В последнее время в засушливых регионах расширяется применение новых систем земледелия (No-till, Strip-till) и технологий, предусматривающих широкое применение гербицидов. Растет применение гербицидов и в традиционных системах земледелия. Некоторые из них могут длительное время сохраняться в почве, оказывая влияние на последующие культуры севооборота. С ростом объемов применения и ассортимента гербицидов риск последействия увеличивается, что следует учитывать в производстве.
Тот факт, что после применения некоторых гербицидов возможно действие остаточных количеств или их метаболитов на последующую культуру, известен давно. Однако для полевых севооборотов это не имело практического значения, так как доля таких гербицидов в производстве была незначительной. Последействие приходилось учитывать, например, в овощеводстве, где интенсивно применялись гербициды с длительным сохранением в почве остаточных количеств (трифлуралин, прометрин). Длительным последействием обладает симазин, который применяли при монокультурном возделывании кукурузы (в настоящее время не используется), внося один раз в 5-7 лет. Наверное, многим агрономам встречались места (пятна) на поле, где во время заправки были пролиты гербициды и после этого там долгое время ничего не росло.
Последействие гербицида – это влияние сохранившихся остатков гербицида и его метаболитов, примененного в предшествующие годы, на состояние почвы, культурные и сорные растения. Риск последействия гербицидов определяется в основном тремя факторами: интенсивностью адсорбции, деградации и миграции (перемещения). Действие этих факторов зависит от почвенно-климатических и агротехнических условий, погоды, а также свойств самого препарата.
С ростом объемов применения и ассортимента гербицидов риск последействия значительно увеличивается. Это может происходить как с почвенными гербицидами, так и применяемыми по вегетирующим растениям. В настоящее время на рынке представлено много устойчивых к разложению в почве гербицидов из разных классов химических соединений. Это могут быть новые гербициды, как, например, производные сульфонилмочевины (амидосульфурон, метсульфурон, триасульфурон, тритосульфурон, хлорсульфоксим, хлорсульфурон, сульфометурон) или имидазолиноны (имазаметабенз, имазамокс, имазапир, имазетапир). А также и давно известные, такие как динитроанилины (пендиметалин, трифлуралин), триазиноны (метамитрон, метрибузин), триазины (атразин, прометрин), хлорацетанилиды (ацетохлор, С-метолахлор).
С одной стороны, длительное действие гербицида – это хорошо: снижается засоренность. Однако при этом могут и угнетаться культурные растения, чувствительные к остаткам гербицида.
Разберем это на примере наиболее изученной нами группы гербицидов – производных сульфонилмочевины. Они имеют ряд положительных свойств: недорогие, малоопасны для окружающей среды, для животных и человека (включая полезных насекомых и медоносных пчел). Практически не мигрируют по профилю почвы и, соответственно, не загрязняют грунтовые воды. Применяются с очень низкими нормами расхода – от 1-2 до нескольких десятков граммов на гектар, не накапливаются в урожае и широко используются при возделывании многих полевых культур.
Производные сульфонилмочевины очень сильно различаются по периоду полураспада в почве, и некоторые из них могут оказывать влияние на рост последующей чувствительной культуры в севообороте. Как отмечают Ю. Я. Спиридонов и др., особого внимания в этом отношении требуют препараты на основе хлорсульфурона, метсульфурон-метила, триасульфурона, тритосульфурона, сульфметурон-метила, просульфурона и римсульфурона. Для подавления чувствительных растений достаточно, чтобы на гектаре остались десятые доли грамма этих гербицидов. Из культурных растений наиболее чувствительна свекла, могут повреждаться другие двудольные культуры: горох, соя, подсолнечник, рапс, гречиха и т. д.
Но существуют и быстроразлагающиеся производные сульфонилмочевины – тифенсульфуронметил, трибенуронметил и другие, после их внесения не возникает риск последействия на последующие культуры севооборота.
Сам факт последействия не следует рассматривать как негативный. При посевах устойчивых культур эффект последействия будет иметь положительные значения. Но широкое применение сульфонилмочевины должно сопровождаться тщательным мониторингом остатков и в нужных случаях предотвращением отрицательного последействия на чувствительные культуры севооборотов.
