Факультет

Студентам

Посетителям

Влияние гербицидов на азотфиксирующие бактерии

Применение гербицидов в дозах, используемых на практике, не оказывает существенного влияния на жизнедеятельность азотобактера.

Некоторые гербициды даже в более высоких дозах не ингибируют его развития. При обработке аллювиальнолуговой почвы афалоном, прометрином и димидом в концентрациях от 0,001 до 2% численность азотобактера незначительно снижалась, причем лишь при концентрациях 1-2%.

Устойчивость азотобактера ко многим гербицидам подтверждается результатами исследований, проведенных in vitro в стерильных культурах. Гербициды вносили в питательную среду или осуществлялся прямой контакт со штаммами Az. chroococcum — реакция отмечалась лишь при использовании относительно высоких концентраций. Из препаратов — афалон, прометрин и димид — токсичным для различных штаммов азотобактера оказался прометрин в концентрации свыше 1%, в то время как димид, даже в высоких концентрациях, оказывал стимулирующее действие на развитие этих микроорганизмов. Слабое ингибирующее действие на различные штаммы азотобактера оказывают препараты рампод, семерон, ТОК Е-25, реглон, грамоксон.

При обработке почвы гербицидами в некоторых случаях отмечается увеличение численности азотобактера. Активное размножение азотобактера в ризосфере гороха наблюдалось после внесения атразина, 2,4-Д, симазина; в ризосфере табака — при обработке димидом (Бобишев, Лапченков, 1966) и 2М-4Х.

Сравнительно мало данных свидетельствует в пользу положения об ингибирующем действии отдельных гербицидов на развитие азотобактера в почве; снижение численности и ингибирование активности азотобактера отмечено после внесения гербицидов ТХА, ИФК, диназол-50 и тиллам и т. д.

Стимулирование или ингибирование развития азотобактера после обработки почвы гербицидами бывает кратковременным и наиболее часто наблюдается от 7—10 до 30—40 дней.

Действие гербицидов на азотобактер зависит не только от их химического состава и внесенной дозы, но также от чувствительности отдельных видов и штаммов азотобактера, от условий среды и т. д., чем можно объяснить противоречивые сведения о влиянии отдельных гербицидов. По данным Мадж и Кольмер (по Мишустину, 1964), Az. chroococcum более чувствителен к гербициду 2,4-Д, чем Az. agille и Az. vinelandii. Отдельные штаммы Az. chroococcum, изолированные из почв Болгарии, также имеют различную чувствительность к гербицидам.

Данные о влиянии гербицидов на О. pasteurianum немногочисленны. Гербициды прометрин, афалон, арезин, димид, алипур, привентол-56, капарол, А-1803, трефлан и т. д. не ингибируют развитие этих азотфиксирующих бактЬрий (Ранков, 1966). При внесении 2М4Х незначительно и на короткий срок (до 20 дней) стимулируется жизнедеятельность Az. chroococcum и ингибируется после использования симазина. Стимуляция развития этих бактерий происходит в ризосфере гороха после обработки посевов 2,4-Д, в ризосфере кукурузы и люпина — после обработки симазином, атразином и т. д.

Биологическая фиксация атмосферного азота клубеньковыми бактериями обусловлена в значительной степени интенсивностью образования клубеньков. На этот процесс оказывают влияние следующие факторы: физические, химические и биологические свойства почвы — содержание и соотношение доступных макро — и микроэлементов в ней, агротехнические приемы и т. д. В последние годы проводится все больше исследований по определению степени влияния различных гербицидов на образование клубеньков бобовыми растениями. Многие гербициды в дозах, используемых на практике, оказывают существенное влияние на развитие клубеньковых бактерий. В некоторых случаях обработка гербицидами не нарушает симбиоз между клубеньковыми бактериями и бобовыми растениями. Чесалин (1964) отмечал в большинстве случаев при применении гербицидов торможение развития клубеньковых бактерий, а гербицид 2,4-Д, даже в низких концентрациях, подавлял образование клубеньков у фасоли. Незначительные количества симазина в почве оказывали сильное влияние на образование клубеньков у гороха. Из всех изучаемых гербицидов лишь один аретит не ингибировал развитие растений и не вызывал изменений в содержании белков.

Влияние гербицида трефлан на образование клубеньков у фуражного гороха различно и зависит от срока обработки. При внесении гербицида за 13-27 дней до посева культуры отмечается значительная стимуляция образования клубеньков, а применение в день посева — торможение. У бобовых культур этот препарат также приводит к ингибированию образования клубеньков. Стимуляция образования клубеньков у фуражных бобовых культур отмечается при обработке посевов хлоразином, динобеном, бутофеном и алипуром. При использовании амибена и обработке семян нитрагином значительно увеличиваются число и масса клубеньков, а также масса целого растения и Содержание общего азота. При применении гербицидов аретана, тенорана и прометрина незначительно стимулируется образование клубеньков на корнях гороха.

Эта стимуляция сопровождается увеличением размера корневой системы, надземной части и повышением урожайности культуры. У фасоли наиболее эффективен капарол (А-1803), при внесении которого число клубеньков на корнях растений возрастает в 10 и их масса — в 8 раз по сравнению с этими величинами у необработанных растений. Число и масса клубеньков фасоли значительно возрастают также после обработки посевов препаратами арезин и аретан; прометрин оказывает слабое влияние на процесс образования клубеньков. Значительное число клубеньков обработанных растений имело маленькие размеры. Эти данные позволяют предположить, что стимуляция образования клубеньков происходит в начальные фазы развития фасоли. При обработке площадей арезином (1,5 кг/га), аретаном (8 кг/га), прометрином (2кг/га) и капаролом (А-1803, 2 кг/га) после посева, но перед появлением всходов бобовых стимулируется образование клубеньков на корнях в начальные фазы развития фасоли. Все гербициды, за исключением паторана, сначала ингибируют, а затем стимулируют этот процесс, причем существует положительная корреляция между интенсивностью образования клубеньков и урожайностью. Максимальные урожаи зерна получены на площадях, на которых обработка арезином проводилась в наиболее благоприятный период для образования клубеньков.

Возникает вопрос, вызваны ли эти изменения в образовании клубеньков под влиянием различных гербицидов, реакцией клубеньковых бактерий рода Rhizobium или реакцией бобовых растений? Результаты опытов, проведенных с 11 сортами фасоли при летнем посеве после обработки трефланом, показывают, что через 40 дней после всходов образование клубеньков ингибируется у сортов Топ Кром, Перл Грийн, Метеор, Консерва, Вакс Квитлинга, Харвестер, Стелла и через 85 дней — у сорта Логон. У сортов Козика, Логон, Сакса и Просесор в течение 40 дней образование клубеньков происходит интенсивно. В конце периода вегетации у большинства сортов фасоли образование клубеньков происходит интенсивно. Следовательно, отдельные сорта различаются чувствительностью к препарату трефлан, и процесс образования клубеньков зависит, по-видимому, в основном от реакции растений. Карлил и Тнорп (по Мишустину, Шильниковой) считают также, что изменения, наблюдаемые в образовании клубеньков на корнях фасоли после обработки 2,4-Д, обусловлены главным образом чувствительностью растений к гербициду. По мнению Флетчер и других (1960), ингибирование образования клубеньков в присутствии токсических веществ, к которым относятся и пестициды, происходит вследствие торможения развития корневой системы и корневых волосков, в связи с чем снижается поверхность, на которой могут образовываться клубеньки.

Результаты исследований, проведенных in vitro со стерильными культурами, показывают, что клубеньковые бактерии обладают различной чувствительностью к отдельным гербицидам. Так, влияние растворов атразина и симазина в концентрации от 5 до 50% на размножение клубеньковых бактерий в корневой зоне вики, люцерны, клевера и эспарцета было незначительным. Различным, но также слабым было влияние гербицидов 2,4-Д и других хлорфеноксикислот в концентрации от 0,01 до 0,05% на жизнедеятельность штаммов Rh. meliloti, Rh. trifolii. Тнорп и Карлайл делят клубеньковые бактерии, в зависимости от их отношения к 2,4-Д, на две группы: а) чувствительные, не снижающие активность при концентрации гербицида от 0,03 до 0,04% (Rh. trifolii и Rh. leguminosarum); б) слабочувствительные, выдерживающие концентрацию гербицида до 3% (Rh. phascoli; Rh. lupini, Rh. meliloti, Rh. japonicum). По мнению некоторых исследователей чувствительными к 2,4-Д являются Rh. phascoli и Rh. japonicum, а не Rh. trifolii, которые не реагировали на повышение концентрации 2,4-Д до 2%.

На основании приведенных данных можно сделать следующие выводы: используемые в сельскохозяйственной практике гербициды не оказывают негативного влияния на жизнедеятельность азотфиксирующих бактерий. Развитие свободно живущих азотфиксаторов (Az. chroococcum и G. pasteurianum) ингибировали лишь некоторые из применяемых гербицидов. Более чувствительны к действию гербицидов клубеньковые бактерии, вследствие чего гербициды влияют на процессы образования клубеньков. Во избежание нарушений симбиотической азотфиксации необходимо проводить тщательные исследования воздействия гербицидов, применяемых под бобовые культуры, на жизнедеятельность микрофлоры.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: