FLUORESCENCYJNA OCENA FITOTOKSYCZNOŚCI HERBICYDU BUREX 80 WP Z DODATKIEM WYBRANYCH ADIUWANTÓW

Transkrypt

1 Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin, 47 (3) 2007 FLUORESCENCYJNA OCENA FITOTOKSYCZNOŚCI HERBICYDU BUREX 80 WP Z DODATKIEM WYBRANYCH ADIUWANTÓW ELŻBIETA SKÓRSKA 1, MARIA SWARCEWICZ 2, ELEONORA WRZESIŃSKA 3 1 Akademia Rolnicza w Szczecinie Zakład Fizyki Papieża Pawła VI 3, Szczecin skorska@agro.ar.szczecin.pl 2 Politechnika Szczecińska Zakład Syntezy Organicznej i Technologii Leków Al. Piastów 42, Szczecin 3 Akademia Rolnicza w Szczecinie Katedra Uprawy Roli, Roślin i Doświadczalnictwa Słowackiego 17, Szczecin I. WSTĘP Burak cukrowy należy do najcenniejszych roślin okopowych uprawianych w naszym kraju, a obszar jego uprawy zajmuje około 3% gruntów ornych. Na plantacjach buraka cukrowego coraz częściej ma miejsce kompensacja wielu gatunków chwastów, np. rdesty, szarłat szorstki, komosa biała. Stosowane są różne dolistne preparaty chwastobójcze, między innymi Burex 80 WP. Jednym ze sposobów zmniejszenia ilości herbicydów stosowanych w uprawie roślin jest dodawanie adiuwantów do cieczy użytkowej (Rola i Rola 1996; Zabkiewicz 2000; Woźnica i wsp. 2005). Handlowe formy użytkowe herbicydów zawierają, poza właściwymi substancjami aktywnymi (s.a.) różne dodatki, które ułatwiają równomierne rozprowadzanie preparatu na liściach oraz szybsze i lepsze jego przenikanie do rośliny. Dodatek adiuwantów ma na celu zwiększenie skuteczności biologicznej mieszanin. W Polsce dopuszczono do stosowania kilkanaście adiuwantów, które stanowią specjalnie przygotowane oleje roślinne i porafinacyjne kwasy tłuszczowe, oleje mineralne oraz aminy tłuszczowe. Do zalecanych preparatów wspomagających zalicza się między innymi Atpolan 80 EC, Olemix 84 EC, Adpros 85 SL i Olejan 85 EC. Adiuwanty nadają się do stosowania w różnym stopniu z różnymi herbicydami, ale nie wszystkie mieszaniny zostały przebadane. Metodą, która pozwala na ocenę fitotoksycznego działania herbicydów będących inhibitorami fotosyntezy jest detekcja modulowanej fluorescencji chlorofilu zawartego w liściach. Substancją aktywną herbicydu Burex 80 WP jest chlorydazon z grupy pirydazonów, blokujący transport elektronów w fotosystemie II. Celem pracy była ocena fitotoksyczności preparatu Burex 80 WP z dodatkiem wybranych adiuwantów w odniesieniu do roślin buraka cukrowego oraz dwóch gatunków

