 24,4 ± 0,5 | 110,7 | ||
| Огірки | Вода | Без гумату | 80,3 ± 1,7 | 100,0 | 35,9 ± 1,2 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 102,5 ± 7,5 | 127,6 | 61,3 ± 3,1 | 170,5 | ||
| Р-н азурину | Без гумату | — | — | 7,3 ± 0,9 | 20,4 | |
| З гуматом K 0,005% | 51,1 ± 3,7 | 63,7 | 26,3 ± 1,3 | 73,1 | ||
| Соняшник | Вода | Без гумату | 62,9 ± 7,5 | 100,0 | 45,2 ± 2,9 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 74,0 ± 2,0 | 117,7 | 52,1 ± 3,2 | 115,2 | ||
| Р-н азурину | Без гумату | 5,0 ± 2,0 | 7,9 | 14,6 ± 1,0 | 32,4 | |
| З гуматом K 0,005% | 5,0 ± 2,6 | 26,1 | 30,5 ± 2,5 | 67,5 |
Таблиця 6. Вплив фізіологічно активного гумату на зняття вражаючої дії гранозану 0,02% з насіння сільськогосподарських культур
| Культура | Замочування насіння | Варіант пересадки | Довжина коренів (мм, M±m) | % до контролю (корені) | Висота надземної маси (мм, M±m) | % до контролю (маса) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Огірки | Вода | Без гумату | 39,0 ± 1,6 | 100,0 | 19,7 ± 0,2 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 81,5 ± 6,8 | 208,9 | 19,6 ± 0,3 | 99,5 | ||
| Р-н гранозану | Без гумату | 2,6 ± 0,7 | 6,2 | 15,2 ± 0,7 | 76,8 | |
| З гуматом K 0,005% | 77,1 ± 3,0 | 199,8 | 16,1 ± 1,2 | 81,5 | ||
| Редис | Вода | Без гумату | 54,9 ± 3,8 | 100,0 | 47,4 ± 2,1 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 101,8 ± 6,4 | 185,4 | 62,9 ± 1,9 | 132,7 | ||
| Р-н гранозану | Без гумату | 48,9 ± 6,6 | 89,1 | 26,3 ± 2,4 | 55,4 | |
| З гуматом K 0,005% | 60,7 ± 6,0 | 110,6 | 48,1 ± 2,9 | 101,4 | ||
| Помідори | Вода | Без гумату | 82,8 ± 3,1 | 100,0 | 22,0 ± 1,1 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 114,8 ± 3,6 | 138,6 | 29,9 ± 0,8 | 135,6 | ||
| Р-н гранозану | Без гумату | 25,6 ± 0.9 | 30,8 | 12,9 ± 0,7 | 58,5 | |
| З гуматом K 0,005% | 57,3 ± 3,1 | 69,1 | 28,8 ± 0,6 | 108,0 |
Таблиця 7. Вплив фізіологічно активного гумату на зняття вражаючої дії сірки 0,3% з насіння сільськогосподарських культур
| Культура | Схема досліду | Довжина коренів, мм | Висота надземної маси, мм | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Насіння замочене | Пересаджені | M±m | % до контролю | M±m | % до контролю | |
| Огірки | Вода | Без гумату | 106 ± 3,4 | 100,0 | 46,3 ± 1,2 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 117,4 ± 5,6 | 110,8 | 59,2 ± 1,7 | 127,7 | ||
| Р-н сірки | Без гумату | 33,3 ± 1,6 | 31,4 | 37,6 ± 1,2 | 81,1 | |
| З гуматом K 0,005% | 49,9 ± 3,7 | 47,1 | 57,2 ± 2,2 | 123,6 | ||
| Редис | Вода | Без гумату | 54,9 ± 3,8 | 100,0 | 47,4 ± 2,1 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 101,8 ± 6,4 | 185,4 | 62,9 ± 1,9 | 132,7 | ||
| Р-н сірки | Без гумату | 27,2 ± 4,3 | 49,6 | 39,2 ± 1,9 | 82,7 | |
| З гуматом K 0,005% | 39,9 ± 7,9 | 163,7 | 59,6 ± 2,6 | 125,8 | ||
| Помідори | Вода | Без гумату | 82,8 ± 3,1 | 100,0 | 22,0 ± 1,1 | 100,0 |
| З гуматом K 0,005% | 114,8 ± 3,6 | 138,6 | 29,9 ± 0,8 | 135,5 | ||
| Р-н сірки | Без гумату | 69,1 ± 2,5 | 83,4 | 14,1 ± 0,7 | 64,0 | |
| З гуматом K 0,005% | 74,0 ± 2,6 | 89,3 | 23,6 ± 0,4 | 107,3 | ||