Влияние гербицида «Раундап» на развитие проростков озимого тритикале

 

Влияние раундапа на развитие проростков оценивалась по следующим показателям: сырая масса проростков, воздушно-сухая масса проростков, содержание воды в проростках, средняя длина проростков и весовой коэффициент развития проростков. Результаты наших исследований по влиянию гербицида на накопление вегетативной массы представлены в табл. 2.

Таблица 2 – Влияние раундапа на накопление проростками озимого тритикале вегетативной массы

Концентра-ция гербицида, мкг/л	Средняя сырая масса одного проростка		Средняя воздушно-сухая масса одного проростка			Содержание воды в проростках
	мг	относительная (контроль 100%)	мг	относительная (контроль 100%)		%		относительная (контроль 100%)
1	2	3	4	5		6		7
Контроль	66,47	100,0	6,64	100,0		90,01		100,00
5,0	59,84	90,0	5,99	90,2		89,99		99,98
12,5	56,39	84,8	5,74	86,5		89,81		99,78
25,0	62,45	93,9	6,44	96,9		89,69		99,65
37,5	60,00	90,3	6,21	93,5		89,65		99,60
50,0	60,98	91,7	6,18	93,1		89,86		99,83
100,0	63,00	94,8	6,11	92,0		90,30		100,32
150,0	63,52	95,6	6,40		96,3		89,93		99,91
200,0	60,92	91,6	5,89		88,6		90,34		100,37
250,0	71,25	107,2	7,03		105,9		90,13		100,13
300,0	60,51	91,0	6,10		91,9		89,92		99,90
350,0	58,56	88,1	5,47		82,3		90,66		100,73
400,0	61,44	92,4	6,19		93,2		89,93		99,91
450,0	60,54	91,1	6,12		92,1		89,89		99,87
500,0	64,37	96,8	6,37		95,9		90,11		100,11
550,0	64,84	97,5	6,55		98,6		89,90		99,88
600,0	56,76	85,4	5,73		86,3		89,90		99,88
650,0	59,78	89,9	5,87		88,4		90,18		100,19
700,0	62,67	94,3	6,56		98,7		89,54		99,48
750,0	64,18	96,6	6,33		95,2		90,14		100,15
800,0	64,20	96,6	6,81		102,5		89,40		99,32
850,0	64,48	97,0	6,83		102,8		89,41		99,34
900,0	66,52	100,1	6,76		101,8		89,83		99,80
950,0	70,99	106,8	7,33		110,3		89,68		99,64
1000,0	64,52	97,1	6,58		99,1		89,80		99,77

 

Из данных приведенных в таблице видно, что между концентрацией используемого гербицида и накоплением проростками озимого тритикале вегетативной массы зависимости установить не удалось. Отмечается как резкое снижение, так и следующее за ним увеличение сырой и сухой массы проростков. При этом в варианте опыта, где концентрация пестицида составляла 12,5 мкг/л, снижение массы проростков было максимально – 84,8% от контроля. Схожие величины снижения массы как сырой, так и воздушно-сухой отмечаются и для вариантов опыта, где концентрации пестицида составляли 350 и 600 мкг/л. Сухая масса проростков изменялась в несколько большем диапазоне, но существенных отличий от тенденций отмеченных в случае сырой массы не наблюдалось. Этот факт отражает и определенный для этих показателей коэффициент корреляции, который составил r = 0,92 при р<0,01. Кроме того, проведенные исследования показали, что на процентное содержание воды в растениях используемый гербицид не повлиял. Во всех вариантах опыта этот показатель отличался от контрольного менее чем на 1%.

Таким образом, при увеличении концентрации раундапа отмечается незакономерное колебательное изменение сырой и сухой массы проростков без влияния на обводненность побегов. Исходя из установленного механизма физиологического воздействия гербицида, природу подобного развития проростков мы объяснить не можем.

Результаты исследований по влиянию микроконцентраций гербицида «Раундап» на длину проростков представлены в таблице 3.

