Пошук нових комбінацій гербіцидів із різними механізмами фітотоксичності, спектри дії яких перетинаються, є одним із напрямів запобігання виникненню й поширенню резистентних до гербіцидів біотипів бур’янів. Лімітуючим чинником для комплексного застосування певних гербіцидів є ефект їх взаємодії, оскільки відомо, що антагоністичний характер взаємодії більш поширений, ніж синергічний чи адитивний. У зв’язку з цим, метою нашої роботи було вивчення в умовах вегетаційного досліду ефектів взаємодії при комплексуванні гербіцидів трьох різних класів — інгібітора біосинтезу каротиноїдів дифлуфенікану, інгібітора транспорту електронів у фотосистемі II (ФС II) хлоропластів метрибузину та інгібітора ферменту на шляху синтезу хлорофілу протопорфіриногеноксидази (ПРОТО) карфентразону для визначення можливості застосування сумішей цих гербіцидів восени в посівах озимої пшениці. Результати досліджень показали, що лише у суміші карфентразону з метрибузином взаємодія має ознаки антагонізму, а в інших бінарних комбінаціях, а також у потрійній суміші взаємодія є адитивною. Отже, врахувавши спектри дії досліджуваних гербіцидів і результати визначення ефектів їх взаємодії, зроблено висновок, що для запобігання виникненню резистентних біотипів бур’янів при осінньому застосуванні в посівах озимої пшениці перспективними є суміш дифлуфенікану з метрибузином та потрійна суміш із додаванням карфентразону до метрибузину та дифлуфенікану.
Ключові слова: гербіциди, антирезистентні суміші гербіцидів, ефект взаємодії, антагонізм, адитивність, синергізм
Повний текст та додаткові матеріали
У вільному доступі: PDFЦитована література
1. Kraehmer, H., Almsick, A., Beffa, R., Dietrich, H., Eckes, P., Hacker, E., Hain, R., Strek, H.J., Stuebler, H. & Willms, L. (2014). Herbicides as weed control agents: State of the art: II. Recent achievements. Plant Physiology, 166, No. 3, pp. 1132-1148. https://doi.org/10.1104/pp.114.241992
2. Vencil, W.K., Nichols, R.L., Webster, T.M., Soteres, J.K, Mallory-Smith, C., Burgos, N.R., Johnson, W.G. & McCleland, M.R. (2012). Herbicides resistance: toward an understanding of resistance development and the impact of herbicide-resistant crop. Weed Sci., Spesial Issue, pp. 2-30. https://doi.org/10.1614/WS-D-11-00206.1
3. Powles, S.B. & Yu, Q. (2010). Evolution in action: plant resistant to herbicides. Annu. Rev. Plant Biol., 61, pp. 317-347. https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-042809-112119
4. Heap, I. (2021). The International Survey of herbicide resistant weeds. Retrived from www.weedscience.org.
5. Mykhalska, L. & Schwartau, V. (2017). HPAC Group 2 (legacy B) resistance barnyargrass (Echinochloa cruss-galli var. cruss-galli). Retrived from http://www.weedscience.org/details/Case.aspx?ResistID=17113
6. Diggle, A.J., Neve, P.B. & Smith, E.P. (2003). Herbicides used in combination can reduce the probability of herbicide resistance in finite weed populations. Weed Research., 43, No 5, pp. 371-382. https://doi.org/10.1046/j.1365-3180.2003.00355.x
7. Beckie, H. (2006). Herbicide-resistant weeds: management tactics and practices. Weed Technol., 20, No. 3, pp. 793-814. https://doi.org/10.1614/WT-05-084R1.1
8. Norsworthy, J.K., Ward, S.M., Shaw, D.R., Llewellyn, R.S., Nichols, R.L., Webster, T.M., Bradley, K.W., Frisvold, G., Powles, S.T., Burgos, N.R., Witt, W.W. & Barrett, M. (2012). Reducing the risk of herbicide resistance: best management practices and recommendation. Weed Sci., Special Issue, pp. 31-62. https://doi.org/10.1614/WS-D-11-00155.1
9. Morderer, Ye.Yu. & Merezhynsky, Yu.G. (2009). Herbicides. Mechanisms of action and practice. Kyiv, Logos [in Ukrainian].
