Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Опыление, цветение, корневая система, сокодвижение и др.
Аватара пользователя
Пузенко Наталья
Администратор
Сообщения: 57214
Зарегистрирован: 16 дек 2008, 21:34
Город: Волгоград
Подпись: Наталья Лариасовна
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 1119 раз
Поблагодарили: 1280 раз

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение Пузенко Наталья »

Оффтопик: открыть
AndreyNikitin писал(а): 16 сен 2020, 23:17 Извините, если что слишком резко сказал
Андрей, перестаньте извиняться- все нормально вы пишете и мне очень интересны ваши посты и я пиала вам это и в личку и открыто признаю.
Вы объясняете все с другой точки зрения- тем она мне и интересна.
Для меня интересен еще и такой вариант- проникновение пестицида в пораженные клетки грибком и не пораженные - разное.
Вот смотрите- начинает развиваться грибница и клетки наполовину повреждены. Идет опрыскивание препаратом стандартным- и что происходит?
Здоровые клетки листа выдерживают, а поврежденные поражаются и появляются некрозы.
что в это время идет физиологически? Почему и на какой стадии идут некрозы? Как этого избежать?
Аватара пользователя
AndreyNikitin
Завсегдатай
Сообщения: 2157
Зарегистрирован: 04 июл 2020, 17:30
Город: Волоколамский район, Московская область
Подпись: Андрей
Откуда: Москва
Благодарил (а): 378 раз
Поблагодарили: 270 раз

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение AndreyNikitin »

Пузенко Наталья, вы задали настолько интересный вопрос, что мне придётся ответить на него утром :pardon: Зато развернуто.

С уважением, Андрей
Знание - сила!
Аватара пользователя
AndreyNikitin
Завсегдатай
Сообщения: 2157
Зарегистрирован: 04 июл 2020, 17:30
Город: Волоколамский район, Московская область
Подпись: Андрей
Откуда: Москва
Благодарил (а): 378 раз
Поблагодарили: 270 раз

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение AndreyNikitin »

Пузенко Наталья, Наталья Лариасовна, возвращаюсь к вашему вопросу. Возможны варианты. Допустим, опрыскивание препаратом меди или другим неспецифичным по механизму действия фунгицидом. Там всё достаточно просто. Пестицид сильнее проникает в поврежденные клетки растения, чем неповреждённые, причём как сразу, так и высвобождаясь после гибели гриба. В первом случае принципиально разрушение клеточной стенки в месте проникновения гаусторий, во втором - местное повышение концентрации пестицида вследствие его предварительного накопления в мицелии. Но это, что называется, вариант на поверхности, причём частный. К нему же относится тот момент, что гриб нередко повреждает кутикулу, тем самым увеличивая смачиваемость её различными препаратами и возможность последних глубоко проникнуть в ткани растения.

Как уже отметил, это частности. И относятся они к случаю фитотоксичных пестицидов. В общем же случае вопрос имеет отношение к работе иммунитета растения. И вот почему.

Одним из способов гриба защититься от растения является подавить наработку элиситоров в тканях последнего, находящихся во взаимодействии с патогеном. Решение этой задачи достигается как выделением ряда специальных белков, например, ферментов, разрушающих/связывающих салициловую кислоту или ингибиторов, подавляющих рецепторы элиситоров в клетках растения, так и защитой клеточной стенки гриба от повреждений ферментами растения, происходящей на местном уровне. Дали фунгицид. Подействовало. Гриб погиб или у него сильно нарушена жизнедеятельность. Соответственно, подавлять защитные реакции растения не может. А концентрации различных продуктов распада клеточной стенки гриба начинают нарастать. Если растение не успевает утилизировать такого рода вещества (вообще-то оно "умеет их кушать", но всё хорошо в меру, и возможности справиться с большим локальным объёмом органики ограничены), то защитные реакции активизируются на уже мертвый гриб. И, поскольку продуктов распада хитина и других элиситоров "много", дело заканчивается не просто локальным покраснением, а программируемой гибелью клеток в районе колонизации грибом. Причём именно такая формулировка, нельзя сказать, что гибнут только поражённые клетки. Несколько утрируя, можно сравнить ситуацию с "цитокиновым штормом" при сепсисе. Но, в отличие от человека, у растений такая реакция всё же локализована хотя бы на органном уровне.

Вот ещё ситуация. Фунгицид фосфороорганический, нарушает обмен липидов клеточных мембран. В результате облегчается обмен клеток гриба и растения компонентами, среди которых и проявляющие элиситорный эффект. В результате ещё при живом грибе интенсифицируется иммунная реакция растения, сопровождаемая некрозами.

