Агрохимия, 2021, № 11, стр. 59-64

ВВЕДЕНИЕ

Независимо от того, что площади плодоносящих виноградных насаждений увеличиваются, остается проблема повышения урожайности данной культуры. Это связано с тем, что развитию многочисленных вредоносных объектов способствуют существенные нарушения технологии возделывания винограда, а системы защитных мероприятий не соответствуют современным требованиям [1–6]. Многократное применение ограниченного по химическому составу числа пестицидов приводит к ряду экологических проблем, в частности, загрязнению почвы агробиоценозов и продукции остаточными количествами агрохимикатов и пестицидов. Исследованиями по вопросам экологической безопасности использования пестицидов в сельском хозяйстве, в разное время занимались многие исследователи [3, 4, 7]. Несмотря на предпринимаемые меры проблема загрязнения окружающей среды и производства качественных безопасных продуктов питания остается актуальной и в настоящее время [5, 6, 8], т.к. возрастает роль контроля за последействием применяемых в защитных мероприятиях пестицидов. Исследования в направлении последействия химических препаратов в производстве многолетних насаждений, к чему относятся виноградники, наиболее важны и актуальны, т.к. ягоды винограда используют в пищу в свежем виде [9–12].

Совершенствование технологии производства и системы защиты виноградных насаждений от комплекса фитофагов и фитопатогенов остается актуальной задачей для повышения урожайности и получения экологически безопасной продукции. Полному управлению вредителями и возбудителями болезней способствует введение в системы защиты микроудобрений, современных пестицидов и регуляторов роста растений, которые укрепляют иммунитет растений и снижают интенсивность развития фитопатогенов и численность фитофагов [1, 2, 4, 12].

Цель работы – усовершенствовать приемы производства высококачественного экологически безопасного винограда при введении в системы защиты фунгицидов, содержащих микроэлементы. В задачи исследования входило уточнение технологии опрыскивания растений металлсодержащими фунгицидами, изучение влияния микроэлементов на физиолого-биологические показатели виноградного растения и эффективности применения фунгицидов на качество и урожайность винограда. Впервые изучено влияние современных многокомпонентных пестицидов, введенных в системы защиты, на урожайность и показатели качества винограда в конкретных агробиоценозах.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Опыты проводили в зоне II черноземов лесостепной и степной областей, в Северо-Кавказском регионе возделывания сельскохозяйственных культур в Республике Дагестан, Каякентском р-не, в ГУП “Каспий” на столовом сорте Кардинал. Посадки винограда представляли двуплечий кордон со схемой посадки 3 × 2 м на почвах каштановых и лугово-каштановой, с содержанием гумуса – 2.8%, рН 8.2. Обработка почвы на опытных участках – весенняя вспашка, 4 культивации в борьбе с сорняками, в том числе 2 – с рыхлением в рядках, двукратная чеканка однолетнего прироста. Размер опытной делянки – 2 куста (16 м²), повторность – четырехкратная. Делянки располагались блоками.

Мероприятия по уходу за опытными делянками, в т.ч. обработки пестицидами были следующими: двукратная чеканка однолетнего прироста, фоновые обработки (двукратно) против оидиума препаратами Квадрис, СК (250 г/л) – 0.8 кг/га, Топаз, КЭ (100 г/л) – 0.25 кг/га.

Для исследования были отобраны многокомпонентные фунгициды системного и контактного действия, такие как Акробат МЦ, ВДГ, Ридомил Голд МЦ, ВДГ и Абига-Пик, ВС.

