CC BY
46УДК 580.006
ОСОБЕННОСТИ ЛАБОРАТОРНОЙ ВСХОЖЕСТИ СЕМЯН LOTUS CORNICULATUS L. ПРИ РАЗНЫХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМАХ
Конушкина Е.А., Корниевская Т.В.
Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия e-mail: kon.eli@yandex.ru, galtsovatw@yandex.ru
Аннотация. В статье приведены результаты экспериментов по определению влияния трех температурных режимов на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян Lotus corniculatus. Установлен спектр положительных температур от +8 до +15 °С, при котором возможно прорастание семян лядвенца. Температура +15 °С увеличивает лабораторную всхожесть до 79% и оказывает положительное влияние на дружность всходов, сокращая период прорастания семян в 2 раза в сравнении с температурой +8°С.
Ключевые слова: температура, Lotus corniculatus, лабораторная всхожесть, энергия прорастания, твердосемянность, латентный период
FEATURES OF LABORATORY GERMINATION OF LOTUS CORNICULATUS L.
SEEDS AT DIFFERENT TEMPERATURE CONDITIONS
Konushkina E.A., Kornievskaya T.W.
Altai State University, Barnaul, Russia e-mail: kon.eli@yandex.ru, galtsovatw@yandex.ru
Summary. The article presents the results of experiments to determine the influence of three temperature regimes on the germination energy and laboratory germination of Lotus corniculatus seeds. The spectrum of positive temperatures from +8 to +15 °C is established, at which the germination of L. corniculatus seeds is possible. Temperature +15 °C increases laboratory germination by up to 79% and has a positive effect on seedling vigor, reducing the germination period of seeds by 2 times compared to the temperature of +8°C.
Key words: temperature, Lotus corniculatus, laboratory germination, germination energy, hard-seeding, latent period
Обязательным условием развития сельского хозяйства и животноводства является обогащение существующего ассортимента кормовых трав новыми перспективными видами. Lotus corniculatus L. (лядвенец рогатый) - это хозяйственно-ценный вид, используемый в качестве нетрадиционной кормовой культуры [10].
Лядвенец обладает высокой экологической пластичностью: зимостойкостью, устойчивостью к затоплению и засухе, нетребовательностью к механическому и химическому составу почвы. Широкий диапазон нормы реакции вида в условиях неблагоприятного воздействия внешних факторов обеспечивают высокий адаптационный потенциал и устойчивость лядвенца. Лядвенец рогатый пригоден для освоения кислых, засоленных, бесструктурных щебенистых и песчаных земель, хорошо развивается на черноземных и суглинистых почвах, что позволяет использовать L. corniculatus в целях экологической реставрации почв, рекультивации деградированных и нарушенных агроландшафтов, а также для восстановления структуры травостоя деградированных пастбищ и малопродуктивных сенокосов [1-4].
Лядвенец рогатый сочетает важные эколого-биологические особенности, которые позволяют успешно использовать его в производстве кормов и рекультивации нарушенных сельскохозяйственных угодий. К числу наиболее ценных особенностей вида можно отнести: раннее цветение, длительный период вегетации, продолжающийся до осенних заморозков, 96
мягкостебельность, высокую степень облиственности и значительную фитомассу. Низкое содержание клетчатки, высокое содержание протеина, витаминов и минералов, отсутствие алколоидов в сене лядвенца, обеспечивают хорошую поедаемость всеми видами сельскохозяйственных животных [5].
Однако выращивание лядвенца осложняется твердостью семенной кожуры, сдерживающей прорастание [6]. Согласно классификации М.Г. Николаевой [7], семена лядвенца рогатого обладают экзогенным (физическим) типом покоя, вызванным водонепроницаемостью кожуры вследствие ее особого строения: наличия особо прочной кутикулы и сильно развитой палисадной эпидермы - вытянутых клеток, препятствующих поступлению воды внутрь семени. Состояние твердосемянности усиливается в процессе созревания семян или во время их сухого хранения после отделения с материнского растения.
В настоящее время нет достаточных сведений о биологии прорастания семян этого вида. Целью настоящего исследования стало изучение влияния разных температурных диапазонов на скорость прорастания семян L. corniculatus и их лабораторную всхожесть.
Материалы и методы
Исследование проведено на семенах лядвенца рогатого. Семена собраны со среднеге-неративных растений, выращиваемых на интродукционном участке в сухостепной зоне Ку-лундинской степи (Михайловский район, окрестности с. Полуямки), 2014 г. репродукции семян. Семена хранили в лабораторных условиях при комнатной температуре +20 (22) °С. Проведено определение влияния температуры на лабораторную всхожесть и энергию прорастания семян лядвенца рогатого. Для этого было заложено три лабораторных опыта по проращиванию семян при трех температурных режимах с использованием климатической камеры «Климат СМ 5/100-120 ТВО»: +8°С, +15°С и +25°С. Для каждого опыта отбирали 4 пробы по 50 шт. семян, предварительно семена подвергали 30-минутной скарификации концентрированной серной кислотой с последующим промыванием водой. Проведение скарификации семян лядвенца рогатого осуществляли по методике М.М. Ишмуратовой и К.Г. Ткаченко [8]. Семена проращивали в течение 14 дней. Энергию прорастания семян определяли на 7-е сутки, лабораторная всхожесть - на 14-е.
