Китайские ученые установили, что популярный гербицид пиритиобак-натрий, который используют для защиты хлопчатника от сорняков, может сам снижать урожайность культуры. Эффективность препарата и его безопасность для хлопка напрямую зависят от дозировки и сроков внесения, говорится в исследовании, опубликованном в журнале BMC Plant Biology.
Пиритиобак-натрий применяют для борьбы с широколистными сорняками, такими как паслен черный и щирица запрокинутая. Они агрессивно конкурируют с хлопком за свет, воду и питательные вещества, что сокращает урожай и ухудшает качество волокна. Специалисты из университета Шихэцзы в Синьцзяне провели серию полевых и лабораторных опытов, чтобы выяснить, как гербицид влияет на сорняки и сам хлопок на разных стадиях роста.
Эксперименты показали, что препарат полностью уничтожает сорняки, если его применять на ранней стадии их развития – в фазе четырех листьев. Когда сорняки достигали фазы шести листьев, эффективность обработки падала до 80–85%, что позволяло части растений выжить и продолжить конкурировать с культурными посадками.
При этом сам хлопчатник, хотя и переносил обработку, испытывал временный стресс. В полевых условиях в первую неделю после опрыскивания видимые повреждения листьев проявились более чем у 80% растений. Однако через 42 дня признаки химического воздействия сохранились менее чем у 5% посевов.
Ключевым фактором оказалась доза препарата. Максимальная норма внесения, протестированная учеными (274,2 мл на гектар), подавляла рост самого хлопчатника. У растений снижались высота, биомасса, содержание хлорофилла и количество коробочек, что в итоге приводило к падению урожайности. Таким образом, гербицид, призванный защитить урожай, в высоких концентрациях сам становился ограничивающим фактором.
Исследователи объясняют этот эффект окислительным стрессом. Высокие дозы гербицида нарушали метаболизм в клетках хлопка, что приводило к повреждению клеточных мембран. Растения активировали защитные ферменты, но этого было недостаточно для полной нейтрализации химического воздействия. Наиболее уязвимыми оказались молодые всходы хлопка, тогда как более взрослые растения переносили обработку легче.
Авторы работы пришли к выводу, что фермерам необходимо точно соблюдать баланс между дозировкой и сроками обработки. Оптимальный период – когда сорняки еще находятся в уязвимой фазе, а хлопчатник уже достаточно окреп, чтобы перенести воздействие гербицида с минимальными последствиями.