CC BY
103
Эффективность методики определения качества семян при производстве яровой мягкой пшеницы
А.П. Глинушкин, к.б.н, Оренбургский ГАУ
Стабилизация производства продукции полевых культур является в современных условиях основной задачей земледельцев [1]. Ёе решение напрямую зависит от качества семенного материала. В 2000-е гг. ситуация в этом направлении сложилась таким образом, что основными производителями семян элиты стали негосударственные предприятия. Расширяется завоз в Оренбургскую область оригинальных и элитных семян из других регионов, однако это негативно сказывается на состоянии первичного семеноводства: на долю возделывания сортов оренбургской селекции приходится только пятая часть от общей площади зерновых культур в области [2].
Качество российского зерна остаётся нестабильным, основной причиной этого, на наш взгляд, является отсутствие должного фитосанитарного контроля семян, например, при производстве яровой пшеницы. А ведь по данным И.Г. Строны, через семена передается 60% всех возбудителей опасных болезней [3].
Наши исследования проводились в интересах решения этой актуальной задачи, касающейся совершенствования фитосанитарного контроля в отношении двух сортов яровой мягкой пшеницы — Альбидум 188 (которая является сортом, распространенным для Оренбургской области) и Белянка (сорт, который является сравнительно новым для нашего региона).
Исследования проводили в 2004—2008 гг. в лаборатории химической защиты растений Оренбургского ГАУ. Для лабораторных опытов использовались семена хозяйств степной зоны Южного Урала: ООО «Русь» Соль-Илецкого,
ООО «Поиск» Илекского, КФХ «Галина» Таш-линского, КФХ «Мария» Сорочинского, КФХ «Соловых А.Д.» Переволоцкого, ОАО «Саринский» Кувандыкского, КФХ «Уран» Новоор-ского, ЗАО «Обильное» Адамовского районов Оренбургской области. Использовались также семена ЗАО «Искра» Куюргазинского района Республики Башкортостан и КФХ «Родник» Мартукского района Республики Казахстан.
Полевые опыты проводились в КФХ «Галина» на указанных выше сортах яровой мягкой пшеницы с фактической нормой высева 4,2 млн. на 1 га всхожих семян. Размер опытной делянки составил 8,4x300 = 2520 м2. Уборка производилась комбайном «Нива».
Размещение и расположение вариантов и повторений, как и оценку существенности различий, вели по методике Доспехова. Полевые
опыты сопровождались следующими наблюдениями за растениями и учётами: фенология — по методике Госсорсети; густота стояния и полевая всхожесть семян — по методике Попугаева; степень поражения растений корневыми гнилями — по методике ВИЗР.
Исследованиям 2004—2008 гг. предшествовали исследования 2000—2003 гг., когда в результате анализа семян яровой пшеницы по методике Н.А. Наумовой [4] и ГОСТу 12044-93 нами установлено, что нередко очень сложно оценивать скрытое поражение семян. К причинам этого относятся: присутствие в партиях семян двух и более возбудителей; отсутствие четкой и полной балльной оценки семян, поражаемых различными возбудителями; необходимость использования дополнительных методик определения скрытого поражения семян и другие.
Скомбинировав и адаптировав наиболее распространенные методики определения скрытой формы поражения семян, мы в процессе исследований 2004—2008 гг. детализировали балльную оценку поражения семян и проростков яровой пшеницы грибами, относящимися к необлигатным паразитам и плесеням хранения.
Для более углублённой проверки предлагаемой методики использовали семена, подготовленные в КФХ «Галина». Начинали с макроскопического анализа семян с отбором всей неорганической и органической примеси. Затем проводили определение скрытой формы заражения, используя семена той же пробы, отсчитывая 400 семян подряд без выбора.
Дезинфицировали эти семена перед проращиванием в течение 5 мин. 0,5%-ным раствором КМп04 и промывали в прокипячённой или продезинфицированной воде. Затем семена раскладывали по 50—100 шт. в 4-х повторениях на фильтровальную бумагу, помещенную в растильнях. Пробовали также использовать для этих целей чашки Петри (по 10—15 шт. семян в каждой), но точность при этом резко ухудшалась.