Какие факторы влияют на скорость разложения сульфонилмочевинных гербицидов?
При равных условиях скорость разложения гербицидов различается. Ю. Я. Спиридонов проводит такой ряд: хлорсульфурон <= метсульфурон-метил < просульфурон <= сульфометурон-метил < римсульфурон.
Помимо особенностей самого действующего вещества, на скорость разложения влияет ряд факторов. Самое сильное влияние оказывает кислотность почвы. На кислых почвах гербицид разлагается быстрее, на нейтральных и щелочных – медленнее. На почвах с pH более 8,5 хлорсульфурон и метсульфурон-метил применять не рекомендуется.
В основном разложение идет микробиологическим путем. Поэтому на богатых, с высокой микробиологической активностью почвах скорость разложения сульфонилмочевин повышается. Этому же способствуют и благоприятные погодные условия. Низкая температура и недостаток влаги тормозят процесс разложения.
И последнее. Важный фактор – время. Чем короче лето, чем меньше функционирует микрофлора, тем меньше времени для разложения гербицидов и выше риск последействия на следующий год. В холодных и засушливых условиях с коротким летом, на щелочных почвах последействие может составлять более одного года.
Как и где проявляется последействие?
В качестве примера можно условно выделить несколько зон, различающихся по риску последействия на последующие двудольные культуры.
Зона 1 – высокий риск последействия. Это Степь с систематическим недостатком влаги, щелочные почвы. Микробиологическая активность почвы низкая. Преобладают минимальная и нулевая технологии обработки почвы, и гербицид, соответственно, остается в верхних горизонтах почвы.
В зерновых и зернопаровых севооборотах последействие производных сульфонилмочевины играет полезную роль – снижается засоренность гречихой татарской, щирицей, видами крестоцветных сорняков.
Здесь очень велик риск последействия остаточных количеств “долгоживущих” сульфонилмочевинных гербицидов на двудольные культуры на следующий год после применения полных норм расхода (не менее 5 лет из 10).
В этой зоне, как правило, возделывается много подсолнечника, который часто высевается в последнем поле севооборота. Как правило, к концу севооборота засоренность нарастает, и именно здесь применяются гербициды. Подсолнечник страдает от последействия гербицидов.
Зона 2 – с умеренным риском последействия. В этой зоне выпадает 400-500 мм осадков, почвы в основном нейтральные. Тепла и влаги обычно достаточно для разложения гербицидов, оставшихся в почве. Риск последействия в этой зоне ниже, около 2-3 лет из 10.
На следующий год после применения стойких в почве сульфонилмочевинных гербицидов не рекомендуется сеять свеклу, овощи. При возделывании других культур (рапс, соя, горох, гречиха, подсолнечник) нужно провести отвальную вспашку. Гербицид рассредоточивается в пахотном слое, и почва становится менее токсичной.
Зона 3 – с низким риском последействия. Это увлажненная зона с кислыми почвами, последействие бывает не чаще 1 раза в 10 лет. Практически нет ограничений по севообороту при применении рекомендованных доз гербицидов. В этой зоне только в особо засушливые годы рекомендуется соблюдать ограничения по севообороту. Но и в этой зоне не рекомендуется на следующий год после применения метсульфурон-метила и хлорсульфурона сеять свеклу.
Но в целом это деление условное, и риск может реализоваться в любой зоне. Для этого достаточно, чтобы после аппликации гербицида до осени сложились засушливые условия. С наступлением холодов почвенная биота прекращает функционирование до весны, деградация гербицида также прекращается, и риск последействия сохраняется. В первую очередь последействие проявляется на участках, где были нарушены регламенты применения препаратов. Это поля, где превышены максимальные нормы расхода препаратов, места разворотов, перекрытия при опрыскивании и т. д.
Щирицу запрокинутую можно считать индикаторным растением на наличие сульфонилмочевинных гербицидов в почве. При наличии даже незначительных их остатков щирица погибает. Особенно четко это проявляется в местах перекрытий проходов опрыскивателя, где внесена двойная доза гербицида. В то же время на огрехах, где нет остатков гербицида, щирица прекрасно растет.
