ионных ПАВ не улучшали степени закрепления препарата, что свидетельствует о

физико-химической взаимосвязи, включающейся в комплекс проницаемости [11

б].

Активность препарата в основном проявляется при возрастании концентрации

этиленокоида в ПАВ, когда его молекулы становятся более гидрофильными или

соотношение гидрофильных (ГФ) группировок к липофильным (ЛФ) в молекуле ПАВ

довольно высокое. Таким образом, для каждого химического соединения с

гаметоцидной активностью подбор ПАВ и его концентраций зависит от физиолого-

химических свойств активного ингредиента.

27

Степень абсорбции препарата растительными тканями во многом зависит от

соотношения группировок ГФ/ЛФ в молекуле ПАВ для определенных концентраций

гаметоцида. В опытах с энзиматически изолированной кутикулой листьев груши

получены результаты, свидетельствующие об изменении проницаемости 2,4Д в

зависимости от значения ГФ/ЛФ (106]. При величине соотношения у ПАВ ГФ/ЛФ,

равной 16,7, не отмечено изменений проницаемости в шкале концентрация 2,4Д

от 0,05 до 1%. Другое неионное ПАВ с ГФ/ЛФ=8,6 способствовало увеличению

абсорбции 2,4Д в 10 раз при значениях его концентраций, близких к 1%.

Третье неионное и высоколипофильное ПАВ (ГФ/ЛФ =4,3) увеличивало поглощение

2,4Д в 15 раз при всех заданных концентрациях от 0,1 до 1%. Эти

исследования показали важную роль активного ингредиента, сопутствующего

ПАВ, в регуляции абсорбции.

Опыты по поглощению и распределению метазола [2-(3,3-дихлордион)] в

смеси с ПАВ (полисборбатом) при различных соотношениях ГФ/ЛФ подтвердили,

что эффект ПАВ обратно пропорционален значению ГФ/ЛФ. Среди различных

параметров для достижения высокого эффекта абсорбции гаметоцида тканями

соотношение ГФ/ЛФ в молекулах ПАВ— наиболее влиятельный фактор,

определяющий степень абсорбции. Трудность подбора такого ПАВ для каждого

определенного гаметоцида связана с тем, что соотношение ГФ/ЛФ может в

значительной степени координироваться сложной взаимосвязью химических и

физических свойств активности ингредиентов смеси, морфологическими и

цитологическими особенностями листа. Поэтому для каждой культуры необходим

дифференцированный подход при подборе ПАВ для получения оптимального

эффекта химической индукции мужской стерильности, вызываемой гаметоцидом.

Некоторые неионные ПАВ силикон-гликолевой природы по сравнению со

стандартными неионными органическими ПАВ могут в большей степени повышать

эффективность химически активных веществ благодаря улучшению абсорбции

тканями. Однако эта группа ПАВ, обладающая большей эффективностью, чем

катионные аминосиликоны, имеет отрицательное свойство — низкую

растворимость в воде [86]. Несмотря на это при всем разнообразии

применяемых в сельском хозяйстве химически активных веществ, в том числе и

гаметоцидов, имеется возможность объединить препараты на основании

одинакового характера абсорбции, что облегчило бы поиск и рекомендации ПАВ

для этих групп.

Характер абсорбции некоторых фторсоединений подобен абсорбции 2,4,5-Т.

Препараты наносили на листья капельным методом в смеси с ПАВ,

характеризующимися различным со-

28

отношением ГФ/ЛФ: полиоксиэтилен (ГФ/ЛФ=20), сорби-тан монолаурат

(ГФ/ЛФ=16,7), сорбитан моностеарат (ГФ/ЛФ =9,6) и полиоксиэтилен

(ГФ/ЛФ=4). В июне наиболее эффективным было применение ПАВ в соотношении

ГФ/ЛФ =9,6, в июле—августе — с соотношением 16,7. Абсорбция веществ,

нанесенных на лист, осуществляется через трихомы и устьица, откуда

соединения распределяются латераль-но через эпидермальные клетки. При

исследовании по подбору .ПАВ для эффективной абсорбции веществ с

гаметоцидной активностью для каждого вида необходимо учитывать (кроме

.физико-химических характеристик самого препарата) стадию .развития

растения и возрастные изменения морфологических характеристик листа,

обусловливающие смачивающую способность его поверхности и относительное

значение специфической абсорбции [100].

ПРИМЕНЕНИЕ ГАМЕТОЦИДОВ(КОНЦЕНТРАЦИИ,ДОЗЫ И СРОКИ ОБРАБОТКИ)

Химические препараты как источники гаметоцидной активности были выделены

из биологически активных веществ различного физиологического действия

(ростактивирующие вещества, ретарданты, гербициды, растительные гормоны .и

гор-моноподобные вещества и т. п.). Среди хорошо известных физиологически

активных соединений гаметоцидная активность была обнаружена у веществ,

обладающих ретардант-к'ыми свойствами: этрела (этефон) — 2-

хлорэтилфосфоновая кислота, далапона — 2,2-дихлорпро.пионовая кислота, ГМК.

Некоторые соединения, кроме фирменных названий, получили определенные

шифры как вещества, проявившие гамето-цидные свойства: мендок, или FW-450

(2,3-дихлоризомасля-ная кислота), FW-676 (кальциевая соль 2,3-

дихлоризомасля-ной кислоты), G-315 (магниевая соль 2,3-дихлоризомасляной

кислоты), u'niroyal D-513 (пропаргил 2-октосульфит), OCDP [N (р-алорфенил)

- 2,4-диметил-6-оксо-3,6-дигидроникоти'новая кислота], RH-531 [натриевая

соль 1-(р-хлорфенил)-1,2-дигид-ро-4,6-ди'метил-2-оксоникотино'вая кислота].

Первые опыты с применением этрела в качестве гаметоцида для мягкой

пшеницы были выполнены в 1961 г. К. В. Porter и A. F. Weise [116].

Предварительные эксперименты в вегетационных сосудах с сортами мягкой

яровой пшеницы Marled и Thatcher дали обнадеживающие результаты. При

обработке растений в фазы кущения, выхода в трубку и колошения растворами в

концентрации 100, 250, 500, 750, 1000, 2000 и 2500 мг/кг из расчета 30 мл

на сосуд с тремя растениями было установлено, что этрел, начиная с дозы 750

мг/кг, индуцировал 100%-ную стерильность у сорта Marfed. В этих

29

опытах исследователи впервые столкнулись с проблемой сортовой специфичности

ответной реакции на обработку гамето-цидом.

'Степень стерильности при тех же дозах этрела у сорта Thatcher была

значительно ниже, чем у Marfed, так как Thatcher был менее чувствителен к

0'бработке препаратом. В полевых условиях опыты проводили с сортом мягкой

озимой пшеницы Nugaines. Обработку этрелом осуществляли в те же фазы

концентрациями 500, 1000, 1500, 2000 и 3000 мг/кг. Опытные и контрольные

варианты размещали рядом с сортами-опылителями, цветущими в разные сроки.

Полная мужская стерильность была отмечена у растений пшеницы, обработанных

растворами этрела в концентрации 1500, 2000, 3000 мг/кг. Максимальная

стерилизация достигалась при нанесении на растения растворов этрела

повышенной концентрации — 2000 и 3000 мг/кг в конце фазы выхода в трубку.

При обработке в период колошения эффективность препарата снижалась. В

опытах сохранилась высокая степень женской фертильности. Стерильные

растения по морфологическим признакам были сходны с растениями пшеницы,

обладающими UjMC. Применяемые концентрации вызывали укорачивание междоузлии

и анормальное колошение отдельных растений [116].

Дальнейшие исследования были направлены на поиск эффективного сочетания

оптимальных доз, концентраций и сроков обработки этрелом зерновых. Так, в

экспериментах по 'ян-дуцированию мужской стерильности у растений мягкой

пшеницы, проведенных в условиях вегетационного домика и в поле, раствор

этрела в дозах 500, 1000, 2000 и 3000 мг/кг наносили в начальной фазе

выхода в трубку и в конце ее. Наиболее эффективными в данных условиях были

дозы этрела 1000 и 2000 мг/кг. Несмотря на нежелательные явления (усиленное

кущение, замедленное колошение, торможение роста и развития,

морфологические анормальности, приводившие в ряде случаев к гибели

растений, и, как правило, к снижению урожайности), Р. L. Rowelil и D. G.

Miller [122] считают, что надежды на этрел как на вещество, селективно

вызывающее мужскую стерильность, довольно обоснованны и имеют практические

возможности, которые лимитируются лишь разработкой конкретных методов

обработки.

J. Law и N. С. Stoskopf [95] применяли этрел в полевых условиях в

различные фазы морфогенеза ярового ячменя. Авторы пришли к выводу, что в

условиях Канады лучшим периодом для обработки растений гаметоцидом является

середина фазы выхода в трубку (фенологически — период появления

предпоследнего листа) при одноразовом внесении до-

3J

зы 1,68 кг/га, которая давала приемлемый уровень мужской стерильности и не

вызывала редукции женской фертильности. Этрел у ярового ячменя не проявлял

гаметоцидного воздействия на яйцеклетку и являлся более потенциальным

стерилизатором, чем другие применяемые с этой целью вещества, при условии

его правильной комбинации с антиретардантны-ми компонентами.

При изучении оптимальных доз этрела (между 1000 и 2000 мг/кг) и времени

его применения на пшенице (сорт Sirius) была поставлена цель — не только

получить полную мужскую стерильность, но и устранить его побочное действие

[80]. На основе предыдущих исследований было рекомендовано применение

этрела до начала мейоза в материнских клетках пыльцы, когда достигалась

наибольшая степень индукции мужской стерильности у пшеницы [47]. Нанесение

этрела после мейоза вызывало нежелательные явления, приводящие к уменьшению

количества колосков в колосе, которое сопровождалось определенной степенью

стерильности макрота'мет (в зависимости от дозы препарата). Концентрация

этрела 2000 мг/кг, вызывающая стерильность пыльцы, может также приводить к

частичной или полной задержке колосьев во влагалищах листьев в результате

сокращения соломины верхнего междоузлия. Наряду с этим, этрел стимулирует

развитие, побочных стеблей, пыльцевые мешки которых часто находятся за

пределами фазы применения этрела и не совпадают с премейотической фазой

археспориальной ткани главного колоса.

Подобные затруднения практического характера возникают в любом случае при

использовании различных гаметоци-дов. '"Определенную степень стерильности

можно химически индуцировать почти на всех этапах развития растений, за

исключением тех, когда уже сформировались зерна. Применение гаметоцкдов на

ранних этапах развития растений не только индуцирует мужскую, а чаще общую

стерильность, но и вызывает патологические формативные эффекты в

растительных тканях. В зависимости от того, на каком этапе произошло

«включение сигнала» механизмов мужской стерильности, можно получить

различные типы мужской стерильности, которые классифицировали на 4 группы

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12