2 Fluorescencyjna ocena fitotoksyczności herbicydu Burex 80 WP 263 chwastów poprzez analizę parametru ETR mierzonego przy użyciu modulowanej fluorescencji chlorofilu. Zastosowana metoda została szczegółowo opisana w naszych wcześniejszych pracach (Skórska i Swarcewicz 2005, 2006b). II. MATERIAŁ I METODY Badania wykonano na roślinach buraka cukrowego Beta vulgaris (L.) ssp. vulgaris conv. crassa (Alevf.) prov. altissima (Döll) odmiany Torino (Danisco Seed) oraz dwóch powszechnie występujących chwastów: komosy białej (Chenopodium album L.) i szarłatu szorstkiego (Amaranthus retroflexus L.). Rośliny wysiano w skrzynkach z glebą w hali wegetacyjnej Akademii Rolniczej w Szczecinie, gdzie rosły w okresie lipca i sierpnia 2006 roku przy oświetleniu słonecznym. Z liści trzytygodniowych roślin wycięto krążki o średnicy 10 mm, które położono w szalkach Petriego na powierzchni wodnych roztworów herbicydu Burex 80 WP (s.a. chlorydazon) z grupy herbicydów C1 (HRAC 2005) o stężeniu 2,5 μmol/dm 3 oraz z dodatkiem adiuwantów o stężeniu 0,05% (v/v). Badano następujące adiuwanty: Adpros 85 SL i Olejan 85 EC z grupy olejów roślinnych oraz Atpolan 80 EC i Olemix 84 EC z grupy olejów mineralnych. Po dwóch godzinach działania preparatów wykonano pomiary fluorescencji chlorofilu za pomocą impulsowego fluorymetru PAM-210. Zmierzono parametr ETR, określający efektywność transportu elektronów w fotosystemie II; zmniejszenie wartości ETR jest wskaźnikiem inhibicji fotosyntezy na tym etapie. Wyniki przedstawione w postaci średnich z 6 powtórzeń biologicznych poddano analizie wariancji, po czym dokonano separacji grup jednorodnych za pomocą testu Duncana na poziomie istotności 0,05. III. WYNIKI I ICH OMÓWIENIE Pod wpływem samego herbicydu Burex 80 WP nastąpiło niewielkie zmniejszenie wartości parametru ETR (o 13%) w liściach komosy białej w stosunku do roślin kontrolnych, natomiast nie zmieniły się one ani w liściach szarłatu szorstkiego, ani buraka cukrowego (tab. 1). Świadczy to o tolerancji obu gatunków roślin na zastosowane stężenie herbicydu. Dodatek adiuwanta Adpros 85 SL spowodowało dalsze zmniejszenie wartości ETR o 51% względem kontroli w roślinach komosy, wskazujące na znaczne obniżenie wydajności fotosyntetycznego transportu elektronów w fotosystemie II. Podobnie w liściach szarłatu szorstkiego działanie tej mieszaniny spowodowało zmniejszenie wartości ETR o 36% względem kontroli, zaś w liściach buraka spadek ten był co prawda istotny, jednak bardzo niewielki, bo tylko o 12%. Podobnie niewielkie zmniejszenie ETR w liściach buraka (o 8%) wywołała mieszanina herbicydu Burex 80 WP i adiuwanta Atpolan 80 EC, w liściach szarłatu szorstkiego nie stwierdzono zmiany wartości ETR, podczas gdy w liściach komosy nastąpiła redukcja aż o 34%. Adiuwant Olejan 85 EC w mieszaninie z herbicydem Burex 80 WP nie spowodował zmiany ETR w stosunku do działania samego herbicydu, co świadczy o tym, że nie wspomagał on działania chlorydazonu. Relatywnie mało skuteczny w mieszaninie z tym herbicydem okazał się Olemix 84 EC, który spowodował niewielkie zmniejszenie wartości ETR o 14% w liściach roślin szarłatu w stosunku do kontrolnych nie traktowanych herbicydem, jak i traktowanych samym herbicydem bez dodatku adiuwanta. W przy-

3 264 Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin, 47 (3) 2007 padku liści komosy nastąpiła redukcja ETR o 17% względem kontroli, ale nie była ona istotna w stosunku do samego herbicydu. Tabela 1. Wartości parametru ETR fluorescencji chlorofilu liści po 2 godzinach działania herbicydu Burex 80 WP (s.a. chlorydazon) z dodatkiem adiuwantów Table 1. ETR parameter values of leaf chlorophyll fluorescence after 2 hours of Burex 80 WP (a.s. chloridazon) herbicide treatment Wariant Variant Woda destylowana Distilled water Sam herbicyd Herbicide alone A. retroflexus Ch. album Burak cukrowy Sugar beet 23,3 a 28,6 a 28,5 a 23,2 a 24,9 b 27,5 a + Adpros 85 SL 15,0 b 14,1 d 25,0 b + Atpolan 80 EC 23,6 a 19,5 c 25,9 b + Olejan 85 EC 22,4 a 24,7 b 28,0 a + Olemix 84 EC 20,0 a 23,7 b 27,8 a Średnie oznaczone tymi samymi literami (w kolumnie) nie różnią się między sobą istotnie przy p < 0,05 (test Duncana) Means marked by the same letters (in the column) do not differ significantly at p < 0.05 (Duncan test) Fotosyntetyczny transport elektronów w fotosystemie II nie uległ inhibicji pod wpływem samych adiuwantów, gdyż wartość ETR w liściach badanych roślin nie uległa zmianie, z wyjątkiem komosy białej poddanej działaniu Olemixu 84 EC (tab. 2). Tabela 2. Wartości parametru ETR fluorescencji chlorofilu liści po 2 godzinach w roztworach samych adiuwantów Table 2. ETR parameter values of leaf chlorophyll fluorescence after 2 hours in the adjuvant solutions applied alone Wariant Variant A. retroflexus Ch. album Burak cukrowy Sugar beet Adpros 85 SL 22,2 a 27,4 a 26,6 a Atpolan 80 EC 20,8 a 27,7 a 27,0 a Olejan 85 EC 22,2 a 25,5 a 27,4 a Olemix 84 EC 21,6 a 23,5 b 27,0 a Średnie oznaczone tymi samymi literami (w kolumnie) nie różnią się między sobą istotnie przy p < 0,05 (test Duncana) Means marked by the same letters (in the column) do not differ significantly at p < 0.05 (Duncan test) Zastosowane adiuwanty w sposób zróżnicowany działały w mieszaninie z herbicydem Burex 80 WP na badane gatunki roślin. Podobne zróżnicowanie stwierdzono w naszych poprzednich pracach w odniesieniu do herbicydu triazynowego Azoprim 80 WP, w którym s.a. jest atrazyna, będąca inhibitorem fotosyntetycznego transportu elektronowego w fotosystemie II (Skórska i Swarcewicz 2005). Szczególnie różne działanie

