Композиція з гербіцидною та стимулюючою дією для підвищення продуктивності кукурудзи

Запропонований винахід відноситься до сільського господарства і може бути використаний для підвищення продуктивності і покращення якості зерна кукурудзи, зменшення пестицидного навантаження на агробіоценози та довкілля. Невід'ємною частиною технологій вирощування сільськогосподарських культур є боротьба з бур'янами, які забирають у культурних рослин воду і поживні речовини, ускладнюють проведення агротехнічних заходів. При недостатній боротьбі з бур'янами господарства втрачають близько 20% врожаю зернових культур, на дуже засмічених полях ці втрати набагато більші [Мережинський Ю.Г., Мельничук A.C., Веселовський І.В. Довідник по гербіцидах // К.: ”Урожай”. - 1971. - 248 С.] З усі х зернових культур кук урудза найбільш чутлива до бур'янів, особливо на ранніх стадіях розвитку. Традиційні агротехнічні заходи, в тому числі механізовані і ручні прополки, не забезпечують повного і своєчасного знищення бур'янів і потребують значних витрат. Найефективнішим методом знищення бур'янів в посівах кукурудзи є використання гербіцидів - хімічних речовин різної будови, які характеризуються вибірковістю дії щодо культурних рослин і високою фітотоксичною дією на бур'яни [Демидова A.A. Отечественные гербициды на основе сульфонилмочевин // Защита и карантин растений. - 1997. - № 2. - С. 20-21]. Застосування гербіцидів сприяє зниженню забур'яненості посівів, підвищенню врожаю зерна, зменшенню його засміченості насінням бур'янів, дає можливість повністю механізувати догляд за посівами. Відомий [Застежко H.H., Остапенко H.H., Подлесный И.В. Высокорентабельный гербицид // Защита и карантин растений. - 1997. - № 9. - 25 с.] системний гербіцид 2,4-ДА (прототип), який широко застосовується в посівах кукур удзи. За хімічною будовою 2,4-ДА (амінна сіль) - диметиламінна сіль 2,4-дихлорфенілоцтової кислоти. Він ефективно знищує двосім'ядольні бур'яни в посівах сільськогосподарських культур, що сприяє підвищенню їх врожайності [Перелік пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні // К.: ”Юнівест Маркетинг”. - 2001. - С. 84]. Основним недоліком 2,4-ДА, як і інших гербіцидів, є висока токсична дія на культурні рослини. Гербіциди здатні швидко проникати в рослини і накопичуватись в різних органах [Мережинский Ю.Г., Митрофанов Б.А., Иванищев В.Н. Интенсивность фотосинтеза в зависимости от уровня поступления и накопления гербицидов в растениях // Физиология и биохимия культурных растений. - 1975. - Т. 8. - Вып. 4. - С. 345-350]. Як речовини з високою фізіологічною активністю вони можуть негативно впливати на проходження біологічних процесів в рослинах і грунті. Залишки пестицидів, продукти їх метаболізму та часткової деструкції накопичуються в ґрунті, чинять токсичну дію на корисні ґрунтові мікроорганізми, що призводить до зменшення родючості ріллі. З ґрунтовими та дощовими водами вони потрапляють у водоймища та в інші об'єкти довкілля, забруднюючи їх. Тому в зв'язку з різким погіршенням екологічного стану в Україні особливого значення набуває розробка шляхів зменшення пестицидного навантаження на навколишнє середовище. Задача винаходу - створення засобу, який знищує бур'яни в посівах кукурудзи і підвищує її продуктивність шляхом композиції з гербіцидною та стимулюючою дією, що зменшує пестицидне навантаження на агробіоценози і довкілля. Поставлена задача досягається композицією з гербіцидною і