 

Таблица 3 – Влияние микроконцентраций препарата «Раундап» на длину проростков озимого тритикале

Концентрация гербицида в питательной среде, мкг/л	Длина проростков
	средняя длина		суммарная длина
	мм	относительная (контроль 100%)	мм	относительная (контроль 100%)
Контроль (без гербицида)	89,17 ± 2,40	100,00	8471,00	100,00
5,0	83,00 ± 2,96	93,08	7636,00	90,14
12,5	80,29 ± 3,26	90,04	7226,00	85,30
25,0	86,06 ± 3,07	96,52	8090,00	95,50
37,5	83,14 ± 3,26	93,24	7483,00	88,34
50,0	85,98 ± 2,55	96,42	7910,00	93,38
100,0	88,31 ± 3,24	99,04	7948,00	93,83
150,0	86,49 ± 3,30	96,99	7611,00	89,85
200,0	84,22 ± 3,02	94,45	7327,00	86,50
250,0	96,11 ± 2,01	107,79	8458,00	99,85
300,0	82,84 ± 2,47	92,90	7290,00	86,06
350,0	80,09 ± 2,74	89,82	7208,00	85,09
400,0	83,64 ± 3,00	93,81	7528,00	88,87
450,0	85,59 ± 2,63	95,99	7960,00	93,97
500,0	86,98 ± 2,64	97,54	7567,00	89,33
550,0	88,16 ± 2,75	98,87	8023,00	94,71
600,0	75,17 ± 2,85	84,30	7066,00	83,41
650,0	79,95 ± 2,81	89,66	7435,00	87,77
700,0	83,10 ± 3,12	93,19	7479,00	88,29
750,0	85,78 ± 2,22	96,20	7892,00	93,16
800,0	85,43 ± 2,78	95,81	7518,00	88,75
850,0	87,10 ± 2,55	97,68	7578,00	89,46
900,0	87,74 ± 2,68	98,40	7809,00	92,19
950,0	89,22 ± 2,41	100,06	7673,00	90,58
1000,0	83,96 ± 2,94	94,16	7808,00	92,17

 

Как видно из представленных данных, достоверного влияния раундапа на проростки озимого тритикале не установлено. Как и в случае с накоплением проростками вегетативной массы, отмечается скачкообразное изменение средней длины проростков, как в сторону уменьшения, так и увеличения анализируемого показателя. Наименьшая средняя длина проростков зафиксирована при концентрации пестицида 600 мкг/л (84,3% к контролю), а наибольшая при 250 мкг/л (107,8% от контроля).

После предварительной статистической обработки результатов исследований нами был проведен однофакторный дисперсионный анализ для установления достоверности отличий выборок анализируемого показателя. Результаты этого анализа показали, что только при концентрациях 12,5; 250,0; 350,0; 600,0; 650,0 мкг/л анализируемые выборки длин проростков достоверно отличаются от контрольной. Именно к этим выборкам относятся минимальный и максимальный показатели средней длины. Только в указанных концентрациях гербицид достоверно стимулирует или ингибирует развитие проростков озимого тритикале.

Суммарная длина проростков во всех вариантах опыта оказалась ниже контроля, но, исходя из результатов дисперсионного анализа, мы можем оценивать этот показатель только в достоверно отличимых выборках.

Так как именно суммарная длина проростков является основным критерием при оценке токсичности, то можно констатировать наличие только ингибирующего влияния использованного гербицида на развитие проростков озимого тритикале. Это предположение основывается на том, что при концентрации пестицида 250 мкг/л суммарная длина проростков практически не отличается от таковой в контроле, хотя средняя длина проростков достоверно превышает контрольную почти на 8%.

Отмечаемые расхождения между двумя анализируемыми показателями (средняя и суммарная длина) дают возможность предположить, что для оценки влияния пестицидов на развитие проростков необходимо учитывать как среднюю, так и суммарную длину только после проведения дисперсионного анализа на достоверность отличий выборок.

Кроме приведенных выше характеристик развития проростков нами было введено понятие «весового коэффициента развития проростков», который, на наш взгляд, более полно отражает развитие вегетативной массы проростков (рисунок 4).

Как видно на рисунке, несмотря на существенный разброс в показателях весового коэффициента в зависимости от концентрации, прослеживается тенденция к увеличению анализируемого показателя. Этот факт является косвенным признаком стимулирующего влияния глифосатсодержащего гербицида «Раундап» на развитие проростков тритикале.