Препарат Акробат МЦ, ВДГ (диметоморф 90 г/кг + манкоцеб 600 г/кг) – системный фунгицид, используемый для борьбы с милдью винограда. Диметоморф, входящий в состав фунгицида, ингибирует формирование клеточной стенки оомицетов на всех стадиях их развития, а манкоцеб подавляет синтез сразу нескольких ферментов в клетках гриба. В состав манкоцеба входит комплекс ионов цинка (2.5%), марганца (18%) и этиленбисдитиокарбамата (62%). Фунгицид Ридомил Голд МЦ, ВДГ (манкоцеб 640 мг/кг + мефеноксам 40 мг/кг) – это пестицид системного и контактного действия для защиты винограда от милдью. Медьсодержащий фунгицид контактного действия Абига-Пик, ВС (400 г хлорокиси меди/л) предназначен для борьбы с комплексом грибных и бактериальных болезней на виноградной лозе.

Обработки исследованными препаратами проводили в период вегетации в фазах развития растений (по шкале BBCH): 1-я – в фазе распускания глазков (07 – начало распускания почек, зеленые кончики побегов только виднеются), 2-я – в фазе начала образования ягод (71 – появление плодов, молодые плоды начинают набухать, остатки цветов опадают). Расход рабочей жидкости – 300 л/га. На 2-е, 7-е и 14-е сут после 1-й обработки брали пробы листьев для определения накопления микроэлементов.

Для определения содержания микроэлементов пробы для анализа на поступление в ткани листа отбирали не сразу после опрыскивания, а спустя некоторое время, т.к. время с момента нанесения раствора соли на листья до начала их поступления внутрь тканей могло занимать несколько часов. В контроле во время опрыскивания пестицидами листья изолировали пергаментными мешочками от прямого попадания раствора. Листья после отбора высушивали при 105°С и озоляли в муфельной печи при температуре 500°С и далее проводили количественное определение микроэлементов.

Для выяснения действия фунгицидов на рост виноградной лозы проводили учеты роста виноградных побегов путем замеров 4-х модельных побегов на каждом из 5-ти модельных кустов через 10 сут после обработки растений. Измеряли диаметр листьев основных и пасынковых побегов 5-ти модельных кустов в каждом варианте и площадь листовой поверхности по окончанию роста растений по методу Мельник. Определение общего количества сахаров и кислотности в соке ягод проводили по ГОСТ 27198-87 (CТ СЭВ 5622-86) Виноград свежий “Методы определения массовой концентрации сахаров”.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Большое количество исследователей доказали, что микроэлементы обладают способностью проникать внутрь тканей растений в период их использования в качестве внекорневых подкормок.

Исследования по поступлению микроэлементов при опрыскивании растений винограда металлосодержащими фунгицидами как источника дополнительного питания остается недостаточно изученным. Имеются рекомендации о необходимости использовать фунгициды только как средство борьбы с болезнями растений. В 2018–2020 гг. были проведены исследования виноградных насаждений и способность их листьев накапливать микроэлементы, содержащиеся в составе примененных фунгицидов (табл. 1).

В 2018 г. после опрыскивания кустов винограда фунгицидом Акробат МЦ, ВДГ содержание цинка в листьях на 2-е сут после обработки составило 14.5 мг/кг сухого вещества. На 5-е сут после опрыскивания оно повысилось еще на 2.3 мг, а перед следующим опрыскиванием (через 14 сут) снизилось до 13.7 мг/кг сухого вещества.

Содержание марганца было значительно меньше, чем в контроле (без опрыскивания). На 2-е сут после опрыскивания оно составило 19.2 мг/кг сухого вещества, на 5-е сут – 21.3, через 14 сут (перед следующим опрыскиванием) – 16.1 мг/кг сухого вещества.

Фунгицид Акробат МЦ, ВДГ при опрыскивании кустов винограда ингибировал поступление марганца в листья. Цинк, содержащийся в препарате, способствовал большему накоплению железа в листьях в отличие от других вариантов. На 2-е сут после опрыскивания виноградных кустов содержание железа в листьях было равно 191 мг/кг сухого вещества и превысило контроль в 1.5 раза. Перед следующим опрыскиванием его содержание увеличилось до 215 мг/кг сухого вещества.