стимулюючою дією, що складається з гербіциду 2,4-ДА, розчинника (води) і регулятора росту кук урудзи Зеастимуліну при такому співвідношенні компонентів в розрахунку на використання для обробки 1 га посівів кукурудзи: 2,4-ДА 1,5л; Зеастимулін 10мл; Вода 300л. На відміну від прототипу, дозу використання 2,4-ДА зменшено на 40% і при цьому врожайність зерна кукурудзи при використанні композиції значно вища, ніж при роздільному внесенні Зеастимуліну і 2,4-ДА у 100%ій дозі. Такий ефект композиції досягається за рахунок регулятора росту рослин, який активізує життєво важливі процеси в рослинах кукурудзи, підвищуючи їх конкурентноздатність проти бур'янів та збільшуючи продуктивність культури. Зеастимулін - новий вітчизняний регулятор росту кукурудзи [Перелік пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні // Вид-во ”Юнівест маркетинг”. - 2001 - 122 С.]. Це композиційний препарат, що складається з регулятора росту рослин природного походження і синтетичного аналога фітогормонів. Зеастимулін характеризується екологічною безпечністю, високою ефективністю і дуже низькими нормами витрати (10мл водно-спиртового розчину, що містить 0.51г діючої речовини, на 1га посівів). Хоч було відомо, що Зеастимулін є ефективним стимулятором росту кукур удзи, важко було передбачити заздалегідь, що його сумісне використання з гербіцидом 2,4-ДА дозволить значно зменшити дозу останнього без збільшення забур'яненості посівів, з підвищенням врожаю і якості зерна кукурудзи. Сутність винаходу пояснюємо прикладами. В них наведені результати досліджень, що проводились в 20002001pp. проблемною лабораторією Уманської державної аграрної академії під керівництвом академіка АН ВШ України, доктора с.-г. наук, професора З.М. Грицаєнко. Досліди закладалися методом рендомізованих повторень. Площа дослідного поля - 100м 2, повторення триразове. Обприскування рослин 2,4-ДА і Зеастимуліном проводили обприскувачем ОН-400, витрата робочого розчину - 300л/га. Технологія вирощування кукурудзи загальноприйнята для Центрального Лісостепу України. Сорт кукурудзи - гібрид Колективний 244MB. Для досліджень використовували гербіцид 2,4-ДА (амінна сіль, 60% водний розчин) і регулятор росту кукурудзи Зеастимулін ТУ У 88 264.036-97. На контрольних варіантах зазначені препарати не використовувались. Оптимальна доза внесення 2,4-ДА в посівах кукур удзи в умовах Центрального Лісостепу України - 2,5л/га. Приклад 1. Метою досліду було вивчення впливу різних доз 2,4-ДА і Зеастимуліну на активність ферментів окислювально-відновлювального характеру, які каталізують всі життєво-важливі процеси, що визначають загальний стан, розвиток і продуктивність рослини. За допомогою каталази рослинний організм позбавляється від отруйної сполуки - пероксиду водню (H2О2), що накопичується в його клітинах при несприятливих антропогенних або кліматичних впливах; пероксидаза характеризує ступінь детоксикації гербіцидів ферментами в процесі метаболізму; поліфенолоксидаза характеризує енергетичний стан рослини. Активність зазначених ферментів визначали в різні фази розвитку рослин за методикою [Починок Х.