Через 7 дней прорастания семян в термостате делали оценку рода возбудителя (визуально и микроскопически) и степени поражённости семян на основании 4-балльной шкалы [4], которую мы в результате исследований распространили на всех определяемых возбудителей по следующим показателям:
В. иотоо1п1апа. 1 балл — наличие почернения оболочки зерновки с нормальным проростком;
2 балла — наличие почернения или налёта на оболочке семени или зародышевых органах (корешках, колеоптиле, эпикотиле, стебле) с общим
поражением или угнетением органов до 50%; 3 балла — внутреннее загнивание основания стебля, корней, закручивание, ненормальные проростки с побурением тканей или образованием некротических пятен (язв) коричневого цвета с общим поражением или угнетением органов более 50%; 4 балла — семена непроросшие или с ненормальными проростками (длиной не более
1 см колеоптиля, стебля или корней), покрытые чёрным налетом;
Гшапит ир. 1 балл — наличие пушка грибницы фузариума на зерновке нормального проростка; 2 балла — побурение колеоптиля, корешков и наличие грибницы; 3 балла — внутреннее загнивание основания стебелька, закручивание, ненормальные проростки с побурением тканей; 4 балла — наличие пушка грибницы бело-розового цвета на непроросших семенах;
АШгпапа ир. 1 балл — наличие опушения и изменения окраски в основном в светло-серый цвет на зерновке нормального проростка; 2 и
3 балла — наличие характерного цвета опушения и пятен на колеоптиле, стебле или корешках при угнетении, соответственно — не более и более 50%; 4 балла — непроросшие или проросшие (длиной не более 1 см колеоптиля, стебля или корней) с характерными признаками мицелия;
РетеШшт ир. 1 балл — наличие опушения в массе зеленоватого цвета на зерновке нормального проростка; 2 балла — наличие опушения в массе зеленоватого цвета с небольшими искривлениями или угнетением колеоптиля, стебля или корешков не более 50%; 3 балла — наличие опушения в массе зеленоватого цвета с искривлениями или угнетением колеоптиля, стебля или корешков более 50%; 4 балла — непроросшие или проросшие (длиной не более 1 см колеоптиля, стебля или корней) с характерными признаками мицелия.
Запись относительно семян, поражённых двумя и более возбудителями, проводили в отдельные столбцы, используя также 4-балльную шкалу. Распространенность (заражённость) рассчитывали в процентах, деля число заражённых семян на общее количество семян и умножая на 100. Развитие рассчитывали по формуле [4]:
Я = [(X а ■ Ь)/4 • п] 100, где Я — процент развития (заражённости);
X — сумма произведений количества семян (а) на соответствующий балл поражения (Ь); п — общее число семян в анализе (здоровых и заражённых);
4 — высший балл поражения.
Для более эффективной проверки методики использовались два независимых термостата. Все партии семян закладывались по термостатам в двух независимых повторениях с сохранением 4-х повторений по 100 семян в каждой пробе. Основная группа патогенных грибов в наших
условиях относится к отделу несовершенных (БеШеготуШа) грибов [5]. Поэтому предлагаемая нами методика в случае наличия патогенных грибов других отделов и микроорганизмов в целом подлежит соответственной адаптации.
Причем, надо подчеркнуть, методика помогает как в научных, так и в производственных целях. В частности, ежегодная оценка, проводимая в соответствии с данной методикой, позволяет осуществить выбор протравителя семян или композиции из нескольких биологически активных веществ для защиты семян и молодых растений.
Эта методика также позволяет проводить сравнительную оценку качества сортов яровой пшеницы. Так, в условиях КФХ «Галина» она была использована в оценке двух исследуемых сортов яровой пшеницы наравне с другими общепринятыми показателями (рис. 1).
Н.П. Часовских отмечает, что в Оренбургской области возросло количество нерайониро-ванных сортов, ввозимых в регион и возделываемых, но не включенных в Госреестр по Оренбургской области. И это в большинстве случаев отрицательно сказывается на урожайности данных культур. Так, за 2001—2006 гг. в области возделывалось только учтённых 133—167 сортов основных зерновых и зернобобовых культур, из них включенных в Госреестр по Оренбургской области числится только 51—55 сортов [2].
Проведённые нами исследования не позволяют согласиться с приведённым мнением, т.к. полученные результаты убедительно доказывают, что при комплексном подходе, как с фитосанитарной, так и экологической стороны (сорто-сравнение), можно подобрать или адаптированно выбрать наиболее эффективный сорт яровой пшеницы для производства в конкретных условиях хозяйства.