После обработки фунгицидом Ридомил Голд МЦ, ВДГ содержание цинка в листьях повышалось по сравнению с вариантом без опрыскивания, достигнув максимума на 14-е сут. Содержание цинка соответствовало 36 мг/кг сухого вещества. Повышалось и содержание меди в варианте применения фунгицидов. Дополнительное введение цинка при опрыскивании кустов препаратом Ридомил Голд МЦ, ВДГ способствовало увеличению содержания железа в листьях по сравнению с контролем. На 2-е сут после опрыскивания выявлено превышение содержания железа на 75.0, на 14-е сутки – на 85.0 и снижалось до 25.0% на 21-е сутки после опрыскивания.

Повышение содержания железа, цинка и меди в листьях винограда при обработках фунгицидами положительно сказывалось на росте и развитии однолетних побегов виноградного куста. На контрольных участках, где применяли цинксодержащие фунгициды, наблюдали интенсивный рост побегов.

После опрыскивания препаратом Абига-Пик, ВС содержание меди в листьях превышало контроль. На 2-е сут после обработки в листьях содержание меди было равно 60.5 мг/кг сухого вещества, на 7-е сут – 55.2 мг/кг и через 14 сут – 50.4 мг/кг сухого вещества. В варианте с обработкой препаратом Абига-Пик, ВС (400 г хлорокиси меди/л) накопление меди шло активнее, чем в контроле. На 2-е сут после обработки содержание меди в листьях винограда было равно 65.1 мг/кг, на 7-е сут – 66.8 и через 14 сут (перед следующим опрыскиванием) – 62.5 мг/кг сухого вещества.

При применении медьсодержащих фунгицидов происходило замедление проникновения меди в листья винограда, которое можно объяснить плохой растворимостью меди в воде в отличие от растворимости фунгицидов, содержащих цинк и марганец, что согласовалось с выводами других исследователей по замедлению усвоения меди листьями винограда.

Медьсодержащие фунгициды подавляли и поступление цинка в листья: на 2-сут после обработки препаратом Абига-Пик, ВС в листьях был выявлен цинк в количестве 18.5 мг/кг, на 7-е сут – 15.0 и через 14 сут (перед следующим опрыскиванием) – 12.5 мг/кг сухого вещества.

Содержание железа в листьях винограда при обработке медьсодержащими препаратами повышалось так же, как и при обработке цинк- и марганецсодержащими фунгицидами. Особенно оно возросло в варианте с применением Абига-Пик, ВС. На 2-е сут после опрыскивания содержание железа в листьях было равно 166 мг/кг, что составило 155% от контроля, на 7-е сут – 125 мг/кг и через 14 сут (перед следующим опрыскиванием) – 111 мг/кг сухого вещества.

Проведенные исследования в 2019 и 2020 гг. подтвердили полученные ранее результаты поступления и накопления микроэлементов в листьях растений винограда. В 2019 г. была выявлена одна особенность. В вариантах, где опрыскивание виноградных кустов проводили фунгицидами Акробат МЦ, ВДГ и Ридомил Голд МЦ, ВДГ, содержание цинка в листьях резко возросло. Например, при обработке препаратом Акробат МЦ, ВДГ содержание цинка в листьях на 2-е сут составило 185 мг/кг сухого вещества, превысив контроль в 7.5 раза. В варианте с применением препарата Ридомил Голд МЦ, ВДГ содержание цинка увеличилось по сравнению с контролем в 6.5 раза. Повышенное содержание цинка в листьях, обработанных препаратами, сохранилось на 7-е и 14-е сут после обработки. Этот год отличался выпадением обильных осадков в отличие от 2018 и 2020 гг. За 7 сут после обработки выпало >100 мм осадков. Вторая обработка была проведена через 14 сут, после чего наблюдали резкое повышение содержания цинка в листьях. Эту особенность можно объяснить влиянием осадков на повышение усвоения растением микроэлементов из пестицидов.