Н. Методы биохимического анализа растений // К.: Наук. Думка. - 1967. - С. 172-176]. Результати досліджень наведені в табл. 1. З даних табл. 1 видно, що при внесенні Зеастимуліну сумісно із зменшеними дозами 2,4-ДА (2,0 і 1,5л) активність ферментів значно зростає, що свідчить про посилення окислювально-відновлювальних процесів і енергетичного рівня в рослинах. Приклад 2. Метою досліду було вивчення впливу різних доз гербіциду 2,4-ДА і Зеастимуліну на динаміку наростання площі листкової поверхні рослин кукурудзи. Цей процес відіграє вирішальну роль у формуванні продуктивності посівів. Площу листкової поверхні визначали у фазі виколошування загальноприйнятим методом висічок. Результати досліду наведені в таблиці 2. Приклад 3. Метою досліду було вивчення впливу різних доз 2,4-ДА і Зеастимуліну на накопичення сухи х речовин в рослинах кукур удзи в різних фазах їх розвитку. Вміст сухих речовин в листках і стеблах визначали за [Векірчик K.M. Практикум по фізіології рослин // К.: Вища школа. - 1984. - С. 47-48]. Результати досліду наведені в табл. 2. Приклад 4. В досліді вивчався вплив різних доз 2,4-ДА і Зеастимуліну на фотосинтетичну продуктивність посівів кукурудзи. Чиста продуктивність фотосинтезу є важливим фізіологічним показником, який в значній мірі характеризує продуктивність рослин і визначає ефективність агротехнічних заходів щодо вирощування культури. Чисту продуктивність фотосинтезу визначали за методикою [Ничипорович A.A. Фотосинтез и теория получения высоких урожаев //M.: Из-во АН СССР. - 1956.- 94 С.] Результати досліду наведені в табл. 2. Аналіз даних табл. 2 свідчить, що в найбільшому ступені активізація формування площі листкового апарату рослин, накопичення ними сухи х речовин, підсилення фотосинтетичної продуктивності спостерігається при дії композиції 2,4-ДА - 1,5л/га + Зеастимулін (10мл/га). Приклад 5. Метою досліду було вивчення впливу 2,4-ДА та Зеастимуліну на забур'яненість посівів кукурудзи. Забур'яненість посівів на 1м в 9-разовому повторенні визначили за методикою [Мойсейченко В.Ф., Є щенко В.О. Методичні рекомендації для проведення дослідів у землеробстві // К.: УСГА. - 1985. - С. 70-72]. Результати досліду наведені в табл. 3. Приклад 6. Метою досліду було вивчення впливу 2,4-ДА та Зеастимуліну на врожай зерна кукурудзи. Облік врожаю здійснювали шляхом суцільного збирання комбайном і зважуванням. Математичну обробку результатів проводили за Б.А. Доспєховим [Доспехов Б.А. Методика полевого опыта // М.: Агропромиздат. - 1985. - С. 248256]. Результати дослідження наведені в таблиці 3. НІР0,5 (найбільша істотна різниця) - статистичний показник, що характеризує точність обліку врожаю по повтореннях. Як видно з табл. 3, найвища прибавка врожаю формувалась на варіантах з внесенням 2,4-ДА сумісно з Зеастимуліном. У варіанті з дозою 2,4-ДА 1,5л/га + Зеастимулін вона становила 8,8ц/га. Ці дані корелюють з показниками найвищої активності біологічних процесів в рослинах, що наведені в попередніх таблицях. Таким чином, створено композицію, що стимулює основні біологічні процеси в різні фази розвитку рослин кукурудзи, е фективно знищує бур'яни в посівах, суттєво підвищує врожайність зерна. При цьому зменшується доза використання гербіциду, що не тільки знижує пестицидне навантаження на агробіоценози і довкілля, але й заощаджує кошти на закупівлю пестицидів. За розрахунками, які виконувалися за загальноприйнятими методиками на основі діючих нормативів, при використанні композиції 2,4-ДА 1,5л/га + Зеастимулін 10мл/га додатковий прибуток становить 469,5грн/га, додаткові витрати окупаються в 12,5 разів. Таблиця 1 Вплив гербіциду 2,4-ДА і регулятора росту кукур удзи Зеастимуліну на активність ферментів окислювальновідновлювального характеру Каталаза Варіант досліду мкМоль розкладеного H2О2 1. Контроль 2. 