Введение к работе
Актуальность темы. При восстановлении хвойных лесов после рубок большое значение имеет уход за молодыми посадками. Признано, что практическое решение этой зацачи в масштабах страны невозможно без применения гербицидов. Однако есть основания полагать, что в суммарном положительном эффекте химического ухода за хвойными культурами - улучшении их роста - содержится негативное влияние гербицидов на древесные породы /Бельков, 1993/. Реакция древесных пород может, не имея внешних признаков повреждения, проявляться на физиологическом и биохимическом уровнях. Конечный результат этих изменений - замедление роста и уменьшение продуктивности хвойных культур, что снижает потенциальные возможности их быстрого роста в молодом возрасте /Бельков и др., 1985/.
К числу основных древесных пород таежных лесов относится ель, а наиболее эффективный современный гербицид для ухода за елью - глифосат. Глифосат представляет собой аминокислоту -(к -фосфонометил)глицин, имеющую структурное сходство с большим числом фосфорилированных метаболитов. Первичным механизмом действия глифосата является подавление активности 5-енолпирувилшики-мат-3 фосфатсинтетазы / RuMn et al. , 1982, 1984/ - фермента ши-киматного пути, в процессе которого синтезируются ароматические аминокислота и разнообразные фенольные соединения. Большинство данных, представленных в литературе, отражает ответную реакцию на глифосат отдельных звеньев метаболизма травянистых, а не хвойных древесных растений, более устойчивых к данному гербициду. Общая ответная физиологическая реакция на глифосат и пределы ее допустимой границы у хвойных могут иметь и свои специфические черты, что до сих пор не являлось предметом исследований.
Цель и задачи исследований. Общая цель работы заключалась в изучении физиологических аспектов ответной реакции хвойных на глифосат на примере ели обыкновенной ( Picea atles L. Karst) и поиске путей повышения избирательности действия этого гербицида. Предметом защиты является изложенное в диссертации решение общих и частных задач исследований, а именно:
I) характеристика наиболее типичных изменений обменных процессов у саженцев ели после обработки глифосатом и определение их значения для роста и продуктивности ели в посевах и молодых посадках;
-
определение зависимости изменений функционального состояния ния саженцев ели от специфики.поступления, транспорта глифосата в растения и фона азотного питания;
-
характеристика прямого и опосредованного действия глифосата в культурах ели с разным режимом химического ухода, данная на основе метода функциональной диагностики;
-
выявление наиболее значимых для эффективности действия глифосата факторов окружающей среды на основе аналитического обзора литературы и собственных экспериментов;
-
оценка различных добавок к глифосагу, повышающих его фи-тотоксичность против сорных травянистых растений и селективность по отношению к саженцам ели.
Научная новизна работы. Впервые, в отличие от применяемых ранее визуальных методов оценки повреждений саженцев хвойных гербицидом, и в частности глифосатом, за основу диагностики взято исследование динамики изменения основных физиологических функций - фотосинтеза, дыхания хвои и корней и изменений в азотном и углеродном метаболизме. Сделано заключение о скорости развития повреждения в течение месяца после обработки, характере ответной реакции целого растения и адаптационных возможностях хвойных древесных растений при воздействии на них одного из ксенобиотиков.
Практическое значение работы заключается в том, что результаты исследования могут служить основанием для повышения избирательности действия глифосата для хвойных, корректировки рекомендуемых доз и реализации идеи обеспечения максимальных потенциальных возможностей роста культур в молодом возрасте.
Апробация, реализация работы и личный вклад диссертанта. В диссертации обобщены материалы, полученные лично автором или под его непосредственным руководством при выполнении тематического плана Государственного комитета СССР по лесу (№ ГР 01860052303) в 1985-1989 гг. и материалы исследований 1990-1993 гг. Основные положения и результаты исследований по теме диссертации доложены на Ш Всесоюзной конференции по проблемам физиологии и биохимии древесных растений (Петрозаводск, 1989), на XXI сессии Комиссии км Л.А.Иваяова, посвященной вопросам анатомии, физиологии и экологии лесных растений (Петрозаводск, 1991 г.), а также на заседаниях лаборатории гербицидов и Ученого Совета СП6НИШІХ.
Публикации. По теме дисаертации опубликовано 6 работ
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, грех разделов (обзор литературы по состоянию вопроса; про-
