CC BY
84
ФИТОЭКСПЕРТИЗА СЕМЯН В СЕЛЕКЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ
ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
М.Н. Кинчарова, канд. с.-х. наук, ведущий научный сотрудник
А.И. Кинчаров, канд. с.-х. наук, ведущий научный сотрудник, директор
М.Р. Абдряев, канд. с.-х. наук, старший научный сотрудник, завлабораторией
Г.Я. Маслова, ведущий научный сотрудник, завлабораторией
И.И. Шарапов, младший научный сотрудник
Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства имени П.Н. Константинова - филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Самарского федерального исследовательского центра Российской академии наук
(Россия, г. Кинель)
Б01: 10.24411/2500-1000-2019-11765
Аннотация. Семена пшеницы - благоприятная среда для патогенной микофлоры, вызывает снижение жизнеспособности семян и выделение различных микотоксинов, существенно влияющих на рост и развитие растений. Было проведено изучение фитосани-тарного состояния и посевных качеств семенного материала озимой мягкой пшеницы конкурсного сортоиспытания по показателям начального роста и фитопатогенной нагрузки семян. В результате исследований выявлена высокая степень зараженности семян возбудителями корневых гнилей. На исследованных образцах доминировали: фузариоз до 29%, альтернариоз до 19%, ризоктониоз до 13%, плесневение семян до 9% и бактериоз до 2%.
Ключевые слова: фитоэкспертиза, озимая пшеница, сортообразец, всхожесть, энергия прорастания, болезни проростков, патоген.
Залог успешного урожая любой сельскохозяйственной культуры заложен в семенах, в которых содержится вся генетическая информация о росте и развитии в течение вегетационного сезона. Знания о начальном росте растения необходимы для понимания процессов, приводящих к необъяснимым с первоначальной точки зрения потерям во время вегетации. Инфекционная нагрузка, присущая любому семени, каждый год вызывает большие потери урожая, при этом некоторые возбудители заболеваний выступают в качестве основного источника инфекции. Семена пшеницы являются благоприятной средой для патогенной микофлоры, которая развиваясь, вызывает снижение жизнеспособности семян и их питательной ценности для проростков, а также многие микроорганизмы отмечается выделением различных микотоксинов, существенно влияющих на рост и развитие растений.
Целью наших исследований являлось установление фитосанитарного состояния
и посевных качеств семенного материала озимой мягкой пшеницы конкурсного сортоиспытания лаборатории селекции и семеноводства Поволжского НИИСС - филиала СамНЦ РАН по показателям начального роста и фитопатогенной нагрузки семян.
Методика исследований. Объектом наших исследований были семена 15 сортов и линий озимой мягкой пшеницы конкурсного сортоиспытания местной селекции урожая 2018 г. Анализ семян проводили по ГОСТ 12044-93: макроскопическим и биологическим методами [5] и методом рулонов [4]. Всхожесть и энергию прорастания определяли по ГОСТ 1203884. Микологический и фитопатологиче-ский анализ зерна озимой пшеницы проводили с использованием методик Пидоп-личко [6] и Билай [5].
Результаты исследований, проведенных в лабораторных условиях, показывают, что по длине колеоптиле наиболее низкорослыми сортами являются Бирюза и
Л-4043 с показателями признака 3,02 и 3,11 см соответственно. Остальные сорта по градации Ю.С. Ларионова [7] можно отнести к группе среднеколеоптильных. По длине проростка более 11 см выделились Лютесценс 3585, Поволжская новь, Велютинум 3602 и Велютинум 3828. Все
Фитоэкспертиза семян - неотъемлемая часть современных технологий производства, она позволяет предвидеть возможную поражаемость растений болезнями и тем самым дает возможность сохранить урожай и качество зерна. Только правильная диагностика болезней, знание причин их возникновения и особенностей развития являются основой успешного проведения профилактических и защитных мероприятий [1, 3]. Качественное протравливание семян фунгицидами должно начинаться с обязательного проведения фитоэкс-пертизы.
Согласно многочисленным источникам литературы основные возбудители корневых гнилей: фузариозы и гельминтоспо-риозы [8, 9, 10]. Под влиянием поражения колоса фузариозом, уменьшается число зерен, масса 1000 семян, снижается всхожесть семян, и происходит частичная гибель всходов. Заражение колосьев грибами рода Fusarium приводит к потерям урожая до 50%. Гельминтоспориоз вызывает гибель проростков и всходов, низкорослость растений, снижение общей и продуктив-
изучаемые сортообразцы имели энергию прорастанию свыше 91%, кроме сорта Велютинум 3828 (89%), но, тем не менее, всхожесть этого сорта была на уровне 94%. Максимально возможную всхожесть в 100% показали сорта Лютесценс 3585 и Эритроспермум 3627.
ной кустистости, корневую гниль. Потери урожая могут быть от 10% и более, на 40% может снижаться всхожесть семян. Следует знать, что грибы продуцируют микоток-сины, которые опасны как для человека, так и для животных.
Грибы рода Alternaria заселяют семена во время развития растения в поле до уборки. Семена, пораженные альтернарио-зом, имеют низкую энергию прорастания и всхожесть. Вредоносность напрямую зависит от климатических условий, при которых происходило созревание зерна и условий его хранения [1, 3].
Помимо фитопатогенных грибов, огромный ущерб семенному материалу могут причинять сапротрофные плесневые грибы (виды родов Pénicillium, Aspergillus, Mucor, Rhizopus, Cladosporium, Epicoccum и др.). В полевых условиях эти грибы развиваются в годы с высокой влажностью воздуха, в период созревания и уборки урожая. Пораженные сапротрофными грибами семена при хранении способны перезаражаться [3].
Таблица 1. Посевные качества семян озимой пшеницы урожая 2018 г.
Сорт Длина, см Число зародышевых корней Энергия прорастания, % Всхожесть, %
колеоптиля проростка
Бирюза 3,02 8,98 4,46 92,0 94,0
Лютесценс 4043 3,11 8,34 3,09 98,0 98,0
Поволжская 86 4,04 8,46 3,60 93,0 98,0
Кинельская 4 3,07 8,34 3,05 92,0 94,0
Лютесценс 3585 4,18 11,27 3,81 99,0 100,0
Кинельская 8 4,13 9,86 3,64 96,0 97,0
Поволжская нива 4,25 10,97 3,62 97,0 98,0
Поволжская новь 4,34 11,64 3,44 91,0 92,0
Лютесценс 3817 4,28 10,46 3,87 96,0 98,0
Лютесценс 3752 4,39 10,14 3,45 96,0 97,0
Велютинум 3743 4,43 10,99 3,62 90,0 91,0
Велютинум 3602 4,66 11,50 3,43 97,0 98,0
Велютинум 3828 4,28 11,61 3,99 89,0 94,0
Константиновская 4,10 9,09 3,35 95,0 97,0
Эритроспермум 3627 3,94 8,25 3,29 95,0 100,0
Среднее 4,0 10,0 3,6 94,4 96,4
Как показала проведенная фитоэкспер-тиза, свободных от патогенной микрофлоры семян сортов озимой пшеницы не выявлено. Минимальная инфекционная нагрузка из всего набора изучаемых сортов была отмечена на сорте Поволжская нива, 73% здоровых семян (табл. 2). В среднем по всем сортам было выявлено 40,5% зараженных семян (от 27 до 52%).
Больше всего были поражены патогенами семена образцов Лютесценс 4043, Константиновская, Поволжская 86 и Эрит-роспермум 3627 (от 45 до 52% пораженных семян).
Следует отметить, что наиболее вредоносных возбудителей корневых гнилей грибов Bipolaris sorokiniana на семенах урожая 2018 года не выявлено. Основную часть патогенной микрофлоры на семенах составляли грибы родов Fusarium sp., Alternaria sp. и Rhizoctonia sp.
В результате исследований выявлена высокая степень зараженности семян возбудителями корневых гнилей. На исследованных образцах доминировали: фузариоз до 29%, альтернариоз до 19%, ризоктониоз до 13%, плесневение семян до 9% и бактериоз до 2%.
Таблица 2. Результаты фитоэкспертизы семян озимой пшеницы урожая 2018 г., %
Сорт Здоровых семян Семян, зараженных патогенами: В том числе Проростки с признаками корневой гнили**
Fusariumsp. Alternariasp. Rhizoctoniasp. Другие плесневые грибы*
Бирюза 60,0 40,0 18,0 13,0 4,0 5,0 11,0
Лютесценс 4043 55,0 45,0 18,0 9,0 10,0 8,0 19,0
Поволжская 86 52,0 48,0 21,0 9,0 11,0 7,0 17,0
Кинельская 4 60,0 40,0 21,0 11,0 1,0 7,0 14,0
Лютесценс 3585 59,0 41,0 13,0 13,0 12,0 2,0 13,0
Кинельская 8 64,0 36,0 21,0 6,0 4,0 5,0 21,0
Поволжская нива 73,0 27,0 14,0 10,0 2,0 0 13,0
Поволжская новь 56,0 44,0 16,0 12,0 13,0 2,0 22,0
Лютесценс 3817 58,0 42,0 14,0 12,0 9,0 5,0 25,0
Лютесценс 3752 57,0 43,0 14,0 19,0 8,0 2,0 34,0
Велютинум 3743 63,0 37,0 11,0 17,0 4,0 4,0 20,0
Велютинум 3602 63,0 37,0 13,0 18,0 1,0 5,0 21,0
Велютинум 3828 69,0 31,0 11,0 9,0 2,0 9,0 20,0
Константиновская 55,0 45,0 20,0 8,0 11,0 6,0 14,0
Эритроспермум 3627 48,0 52,0 29,0 13,0 4,0 6,0 28,0
Среднее 59,5 40,5 16,9 11,9 6,4 4,9 19,5
*Плесневые грибы: Mucor sp., Rhizopus sp., Aspergillus sp. и др.
**Проростков с признаками корневой гнили от общего количества просмотренных.
Патогены, вызывающие плесневение семян, в основном были представлены родами Mucor sp., Rhizopus sp., Aspergillus sp., Penicillium sp. Cladosporium sp, Trichothecium roseum и др.
Следует отметить, что на семенах озимой пшеницы довольно часто отмечалось конидиальное спороношение не специфичного для пшеницы гриба Nigrospora sp. , вызывающего нигроспороз кукурузы, сорго, риса и др.
Кроме того, нами замечено, что не всегда высокая степень заселенности семян колониями грибов, вызывающими корневые гнили, проявляется признаками болезни на стадии прорастания семян. Так, не у всех сортов с самой высокой степенью заселения семян грибами отмечались признаки корневой гнили, исключение составляет только Эритроспермум 3627, у которого самое высокое процентное содержание пораженных семян и соответственно проростков с признаками корневой гнили. Однако данный сорт обладает оп-
ределённой толерантностью в полевых ус- правильно оценить его состояние, подоб-ловиях и способен давать высокий урожай рать фунгицид с определенным спектром зерна, как в благоприятный год, так и в действия и подойти к протравливанию засушливых условиях. В 2018 году по дан- дифференцированно (то есть с учетом ми-ному показателю он превысил стандарт- нимального экологического воздействия ный сорт Бирюза на 7,8 ц/га. В то же время на природу и максимальным экономиче-сорт Лютесценс 3752 довольно сильно ским эффектом для предприятия). Полуреагировал на заражение грибами гибелью ченные результаты исследований можно клеток у образовавшихся проростков (34% будет использовать в селекционной работе проростков, от общего количества про- при отборе сортов в определённом смысле смотренных, имели признаки развития толерантных к семенной инфекции, а так-корневых гнилей). же к болезням в течения роста и развития в
Таким образом, фитосанитарная экс- вегетационный период. пертиза посевного материала позволяет
Библиографический список
1. ГОСТ 12038 - 84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. - М.: СТАНДАРТИНФОРМ, 2011. - 64 с.
