Агрохимия, 2021, № 3, стр. 38-44

ВВЕДЕНИЕ

Современный ассортимент гербицидов для защиты кукурузы от сорных растений в Российской Федерации формировался на протяжении последних десятилетий и к настоящему времени насчитывает более 2-х сотен препаратов, рекомендованных для применения как в посевах культуры, так и на полях, предназначенных под ее посев [1].

Исследования ученых на первых этапах совершенствования этого ассортимента были сосредоточены в основном на подборе наиболее эффективных действующих веществ, оптимальных норм их применения и составлении баковых смесей [2]. Позднее исследователи стали более акцентированно изучать сроки внесения препаратов в условиях различных регионов и принятых в них технологических схемах защиты кукурузы от сорных растений [3, 4].

Известно, что в период от всходов до фазы 3–5 листьев кукурузы появляется 90–93% сорняков, и именно в начальный период своего развития культура особенно уязвима для них [5–8]. Хозяйственная эффективность применения препаратов при этом зависит не только от реакции на них сорняков, но и чувствительности самой кукурузы [9].

Исследования, посвященные изучению чувствительности гибридов кукурузы к гербицидам, широко проводят в последние годы как в Российской Федерации, так и в зарубежных странах [10–13]. Установлено, что недобор урожая вероятен при проведении обработок гербицидами в поздние сроки [14, 15]. Цель работы – оценка позднего применения гербицида кельвин Плюс, ВДГ (дикамба кислота (натриевая соль) 424 г/кг + дифлуфензопир (натриевая соль) 170 г/кг + никосульфурон 106 г/кг) в посевах кукурузы с точки зрения его эффективности и безопасности для культурных растений. В соответствии с этой целью были сформулированы следующие задачи: 1 – оценить эффективность применения гербицида кельвин Плюс, ВДГ с добавлением ПАВ ДАШ в фазе 7–8 листьев кукурузы на фоне эффективности использования этого препарата в традиционный срок (3–5 листьев); 2 – оценить влияние позднего срока обработки посевов кукурузы гербицидом кельвин Плюс, ВДГ с ПАВ ДАШ на урожайность культуры; 3 – проанализировать продукты урожая (зеленую массу, зерно, масло) на наличие остаточных количеств дикамбы, дифлуфензопира и никосульфурона и оценить безопасность применения гербицида кельвин Плюс, ВДГ при проведении поздней обработки.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Полевые опыты с гербицидом кельвин Плюс, ВДГ проводили в соответствии с “Методическими указаниями по регистрационным испытаниям гербицидов в сельском хозяйстве” (2013 г.) в течение вегетационных периодов 2018 и 2019 гг. [16]. Опыты были заложены в 3-х климатических зонах Российской Федерации: в Московской обл. – в посевах кукурузы на зеленую массу гибрида Воронежский 279 СВ, в Воронежской обл. – в посевах кукурузы на зерно гибридов Исбери (2018 г.) и Малави КС (2019 г.), в Астраханской обл. – в посевах кукурузы на зерно гибрида Машук 355 МВ.

В Московской и Астраханской обл. опыты проводили на участках с аллювиально-луговой почвой, среднесуглинистой по гранулометрическому составу. В Московской обл. содержание гумуса в пахотном слое составляло 2.4%, pH 6.2, в Астраханской обл. – 1.91–2.09 и 6.5–6.8 соответственно. В Воронежской обл. опыты были заложены на участке с выщелоченным черноземом, среднесуглинистого гранулометрического состава, с содержанием гумуса в пахотном слое 5.0–5.2%, рН 5.5.

Погодные условия регионов во время проведения опытов были близки к среднемноголетним показателям. Экстремальных метеоусловий в Московской и Воронежской обл. не отмечено, в Астраханской обл. наблюдали засуху, из-за которой проводили регулярные поливы с интервалом 7–10 сут.

Опыты проводили на высоком уровне засоренности полей. Исходное количество сорных растений в посевах кукурузы до проведения обработок составляло от 70 до 180 экз./м².

Схема опыта предполагала внесение гербицида кельвин Плюс, ВДГ 300 и 400 г/га совместно с ПАВ ДАШ 0.9 и 1.2 л/га в 2-х фазах развития кукурузы – 3–5 и 7–8 листьев. В качестве эталона был выбран препарат иканос, МД (1.0 л/га – в ранней фазе и 1.5 л/га – в поздней). Контроли представляли собой участки посевов без внесения гербицидов.

Опыты были заложены в четырехкратной повторности на делянках размером 25–30 м². Размещение делянок рендомизированное. Внесение гербицидов осуществляли с помощью ручных ранцевых опрыскивателей. Расход рабочей жидкости составлял 2.5–3.0 л/100 м². Численность сорняков подсчитывали количественным методом на 4-х учетных площадках размером 0.25 м² на каждой делянке опыта. Биологическую эффективность рассчитывали по формуле Эббота по отношению к необработанному контролю.