А вот ещё момент. Многие биотрофные патогены снабжают поражённые ткани гормоноподобными веществами, поддерживая их жизнедеятельность. После гибели патогена вследствие обработки такого потока стимуляторов уже нет. А поражение тканей есть. В результате без гормональной поддержки они отмирают.

И ещё ситуация. Пестицид нарушает липидный обмен. Может произойти подавление синтеза компонентов кутикулы (длинноцепочечные жирные кислоты и спирты, например). В результате растение может получить повреждение не на стадии проникновения пестицида или распада патогена, а потом, будучи неспособно оперативно закрыть повреждение кутикулы патогеном или адьювантом в составе пестицида. В последнем случае выхожу за рамки вопроса, так как это уже не различие здоровой и пораженной ткани, а неоптимальный состав пестицида, вызывающий "ожог" листа (в данном случае, на самом деле, подсыхание, что значимо для разработки мер защиты).

Как видно, вариантов достаточно много. Причём, в принципе, они касаются не только грибной, но и бактериальной инфекции. Даже повреждение кутикулы насекомым оказывается воротами для пестицидов в той концентрации, которая не была бы достигнута при транскутикулярном транспорте. Отсюда и неспецифическое действие, по крайней мере, его вероятность. Чаще всего отмирание ткани растения в месте инфекции происходит уже после гибели гриба, но в отдельных случаях (например, через повреждение кутикулы проник фитотоксичный препарат) - практически сразу после обработки.

Не берусь судить, насколько часто встречаются эти реакции. Такое обобщение - дело практиков. В теории вероятность негативного эффекта в отношении растительных клеток при обработках пестицидами зависит от очень многих факторов начиная от генотипа (и растения, и гриба) и кончая погодой после обработки. Важен и объём поражения тканей растения. Если он достаточно большой (не просто только проник мицелий, а колонизирована значительная доля листа), отмирания по-любому не избежать. Или ещё бывают случаи, когда практически весь участок листа забит гифами гриба. Если гриб погиб, там просто высохнут остатки листа и всё.

Не последнее значение имеет и то, что в силах сделать сам виноградарь. Например, азотные подкормки начиная с периода перед использованием фунгицида (разрыв не должен быть слишком большим во избежание распространения патогена). В данном случае занижать концентрацию как раз не нужно, мы используем нитрат как своего рода иммуносупрессор. Плюс хороший агрофон в целом, усиливающий различными путями способность растения переработать ксенобиотики (в данном случае к ним отношу и специфические продукты распада патогена, хотя это и не совсем правильно). Создание оптимальных условий для фотосинтеза, увеличение тем самым резерва сахарозы в растении, что обеспечивает субстратом ферментативные реакции, направленные на связывание самых различных веществ (и элиситоров, и токсинов) в неактивные формы. На ум сразу же приходят интенсивные подкормки винограда... Ну и, конечно, как минимум, стоит заменить фитотоксичные препараты на более специфически действующие.

Надеюсь, я ответил на вопрос.

С уважением, Андрей
Знание - сила!
oleg.saratov
Завсегдатай
Сообщения: 3165
Зарегистрирован: 18 янв 2011, 15:45
Город: Саратов
Подпись: Олег
Благодарил (а): 224 раза
Поблагодарили: 329 раз

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение oleg.saratov »

Пузенко Наталья писал(а): 16 сен 2020, 22:01Это не иммуностимуляция - это повреждение вредителями
Наталья Лариасовна, любое проникновение патогена стимулирует иммунитет (вызывает ответную реакцию).А дальше кто кого.
AndreyNikitin писал(а): 16 сен 2020, 23:17 борьба патогена и растения происходит постоянно.
Реакция иммунитета тоже, может быть, визуально видна.
Аватара пользователя
AndreyNikitin
Завсегдатай
Сообщения: 2157
Зарегистрирован: 04 июл 2020, 17:30
Город: Волоколамский район, Московская область
Подпись: Андрей
Откуда: Москва
Благодарил (а): 378 раз
Поблагодарили: 270 раз

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение AndreyNikitin »

oleg.saratov, полностью с вами согласен. С одной поправкой: реакция иммунитета, если она реализовалась и не в одной клетке, а в визуально заметном участке ткани, видна всегда. Отсюда тот факт, что фотографии МихСаныча как раз превосходно подходят для иллюстрации вариантов иммунной реакции. Даже не столь важно, сделал он их в этом году или 5 лет назад... Хотя отсутствие обработок пестицидами - важный момент, отсутствуют дополнительные искажения картины.

