Профилактика резистентности сорняков при химической защите озимой пшеницы

История и причины формирования резистентности сорняков

Введение. В 70-х годах прошлого века интенсивное и длительное применение (начиная с 1945 г.) в посевах зерновых культур на территории бывшего СССР гербицидов группы 2,4-Д и 2М-4Х и их аналогов способствовало распространению резистентных (устойчивых) к ним сорных растений. К ним относятся:

• подмаренник цепкий;
• ромашка непахучая;
• фиалка полевая;
• пикульник обыкновенный;
• виды горца;
• однолетние злаковые сорные растения (метлица обыкновенная, просо куриное, мятлик однолетний).

Даже после химпрополки посевов эти растения снижают урожайность зерновых на 15 % и более.

В странах с интенсивным растениеводством все больше повышается устойчивость некоторых видов сорных растений к препаратам. Резистентность — это устойчивость различных организмов к тем или иным химическим препаратам. Она может быть:

• естественной — основанной на особенности данного организма, на который не действуют те или иные химические соединения;
• приобретенной — возникшей в результате отбора устойчивых особей при систематическом использовании одного и того же препарата.

Резистентными к гербицидам считают такие популяции сорных растений, которые не реагируют или слабо реагируют на обработку каким-либо препаратом в рекомендуемой норме, многократно до этого использовавшимся. В результате эффективность препарата существенно снижается.

Механизмы возникновения и методы борьбы с резистентностью

Популяции сорных растений обычно становятся резистентными тогда, когда препараты с одним и тем же действующим веществом применяются на одном и том же участке в течение нескольких последовательных лет (от 4 до 10). Существует мнение, что сорняки мутируют под воздействием действующего вещества гербицида и в результате естественного отбора приобретают признаки, способствующие возникновению резистентности.

Бороться с этим явлением можно, применяя препараты, содержащие, по крайней мере, два действующих вещества с разным механизмом и характером действия. В то же время, проведение защитных мероприятий должно иметь надежное научное обоснование, связанное с выбором правильного гербицида, что невозможно без фитосанитарного мониторинга и учета чувствительности сорняков к действующим веществам препаратов.

Распространение устойчивых сорных растений зависит от биологии вида, севооборота, способов обработки почвы, уровня развития химической промышленности и др. В последние годы отмечено интенсивное развитие устойчивости сорных растений к гербицидам новых классов высокоизбирательных химических соединений, в частности сульфонилмочевин.

Сульфонилмочевины, как гербицидный класс, были открыты фирмой «Дюпон» в 70-х годах неожиданно, при разработке медицинских препаратов. После интенсивного изучения уже в 1975 г. первая сульфонилмочевина была передана на регистрацию, а через два года был зарегистрирован хлорсульфурон и первый коммерческий гербицид на его основе под названием глин. Затем последовало стремительное развитие этого класса. На сегодняшний день только патентов насчитывается около 1500.

Распространение устойчивости сорных растений в мире

Наибольшее распространение устойчивых сорных растений зафиксировано в наиболее развитых странах. На территории Польши выявлены устойчивые биотипы ромашки непахучей и мака полевого к трибенурон-метилам.

Сорные растения семейства мятликовые составляют 25 % всех видов сорняков, однако дают 40 % устойчивых биотипов. Выявлена резистентность метлицы обыкновенной к сульфонилмочевинным гербицидам, в частности йодосульфуронам, а также к действующему веществу флуфенацет.

Обследование, проведенное свидетельствовало о широком распространении данного сорняка в Польше (было засорено 6 млн га). Последние исследования показали, что в Польше кроме вида были отмечены следующие виды, которые различаются размером, цветом и формой метелки:

• метлица прерывчатая);
• А метлица промежуточная);
• метлица приморская).

При проведении маршрутных обследований посевов озимых зерновых культур на засоренность перед уборкой урожая в Беларуси отмечено, что в посевах доминируют однолетние двудольные и злаковые сорные растения (подмаренник цепкий, трехреберник непахучий, звездчатка средняя, вероника полевая, фиалка полевая, метлица обыкновенная, просо куриное, мятлик однолетний, виды щетинников и др.). Многие виды, как уже отмечено было по литературным данным, проявляют устойчивость к некоторым действующим веществам гербицидов. С целью предотвращения появления резистентности сорных растений к гербицидам проведены исследования по изучению эффективности комбинированных гербицидов, содержащих действующие вещества из различных химических классов с разным механизмом действия.

Методика изучения эффективности комбинированных гербицидов

Исследования по изучению эффективности гербицидов проведены в условиях 2019 и 2020 гг. согласно «Методическим указаниям…» на опытном поле РУП «Институт защиты растений» (Минский район, аг. Прилуки) в посевах пшеницы озимой сорта Ода, возделываемой по интенсивной технологии. Агротехнические параметры опыта:

Гербициды вносили весной в фазе кущения озимой пшеницы опрыскивателем

В мелкоделяночных опытах исследования проводили с гербицидами, действующие вещества которых относятся к различным классам химических соединений (производные мочевины, фениловые эфиры, оксиацетамиды, триазиноны, феноксигербициды) и обладают разным механизмом действия. В состав гербицидов входили действующие вещества со следующими механизмами действия:

• ингибиторы фотосинтеза в фотосистеме II (изопротурон, метрибузин);
• ингибиторы ацетолактатсинтазы (тиенкарбазон-метил, йодосульфурон);
• ингибирование биосинтеза каратеноидов на этапе фитон десатуразы (дифлюфеникан);
• ингибирование синтеза жирных кислот с очень длинной цепью (флуфенацет);
• синтетические ауксины (2,4–Д).

В опытах были внесены следующие гербициды: Морион, СК (изопротурон, 500 г/л + дифлюфеникан, 100 г/л), Комплит Форте, КС (дифлюфеникан, 233 г/л + флуфенацет, 200 г/л + метрибузин, 83 г/л); Гусар Актив Плюс, МД (2-ЭГЭ 2,4-Д-кислоты, 300 г/л + йодосульфурон-метил-натрий, 10 г/л + тиенкарбазон-метил, 7,5 г/л + мефенпир-диэтил/антидот/, 30 г/л).

Производственный опыт был заложен в ОАО «Щомыслица» Минского района в посевах пшеницы озимой (сорт Фигура). Площадь опытной делянки – 10 га, повторность – 2-х кратная. Прополка посевов проведена гербицидом Гусар Актив Плюс, МД в норме расхода 1,0 л/га в фазе кущения культуры. Эталоном служили посевы, где применяли технологии по защите зерновых культур от вредных объектов, принятые в хозяйстве. На опытных полях в период вегетации пшеницы озимой проводился мониторинг фитосанитарной ситуации с использованием методов учета и наблюдений, принятых в защите растений. Гербициды внесены методом сплошного опрыскивания тракторным опрыскивателем «Зубр». Норма расхода рабочего раствора – 200 л/га.

До применения гербицидов проведен количественный учет засоренности с целью определения видового состава сорных растений и их численности, через месяц после внесения гербицидов – количественно-весовой учет засоренности. Уборка урожая">Уборка урожая проведена прямым комбайнированием поделяночно комбайном 85». Полученные данные обработаны методом дисперсионного анализа.

Результаты исследований. В условиях 2019 г. до внесения гербицидов в посевах пшеницы озимой весной в фазе кущения культуры доминировали: трехреберник непахучий фиалка полевая подмаренник цепкий пастушья сумка обыкновенная (С ярутка полевая метлица обыкновенная В агроценозе культуры произрастали единичные растения видов горца – вьюнкового и птичьего звездчатки средней мари белой вероники полевой и др. Общая численность сорных растений по вариантам составляла 165,4–226,0 шт./м2.

При применении гербицидов сорные растения были разновозрастными и находились в следующих стадиях развития: трехреберник непахучий, пастушья сумка обыкновенная, ярутка полевая, виды горцев, фиалка полевая – развитие листьев (ВВСН 12–18), подмаренник цепкий – образование боковых побегов (ВВСН 20–24), метлица обыкновенная – кущение (ВВСН 23–25).

Внесение гербицидов Комплит Форте, КС и Гусар Актив Плюс, МД снизило численность подмаренника цепкого, трехреберника непахучего, пастушьей сумки обыкновенной на 86,1–100 %, вегетативную массу – на 86,2–100 %. Таблица 1 – Эффективность гербицидов при весеннем внесении в посевах пшеницы озимой (полевой опыт, РУП «Институт защиты растений», учет 21 мая 2019 г.)

Гибель сорных растений, % к контролю без

Сохраненная урожайность, ц/га прополки (в числителе – численность сорных растений, в знаменателе – их масса)

Урожайность, ц/га метлицы обыкновенной подмаренника цепкого двудольных (без учета сумки обыкновенной фиалки полевой) фиалки полевой всех однолетних трехреберника непахучего

Контроль без 77,3 23,3 28,7 24,0 116,7 29,3

52,4 – прополки* 160,3 82,3 215,0 57,3 446,7 140,7

Морион, СК – 67,3 81,3 90,6 69,6 88,0 89,3

60,5 8,1 1,0 л/га (эталон) 75,5 88,3 97,5 81,3 90,1 86,3

Комплит Форте, 54,3 94,4 87,1 86,3 88,6

100 59,5 7,1 КС – 0,4 л/га 80,5 96,7 88,4 86,2 92,2

Комплит Форте, 55,1 94,4 86,1 95,8 92,5

100 62,4 10,0 КС – 0,6 л/га 83,6 98,4 92,4 86,9 95,8 Гусар Актив

81,0 97,0 97,6 96,0 Плюс, МД – 100 100 63,7 11,3

87,7 97,6 99,7 96,3 1,0 л/га НСР05 2,8 Примечание: * в контроле без прополки численность – шт./м2, масса сорных растений – г/м2.

Эффективность гербицида Морион, СК против данных видов была несколько ниже и находилась на уровне 69,6–90,6 % по численности и 81,3–97,5 % – по массе.

Засоренность посевов фиалкой полевой уменьшалась на 54,3–81,0 % по численности и на 75,5–87,7 % – по массе, наибольшая чувствительность сорного растения отмечена к гербициду Гусар Актив Плюс, МД. Гибель всех однолетних двудольных сорных растений (без учета фиалки полевой) в варианте с применением гербицида Комплит Форте, КС составляла 88,6–92,5 %, их вегетативная масса уменьшалась на 92,2– 95,8 %, в варианте с гербицидом Гусар Актив Плюс, МД – на 96,0 % и 96,3 %, в эталонном – на 88,0 % и 90,1 % соответственно.

Под действием гербицидов Комплит Форте, КС и Гусар Актив Плюс, МД полностью (100 %) погибала метлица обыкновенная, эффективность гербицида Морион, СК составляла 89,3 % по численности и 86,3 % – по массе.

Во всех вариантах опыта полностью (100 %) погибали виды горца, марь белая, отмечено недостаточное действие гербицидов на веронику полевую.

В условиях 2020 г. весной до внесения гербицидов в посевах пшеницы озимой доминировали такие сорные растения, как трехреберник непахучий, фиалка полевая, подмаренник цепкий, пастушья сумка обыкновенная, яснотка пурпурная падалица рапса звездчатка средняя, вероника полевая, незабудка полевая василек синий метлица обыкновенная и др., общая численность которых составляла 203,0–242,0 шт./м2.

До внесения гербицидов сорные растения находились в следующих стадиях развития: трехреберник непахучий, фиалка полевая, василек синий – развитие листьев (ВВСН 13–19), подмаренник цепкий – образование боковых побегов (ВВСН 22–26), пастушья сумка обыкновенная, яснотка пурпурная, звездчатка средняя, падалица рапса – бутонизация (ВВСН 51–55), метлица обыкновенная – кущение (ВВСН 23–25).

Наиболее высокую биологическую эффективность (93,2–96,2 %) против однолетних двудольных сорных растений показал гербицид Гусар Актив Плюс, МД. В посеве полностью (100 %) погибали пастушья сумка обыкновенная, яснотка пурпурная, падалица рапса, василек синий. Численность подмаренника цепкого и трехреберника непахучего снижалась на 91,9–95,5 %, их вегетативная масса уменьшалась на 93,2–99,1 %.

Эффективность гербицида Комплит Форте, КС была на уровне эталонного варианта и составляла по численности однолетних двудольных сорных растений – 86,6 %, по вегетативной массе – 89,2 %. Засоренность посевов подмаренником цепким и трехреберником непахучим снижалась на 87,0 % и 54,5 % – по численности и на 87,7 % и 86,0 % – по массе. Гибель яснотки пурпурной, падалицы рапса, василька синего составляла 83,3–89,2 %, их вегетативная масса снижалась на 84,6–94,1 %. Пастушья сумка погибала полностью (100 %).

