Юхимук В. В. Фізіологічні основи створення антирезистентних композицій гербіцидів

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0823U100717

Здобувач

Спеціальність

  • 091 - Біологія та біохімія

10-10-2023

Спеціалізована вчена рада

ДФ 26.212.002

Інститут фізіології рослин і генетики Національної академії наук України

Анотація

Дана робота присвячена розробці способів попередження виникнення у бур’янів резистентності до гербіцидів. Єдиним засобом попередження виникнення резистентності є комплексне застосування гербіцидів з різними механізмами фітотоксичності. Для попередження виникнення резистентності потенційні компоненти композицій повинні мати спільний спектр контрольованих видів бур’янів, а для забезпечення високої ефективності захисту посівів – спектр дії кожного з компонентів має бути максимально широким. Даним вимогам відповідають гербіциди з класів інгібіторів синтез каротиноїдів, інгібіторів транспорту електронів у фотосистемі 2 (ФС 2) хлоропластів, та інгібіторів ферменту шляху біосинтезу хлорофілів протопорфіриногеноксидази (ПРОТО). Основним лімітуючим фактором для комплексного застосування певних гербіцидів є ефект їх взаємодії. Тому метою роботи було вивчення ефектів взаємодії та відбір комбінацій з синергічною та адитивною взаємодією. Оскільки серед вказаних класів гербіцидів є препарати, селективні щодо кукурудзи (Zea mays L.), озимої пшениці (Triticum aestivum L.) та соняшника (Helianthus annuus L.), на базі отриманих даних передбачалося розробити суміші для захисту посівів даних культур. Дослідження проводилися в умовах вегетаційних та польових умовах. Для захисту посівів кукурудзи та боротьби з резистентністю застосовуються суміші гербіцидів інгібіторів ацетолактатсинтази (АЛС) з гербіцидами інгібіторами ГФПД. У вегетаційних дослідах, проведених з використанням рослин редьки олійної (Raphanus sativus var. оleifera), модель однорічних дводольних бур'янів, показано, що взаємодія гербіциду інгібітору ГФПД толпіралату з інгібітором АЛС римсульфуроном є антагоністичною. Зміна антагоністичної взаємодії на адитивну досягалася лише при збільшенні норми внесення римсульфурону у двічі. В той же час, при застосуванні суміші толпіралату з інгібітором ТЕ тербутилазином взаємодія є синергічною. Показано, що синергізм зумовлений збільшенням ефективності блокування ТЕ та зростанням інтенсивності утворення активних форм кисню (АФК). В умовах польових дослідів встановлено, що суміш толпіралату з римсульфуроном, навіть за підвищеної норми внесення римсульфурону, не гарантує ефективного контролювання окремих стійких до дії компонентів суміші видів бур’янів. У зв’язку зі зміною кліматичних умов особливої ваги набуває розробка гербіцидних сумішей для застосування в осінній період у посівах пшениці озимої. У зв’язку з цим проводилось вивчення ефектів взаємодії при комплексуванні гербіцидів трьох різних класів – інгібітору фітоендесатураз дифлуфенікану, інгібітору ТЕ метрибузину та інгібітору ПРОТО карфентразону. Результати досліджень показали, що лише у суміші карфентразону з метрибузином взаємодія має ознаки антагонізму, а в інших взаємодія є адитивною. Проведені польові випробування ефективності контролювання бур’янів та селективності щодо культури показали, що потрійна бакова суміш найбільш ефективно контролювала бур’яни протягом усього вегетаційного періоду. При застосуванні в посіві озимої пшениці суміш дифлуфенікану з метрибузином та потрійна бакова суміш не поступалися за ефективністю захисту та збереження урожаю дії комплексного гербіцидного препарату Марафон, діючими речовинами якого є інгібітор полімеризації мікротрубочок пендиметалін та інгібітор ТЕ ізопротурон, а також експериментальному препарату GF-2202, який містить дифлуфенікан та інгібітори АЛС. Отримані результати свідчать, що застосування сумішей дифлуфенікану з метрибузином, та потрійної суміші дозволяє досягти високої ефективності захисту посіву озимої пшениці без використання гербіцидів інгібіторів АЛС. З метою розробки гербіцидної композиції, яка б забезпечувала ефективний захист посівів соняшника від бур’янів і була ефективним засобом попередження виникнення резистентних біотипів бур’янів, вивчали суміш гербіциду інгібітору синтезу каротиноїдів аклоніфену з інгібітором ТЕ прометрином. В результаті проведених досліджень показано, що при застосуванні по вегетації соняшника взаємодія аклоніфену з прометрином є синергічною. Однак спостерігається сильне пошкодження рослин, яке не зменшувалося навіть при зменшенні норми прометрину до субгербіцидної. Тому суміш аклоніфену із прометрином далі вносили у грунт після посіву культури. За такого внесення взаємодія аклоніфену з прометрином є адитивною. В результаті проведених досліджень визначені норми внесення аклоніфену та прометрину, які не поступаються дії комплексного гербіциду Примекстра TZ Голд. При цьому є ефективним фактором попередження виникнення резистентних до гербіцидів біотипів бур’янів. У результаті проведених досліджень визначені комбінації, які відповідають вимогам, необхідним для попередження виникнення у бур’янів резистентності до гербіцидів.

Публікації

Yukhymuk V.V., Radchenko M.P., Sytnyk S.K., Morderer Ye.Yu. Interaction effect in the tank mixtures of herbicides diflufenican, metribuzin and canfentrazone. Fisiol. rast. genet. 2021. 53(6). P. 513-522.

Yukhуmuk V.V., Radchenko M.P. Guralchuk Zh.Z., Morderer Ye.Yu. Efficacy of weed control by herbicides diflufenican, metribuzin and carfentrazone when applied in winter wheat crops in autumn. Fisiol. rast. genet. 2022. 54(2). P. 148-160.

Yukhymuk V.V., Radchenko M.P., Sytnik S.K., Morderer Y.Y. Effects of interaction and effectiveness of weed control when using tank mixtures of herbicides in maize crops. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 2022. 13(2). P. 114-120.

Юхимук В.В. Ефекти взаємодії аклонiфену та прометрину на посiвах соняшника. Фізіологія рослин і генетика. 2022. 54(6). С. 537-547.

Файли

Схожі дисертації