У культурных растений признаки повреждения сульфонилмочевинами проявляются следующим образом: краснеют жилки, появляется хлороз, некроз и в конечном итоге наступает полная гибель растений. После выдергивания растения из почвы видно, что у него не росла корневая система: она утолщена, но значительно меньше обычных размеров, корневые волоски не развиты.
Особенность последействия сульфонилмочевинных гербицидов заключается еще и в том, что видимое начало его появления может наступить не сразу. Это зависит от концентрации гербицида в почвенном растворе. При концентрации ниже пороговой растения растут и развиваются без заметного угнетения. Однако корневая система их развита слабо. Затем, с наступлением засушливого периода, концентрация гербицида в почвенном растворе нарастает. На листовой поверхности появляется хлороз. Растения начинают отставать в росте. Если в дальнейшем проходят дожди и засуха прекращается, признаки угнетения растений исчезают, они восстанавливаются почти до обычного состояния и продуктивность снижается незначительно. Если же засушливый период продолжается достаточно долго, растения либо погибают, либо остаются в угнетенном состоянии.
Но, помимо видимого, существует и скрытое последействие, которое не проявляется визуально. Ассимилирующая поверхность растений уменьшается, недоразвиваются генеративные органы, и продуктивность растений снижается. Эти скрытые потери обычно малозаметны и не учитываются.
Для определения остаточных количеств гербицидов в почве рекомендуется применять метод биоиндикации (определение суммарной фитотоксичности почвы). Суть его заключается в следующем. Отбираются пробы почвы с поля, где применялись гербициды. Также отбирают пробы почвы с участка, где гербициды не вносили. В последующем в лабораторных условиях на этой почве выращивают чувствительные растения. По различию в росте надземной массы и корневой системы тест-растений определяют суммарную фитотоксичность почвы, обусловленную также последействием гербицидов.
Однако наши опыты показали, что метод биоиндикации ненадежен и не дает устойчивых результатов, он может применяться только для приблизительной оценки. Других дешевых методов контроля остаточных количеств сульфонилмочевинных гербицидов в почве, пригодных для применения в условиях производства, нет.
Как предотвратить негативное влияние последействия гербицидов?
Двудольные культуры неодинаково чувствительны к остаткам сульфонилмочевинных гербицидов в почве, что следует учитывать при их размещении в севообороте. Нами установлено, что к хлорсульфурону и метсульфурон-метилу среди полевых культур наиболее чувствительна свекла. Затем по снижению чувствительности культуры можно расположить в следующий ряд: подсолнечник, соя, горох, гречиха, рапс. По чувствительности к другим гербицидам этот ряд может быть иным.
Для снижения риска последействия сульфонилмочевинных гербицидов на последующие двудольные культуры в севообороте можно предпринять следующие меры:
на следующий год после внесения “долгоживущих” сульфонилмочевинных гербицидов (метсульфурон-метил, хлорсульфурон) исключить посев на этом поле свеклы;
при наступлении длительной засухи после внесения “долгоживущих” сульфонилмочевинных гербицидов на следующий год не сеять никакие двудольные культуры. В нормальный и влажный год провести вспашку;
опрыскивание проводить смесевыми препаратами (заводские или баковые смеси), содержащими меньшее количество “долгоживущих” сульфонилмочевинных гербицидов;
радикальной мерой является химическая прополка посевов предыдущей культуры гербицидами, не содержащими в своем составе “долгоживущих” сульфонилмочевин. В этом случаи не будет никаких рисков гибели посевов последующей культуры от этих гербицидов.
В заключение следует отметить, что сегодня расширяется применение и других гербицидов, обладающих длительной стойкостью в почве. Так, у имидозалинонов период разложения еще более длительный, чем у производных сульфонилмочевины. Имазетапир может применятся на бобовых культурах, а после его применения не ранее чем через два года можно возделывать все культуры без ограничения, а рапс ещё позднее.
Информация о последействии содержится в регламентах применения препаратов (государственный каталог, рекомендации по применению, тарные наклейки), а также в буклетах фирм и других изданиях, которые рекомендуется внимательно изучать. Не зря ведь придумана пословица: “Лучше учиться на чужих ошибках, чем на своих”. (Г. Я. Стецов, д-р с.-х.наук, Инфоиндустрия/Пищепром Украины)
