Качество семян. Cублетальная обработка хлопка «Раундапом» сильно ухудшает всхожесть семян и развитие рассады в полевых условиях. При наименьших проверенных концентрациях глифосата всхожесть семян уменьшилась в пределах от 24 до 85%, а вес рассады – от 19 до 83% [36].

Фиксация азота. Большинство живых существ не способно усваивать азот в чистом виде и получают его в виде аммиака и нитратов. Аммиак и нитраты образуются в результате процессов, которые называются фиксацией азота и нитрификацией. Эти процессы осуществляются бактериями, живущими в почве и в клубеньках на корнях бобовых и некоторых других растений.

При концентрациях, соответствующих типичным дозировкам применения, глифосат снижает на 70% число азотфиксирующих клубеньков у клевера, посаженного через 120 дней после обработки; аналогичная концентрация гербицида с глифосатом снижает на 27% число клубеньков у клевера, выращиваемого на гидропонике. Сходная концентрация глифосата уменьшает на 20% процесс фиксации азота бактериями в почве. Обработка гербицидом с глифосатом при самой низкой проверенной концентрации (в 10 раз меньшей, чем при типичной дозировке его применения) уменьшает число клубеньков у клевера на 68–95%.

Микоризные грибы – это полезные грибы, живущие на корнях и вокруг корней растений. Они помогают растениям усваивать питательные вещества и влагу из почвы и могут защитить их от холода и засухи. Обнаруживают токсичность «Раундапа» по отношению к микоризным грибам, ассоциированным с хвойными деревьями, при концентрациях от 1 части на миллион, что ниже концентраций в почве при типичных дозировках применения. У орхидных обработка глифосатом меняла полезное взаимодействие между орхидными и их микоризой на паразитическое взаимодействие (не приносящее пользы растениям) [37].

Болезни растений. Обработка глифосатом увеличивает подверженность культурных сельскохозяйственных растений ряду болезней. Например, глифосат увеличил заболевание корней и стеблей помидоров; снизил способность бобовых растений защищать себя от антракноза; увеличил распространение неспецифических гнилей в почве пшеничного поля и снизил пропорцию почвенных грибов – антогонистов гнилевых грибов; увеличил содержание в почве двух возбудителей болезней корней гороха. Кроме того, обработка соснового питомника ослабила защитную способность саженцев противостоять голубой гнили [38].

Для получения максимального эффекта от применения глифосатсодержащих гербицидов необходимо соблюдать следующие правила:

– перед проведением опрыскивания тщательно и быстро убрать всю солому с поля;

– в момент обработки сорные растения должны активно вегетировать, так как препараты попадают в них через листья и другие зеленые органы. Пырей должен иметь 3–4 активно ассимилирующих листа (высота 10–20 см), осоты – 4–5 листьев (диаметр розетки 10–20 см). После сильной засухи можно для стимулирования отрастания осотов и однолетних сорняков провести дискование стерни, дождаться появления свежих розеток и после этого применить гербицид. Для лучшего отрастания пырея механические обработки, напротив, нежелательны;

– оптимальная температура воздуха для воздействия препаратов составляет от 15 до 25С. Хотя они работают и при температуре 5С, однако их действие замедляется. Глифосат можно применять за 1–2 недели до наступления первых заморозков. Даже после заморозков гербициды действуют, хоть медленно, но не менее эффективно, если к моменту опрыскивания побурение вегетативной массы сорняков вследствие холодов составляет менее 25%;

– в засушливых условиях, при низком срезе полегших зерновых культур, для стимулирования отрастания многолетников желательно провести дискование стерни, а через 2–3 недели после него – опрыскивание по отросшим сорнякам;

– так как глифосат передвигается по всей корневой системе сорняков, полная их гибель (пожелтение и засыхание) происходит в течение 14 – 21 дня;

– осадки, выпавшие через 4–6 ч после обработки, снижают гербицидный эффект;

– оптимальный расход рабочей жидкости – не более 100–200 л/га;

– нормы внесения раундапа зависят от видового состава сорняков. Против пырея применяют 3–4 л/га, видов полыни – 5 л/га, осотов – 5–6 л/га;

– обработки почвы возможны уже через 5–7 дней после опрыскивания, но лучше – через 15–21 день, после полного отмирания сорняков [39].

Особенно важно использование данных гербицидов под зерновые, в том числе и озимые. Озимые часто располагаются по пласту многолетних трав. Использование глифосатов после отрастания первого укоса трав и сорняков обеспечивает их полную гибель, соответственно, упрощается разделка пласта трав и запашка, снижаются на 25–30% затраты на выполнение этих операций, отсутствует дальнейшая вегетация растений трав в посевах озимых или других культур.

При оценке экономической эффективности применения гербицидов – производных глифосата важно учитывать, что при вспашке и подготовке поля экономится до 30% топлива, снижаются и другие затраты. Данное мероприятие является наиболее экологически безопасным способом подавления многолетних сорняков, так как в момент химпрополки сельскохозяйственные культуры не вегетируют, удобно работать механизатору, используется небольшой объем рабочей жидкости, гарантируется отсутствие многолетних сорняков на 2–3 года. В среднем один рубль, вложенный в осенний период, например, в звене севооборота «озимая пшеница после многолетних трав», окупается через два года после применения 10, а через три года – 16 рублями/га прибыли. На зерновых прибавка урожая составляет не менее 5 ц/гa зерна, на льне – не менее 1–3 ц/га семян и 5–10 ц/га соломы, на люпине – 5 ц/га зерна [40].

1.4 Биологическая индикация

Общие закономерности поведения загрязнителей пестицидов в почве достаточно хорошо изучены. Вместе с тем, последствия комплексного воздействия поллютантов на биоценозы и фитопопуляцию в реально встречающихся концентрациях исследованы недостаточно. Остатки агрохимикатов в почве и растениях вступают в сложные взаимодействия различного характера, включая антагонизм, синергизм, аддитивность.

Для получения объективной картины загрязнения агроценоза необходимы исследования в двух направлениях. Во-первых, должны совершенствоваться методы инструментального химического анализа, во-вторых, целесообразно более широкое использование биоиндикаторов.

Применение организмов, реагирующих на загрязнение среды обитания изменением визуальных признаков, имеет ряд преимуществ. Оно позволяет существенно сократить или даже исключить применение дорогостоящих и трудоемких физико-химических методов анализа. Биоиндикаторы интегрируют биологически значимые эффекты загрязнения. Они позволяют определять скорость происходящих изменений, пути и места скопления в экосистемах различных токсикантов, делать выводы о степени опасности для человека и полезной биоты конкретных веществ или их сочетаний [41–45].

В зависимости от скорости проявления биоиндикаторных реакций выделяют несколько различных типов чувствительности тест-организмов: