02. Фізіологічна роль епікутикулярних восків для рослин і їх практичне значення

Іващенко О. О., Іващенко О. О.
Сторінки: 12-20.

Повна стаття: 
Короткий огляд
Мета. Уточнення особливостей динаміки формування шару епікутикулярних восків на листках бур’янів різних видів у процесі їх органогенезу за різних умов вегетації рослин і визначення ролі такого шару в застосуванні гербіцидів. Методика. Дослідження проводили в лабораторіях гербології ІБКЦБ та ІЗР НААН у 2014–2018 рр. Посівна площа мікроділянки — 1 м2, облікової — 0,5 м2. Повторність дослідів — 7­разова. На ділянці залишали по 50 шт./м2 рослин одного виду бур’янів. Паралельно всі варіанти досліду закладали як в умовах відкритого ґрунту, так і під полімерною прозорою плівкою (захищений ґрунт), де умови вегетації рослин були стабільнішими. Площі відібраних для аналізів листків визначали способом «просічок» (за А.О. Ничипоровичем). Для визначення кількості епікутикулярних восків на листках використовували спосіб «змивання». Після відбору зразків листків для аналізів ділянки обприскували гербіцидом Бетанал експерт к.е. (фенмедіфам — 91 г/л + десмедіфам — 71 г/л + етофумезат 110 г/л) у нормі витрати 1,0 л/га, норма витрати робочої рідини 210 л/га. Результати. Проведені аналізи підтверджують, що на поверхні зелених сім’ядоль різних видів бур’янів, використаних у дослідах, епікутикулярних восків майже немає . До часу формування 4­х листків у ювенільних рослин інтенсивність формування шару епікутикулярних восків зростала. Їх середня кількість у рослин лободи білої була 0,24 г/м2, або на 50% більше від попередніх обліків, гірчака шорсткого — 0,26 г/м2, або на 24% більше порівняно з попередніми показниками, у сходів щириці звичайної (загнутої) — 0,31г/м2, або на 35% більше, ніж у фазі 2­х листків. Із настанням фаз формування листків і накопичення потужнішого шару епікутикулярних восків сходи бур’янів проявляли фазову резистентність до дії гербіциду. Висновки. Епікутикулярні воски є істотною перешкодою на шляху дифузії діючих речовин гербіцидів у тканини мезофілу листків. Зростання у 5,6 раза кількості восків на листках рослин гірчака шорсткого в процесі їх розвитку збігалося зі зниженням рівня ефективності дії гербіциду на 62%, взаємозв’язок факторів r=0,723. У рослин щириці звичайної за збільшення накопичення епікутикулярних восків з 0,09 до 0,72 г/м2 рівень ефективності дії гербіциду знижувався зі 100 до 35%, коефіцієнт кореляції r=0,886.


Ключові слова: бур’яни, епікутикулярні воски, гербіциди, ефективність дії.