Учет урожая осуществляли вручную. Статистическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа. Отбор проб для анализа на содержание остаточных количеств действующих веществ пестицида проводили в день уборки урожая в соответствии с методикой [17]. Пробы отбирали отдельно в каждой повторности опыта, а также в контрольных вариантах, необработанных пестицидами, из них готовили средний образец (по одному в варианте), и в лаборатории готовили 2 параллельные пробы каждого образца. Отобранные образцы зеленой массы кукурузы замораживали в морозильной камере при температуре –18°С и хранили при этой температуре до анализа. Отобранные образцы зерна кукурузы хранили в полотняных мешочках при комнатной температуре до анализа. Масло из зерна получали экстракцией в лабораторных условиях в день анализа.

Содержание остаточных количеств действующих веществ препарата осуществляли по следующим методикам: исследование проб зерна и зеленой массы кукурузы на содержание дикамбы проводили в соответствии с методическими указаниями [18], содержания дикамбы в кукурузном масле – [19], анализ образцов на содержание дифлуфензопира – [20], содержания никосульфурона – [21].

Условия хроматографирования проб на дикамбу: газовый хроматограф “Маэстро 7820” с ЭЗД, капиллярная кварцевая колонка DB-5 длиной 30 м, внутренним диаметром 0.32 мм с толщиной слоя неподвижной фазы 0.25 мкм. Температура колонки: программирование – от 80°С (1 мин), до 280°С со скоростью 8°С/мин, температура испарителя – 270°С, температура детектора – 320°С. Расход газа носителя (азот) – 2.0 см³/мин. Хроматографируемый объем – 1 мм³.

Условия хроматографирования проб на дифлуфензопир: ультраэффективный жидкостный хроматограф “ACQUITY” (Waters) с быстросканирующим УФ-детектором, снабженном дегазатором, автоматическим пробоотборником и термостатом колонки. Аналитическая колонка ACQUITY UPLC BEH С-18 (100 × 2.1) мм, 1.7 мкм (Waters), температура колонки – 30°С. Подвижная фаза: ацетонитрил: 0.005 М Н₃РО₄ в соотношении 30 : 70, скорость потока элюента – 0.2 мл/мин, рабочая длина волны – 287 нм, объем вводимой пробы – 10 мкл.

Условия хроматографирования проб на никосульфурон: жидкостный хроматограф “Alliance” (Waters) с УФ-детектором, рабочая длина волны –240 нм. Колонка SunFire C-18 (250 × 4.6) мм, 5 мкм (Waters), температура колонки – 25°С. Подвижная фаза: ацетонитрил: 0.005М Н₃РО₄ в соотношении 40 : 60, скорость потока элюента – 1 мл/мин, объем вводимой пробы – 20 мкл.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ данных, полученных в полевых опытах, позволил оценить степень чувствительности разных видов сорных растений к внесению гербицидов и выделить несколько групп сорняков по этому критерию.

Наиболее чувствительными к гербицидам видами сорных растений оказались пастушья сумка обыкновенная, дымянка лекарственная и горчица полевая. Все они уничтожались при внесении изученного препарата и эталона в оба срока обработки (табл. 1).

Большинство видов сорных растений проявляло высокую чувствительность к внесению гербицида кельвин Плюс, ВДГ с ПАВ ДАШ в ранний срок обработки. Часть из них была значительно более устойчивой при позднем применении гербицида (горец почечуйный, чистец однолетний, канатник Теофраста), другая часть отзывалась на срок внесения менее интенсивно (марь белая, аистник цикутовый, щирица назадзапрокинутая, ежовник обыкновенный).

Наименее чувствительными к изученному препарату видами сорных растений были бодяк щетинистый, мята полевая, паслен черный, вьюнок полевой и лапчатка лежачая. При этом последние 3 вида при проведении поздних обработок подавлялись более сильно, чем при раннем использовании изученного препарата. Это было одной из причин того, что при проведении обработки в фазе 3–5 листьев кукурузы изученный препарат имел существенное преимущество над эталоном лишь в отношении половины встречавшихся в опытах видов сорных растений, тогда как при более позднем внесении доля таких видов достигла 70%.

Во время проведения опытов осуществляли визуальное наблюдение за растениями культуры для выявления возможного отрицательного действия поздних обработок.

Лишь в одном из 6-ти проведенных опытов (в 2019 г. в Московской обл.) в течение 1 мес. после применения гербицида кельвин Плюс, ВДГ с ПАВ ДАШ и эталона иканос, МД в фазе 7–8 листьев кукурузы гибрида Воронежский 279 СВ у растений культуры отмечен хлороз и угнетение роста и развития. В дальнейшем это снижало величины полученного урожая относительно вариантов с использованием гербицидов в фазе 3–5 листьев кукурузы на 8.2–16.2%, но при этом прибавки урожайности культуры относительно контроля были бóльшими (149–169%) и статистически достоверными (табл. 2). В 2018 г. при позднем внесении гербицидов в этом регионе урожайность культуры была на 7.0–13.6% больше, чем при ранних обработках, хотя эти различия не были статистически значимыми.