С уважением, Андрей

Отправлено спустя 1 час 1 минуту 20 секунд:
Касаемо смесей из известных компонентов и безопасности работы с агрохимикатами
Сравнивая различные юридические моменты, касающиеся регистрации препаратов, можно увидеть один, который прямо касается механизмов желаемого действия пестицидов и агрохимикатов и в неменьшей - побочных эффектов и химических реакций. Итак, вопрос смешивания известных ДВ.

На первый взгляд, ну и что? Максимум, выпадет осадок. Проблемы смешивающего и не более того :unknown: . Приведу пример, когда как раз более того. Заранее пардон за некоторую избыточность информации.

Азотные удобрения (моя любимая тема, никак не слезу). Смотрим, например, "Перечень опасных грузов, специальные положения и изъятия, связанные с ограниченными и освобожденными количествами". Если что, это часть ДОПОГ. Прямого отношения к ЛПХ и даже перевозкам удобрений в розничной таре и разумных для частника количествах этот документ не имеет, но задуматься заставляет :? :? :? . Итак. Таблица А. "Перечень опасных грузов".

№0220. Мочевины нитрат сухой или увлажненный с массовой долей воды менее 20%. №0222. Аммония нитрат, содержащий более 0,2% горючих веществ (включая любое органическое вещество, рассчитанное по углероду), исключая примеси любого другого вещества. Класс опасности 1 - взрывчатые материалы (здесь и далее в этом посте по ГОСТ 19433-88).

№1357. Карбамида нитрат увлажненный с массовой долей воды не менее 20%. Класс опасности 4.1 - легковоспламеняющиеся твердые грузы и вещества.

№1403. Кальция цианамид с массовой долей карбида кальция более 0,1%. Класс опасности 4.3 - грузы и вещества, выделяющие воспламеняющиеся газы при взаимодействии с водой.

№1454. Кальция нитрат. №1466. Железа нитрат. №1474. Магния нитрат. №1486. Калия нитрат. №1498. Натрия нитрат. №1514. Цинка нитрат. №1942. Аммония нитрат, содержащий не более 0,2% горючих веществ (включая любое органическое вещество, рассчитанное по углероду), исключая примеси любого другого вещества. №2067. Удобрения на основе нитрата аммония. Класс опасности 5.1 - окисляющие вещества.

№2071. Удобрения на основе нитрата аммония, однородные азотно-фосфатные, азотно-калийные или азотно-фосфатно-калийные смеси, содержащие не более 70% нитрата аммония и не более 0,4% общего количества горючего/органического материала, рассчитанного по углероду, или не более 45% нитрата аммония и неограниченное количество горючего материала. Класс опасности 9 - прочие опасные грузы и вещества.

Этот перечень можно продолжать дальше. Я остановился на странице 435. В принципе, смысла идти дальше для данного поста немного. Уже на перечисленных примерах легко можно показать, что просто делая смеси удобрений, мы вполне можем приготовить сочетание, опасное по технике безопасности. Уж не беру вероятность получить при самовольном смешивании агрохимикатов друг с другом и с бытовой "не-химией", например, токсичных компонентов. Про проблемы при смешивании фитотоксичных фунгицидов типа медного купороса с адьювантами (ПАВ, в том числе, к примеру, мылом) уже писал.

Цель этого поста не в том, чтобы кого-то задеть или сказать: "Как вы можете?" Я бы вообще, наверное, не стал его писать. Но некоторая предыстория вопроса привела меня к мысли, что надо бы озвучить сведения, относящиеся, скорее, к ОБЖ, чем моей тематике. И тем не менее, здесь они нелишние. Любому химику или физиологу сначала рассказывают про технику безопасности, а уже потом, собственно, про содержание его дальнейшей работы и потребную для этого теорию.

С уважением, Андрей

Отправлено спустя 15 минут 43 секунды:
PS. А коль скоро кто-либо берется за самостоятельное составление всяческих смесей агрохимикатов, он автоматически оказывается на месте и химика, и физиолога. Хотел бы того или не хотел.
Знание - сила!
oleg.saratov
Завсегдатай
Сообщения: 3165
Зарегистрирован: 18 янв 2011, 15:45
Город: Саратов
Подпись: Олег
Благодарил (а): 224 раза
Поблагодарили: 329 раз

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение oleg.saratov »