 

 

Рисунок 4 – Зависимость весового коэффициента от концентрации пестицида

 

3.3 Влияние гербицида «Раундап» на содержание в вегетативной массе проростков хлорофилла

 

Действие многих ксенобиотиков на высшие растения очень часто выражается в их влиянии на фотосинтетический аппарат. Это отражается на количественном и качественном содержании пигментов в растениях. В этой связи нами было проведено исследование влияния различных концентраций пестицида на содержание в проростках озимого тритикале хлорофиллов.

Результаты наших исследований по изучению влияния гербицида «Раундап» на содержание в проростках озимого тритикале хлорофиллов представлены в таблице 4.

 

Таблица 4 – Влияние гербицида на содержание в проростках хлорофилла

Концентра-ция гербицида, мкг/л	Содержание хлорофилла
	хлорофилл a		хлорофилл b			Хл a + Хл b
	мг/г	относительное (контроль 100%)	мг/г		относительное (контроль 100%)	мг/г	относительное (контроль 100%)
1	2	3	4		5	6	7
Контроль	1,77	100,00	0,82		100,00	2,59	100,00
5,0	1,71	96,61	0,79		96,34	2,50	96,53
12,5	1,99	112,43	0,90		109,76	2,89	111,58
25,0	2,05	115,82	0,93		113,41	2,98	115,06
37,5	1,77	100,00	0,83		101,22	2,60	100,39
50,0	1,85	104,52	0,83		101,22	2,68	103,47
100,0	1,95	110,17	0,91		110,98	2,86	110,42
150,0	1,87	105,65	0,79		96,34	2,66	102,70
200,0	1,58	89,27	0,77		93,90	2,35	90,73
250,0	1,88	106,21	0,87		106,10	2,75	106,18
300,0	1,79	101,13	0,81		98,78	2,60	100,39
350,0	1,76	99,44	0,82		100,00	2,58	99,61
400,0	1,52	85,88	0,70		85,37	2,22	85,71
450,0	1,83	103,39	0,89		108,54	2,72	105,02
500,0	1,93	109,04	0,89		108,54	2,82	108,88
550,0	1,70	96,05	0,82		100,00	2,52	97,30
600,0	1,85	104,52	0,83		101,22	2,68	103,47
650,0	1,88	106,21	0,81		98,78	2,69	103,86
700,0	1,66	93,79	0,78		95,12	2,44	94,21
750,0	1,69	95,48	0,64		78,05	2,33	89,96
800,0	1,48	83,62	0,69		84,15	2,17	83,78
850,0	1,57	88,70	0,77	93,90		2,34	90,35
900,0	1,81	102,26	0,89	108,54		2,70	104,25
950,0	1,61	90,96	0,84	102,44		2,45	94,59
1000,0	1,73	97,74	0,86	104,88		2,59	100,00

 

Результаты опытов по определению содержания хлорофилла показали, что также как и в предыдущих случаях зависимости между концентрацией пестицида в питательном растворе и содержанием хлорофилла в проростках нет.

Наблюдается скачкообразное незакономерное колебание содержания как хлорофилла а, так и хлорофилла b. Однако есть незначительный тренд снижения анализируемых показателей в зависимости от концентраций, но установить его достоверность пока не представляется возможности. Необходим более детальный анализ данных с учетом дополнительных серий экспериментов. Следует отметить, что максимальные концентрации хлорофилла фиксируются в вариантах опыта, где концентрация используемого гербицида составляла 12,5 и 25,0 мкг/л. В тоже время при концентрации 750 мкг/л отмечался максимум в соотношении концентраций хлорофиллов a и b (рисунок 5). Причину данного явления мы пока объяснить не можем.

 

Рисунок 5 – Отношение концентрации хлорофиллов a и b (контроль 100%) 1 – контроль, 2–25 – варианты опытов с различной концентрацией

 

Таким образом, на данном этапе исследований мы не можем использовать содержание хлорофилла в качестве показателя влияния гербицида «Раундап» на проростки озимого тритикале.

В ходе проведенных экспериментов было установлено, что озимое тритикале сорта «Михась» является относительно устойчивым к действию микроколичеств глифосатсодержащего гербицида «Раундап». Однако развитие проростков идет неравномерно, особенно в первые дни развития. Следовательно можно предположить, что используемый глифосатсодержащий ксенобиотик в динамике оказывает несколько более выраженное влияние по сравнению с результатами экспериментов с выращиванием проростков в течение 7 дней.