Действие гербицидов на отдельные виды сорных растений существенно отличалось. Менее чувствительной была фиалка полевая (численность снижалась на 74,7–81,9 %, масса – на 75,7–84,2 %).

Таблица 2 – Эффективность гербицидов при весеннем внесении в посевах пшеницы озимой (полевой опыт, РУП «Институт защиты растений», учет 22 мая 2020 г.)

Гибель сорных растений, % к контролю без прополки (в числителе – численность сорных растений, в знаменателе – их масса)

Урожайность, ц/га всех однолетних двудольметлицы обыкновенной подмаренника цепкого ных (без учета фиалки яснотки пурпурной василька синего падалицы рапса трехреберника непахучего Вариант

81,0 44,0 22,0 19,0 19,0 6,0 212,0 10,0 без пропол- 79,9 -

162,0 309,0 212,5 118,0 188,0 184,0 1468,5 137,5 ки* Морион,

74,7 74,2 76,6 87,2 89,2 83,3 79,3 88,0 СК – 1,0 л/га 87,5 7,6

75,7 75,7 85,5 94,1 94,1 78,0 85,5 89,2 (эталон) Комплит

77,0 87,0 54,5 84,2 89,5 83,3 86,6 90,0 Форте, КС – 90,3 10,4

78,7 87,7 86,0 94,1 90,5 84,6 89,2 91,2 0,6 л/га Гусар Актив

81,9 91,9 95,5 93,2 Плюс, МД – 100 100 100 100 96,8 16,9

84,2 93,2 99,1 96,2 1,0 л/га НСР05 4,3 Примечание: * в контроле без прополки численность – шт./м2, масса сорных растений – г/м2.

Высокая эффективность препаратов (90,0–100 %) отмечена по отношению к метлице обыкновенной.

В годы проведения исследований в мелкоделяночных опытах в вариантах с применением гербицида Комплит Форте, КС величина сохраненной урожайности составляла 7,1–10,4 ц/га, в варианте с применением гербицида Гусар Актив Плюс, МД – 11,3–16,9 ц/га.

В производственном опыте в условиях 2020 г. в посевах пшеницы озимой численность сорных растений до внесения гербицидов составляла 79,5 шт./м2. Доминировали: фиалка полевая, пастушья сумка обыкновенная, торица полевая, осот полевой, метлица обыкновенная и др. сорные растения.

При количественно-весовом учете в контроле без прополки численность сорных растений составляла 100,0 шт./м2, вегетативная масса – 616,8 г/м2. При применении гербицида Гусар Актив Плюс, МД полностью (100 %) погибали трехреберник непахучий, подмаренник цепкий, незабудка полевая, ярутка полевая. На 90,9 % и 97,2 % уменьшалась численность фиалки полевой и пастушьей сумки обыкновенной при снижении их вегетативной массы на 91,8 % и 95,7 % соответственно. Гибель метлицы обыкновенной составляла 93,3 % по численности и 91,5 % – по массе. Биологическая эффективность по численности сорной растительности составляла 90,5 %, по их массе – 89,0 %.

В производственном опыте в варианте с применением новой технологии урожай зерна пшеницы озимой составлял 77,1 ц/га, величина сохраненной урожайности – 13,5 ц/га.

Выводы. Анализ эффективности гербицидов Комплит Форте, КС и Гусар Актив Плюс, МД показал, что применение данных препаратов весной в фазе кущения пшеницы озимой эффективно (более 85,0 %) подавляет однолетние двудольные (подмаренник цепкий, пастушью сумку обыкновенную, яснотку пурпурную, виды горца) и однолетние злаковые (метлица обыкновенная) сорные растения. Величина сохраненной урожайности в вариантах с применением гербицида Комплит Форте, КС составляла 7,1–10,4 ц/га, с применением гербицида Гусар Актив Плюс, МД – 11,3–16,9 ц/га.

Применение гербицидов, содержащих действующие вещества из разных химических классов и с различным механизмом действия согласно видовому составу сорных растений в течение вегетационного сезона и их чередование за ротацию севооборота способствует предотвращению появления резистентности или существенно замедляет процесс ее формирования.

Ланский, М. Чтобы сорняки не привыкали к гербицидам / М. Ланский // Белорус. сел. хоз-во. – 2014. – № 9 (149). – С. 80–81.