AndreyNikitin писал(а): 17 сен 2020, 07:47 oleg.saratov, полностью с вами согласен. С одной поправкой: реакция иммунитета, если она реализовалась и не в одной клетке, а в визуально заметном участке ткани, видна всегда.
Да, самая заметная, это наверное, реакция сверхчувствительности - локальная гибель инфицированных растительных клеток вместе с патогеном.Те самые некрозы, некротические пятна.
А как увидеть повышение концентрации салициловой и жасмоновой кислот, фитоалексинов?
Аватара пользователя
AndreyNikitin
Завсегдатай
Сообщения: 2157
Зарегистрирован: 04 июл 2020, 17:30
Город: Волоколамский район, Московская область
Подпись: Андрей
Откуда: Москва
Благодарил (а): 378 раз
Поблагодарили: 270 раз

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение AndreyNikitin »

oleg.saratov, фитоалексины нередко пигментированы. Салициловую и жасмоновую кислоты - никак :lol:. Зато собственно защитные фенольные вещества (не обязательно относимые к фитоалексинам) - без проблем. Те самые пятна с антоциановым оттенком или уж явно окрашенные, либо близкие по окраске (флавоноиды могут дать, к примеру, желтый цвет). Так что на стадии реализации иммунный ответ видно. Вопрос в другом - как отличить, например, жёлтое и красное расцвечивание стареющих листьев от окрашивания, связанного с ответом на патоген. Вот тут очень хорошо разбираться в наглядном подспорье типа тех фотографий, которые выложил МихСаныч. И никакие рассуждения на тему: "а бывает вот так" не заменят иллюстративного материала. :yes:

С уважением, Андрей
Знание - сила!
Аватара пользователя
AndreyNikitin
Завсегдатай
Сообщения: 2157
Зарегистрирован: 04 июл 2020, 17:30
Город: Волоколамский район, Московская область
Подпись: Андрей
Откуда: Москва
Благодарил (а): 378 раз
Поблагодарили: 270 раз

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение AndreyNikitin »

PS. Известный своим защитным действием на растения и лекарственным - на людей представитель стильбенов - ресвератрол в чистом виде - белый порошок. По крайней мере, так выглядел его образец, с которым пришлось иметь дело. Поэтому как раз в данном случае визуально увидеть накопление не получится :lol:.
Знание - сила!
Аватара пользователя
AndreyNikitin
Завсегдатай
Сообщения: 2157
Зарегистрирован: 04 июл 2020, 17:30
Город: Волоколамский район, Московская область
Подпись: Андрей
Откуда: Москва
Благодарил (а): 378 раз
Поблагодарили: 270 раз

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение AndreyNikitin »

Пузенко Наталья писал(а): 16 сен 2020, 23:22 Вы объясняете все с другой точки зрения- тем она мне и интересна.

Пузенко Наталья, Наталья Лариасовна, моя точка зрения - попытка взглянуть на проблему так, как она существует для растения. Именно поэтому мне порой удаётся сделать руками то, что со стороны воспринимается как что-то удивительное. Чудес не бывает. Бывает успешный результат упорного труда, основанного на понимании. На мой взгляд, главный минус прикладного знания состоит как раз в том, что оно зачастую "антропоцентричное". А для виноградника хорошо бы "ампелоцентричное". Пришлось годами себя переучивать, пока не стало получаться.

С уважением, Андрей
Знание - сила!
Аватара пользователя
AndreyNikitin
Завсегдатай
Сообщения: 2157
Зарегистрирован: 04 июл 2020, 17:30
Город: Волоколамский район, Московская область
Подпись: Андрей
Откуда: Москва
Благодарил (а): 378 раз
Поблагодарили: 270 раз

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение AndreyNikitin »

Элементы минерального питания в подготовке к зиме
Пару раз уже касался вопроса о элементах минерального питания в осенний период как индукторах подготовки растения к зиме. Попробую рассмотреть вопрос более углубленно. Подготовка растения к зиме складывается из целого ряда процессов, на которые могут влиять макро- и микроэлементы. Общие особенности действия первых на метаболизм и другие процессы в растении можно посмотреть здесь, здесь, здесь. Информация по кальцию - здесь, здесь, здесь, здесь, фосфору - здесь. После прочтения этого материала становится ясно, что вопросы регуляторного действия макроэлементов достаточно сложны и многогранны, а в случае кальция ситуация еще более осложняется тем, что, как правило, концентрация его в цитозоле регулируется другими сигналами, неся информацию о них. То есть вовсе не обязательно, дав кальций, получим реакцию кальциевой системы передачи сигнала. Поэтому далее буду преимущественно оперировать ссылками на конкретное действие макроэлементов на виноград.

Достаточно сложно найти статьи по запросу вида: "calcium effect on Vitis wood maturation" или "calcium effect on grape wood maturation". На месте кальция могут быть и другие элементы, ситуация от этого мало меняется. Именно поэтому здесь проведу краткий анализ вклада некоторых элементов минерального питания в различные компоненты подготовки к зиме.

О связи морозостойкости винограда с накоплением в почках осмолитов - растворимых углеводов и пролина, защищающих от потери воды и замерзания ее, сказано, например,здесь. На эти процессы позитивно действовали, например, кальций, фосфор и калий. Так, осеннее опрыскивание 1% хлоридом кальция увеличило накопление растворимых углеводов в почках винограда и их морозостойкость (здесь). Это неудивительно, если учесть разноплановое влияние кальция на фотосинтез и образование сахарозы (здесь). Фосфат также имеет положительный вклад в фотосинтез, например, за счет интенсификации выхода из хлоропластов продуктов фотосинтеза (ссылку не привожу, данные чуть ли не 1970 гг. и не уверен, что они вообще есть в интернете). Связь фосфора с дальним транспортом сахарозы - например, здесь. Как и в данном случае, очень часто влияние фосфора и других макроэлементов изучают методом создания их дефицита, а не избытка. Опрыскивание сульфатом калия (в концентрации до 2%) увеличивало морозостойкость лозы (в первоисточнике использован термин "cane") и накопление в ней растворимых углеводов и пролина, как это описано здесь.

Неоднозначная ситуация с азотом, что и породило представление о его "вредности" в осенне-зимний период. Причина - интенсификация им не только фотосинтеза, но и потребления углеводов на дыхание. Видимо, поэтому азот в высокой дозе ухудшал накопление углеводов и зимовку винограда (здесь). Однако он же в физиологических концентрациях стимулирует фотосинтез и накопление углеводов, то есть способен улучшить и перезимовку. Пример приведен вот здесь и касается, в первую очередь, усиления фотосинтеза.

Кальций оказался стимулятором не только для накопления сахаров, но и других, критичных для наступления покоя, процессов. Здесь есть информация об участии кальциевого сигнала в сопряженных процессах закаливания винограда и формирования устойчивости к патогенам. Про кальциевую сигнальную систему в адаптации к различным абиотическим стрессам - здесь и здесь, связанных по своей природе с такой адаптацией иммунных реакциях - здесь. Про взаимодействие кальция и основного гормона перехода в покой - АБК написано здесь и здесь. Таким образом, имеются примеры регуляции кальцием различных основополагающих механизмов перехода растения в покой и усиления в соответствующий период его устойчивости к абиотическим факторам и инфекциям.

Элементы минерального питания действуют взаимосвязанно, в том числе на стадии своего поглощения. Понятны примеры наподобие осаждения фосфатом различных катионов. Но в данном случае речь не об этом, по существу, физико-химическом уровне. Есть примеры иного рода. Так, здесь отмечен антагонизм поступления кальция и магния, а также магния и кальция либо калия. Показано, хотя и на неудачном в климатическом отношении примере виноградников Ирана, что оптимальное для стимуляции морозостойкости отношение магния и калия (по массе, в сульфатной форме) составляет 6 : 1.

Возможно и улучшение вызревания лозы за счет продления осеннего периода накопления углеводов путем поддержания фотосинтеза в неоптимальных условиях и защиты листьев от повреждений. Так, бор защищает листья винограда от повреждения морозом, минимизируя частоту повреждений даже при -15...-20 градусах в эксперименте. В данной ссылке представлен весьма странный график с результатами, что настораживает. Однако факт самой криопротекции листьев известен для некоторых минеральных удобрений.

Таким образом,есть над чем подумать. В том числе над нецелесообразностью подкормок слишком концентрированными удобрениями. Хотя понятно, что осмотический и, возможно, иной стресс при этом может быть индуктором перекрестных адаптаций, например, торможения роста и вызревания лозы. Тем не менее, показано, что высокие дозы макроэлементов задерживают сезонное развитие. А это, в свою очередь, может не дать винограду успеть подготовиться к зиме.

Вот такой получился краткий экскурс в особенности физиологического эффекта осенних подкормок... Остается отметить, что холодная почва ограничивает осеннее поглощение из нее большинства минеральных солей, что делает подкормки по листу, хотя бы и теми элементами, которых много в корнеобитаемом слое, вполне оправданными.

:pardon: , стремился давать доступные ссылки, но при надобности готов переслать сами файлы статей.
Думаю, к теме механизмов поглощения и физиологического действия элементов, даваемых в виде подкормок винограда, еще придется не раз возвращаться.

С уважением, Андрей
Знание - сила!
Ответить

Вернуться в «Физиология винограда - почему и зачем»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 30 гостей