Применение гербицидов в дозах, используемых на практике, не оказывает существенного влияния на жизнедеятельность азотобактера.
Некоторые гербициды даже в более высоких дозах не ингибируют его развития. При обработке аллювиальнолуговой почвы афалоном, прометрином и димидом в концентрациях от 0,001 до 2% численность азотобактера незначительно снижалась, причем лишь при концентрациях 1-2%.
Устойчивость азотобактера ко многим гербицидам подтверждается результатами исследований, проведенных in vitro в стерильных культурах. Гербициды вносили в питательную среду или осуществлялся прямой контакт со штаммами Az. chroococcum — реакция отмечалась лишь при использовании относительно высоких концентраций. Из препаратов — афалон, прометрин и димид — токсичным для различных штаммов азотобактера оказался прометрин в концентрации свыше 1%, в то время как димид, даже в высоких концентрациях, оказывал стимулирующее действие на развитие этих микроорганизмов. Слабое ингибирующее действие на различные штаммы азотобактера оказывают препараты рампод, семерон, ТОК Е-25, реглон, грамоксон.
При обработке почвы гербицидами в некоторых случаях отмечается увеличение численности азотобактера. Активное размножение азотобактера в ризосфере гороха наблюдалось после внесения атразина, 2,4-Д, симазина; в ризосфере табака — при обработке димидом (Бобишев, Лапченков, 1966) и 2М-4Х.
Сравнительно мало данных свидетельствует в пользу положения об ингибирующем действии отдельных гербицидов на развитие азотобактера в почве; снижение численности и ингибирование активности азотобактера отмечено после внесения гербицидов ТХА, ИФК, диназол-50 и тиллам и т. д.
Стимулирование или ингибирование развития азотобактера после обработки почвы гербицидами бывает кратковременным и наиболее часто наблюдается от 7—10 до 30—40 дней.
Действие гербицидов на азотобактер зависит не только от их химического состава и внесенной дозы, но также от чувствительности отдельных видов и штаммов азотобактера, от условий среды и т. д., чем можно объяснить противоречивые сведения о влиянии отдельных гербицидов. По данным Мадж и Кольмер (по Мишустину, 1964), Az. chroococcum более чувствителен к гербициду 2,4-Д, чем Az. agille и Az. vinelandii. Отдельные штаммы Az. chroococcum, изолированные из почв Болгарии, также имеют различную чувствительность к гербицидам.
Данные о влиянии гербицидов на О. pasteurianum немногочисленны. Гербициды прометрин, афалон, арезин, димид, алипур, привентол-56, капарол, А-1803, трефлан и т. д. не ингибируют развитие этих азотфиксирующих бактЬрий (Ранков, 1966). При внесении 2М4Х незначительно и на короткий срок (до 20 дней) стимулируется жизнедеятельность Az. chroococcum и ингибируется после использования симазина. Стимуляция развития этих бактерий происходит в ризосфере гороха после обработки посевов 2,4-Д, в ризосфере кукурузы и люпина — после обработки симазином, атразином и т. д.
Биологическая фиксация атмосферного азота клубеньковыми бактериями обусловлена в значительной степени интенсивностью образования клубеньков. На этот процесс оказывают влияние следующие факторы: физические, химические и биологические свойства почвы — содержание и соотношение доступных макро — и микроэлементов в ней, агротехнические приемы и т. д. В последние годы проводится все больше исследований по определению степени влияния различных гербицидов на образование клубеньков бобовыми растениями. Многие гербициды в дозах, используемых на практике, оказывают существенное влияние на развитие клубеньковых бактерий. В некоторых случаях обработка гербицидами не нарушает симбиоз между клубеньковыми бактериями и бобовыми растениями. Чесалин (1964) отмечал в большинстве случаев при применении гербицидов торможение развития клубеньковых бактерий, а гербицид 2,4-Д, даже в низких концентрациях, подавлял образование клубеньков у фасоли. Незначительные количества симазина в почве оказывали сильное влияние на образование клубеньков у гороха. Из всех изучаемых гербицидов лишь один аретит не ингибировал развитие растений и не вызывал изменений в содержании белков.
Влияние гербицида трефлан на образование клубеньков у фуражного гороха различно и зависит от срока обработки. При внесении гербицида за 13-27 дней до посева культуры отмечается значительная стимуляция образования клубеньков, а применение в день посева — торможение. У бобовых культур этот препарат также приводит к ингибированию образования клубеньков. Стимуляция образования клубеньков у фуражных бобовых культур отмечается при обработке посевов хлоразином, динобеном, бутофеном и алипуром. При использовании амибена и обработке семян нитрагином значительно увеличиваются число и масса клубеньков, а также масса целого растения и Содержание общего азота. При применении гербицидов аретана, тенорана и прометрина незначительно стимулируется образование клубеньков на корнях гороха.
Эта стимуляция сопровождается увеличением размера корневой системы, надземной части и повышением урожайности культуры. У фасоли наиболее эффективен капарол (А-1803), при внесении которого число клубеньков на корнях растений возрастает в 10 и их масса — в 8 раз по сравнению с этими величинами у необработанных растений. Число и масса клубеньков фасоли значительно возрастают также после обработки посевов препаратами арезин и аретан; прометрин оказывает слабое влияние на процесс образования клубеньков. Значительное число клубеньков обработанных растений имело маленькие размеры. Эти данные позволяют предположить, что стимуляция образования клубеньков происходит в начальные фазы развития фасоли. При обработке площадей арезином (1,5 кг/га), аретаном (8 кг/га), прометрином (2кг/га) и капаролом (А-1803, 2 кг/га) после посева, но перед появлением всходов бобовых стимулируется образование клубеньков на корнях в начальные фазы развития фасоли. Все гербициды, за исключением паторана, сначала ингибируют, а затем стимулируют этот процесс, причем существует положительная корреляция между интенсивностью образования клубеньков и урожайностью. Максимальные урожаи зерна получены на площадях, на которых обработка арезином проводилась в наиболее благоприятный период для образования клубеньков.
Возникает вопрос, вызваны ли эти изменения в образовании клубеньков под влиянием различных гербицидов, реакцией клубеньковых бактерий рода Rhizobium или реакцией бобовых растений? Результаты опытов, проведенных с 11 сортами фасоли при летнем посеве после обработки трефланом, показывают, что через 40 дней после всходов образование клубеньков ингибируется у сортов Топ Кром, Перл Грийн, Метеор, Консерва, Вакс Квитлинга, Харвестер, Стелла и через 85 дней — у сорта Логон. У сортов Козика, Логон, Сакса и Просесор в течение 40 дней образование клубеньков происходит интенсивно. В конце периода вегетации у большинства сортов фасоли образование клубеньков происходит интенсивно. Следовательно, отдельные сорта различаются чувствительностью к препарату трефлан, и процесс образования клубеньков зависит, по-видимому, в основном от реакции растений. Карлил и Тнорп (по Мишустину, Шильниковой) считают также, что изменения, наблюдаемые в образовании клубеньков на корнях фасоли после обработки 2,4-Д, обусловлены главным образом чувствительностью растений к гербициду. По мнению Флетчер и других (1960), ингибирование образования клубеньков в присутствии токсических веществ, к которым относятся и пестициды, происходит вследствие торможения развития корневой системы и корневых волосков, в связи с чем снижается поверхность, на которой могут образовываться клубеньки.
Результаты исследований, проведенных in vitro со стерильными культурами, показывают, что клубеньковые бактерии обладают различной чувствительностью к отдельным гербицидам. Так, влияние растворов атразина и симазина в концентрации от 5 до 50% на размножение клубеньковых бактерий в корневой зоне вики, люцерны, клевера и эспарцета было незначительным. Различным, но также слабым было влияние гербицидов 2,4-Д и других хлорфеноксикислот в концентрации от 0,01 до 0,05% на жизнедеятельность штаммов Rh. meliloti, Rh. trifolii. Тнорп и Карлайл делят клубеньковые бактерии, в зависимости от их отношения к 2,4-Д, на две группы: а) чувствительные, не снижающие активность при концентрации гербицида от 0,03 до 0,04% (Rh. trifolii и Rh. leguminosarum); б) слабочувствительные, выдерживающие концентрацию гербицида до 3% (Rh. phascoli; Rh. lupini, Rh. meliloti, Rh. japonicum). По мнению некоторых исследователей чувствительными к 2,4-Д являются Rh. phascoli и Rh. japonicum, а не Rh. trifolii, которые не реагировали на повышение концентрации 2,4-Д до 2%.
На основании приведенных данных можно сделать следующие выводы: используемые в сельскохозяйственной практике гербициды не оказывают негативного влияния на жизнедеятельность азотфиксирующих бактерий. Развитие свободно живущих азотфиксаторов (Az. chroococcum и G. pasteurianum) ингибировали лишь некоторые из применяемых гербицидов. Более чувствительны к действию гербицидов клубеньковые бактерии, вследствие чего гербициды влияют на процессы образования клубеньков. Во избежание нарушений симбиотической азотфиксации необходимо проводить тщательные исследования воздействия гербицидов, применяемых под бобовые культуры, на жизнедеятельность микрофлоры.