38,8
1 2
Распространённость Развитие
И Ряд1 О Ряд2
Рис. 1 - Заражённость и последующее развитие болезни в результате скрытого поражения семян сортов яровой пшеницы грибами (фаза кущения, в среднем за 2005-2007 гг.), %
1. Динамика заражённости семенного материала яровой пшеницы
Наименование хозяйств Возбудители болезней пшеницы
пыльная головня пшеницы (Ustilago tritici) твёрдая головня пшеницы (Tilletia tritici) гельминто- спориозная корневая гниль (B.sorociniana) фузариозная корневая гниль (Fusarium sp.) альтерна- риозная корневая гниль (Alternaria sp. ) плесени хранения (Penicillium sp. и др. ) спорынья злаков (Claviceps purpurea)
ООО «Русь» 2,8/0 8,7/0 3,1/0,2 11,3/2,0 8,1/2,3 б,3/1,1 0,3/0
ООО «Поиск» 1,1/0 2,4/0 4,3/0,3 10,7/1,7 9,3/3,1 4,3/1,7 0,3/0
КФХ «Галина» 1,3/0 3,8/0 8,9/1,1 10,3/2,7 7,1/2,1 3,1/1,3 0,2/0
КФХ «Мария» -/- -/- б,3/1,3 б,1/2,8 8,9/3,7 3,7/2,8 0/0
КФХ «Соловых А.Д.» 5,1/0 1б,3/0 9,1/0,7 14,8/2,1 9,7/2,8 5,8/0,7 0,3/0
КФХ «Уран» 1,0/0 2,7/0 б,7/0,5 9,8/3,1 5,9/4,7 5,1/2,0 0,3/0
ОАО «Саринский» 0,3/0 2,1/0 7,8/1,9 14,1/б,3 10,3/б,1 5,3/4,7 0,5/0,1
ЗАО «Обильное» 0/0 0/0 1,0/0,9 8,7/4,8 б,3/5,1 4,1/3,1 0/0
ЗАО «Искра» 0/0 0/0 4,3/3,1 12,б/10,3 7,8/4,5 4,1/3,7 0/0
КФХ «Родник» 3,1/0 7,3/0 б,1/2,1 10,3/3,1 12,0/3,1 5,3/1,1 0,3/0
Причин превосходства сорта Белянка перед сортом Альбидум 188 может быть множество. Это, например, повышенная устойчивость к патогенным организмам (как в нашем исследовании); более высокая урожайность зерна; преимущества по качеству зерна или технологическим показателям; низкое качество посевного материала; вырождение, культура земледелия и другие.
В тех хозяйствах степной зоны Южного Урала, где апробировалась и была внедрена в практику наша методика, в течение двух лет произошли изменения в лучшую сторону по фитосанитарному и фитопатологическим показателям семенного материала яровой пшеницы (табл. 1).
Земледельцами были применены как непосредственные химические и биологические средства защиты яровой пшеницы, так и внедрены другие методы и мероприятия. Например, в КФХ «Галина», КФХ «Соловых А.Д.», ООО «Поиск», ООО «Русь», КФХ «Мария» провели 100%-ную сортосмену, а обновление семенного фонда провели все хозяйства. КФХ «Соловых А.Д.» пошло даже на значительные вложения и установило семяочистительную линию, включая триера на базе комплекса очистительных машин ЗАВ-40. Всё это наглядные примеры того, как руководители названных хозяйств заинтересованно решали сложнейшие задачи, стоящие перед земледельцами, каковыми являются сортосмена и сортообновление [6].
С этой точки зрения, убедительные данные практических примеров содержатся в таблице 1, здесь приводятся результаты определения заражённости семенного материала яровой пшеницы в периоды с начала наших исследований (в числителе) и спустя два года после начала этой работы (в знаменателе). В таблице 1, помимо возбудителей, названных выше в рамках предлагаемой методики (В. sorociniana, Fusarium sp, АНетапа sp. РетсШшт ,ър.), также отражены возбудители болезней, определение которых велось
на основе общепринятых методик в соответствии с ГОСТом. Это пыльная головня пшеницы (Ustilago tritici), твёрдая головня пшеницы (Tilletia tritici) и спорынья злаков (Claviceps purpurea), присутствие возбудителей которых в семенах является неоспоримой угрозой и контроль за ними, безусловно, обязателен.
По нашему мнению, существует два главных и важнейших условия при выборе как семян, так и сорта: во-первых, это правильное определение качества семян; во-вторых, проведение соответствующих полевых испытаний.
Предлагаемая нами методика позволяет более эффективно определить перспективы посева сорта или использование семенного материала, дополняет использование принятой, рекомендуемой и распространенной методики ГОСТа 12044-93.
Методика также помогает принять грамотное решение о необходимости применения агротехнических, селекционно-семеноводческих, химических, биологических и других методов (или комплекса интегрированных мероприятий) по защите растений и их урожая в отношении собственных семян хозяйства или выбираемых для сортообновления.
Литература
1. Жученко А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России (теория и практика). М.: Изд. Агрорус, 2004. 1100 с.
2. Часовских Н.П. О практических результатах реализации основных направлений развития отрасли растениеводства в Оренбургской области: наука и практика // Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика» / под общей ред. Г.В. Петровой, Н.Н. Дубачинской. Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2007. 400 с.
3. Чулкина В.А., Торопова Е.Ю., Чулкин В.А. Агротехнический метод защиты растений. М.: ИВЦ Маркетинг; Новосибирск: ООО ЮКЭА, 2000. 329 с.
4. Наумова Н.А. Анализ семян на грибную и бактериальную инфекцию. Л.: Сельхозгиз, 1960. 202 с.
5. Попкова К.В., Шкаликов ВА., Стройков Ю.М. Общая фитопатология. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Дрофа, 2005. 445 с.
6. Жуковский П.М. Проблема селекции культурных растений на устойчивость к заболеваниям // Горленко М.Ф. Иммунитет растений к заболеваниям и вредителям. М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1956. С. 6—9.