Обсуждение результатов
Семена лядвенца округлые или округло-почковидной формы, мелкие, размером 1,5 мм в диаметре, гладкие, голые, без всякого рода выростов, волосков и придатков, цвет варьирует в зависимости от степени созревания семени: не совсем зрелые семена имеют зеленую и зеленовато-коричневую окраску, зрелые - со временем темнеют. Семена матовые. Округлый семенной рубчик расположен на вогнутой брюшной части семени, семенной шов отсутствует.
Изученные нами семена успешно прорастали при широком диапазоне температур от +8 до 15°С. При температуре +8°С энергия прорастания и лабораторная всхожесть проращиваемых семян лядвенца рогатого составили 32% и 37% соответственно. Период прорастания семян растянут до 14 суток. Учитывая, что род Lotus является средиземноморским по происхождению [9] и относится к группе мезотермов - растений умеренно теплого климата с холодным периодом, не прерывающим вегетацию, можно судить о холодостойкости зародышей L. corniculatus, которые прорастают при низких положительных температурах. Средние значения всхожести семян при низких положительных температурах указывают на их способность прорастать ранней весной (табл.).
При температуре +15°С лабораторная всхожесть и энергия прорастания семян L. corniculatus были более чем в 2 раза выше, чем при +8°С - 79% и 78,5% и соответствовали опубликованным литературным данным (75-80%) [10]. Период прорастания семян при +15°С становится более сжатым, чем при +8°С, семена прорастали уже на 5-е сутки. Температура +15°С оказалась оптимальна для прорастания семян лядвенца рогатого, увеличивается скорость и дружность появления всходов, наблюдается повышение лабораторной всхожести семян.
Таблица
Влияние температуры на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян
Lotus corniculatus L.
Температура Энергия прорастания, % проросших семян Лабораторная всхожесть, % проросших семян
+8°С 32 ± 8,6 54 37 ± 7,3 40
+15°С 78,5 ± 3,3 8 79 ± 3,1 8
+25°С - -
Примечание: M - среднее арифметическое значение, m - ошибка среднего арифметического, Cv - коэффициент вариации, выраженный в %.
Температура +25°С негативно повлияла на прорастание семян лядвенца: семена не прорастали вовсе, испытывая сильную степень подверженности воздействия плесневыми грибами. При 25°С наблюдался усиленный рост патогенных плесневых грибов в чашках Петри, семена загнивали, не успев развиться в проростки. Это дает нам основание сделать вывод, что температура +25°С является неподходящей для проращивания семян L. corniculatus.
Таким образом, при проведении лабораторного эксперимента по определению влияния разных температурных режимов на лабораторную всхожесть и энергию прорастания семян Lotus corniculatus, нами установлена оптимальная температура для эффективного прорастания семян лядвенца рогатого +15°С. Такой температурный режим является лимитирующим фактором для многих плесневых грибов, но показатели лабораторной всхожести и энергии прорастания семян L. corniculatus остаются высокими.
Литература:
1. Escaray F. J. et al. Ecological and agronomic importance of the plant genus Lotus. Its application
in grassland sustainability and the amelioration of constrained and contaminated soils // Plant Science. 2012. Vol. 182. PP. 121-133.
2. Змеева О.Н., Коломиец Н.Э., Абрамец Н.Ю., Бондарчук Р.А. Lotus corniculatus L. - пер-
спективный вид рода Lotus L. // Химия растительного сырья. 2017. №4. С. 5-14.
3. Кшникаткина А.Н., Гущина В. А., Галиуллин А. А. Нетрадиционные кормовые культуры:
учебное пособие. Пенза: РИО ПГСХА, 2005. С. 41-44.
4. Корниевская Т.В., Силантьева М.М. Использование бобовых для экологической рекуль-
тивации степных деградированных пастбищ Кулунды // Вестник Ульяновской гос. сельскохозяйственной академии. 2020. №. 4. С. 33-40.
5. Растениеводство / под. ред. П.П. Вавилова. М: Агропромиздат, 1986. 512 с.
6. Конушкина Е. А. Лабораторная оценка качества семян Lotus corniculatus L. разных лет ре-
продукции // Труды молодых ученых Алтайского гос. ун-та. 2020. №. 17. С. 6-8.
7. Николаева М.Г., Разумова М.В., Гладкова В.Н.Справочник по проращиванию покоящихся
семян. Л.: Наука, 1985. 348 с.
8. Ишмуратова М.М., Ткаченко К.Г. Семена травянистых растений: особенности латентного
периода, использование в интродукции и размножении in vitro. Уфа: Гилем, 2009. 116 с.
9. Крамина Т.Е., Мещерский И.Г., Белоконь М.М., Шанцер И.А. Генетическая изменчивость ви-
дов секции Lotus рода Lotus (Leguminosae) в азиатской части России и на сопредельных территориях по данным ядерных микросателлитных маркеров и последовательностей TRNL-TRNF ХП ДНК // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. 2015. С. 341347.
10. Справочник по кормопроизводству / под ред. В. М. Косолапова. М.: Россельхозакадемия,
2014. 717 с.