2,4-ДА - 2,5 л/га (100%) 3. 2,4-ДА - 2,0 л/га (80%) 4. 2,4-ДА - 1,5 л/га (60%) 5. 2,4-ДА - 1,0 л/га (40%) 6. 2,4-ДА - 2,5 л/га (100%) + Зеастимулін 10 мл/га 7. 2,4-ДА - 2,0 л/га (80%) + Зеастимулін 10 мл/га 8. 2,4-ДА - 1,5 л/га (60%) + Зеастимулін 10 мл/га 9. 2,4-ДА - 1,0 л/га (40%) + Зеастимулін 10 мл/га 110,0 100,2 115,0 125,5 120,4 1. Контроль 2. 2,4-ДА - 2,5 л/га (100%) 3. 2,4-ДА - 2,0 л/га (80%) 4. 2,4-ДА - 1,5 л/га (60%) Поліфенолоксидаза мкМоль % до % до окисленої контролю аскорбінової контролю кислоти Фаза 6 листків 100,0 12,3 100,0 91,1 13,8 112,2 104,5 15,8 128,5 114,1 15,5 126,0 109,4 14,3 116,3 Пероксидаза мкМоль окисленого гваяколу % до контролю 410,1 458,8 440,3 433,2 415,3 100,0 111,9 107,4 105,7 101,3 100,8 91,6 14,5 117,9 438,0 106,9 115,8 105,3 16,0 130,1 435,3 106,2 115,5 105,0 15,9 129,3 428,5 104,6 100,3 14,8 120,3 410,2 100,1 100,0 108,0 112,5 122,7 322,0 321,0 330,4 330,3 100,0 99,8 102,8 102,7 110,3 95,5 118,0 115,0 110,2 Фаза викидання метелки 100,0 8,8 123,5 9,5 120,4 9,9 115,4 10,8 5. 2,4-ДА - 1,0 л/га (40%) 6. 2,4-ДА - 2,5 л/га (100%) + Зеастимулін 10 мл/га 7. 2,4-ДА - 2,0 л/га (80%) + Зеастимулін 10 мл/га 8. 2,4-ДА - 1,5 л/га (60%) + Зеастимулін 10 мл/га 9. 2,4-ДА - 1,0 л/га (40%) + Зеастимулін 10 мл/га 105,5 110,5 10,3 117,0 322,3 100,2 111,3 116,5 8,9 101,1 320,1 99,6 118,0 123,5 10,0 113,6 328,0 102,0 115,5 120,9 10,5 119,3 330,3 102,7 108,3 113,4 11,3 128,4 343,2 106,7 Вплив гербіциду 2,4-ДА і регулятора росту рослин Зеастимуліну на динаміку формування листкової поверхні, накопичення с продуктивність посівів кукурудзи Площа листків 1-єї рослини 05.06 05.07 Варіант досліду Сухі речовини, % до контролю Фаза 6 листків Фаза викидання м см 2 1. Контроль 2. 2,4-ДА - 2,5 л/га (100%) 3. 2,4-ДА - 2,0 л/га (80%) 4. 2,4-ДА -1,5 л/га (60%) 5. 2,4-ДА -1,0 л/га (40%) 6. 2,4-ДА - 2,5 л/га (100%) + Зеастимулін 10 мл/га 7. 2,4-ДА - 2,0 л/га (80%) + Зеастимулін 10 мл/га 8. 2,4-ДА - 1,5 л/га (60%) + Зеастимулін 10 мл/га 9. 2,4-ДА - 1,0 л/га (40%) + Зеастимулін 10 мл/га % до контр. см 2 % до контр. Листки Стебла Листки 250,3 243,3 268,8 285,5 273,3 100,0 94,9 104,8 111,3 106,6 670,4 680,5 870,3 900,6 820,3 100,0 101,4 129,4 134,2 122,2 100,0 96,6 112,0 127,9 117,8 100,0 100,0 112,1 123,7 115,2 100,0 103,3 106,3 113,9 106,3 1 1 1 1 1 248,8 97,0 785,5 117,0 101,4 105,1 100,0 1 290,5 113,2 910,3 135,6 117,3 117,2 113,5 1 310,3 121,0 1100,8 164,0 129,8 123,7 120,1 1 305,4 119,1 915,4 136,4 122,6 113,1 117,2 1 С Вплив гербіциду 2,4-ДА і регулятора росту кукур удзи Зеастимуліну на забур'яненість посівів і врожа Варіант досліду 1. Контроль 2. 2,4-ДА - 2,5 л/га (100%) 3. 2,4-ДА -2,0 л/га (80%) 4. 2,4-ДА - 1,5 л/га (60%) 5. 2,4-ДА - 1,0 л/га (40%) 6. 2,4-ДА - 2,5 л/га (100%) + Зеастимулін 10 мл/га 7. 2,4-ДА - 2,0 л/га (80%) + Зеастимулін 10 мл/га 8. 2,4-ДА - 1,5 л/га (60%) + Зеастимулін 10 мл/га 9. 2,4-ДА - 1,0 л/га (40%) + Зеастимулін 10 мл/га Фаза 6 листків Знищено бур'янів, % Маса Фаза викидання метелки Маса Знищено бур' бур'янів, Кількість г/м 2 2374,0 0,0 680,5 83,6 830,3 71,9 980,1 56,5 1300,2 44,2 Бур'яни, шт/м 2 бур'янів, г/м 2 Кількість Маса Бур'яни, шт/м 2 85,5 6,2 18,8 32,2 48,8 220,4 30,3 48,8 65,5 93,4 0,0 92,7 78,0 62,3 42,9 0,0 86,3 77,9 70,3 57,6 115,5 18,9 32,4 50,3 64,4 6,4 31,2 92,5 85,8 17,8 650,2 84,6 16,3 40,3 80,9 81,7 30,4 789,5 73,7 17.8 45,5 79,2 79,4 31,2 810,2 72,9 42,2 83,3 50,6 62,2 55,5 983,3 51,9