10. Zhang, J., Hamill, A. & Weaver, S. (1995). Antagonism and synergism between herbicides: trends from previos studies.Weed Technol., 9, No. 1, pp. 86-90. https://doi.org/10.1017/S0890037X00023009
11. Rafalskyj, V.V., Vashchenko, V.M. & Chajkovska, V.V. (Eds.) (2019). Addition to the list of pesticides and agrochemicals approved for use in Ukraine. Kyiv: Yunivest Media [in Ukrainian].
12. Duke, S.O. & Dayan, F.E. (2011). Comprehensive biotechnology. Bioactivity of Herbicides, pp. 23-35. Cambridge, MA, USA: Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-088504-9.00273-7
13. Rafalskyj, V.V., Vashchenko, V.M. & Chajkovska, V.V. (Eds.) (2018). List of pesticides and agrochemicals approved for use in Ukraine. Kyiv: Yunivest Media [in Ukrainian].
14. Dan Hess, F. (2000). Light-dependent herbicides: an overview. Weed Sci., 48, pp. 160-170. [0160:LDHAO]2.0.CO;2 [0160:LDHAO]2.0.CO;2
15. Ramel, F., Birtic, S., Cuine, S., Triantaphylides, C., Ravanat, J-L. & Havaux, M. (2012). Chemical quenching of singlet oxygen by carotenoids in plants. Plant. Physiol., 158, No. 3, pp. 1267-78. https://doi.org/10.1104/pp.111.182394
16. Armel, G.R., Hall,G.J., Wilson, H.P. & Cullen, N. (2005). Mesotrione plus atrazine mixtures for control of Canada thistle (Cirsium arvense). Weed Sci., 53, No. 2, pp. 202-211. https://doi.org/10.1614/WS-04-039R
17. Armel, G.R., Wilson, H.P., Richardson, R.J., Whaley, C.M. & Hines, T.E. (2008). Mesotrione combinations with atrazine and bentazon for yellow and purple nutsedge (Cyperus esculentus and C. rotundus) control in corn. Weed Technol., 22, No. 3, pp. 391-396. https://doi.org/10.1614/WT-07-178.1
18. Abendroth, J.A., Martin, A.R. & Roeth, F.W. (2006). Plant response to combinations of mesotrione and photosystem 2 inhibitors. Weed Technol., 20, pp. 267-274. https://doi.org/10.1614/WT-05-020R.1
19. Willis, J.B., Askey, S.D. & McElroy, J.S. (2007). Improved white clover control with mesotrione by tank-mixing bromoxynil, carfentrazone and simazine. Weed Technol., 21, No. 3, pp. 739-743. https://doi.org/10.1614/WT-06-091.1
20. O'Brien, S.R., Davis, A.S. & Riechers, D.E. (2018). Quantifying resistance to isoxaflutole and mesotrione and investigating their interactions with MTZ POST in Waterhemp (Amaranthus tuberculatus). Weed Sci., 66, No 5. pp. 586-594. https://doi.org/10.1017/wsc.2018.36
21. Reed,T.V., McCullough, P.E., Grey, T., Czarnota, M.A., Vencill,W.K. & Waltz, F.C. (2015). Flumioxazin Tank-Mixtures with Six Herbicides for Annual Bluegrass (Poa annua) Control in Bermudagrass. Weed Technol., 29, No. 3, pp. 561-569. https://doi.org/10.1614/WT-D-14-00109.1
22. Ganie, Z.A., Stratman, G. & Jhala, A.J. (2015). Response of selected glyphosate-resistant broadleaved weeds to premix. Can. J. Plant Sci., 95, pp. 861-869. https://doi.org/10.4141/cjps-2014-429
23. Hutchinsova, P.J.S. (2007). A comparison of flumioxazin and rimsulfuron tank mixtures for weed control in potato. Weed Technol., 21, No. 4, pp. 1023-1028. https://doi.org/10.1614/WT-06-184.1