В Астраханской обл. снижение хозяйственной эффективности при поздних обработках гербицидом было совсем небольшим (не более 3.7%). При этом величина сохраненного урожая в этих случаях превышала показатели эталона на 3.3–5.6%. В целом при применении гербицида кельвин Плюс, ВДГ с ПАВ ДАШ в обеих фазах развития культуры величины достоверно сохраненного урожая зерна кукурузы составляли 6.3–8.5 ц/га.

В условиях Воронежской обл. использование препарата и эталона в обе фазы обеспечивало сохранение от 28.6 до 70.2% урожая. В 2018 г. снижение хозяйственной эффективности при проведении поздних обработок гербицидами было незначительным (0.7–1.0%). В 2019 г. эта величина составляла от 6.5 до 20.9% (самый высокий показатель, полученный во всех опытах). При этом при внесении препаратов в фазе 7–8 листьев кукурузы урожайность культуры в варианте с применением гербицида кельвин Плюс, ВДГ 400 г/га с ПАВ ДАШ была существенно больше, чем в варианте с меньшей нормой его применения, а последняя была достоверно больше, чем в варианте применения эталона. Таким образом, в этом опыте проявилась тенденция к увеличению хозяйственной эффективности препарата при повышении нормы его применения в поздний срок.

Определение остаточных количеств дикамбы, дифлуфензопира и никосульфурона в пробах зеленой массы, зерна и масла кукурузы, отобранных в день уборки урожая, в Московской, Воронежской и Астраханской обл. в 2018 и 2019 гг. показало отсутствие искомых соединений во всех пробах, что свидетельствовало о безопасности применения гербицида кельвин Плюс, ВДГ при поздних сроках обработки. На рис. 1 представлены хроматограммы опытных и контрольных проб зерна кукурузы, а также растворов аналитических стандартов и контрольных проб зерна кукурузы в вариантах с внесением дикамбы, дифлуфензопира и никосульфурона.

Рис. 1.

Хроматограммы проб зерна кукурузы для определения остаточных количеств гербицидов: (а) – дикамбы (1 – стандартный раствор дикамбы с концентрацией 0.5 мкг/мл, соответствующий содержанию в зерне кукурузы 0.25 мг/кг, 2 – контрольная проба зерна кукурузы с внесением дикамбы на уровне 0.25 мг/кг, 3 – контрольная проба зерна кукурузы, 4 – опытная проба зерна кукурузы); (б) – дифлуфензопира (1 – стандартный раствор дифлуфензопира с концентрацией 0,1 мкг/мл, соответствующий содержанию в зерне кукурузы 0.05 мг/кг, 2 – контрольная проба зерна кукурузы с внесением дифлуфензопира на уровне 0.05 мг/кг, 3 – контрольная проба зерна кукурузы, 4 – опытная проба зерна кукурузы); (в) – никосульфурона (1 – стандартный раствор никосульфурона с концентрацией 1 мкг/мл, соответствующий содержанию в зерне кукурузы 0.1 мг/кг, 2 – контрольная проба зерна кукурузы с внесением никосульфурона на уровне 0.1 мг/кг, 3 – контрольная проба зерна кукурузы, 4 – опытная проба зерна кукурузы).

Рис. 1.

Окончание

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При поздних обработках посевов кукурузы сорные растения, как правило, были хорошо развиты и более устойчивы к действию гербицида кельвин Плюс, ВДГ, что снижало эффективность защитных мероприятий. Наиболее ярко эта тенденция проявилась на примере горца почечуйного, чистеца однолетнего и канатника Теофраста. Таким образом, поздние обработки могут быть оправданными лишь в исключительных случаях (например, из-за невозможности провести опрыскивание вовремя вследствие погодных условий или большого объема обрабатываемых площадей).

В то же время лишь в одном из 6-ти проведенных опытов в течение 1 мес. после применения гербицида кельвин Плюс, ВДГ с ПАВ ДАШ и эталона иканос, МД в фазе 7–8 листьев кукурузы гибрида Воронежский 279 СВ у растений культуры отмечен сильный хлороз и угнетение роста и развития растений (при этом прибавки урожайности культуры относительно контроля достигали 149–169%).

В продуктах урожая кукурузы (зеленая масса, зерно, масло) из всех 3-х областей остаточных количеств дикамбы, дифлуфензопира и никосульфурона не обнаружено.

В настоящее время применение препарата кельвин Плюс, ВДГ рекомендовано в фазе 3–5 листьев культуры. Обработки в фазе 7–8 листьев кукурузы (после включения этих регламентов в Каталог) должны быть организационно и экономически обоснованы. При этом желательно предварительно изучить данные о чувствительности к препарату сортов и гибридов, районированных в каждом конкретном регионе.

Авторы выражают благодарность всем задействованным в постановке и проведении полевых экспериментов с гербицидом кельвин Плюс, ВДГ сотрудникам: Н.И. Берназу, Ш.Б. Байрамбекову, Е.И. Хрюкиной и другим.