4 Fluorescencyjna ocena fitotoksyczności herbicydu Burex 80 WP 265 wykazały adiuwanty Atpolan 80 EC i Olemix 84 EC, które w połączeniu z herbicydem Buramet 70 WG, gdzie s.a. jest metamitron, nie spowodowały zmiany ETR w biotestowych roślinach owsa (Skórska i Swarcewicz 2006a). Podobnie jak w mieszaninie z herbicydem Azoprim 80 WP adiuwant Adpros 85 SL zwiększył działanie herbicydu Buramet 70 WG, natomiast Olejan 85 EC nie spowodował istotnej zmiany mierzonej wielkości. Nie stwierdzono związku między oddziaływaniem fizjologicznym badanych w pracy adiuwantów a ich pochodzeniem chemicznym. Jak widać z prezentowanych w niniejszej pracy wyników doświadczeń, a także z naszych poprzednich prac, nie bez znaczenia pozostaje gatunek badanej rośliny i związana z tym genetycznie uwarunkowana wrażliwość na stosowane preparaty. IV. WNIOSKI 1. Zastosowane adiuwanty wykazały zróżnicowane działanie w mieszaninie z herbicydem Burex 80 WP (s.a. chlorydazon) na sprawność aparatu fotosyntetycznego badanych chwastów, której wskaźnikiem był parametr ETR fluorescencji chlorofilu. 2. Adbros 85 SL zwiększył fitotoksyczność herbicydu Burex 80 WP w odniesieniu do szkarłatu szorstkiego i komosy białej, a Atpolan 80 EC komosy białej. 3. Rośliny buraka cukrowego były tolerancyjne zarówno na sam herbicyd Burex 80 WP, jak i jego mieszaniny z adiuwantami Olejan 85 EC i Olemix 84 EC; pozostałe adiuwanty Adpros 85 SL i Atpolan 80 EC wywołały tylko niewielkie obniżenie wartości ETR. Praca naukowa finansowana ze środków Komitetu Badań Naukowych w latach jako projekt badawczy nr 2 PO6S Panu docentowi dr hab. Tadeuszowi Praczykowi z Instytutu Ochrony Roślin w Poznaniu dziękujemy za adiuwanty. V. LITERATURA HRAC Classification of herbicides according to mode of action. Rola J., Rola H Zasadność łącznego stosowania herbicydów z innymi chemikaliami. Prog. Plant Protection/Post. Ochr. Roślin 36 (1): Skórska E., Swarcewicz M Zastosowanie fluorescencji chlorofilu do oceny skuteczności działania wybranych adiuwantów w mieszaninie z atrazyną. Inż. Roln. 4/64: Skórska E., Swarcewicz M. 2006a. Fluorescencyjna ocena biologicznej aktywności herbicydu Buramet 70 WG w połączeniu z wybranymi adiuwantami. Prog. Plant Protection/Post. Ochr. Roślin 46 (2): Skórska E., Swarcewicz M. 2006b. Comparison of some adjuvants efficacy with Azoprim and Buramet using chlorophyll fluorescence. Communications Agric. Appl. Biol. Sci. 71, 2a: Woźnica Z., Adamczewski K., Heller K Adiuwanty do środków ochrony roślin aktualne trendy badawcze. Prog. Plant Protection/Post. Ochr. Roślin: 45: Zabkiewicz J.A Adjuvants and herbicidal efficacy present status and future prospects. Weed Res. 40:

5 266 Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin, 47 (3) 2007 ELŻBIETA SKÓRSKA, MARIA SWARCEWICZ, ELEONORA WRZESIŃSKA FLUORESCENCE ESTIMATION OF PHYTOTOXICITY OF BUREX 80 WP IN MIXTURE WITH SOME ADJUVANTS SUMMARY Results of the ETR measured by means of the PAM-210 fluorometer showed differences between the phytotoxicity of the applied adjuvants in the mixture with Burex 80 WP (a.s. chloridazon) as pyridazinone herbicide inhibiting photosynthetic electron transport in photosystem II. Adjuvant Adbros 85 SL increased phytotoxicity of this herbicide particularly in case of Chenopodium album and Amaranthus retroflexus, and Atpolan 80 EC in the first one. The plants of sugar beet were tolerant to as well Burex 80 WP alone as in mixture with the adjuvants Olejan 85 EC and Olemix 84 EC, and in mixture with the others ones showed only slight susceptibility. Key words: adjuvant, chloridazone, chlorophyll fluorescence, herbicide, photosynthesis inhibitor, photosynthetic electron transport