24. Maxwell, K. & Johnson, G.N. (2000). Chlorophyll fluorescence: a practical guide. J. Exp. Bot., 51, pp. 659-668. https://doi.org/10.1093/jexbot/51.345.659
25. Welburn, A.R. (1994). The spectral determination of chlorophylls a and b as well as total carotenoids using various solvents with spectrophotometry of different resolution. J. Plant Physiol., 144, No. 3, pp. 248-254. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(11)81192-2
26. Colby, S.R. (1969). Calculating synergistic and antagonistic responses of herbicide combinations. Weed Sci., 15, pp. 20-22. https://doi.org/10.2307/4041058
27. Dayan, F.E. & de Zaccaro, M.L. (2012). Chlorophyll fluorescence as a marker for herbicide mechanisms of action. Pesticide Biochem. and Physiol., 102, No. 3, pp. 189-197. https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2012.01.005
28. Weber, J.F., Kunz, C., Peteinatos, G.G., Santel, H.-J. & Gerhards, R. (2017). Utilization of chlorophyll fluorescence imaging technology to detect plant injury by herbicides in sugar beet and soybean. Weed Technol., 31, No. 4, pp. 523-535. https://doi.org/10.1017/wet.2017.22
29. Wakabayashi, N., Dinkova-Jostova, A.T., Holtzclaw, W.D., Kang, M., Kobayashi, A., Yamamoto, M., Kensler, T.W. & Talalay, P. (2004). Protection against Electrophile and Oxidant Stress by Induction of the Phase 2 Response: Fate of Cysteines of the Keap1 Sensor Modified by Inducers. Proc. Nat. Acad. Sci., 101, pp. 2040-2045. https://doi.org/10.1073/pnas.0307301101
30. Silva, F.B., Costa, A.C., Pereira Alves, R.R. & Megguer, C.A. (2014). Chlorophyll fluorescence as an indicator of cellular damage by glyphosate herbicide in Raphanus sativus L. plants. Amer. J. Plant Sci., 5, No. 16, pp. 2509-2519. https://doi.org/10.4236/ajps.2014.516265
31. Lee, D.L., Prisbylla, M.P., Cromartie, T.H., Dagarin, D.P., Howard, S.W., Provan, W.M., Ellis, M.K., Fraser, T. & Mutter, L.C. (1997). The discovery and structural requirements of inhibitors of p-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase. Weed Sci., 45, No. 5, pp. 601-609 https://doi.org/10.1017/S0043174500093218
32. Boger, P.J. (1996). Mode of action of herbicides affecting carotenogenesis. Pesticide Sci., 21, pp. 473-478. https://doi.org/10.1584/jpestics.21.473
33. Radchenko, M.P., Sychuk, A.M., Morderer, Ye.Yu. (2014). Decrease of the herbicide fenoxaprop phytotoxicity in drought conditions: the role of the antioxidant enzymatic system. J. Plant Protection Research, 54, No. 4, pp. 390-394. https://doi.org/10.2478/jppr-2014-0058
34. Radchenko, M.P., Sychuk, A.M. & Morderer, Ye.Yu. (2017). Decrease of the acetyl-CoA-carboxylase inhibiting herbicides phytotoxic action in drought condition and in mixture with other herbicides is due to the increase of antioxidant defense activity associated with plant adaptation to these stressors. Plant physiology: achievements and new directions of development. Institute of Plant Physiology and Genetics of the National Academy of Sciences of Ukraine. Kyiv: Logos [in Ukrainian].