Основною метою запровадження сучасних технологій вирощування сільськогосподарських культур є отримання прибутку. Задля економії знижують регламентовані дози пестицидів, також з року в рік використовують тотожні за механізмом дії препарати.
Неминучим результатом, який ми спостерігаємо на теренах України, є поява численних резистентних до гербіцидів біотипів бур’янів, від крос-резистентних (з 2017 року) до мультирезистентних (ідентифіковані у 2023 році). В Україні вже присутні на полях у виробництві резистентні до гербіцидів інгібіторів ацетолактатсинтази біотипи курячого проса (Echinochloa crus-galli var. crus-galli), щириці звичайної (Amaranthus retroflexus), лободи білої (Chenopodium album), мультирезистентний до гербіцидів інгібіторів ацетолактатсинтази і протопорфіриногеноксидази біотип амброзії полинолистої (Ambrosia artemisiifolia) [Heap, I. The International Herbicide-Resistant Weed Database, 2024]. Ці біотипи було виявлено у посівах рису, соняшнику, кукурудзи, сої та пшениці. Схожа тенденція спостерігається у всьому світі, де у період з 1970 року по сьогодні кількість виявлення випадків резистентності видів перевищила 500 (рис. 1), а кількість ідентифікації подій мультирезистентності у біотипів – 100 випадків (рис. 2).
Сьогодні для контролю резистентності розглядаються насамперед композиції гербіцидів з різним механізмом дії, які вже є на ринку. Гербіцид 2,4-Д для контролю дводольних видів бур’янів було відкрито більше ніж 70 років тому, проте він і зараз залишається у портфоліо сучасних зерновиробничників. Кількість досліджень, проведених вченими за цей час, справді вражає і є основою для більшості наших знань про механізми дії регуляторів росту рослин, у тому числі й гербіцидів. Дослідження, проведені ще в 1940-х і 1950-х роках, унікальні щодо їх внеску у розвиток гербології, особливо з огляду на тогочасні методичні можливості [Peterson et al., 2016]. Пізніші дослідження механізмів дії 2,4-Д сформували сучасні уявлення про функції ауксинів у рослинах. Інновації навколо цієї молекули розширюють сферу її застосування і допомагають вирішувати проблеми, пов’язані з її використанням, подовжуючи термін її корисної дії сьогодні та в майбутньому. Проте суттєвим лімітуючим чинником є обмежений інтервал застосування синтетичних ауксинів. Виробничники часто спостерігають негативну дію синтетичних ауксинів на врожай зернових культур, оскільки регламентований період їх використання на зернових часто збігається із процесом закладення та формування елементів колоса пшениці, який розпочинається наприкінці фази кущіння (ВВСН 27–29). У цей період відбувається витягування і сегментація конуса наростання – триває закладання стрижня колоса та колосків у ньому. З початком виходу в трубку (фаза ВВСН 30–32) відбувається закладання квіток у колосках та активне збільшення колоса в розмірі.
Читати по темі: Проблеми присутності бур’янів у посівах починаються з насіння
Початок генеративного розвитку є одним із найбільш критичних періодів росту для зернових колосових культур. Вплив ксенобіотиків, особливо у багатокомпонентних композиціях, за внесення інгібіторів монооксигеназ та/чи синтетичних ауксинів може інгібувати закладання колосків і розвиток колоса й суттєво обмежувати продуктивність посівів. Часті приклади подібної дії спостерігаються у практиці виробництва щорічно (рис. 3, 4).
Тому синтетичні ауксини за пізнього внесення або несприятливих умов для застосування можуть інгібувати розвиток колосу пшениці озимої. Чи існують можливості для уникнення такого негативного впливу? Чи може використання антидоту знівелювати негативний вплив синтетичних ауксинів на урожайність та розширити їх «вікно» застосування? Щоб отримати відповіді на ці запитання, у 2019–2023 роках було проведено низку досліджень. На двох сортах пшениці озимої використовували звичайну 2,4-Д амінну сіль, гербіцид Мушкет® Універсал та гербіцид на основі флорасуламу, амінопіраліду і 2,4-Д 2-етилгексилового ефіру. На контролі гербіциди не вносили. Обробки гербіцидами проводили у дві фази: ВВСН 33–34, або ще пізніше – ВВСН 37–39. На короткостебловому сорті пшениці озимої Новосмуглянка та на середньорослому сорті Подолянка візуальних симптомів фітотоксичності за внесення гербіцидів у дослідах не спостерігалось. Цікавим виявився той факт, що у рослин сорту Новосмуглянка Мушкет® Універсал не викликав редукування колосків у закладці колоса, на відміну від фітотоксичної дії на формування колоса 2,4-Д амінної солі (рис. 5). На сорті Подолянка Мушкет® Універсал не викликав редукування колосів у закладанні колоса, навіть за максимальної норми. На варіанті 4-А були відсутні редуковані колоски, що було краще, ніж на контролі. Також на цьому сорті не спостерігали фітотоксичної дії 2,4-Д амінної солі на закладці колоса.
Терміни застосування і норми внесення гербіцидів впливали на показники маси колоса та продуктивності пшениці озимої. Найменший вплив на масу колоса виявився у гербіциду Мушкет® Універсал, який навіть за використання у подвійних нормах був «найм’якшим» для рослин і не впливав негативно на показники продуктивності (рис. 7, 8).
Зазначимо, що гербіцид 2,4-Д з антидотом не знижував результати якості зерна пшениці озимої обох сортів (вміст білка та клейковини), на відміну від тенденції до зниження показникив якості за пізнього застосування 2,4-Д амінної солі. Відповідну тенденцію спостерігали і за оцінки впливу на продуктивність (рис. 9), де Мушкет® Універсал забезпечив вищі результати у порівнянні з контролем та дією інших гербіцидів, які використовували у дослідженнях.
Результати 2023 року, а також аналіз досліджень попередніх років вказують на те, що виживання та кількість у закладці колосків у період формування генеративного органу є критичними для формування колоса, визначають чисельність зерен й, відповідно, врожай зерна з колоса.
Таким чином, використання гербіцидів – синтетичних ауксинів на початку генеративного періоду розвитку зернових колосових культур може негативно впливати на формування колоса. Можна очікувати суттєвого посилення фітотоксичної дії синтетичних ауксинів на закладку колоса за одночасного внесення з інгібіторами монооксигеназ (фосфорорганічні інсектициди), солями амонію, калію та низкою фунгіцидів. Фітотоксичної дії на закладці колоса у Мушкет Універсал встановлено не було навіть за внесення у більш пізню фазу ВВСН 37–39. Відсутність такого впливу може бути результатом дії антидоту мефенпір-діетилу, який за механізмом дії є селективним індуктором монооксигеназ і дає змогу рослинам краще переносити стрес від гербіцидної обробки та зберігати генетичний потенціал продуктивності культури. Застосування Мушкет® Універсал може бути ключем до ефективного контролю АЛС-резистентності, у тому числі й кросрезистентних та мультирезистентних біотипів бур’янів, сходи яких з’являються у першій і другій хвилях (теплолюбні види).
В. В. Швартау, д-р біол. наук, проф., член-кор. НАН України, Л. М. Михальська, канд. біол. наук, стар. наук. співр., Інститут фізіології рослин і генетики НАН України; О. І. Кузьмінський, керівник відділу продуктового та дистрибуційного маркетингу компанії «Байєр»
Опубліковано в журналі “Агроном”, 2024