Высокие концентрации цинка в листьях винограда после 3-летнего применения препаратов Акробат МЦ, ВДГ и Ридомил Голд МЦ, ВДГ могли быть причиной угнетающего действия на рост побегов винограда. Увеличение роста побегов в варианте с Акробат МЦ, ВДГ по отношению к эталону (Абига-Пик, ВС) составила 111%, в варианте с Ридомил Голд МЦ, ВДГ – 95.5%.

Результаты влияния медьсодержащих препаратов на содержание меди и других микроэлементов в листьях виноградного растения полностью подтвердились и в последующие годы исследования. Применение меди в составе препарата Абига-Пик, ВС увеличило содержание железа и ингибировало поступление цинка.

Таким образом, обработка виноградных насаждений фунгицидами, содержащими в своем составе микроэлементы, способствовала изменению соотношения содержания микроэлементов в листьях растений.

Одним из характерных показателей реакции растительного организма на действие пестицидов является изменение содержания сахаров. В начале созревания ягод, из листьев, расположенных против гроздей среднего яруса, отбирали образцы для анализа через 1, 3, 7, 14, 21 и 28 сут после 2-го опрыскивания. Пробы отбирали для изучения характера воздействия фунгицидов на динамику накопления сахаров в листьях. Было установлено, что многокомпонентные фунгициды влияли на динамику накопления сахаров в листьях. Независимо от обработки в листьях изученных растений во все сроки отбора проб были обнаружены раффиноза, сахароза, глюкоза и фруктоза. В 1-е сут в листьях обнаружены галактоза и один не идентифицированный сахар, на 14-е сут галактоза исчезала и появлялся другой не идентифицированный сахар.

Примененные пестициды не оказывали влияния на состав сахаров в листьях, а вызывали существенные изменения в их количественном содержании. Существенно повышали содержание глюкозы, фруктозы и сахарозы цинк- и марганецсодержащие фунгициды по сравнению с медьсодержащим препаратом (табл. 2).

При опрыскивании медьсодержащим фунгицидом Абига-Пик, ВС содержание суммы сахаров в листьях винограда характеризовалось менее интенсивным подъемом в отличие от контроля в течение первых 14 сут после обработки. У растений, обработанных препаратами Акробат МЦ, ВДГ (и Ридомил Голд МЦ, ВДГ, на 7-е сут после опрыскивания отмечено резкое уменьшение содержания сахаров, которое можно объяснить возможным увеличением траты сахаров растением в этот период. На 14-е сут после опрыскивания цинк- и марганецсодержащими препаратами содержание сахаров повторно повышалось. На 28-е сут содержание сахаров во всех испытанных вариантах снижалось, но все же оставалось больше, чем в контроле. Примерно на 14-е сут после опрыскивания во всех вариантах наблюдали резкие изменения в содержании сахаров по сравнению с контролем.

Таким образом, применение медьсодержащих фунгицидов и других препаратов системного действия, которые широко используют для защиты виноградных насаждений, требует особого внимания, поскольку они воздействуют на физиологические и биохимические процессы в растении и влияют на качество урожая.

Влияние фунгицидов на процесс накопления сахара в соке ягод винограда показало, что накопление глюкозы и фруктозы в соке ягод происходило в течение всего периода созревания ягод во всех вариантах опыта. Для этого пробы брали через каждые 7 сут из гроздей среднего яруса. Максимальное содержание сахара отмечено в период полной зрелости ягод (табл. 3). Особенности сахаронакопления в листьях и соке ягод винограда, обусловленные обработками фунгицидов, содержащих в своем составе микроэлементы, не оказали отрицательного действия на урожайность винограда.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, установлено, что каждый показатель качества ягод винограда по-разному реагировал на сложный механизм действия фунгицидов с разным химическим составом. Различные факторы окружающей среды (влажность, температура) и примененные для защиты растений химические препараты оказали влияние на ростовые реакции виноградного растения, а также на урожайность и качество ягод.