Бібліографія
  1. Василевич В.И. Типы стратегий растений и фотоценотипы. Журнал общей биологии. 1987. Т. XLVIII, № 3. С. 368–374.
  2. Эзау К. Анатомия семенных растений. Москва: Мир, 1980. Кн. 1, 2. 300 с.
  3. Кларксон Д. Транспорт ионов и структура растительной клетки. Москва: Мир, 1978. 351 с.
  4. Швартау В.В., Трач В.В. Физиологические особенности синергического усиления активности производных арилооксифеноксипропионовой кислоты с помощью ингибиторов синтеза липидов. Физиология и биохимия культурных растений. 2000. V. 32, № 4. С. 329–333.
  5. Соколов М.С. Проникновения в растения гербицидов и некоторых других экзогенных веществ. Агрохимия. 1970. № 4. С. 135–138.
  6. Ленинджер А. Основы биохимии. Москва: Мир, 1985. 1056 с.
  7. Шульгин А.М. Агрометеорология и агроклиматология. Ленинград: Метеоиздат, 1978. 196 с.
  8. Ботвиновский В.В. О смачивании эпидермиса листьев. Доклады АН СССР. 1948. Т. ХІІ, № 3. С. 581–584.
  9. Протасов Н.И. Некоторые биологические особенности сорных растений. Рациональные приемы защиты растений от вредителей, болезней и сорняков: сб. научн. тр. ТСХФ. Горки, 1979. Вып. 59. С. 189–196.
  10. Bnay W.G. Weed control programmes: dirrent and future trends. Aspects of applied biligy. 1993. № 2. Р. 177–181.
  11. Daly G.T. Leaf — surface wax in Poacolensor. J. Exper. Bot. 1964. V. 15, № 43. Р. 160–165.
  12. Juniper B.E. Growth development and effect of the еnvironment on the plant surfaces. J. Linn. Soc. (London), 1960. Р. 413–420.
  13. Claerchout S., Recheul D. & De CB. Sensitivity of Echinochloa crus — galli populations to maize herbicides: a comparison betveen cropping systems. Weed Research. 2015. V 55. Р. 470–481.
  14. Kentschler J. Die Wasser bendenetzbarkait von Blatt ober flachen and ihre submikroskopische Wachs struktur. Planta. 1971. V. 96, № 2. S. 119–135.
  15. Maartin E.T., Juniper B.E. The cuticulles of plants (Edward Arnild) (Publishers) IRB. London, 1970. 122 p.
  16. Mc. Horter C.G., Paul R.N., Barrentine B.E. Morphology, development and recrystallization of epicuticular waxes of Jonsongras (Sorghum halepen­se L.) Weed Science. 1999. V. 38, № 1. Р. 23–33.
  17. Norris R.F., Buccovac N.J. Structure of the pear leaf cuticule with special reference to cuticular penet­ration. Amer. J. Bot. 1968. V. 55, № 8. P. 975–983.
  18. Nussbaum E.G., Wiese A.F., Crutchield D.E. The affects of temperature and rainfall on emergence and growth of eight weeds. Weed Science 1995. V. 33, № 2. Р. 165–170.
  19. Radler F.B. The surface waxes of the sultana wine. Austr. J. Biol. Science. 1965. V. 18, № 5. Р. 1045–1056.
  20. Herbicide. Efficacy, Leaf Structure, and Spray Droplet Contact Angle among Ipomoea Species and Smallflower Mornigglory. Weed Science V. 49, № 5 (Sep. – Оct., 2001). Р. 628–634.
  21. Trevor H.Y., Jocelyn K.C. Rose The For­ma­tion of Function of Plant Cuticles. Plant Physio­logy. Sep. 2013. 163 (1) 5-20;DOI: 10. 104/pp. 113.222737.
  22. Мордерер Е.Ю., Мережинський Ю.Г. Гер­біциди, механізми дії та практика застосування. Київ: Логос, 2009. Т. 1. 372 с.
  23. Su L., Sivey JD, Dai N. Emerging investigator series: sunlight photolysis оf 2,4herbicides in systems simulating leaf surfaces. Environ Sci Process Impacts. 2018. Jul. 5. Doi: 101039/c8em00186c.
  24. Arand K., Asmus E., Popp C. et al. The Mode of Action of Adjuvants — Relevance of Physicochemical properties for Effects on the Foliar Application, Cuticular Permeability, and Greenhouse Performance of Pinoxaden. J. Agric Food Chem. Jun 13, 2018; 66(23):5779–5777. Doi: 10.1021/acs.jafc. 8b01102.
  25. Rielofsen R.A. On the submicroscopis structure of cuticular cell wax. Acta bot. Necrl. 1952. V. 1, № 1. Р. 90–114.
  26. Sargent J.A. The penetrion of growth regulatirs into leaves Meded. Land biwhogeschool. 1994. V. 29, № 3.
  27. Burkhard J., Basi S., Pariyar S., Hunsche M. Sto­matal penetration by agueous — an update involving leaf surface particles. New Phytol. 2012 Nov; 196(3): 774–87. Doi: 10.1111/j. 1469–8137. 2012. 04307/x.
  28. Halle A., Lavielle D., Richard C. The effect of mixing two herbicides mesotione and nocosulfurin on ther photochemical reactivity on cuticular wax film. Chemosphere. 2010 Apr; 79(4): 482–7. Doi: 10.1016/j. Chemosphere. 201. 01. 003.
  29. Schaufele W.R. Einflusshoch wachsenden Unc­kautes (Chenopodium album L.) auf Entwiklung and Ertag der Zuckerrube. Zeitschrift fur Pflanzen krank­heiten and Pflancenschitz. J. of Plant Diseases and Protection Heft 93(2). April, 1996. Band 93. S. 125–135.
  30. Skoss J.D. Structure and Composition of plant cuticle in relation to environmental factors and permibility. Bot. Gaz. 1999. V. 177, № 1. Р. 55–72.
  31. Shechter M., Xing B., Kopince FD, Chefetz B. Competitive sorption — desorption behavior of triasene herbicides with plant cuticular fractions. J. Agric Food Chem. 2006 Oct. 4; 54(20):7761–8.
  32. Озерова Л.В., Швартау В.В. Механізми дії сучасних гербіцидів. Физиология и биохимия культурных растений. 2005. Т. 37, № 6. С. 486–494.
  33. Швартау В.В., Михальська Л.М. Гер­біциди. Фізико-хімiчні та біологічні властивості. Київ: Логос, 2013. 906 с.
  34. Heap I.M. (2017) International survey of herbicide resistant weeds. Online Internet, December 30. Available www.weedsscience.com.Communication Open Access.
  35. Трибель С.О. Методика випробування і застосування пестицидів; за ред. С.О. Трибеля. Київ: Світ, 2001. 447 с.