2. ГОСТ 12044-93: Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения зараженности болезнями. - Минск, 1993. - 57 с.
3. Павлюшин В.А., Долженко В.И., Шпанев А.М., Лаптиев А.Б., Гончаров Н.Р., Лы-сов А.К., Кунгурцева О.В., Гришечкина Л.Д., Буркова Л.А., Голубев А.С., Яковлев А.А., Бабич Н.В., Силаев А.И., Хилевский В.А., Лунева Н.Н., Гагкаева Т.Ю., Вилкова Н.А., Нефедова Л.И., Сухорученко Г.И., Гультяева Е.И., Михайлова Л.А., Баранова О.А., Ульянен-ко Л.Н., Беспалова Л.А., Аблова И.Б., Филоненко В.А. Интегрированная защита озимой пшеницы // Защита и карантин растений. - 2015. - №5. - С. 37-71.
4. Фитосанитарная экспертиза зерновых культур. (Болезни растений): Рекомендации.
- М.: ФГНУ «Росинформагротех». - 2002. - 140 с.
5. Билай В. Ц. Фузарии. - Киев: Наукова думка, 1977. - 443 с.
6. Пидопличко Н. М. Грибы-паразиты культурных растений. Определитель. Т. 2. Грибы несовершенные. Киев: Наукова думка, 1977. - 300 с.
7. Ларионов Ю.С. Оценка посевных и урожайных свойств семян: метод. Указания / Ю.С. Ларионов и др. - Челябинск, 2002. - 17 с.
8. Дёмина Е.А. Патогенность и вредоносность возбудителей корневых гнилей пшеницы в Самарской области / Е.А. Дёмина, А.И. Кинчаров // Защита и карантин растений. - 2010.
- № 11. - С. 23-24.
9. Кинчаров А.И. Оценка устойчивости сортов яровой пшеницы к основным возбудителям корневых гнилей на фоне искусственного заражения / А.И. Кинчаров, Е.А. Дёмина // Нива Поволжья, 2011. - №3. - С. 29-33.
10. Mokhtar H. Contribution in isolation and identification of some pathogenic fungi from wheat seeds, and evaluation of antagonistic capability of Trichoderma harzianum against those isolated fungi in vitro / H. Mokhtar and A. Dehimat // Agriculture and biology journal of North America. - 2013. - Vol. 4 (2). - P. 145-154.
PHYTOANALYSIS SEEDS IN THE BREEDING PROCESS OF WINTER WHEAT
M.N. Kincharova, candidate of agricultural sciences, leading researcher
A.I. Kincharov, candidate of agricultural sciences, leading researcher, director
M.R. Abdryaev, candidate of agricultural sciences, senior researcher, head of the laboratory
G.Y. Maslova, leading researcher, head of the laboratory
I.I. Sharapov, junior researcher
Volga Scientific Research Institute of Selection and Seed-Growing named after P.N. Konstantinov - Branch of the Federal State Budgetary Institution of Science Samara Federal Research Scientific Center of Russian Academy of Sciences (Russia, Kinel)
Abstract. Wheat seeds - a favorable environment for pathogenic microflora, causes a decrease in the viability of seeds and the release of various mycotoxins that significantly affect the growth and development of plants. The study of phytosanitary condition and sowing qualities of seeds of winter soft wheat of competitive grade was carried out in terms of initial growth and phytopathogenic load of seeds. As a result of researches the high degree of infection of seeds with causative agents of root rot is revealed. The studied samples were dominated by Fusariumsp up to 29%, Alternariasp up to 19%, Rhizoctoniasp up to 13%, seed mold up to 9% and bacterium up to 2%.
Keywords: phytoanalysis, winter wheat, varietal, germination, germination energy, diseases of seedlings, pathogen.
