Рентгеноскопия семян мелкоплодной ремонтантной земляники Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

various additives on the concentration of stability of corn silage // J. Dairy Sci. 2012. mycotoxins, silage fermentation, and aerobic Vol. 95. 1428-1436.

REFERENCES

1. Diaz D. Mikotoksiny i mikotoksikozy [Mycotoxins and Mycotoxicoses]. Moscow: Pechatnyi gorod. 2006. 382. (In Russian)

2. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta [Methodology of field experiment]. Moscow: Agropromizdat. 1985. 351. (In Russian)

3. Kononenko G.P., Burkin A.A. O kontaminatsii mikotoksinami senazha i silosa v zhivotnovodcheskikh khozyaistvakh [Mycotoxin contaminations in commercially used haylage and silage]. Sel'skokhozyaistvennaya biologiya. 2014. Vol. 49. No. 6. 116-122. (In Russian)

4. Kryukov V.S. Otsenka urovnya kontaminatsii kormov mikotoksinami i effektivnosti adsorbentov [Assessment of the level of mycotoxin contamination of feeds and efficacy of adsorbents]. Problemy biologiiproduktivnykh zhivotnykh. 2014. No. 3. 37-50 (In Russian)

5. Lakin G.F. Biometriya [Biometry] . Moscow: Vysshaya shkola. 1990. 352. (In Russian)

6. Petukhova E.A., Bessarabova R.F., Khaleneva L.D., Antonova O.A. Zootekhnicheskii analiz kormov [Zootechnical analysis of feed]. Moscow: Kolos. 1981. 256. (In Russian)

7. Pobednov Yu.A., Kosolapov V.M., Bondarev V.A., Akhlamov Yu.D. i dr. Silosovanie i

senazhirovanie kormov: Rekomendatsii [Silage and haylage making: Recommendations]. Moscow: RGAU-MSKhA Publ. 2012. 22. (In Russian)

8. Shpaar D. Kormovye kul'tury [Feed crops]. Moscow: ID OOO "DLV AGRODELO". 2009. 784 (In Russian)

9. Buxton D. R., Muck R. E., Harrison J. H., (Editors). Silage Science and Technology. Agron. Monogr. 42. Madison, WI: ASA, CSSA, SSSA. 2003. 927. doi:10.2134/agronmonogr42.frontmatter

10. Cheli F., Campagnoli A., Dell'Orto V. Fungal populations and mycotoxins in silages: From occurrence to analysis // Animal Feed Science and Technology. 2013. Vol. 183. Issues 1-2. 1-16.

11. Muck E. Recent advances in silage microbiology // Agricultural and Food Sci. 2013. vol. 22. 3-15.

12. Teller R.S., Schmidt R.J., Whitlow L.W., Kung Jr. Effect of physical damage to ears of corn before harvest and treatment with various additives on the concentration of mycotoxins, silage fermentation, and aerobic stability of corn silage // J. Dairy Sci. 2012. Vol. 95. 1428-1436.

УДК 634.1:539.261:581.48 Б01 10.24411/0131-5226-2019-10192

РЕНТГЕНОСКОПИЯ СЕМЯН МЕЛКОПЛОДНОЙ РЕМОНТАНТНОЙ ЗЕМЛЯНИКИ

Е.П. Безух1, канд. с.-х. наук; Н.Н. Потрахов2, д-р техн. наук

1 Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал.

_ИАЭП. 19 Вып. 3(100)_

2Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И.Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия

В статье рассматриваются вопросы изучения жизнеспособности семян ремонтантной земляники при помощи мягколучевой микрофокусной рентгенографии. Рентгенография ремонтантной земляники проводилась впервые и позволила выявить скрытые внутренние дефекты семян. После обработки рентгенографических снимков были сделаны следующие выводы. Во-первых, на

семенах всех сортов обнаружены скрытые дефекты, по которым семена подразделили на четыре категории: 1 - загнившие семена; 2 - невыполненные семена; 3 - семена с отслоившейся оболочкой; 4 - полноценные семена. Во-вторых, семена сорта Александрия характеризовались тем, что у них обнаружено наибольшее количество загнивших семян - 10,2%, затем следовали семена с отслоившейся оболочкой - 8,2% и замыкали тройку невыполненные семена - 4,1%. Таким образом, дефектные семена по этому сорту составили 22,5%, а полноценные семена, соответственно, 77,5%. У сорта Барон Солемахер количество загнивших семян и семян с отслоившейся оболочкой было одинаковым - по 6,1%, а невыполненных семян было 4,1%. Всего полноценных семян по этому сорту насчитывалось 83,7% и, соответственно, дефектных семян 16,3%. Семена сорта Золушка имели наибольший дефект по отслоению оболочки - 8,2%, затем следовали невыполненные семена - 6,1% и наименьшее количество было загнивших семян - 4,1%. Дефектных семян насчитывалось 18,4%, а полноценных 81,6%. Что касается сорта Руяна, то из дефектов семян преобладало отслоение оболочки - 6,1%. Загнившие семена и невыполненные семена были представлены на одном уровне -по 4,1%. Таким образом, полноценных семян по этому сорту выявили наибольшее количество 85,7%, а дефектных, соответственно, наименьшее - 14,3%. По итогам исследования можно сделать следующие выводы: рентгенографию семян мелкоплодной ремонтантной земляники можно использовать для выявления их скрытых дефектов; рентгенография не разрушает семена и предоставляет возможность их дальнейшего использования в селекционной работе; рентгенография обладает исключительной оперативностью и быстротой проведения; рентгенография особенно эффективна при селекционной работе с небольшим количеством семян.

Ключевые слова: семена; дефект; ремонтантная земляника; рентгеноскопия

Для цитирования: Безух Е.П., Потрахов Н.Н. Рентгеноскопия семян мелкоплодной ремонтантной земляники // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 3(100). С 107-113

MICRO-FOCUS RADIOGRAPHY OF SEEDS OF EVERBEARING SMALL-FRUITED

STRAWBERRIES

1 о

E.P. Bezukh , Cand. Sc. (Agriculture); N.N. Potrakhov , DSc (Engineering)

Institute for Engineering and Environment Problems in Agricultural Production IEEP - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia

Saint Petersburg Electrotechnical University "LETI", Saint Petersburg, Russia

The article discusses the study of the everbearing strawberry seeds viability by the microfocus radiography. This method was applied on the long carrying strawberries for the first time and made it possible to reveal the hidden internal defects of seeds. The processing of x-ray images allowed making the following conclusions. Firstly, the hidden defects were found on the seeds of all varieties. Accordingly, the seeds were divided into four groups: 1 - rotten seeds; 2 - the seeds with underdeveloped endosperm; 3 - the seeds with the seed coat detached from endosperm; 4 - the healthy seeds. Secondly, the seeds of different

Технологии и технические средства механизированного производства продукции _растениеводства и животноводства_

everbearing strawberry varieties were counted by the revealed defects. The seeds of Alexandria variety featured the highest number of rotten seeds - 10.2%, 8.2% of the seeds with the seed coat detached from endosperm and 4.1% of the seeds with underdeveloped endosperm. Thus, there were 22.5% defective seeds in this variety, and 77.5% healthy seeds. Baron von Solemacher variety had the equal number of rotten seeds and the seeds with the seed coat detached from endosperm - 6.1%, the seeds with underdeveloped endosperm were 4.1%. In total, there were 83.7% of healthy seeds in this variety, and 16.3%, respectively, of the defective ones. Zolushka strawberry variety had the biggest number of the seeds with the seed coat detached from endosperm - 8.2%, 6.1% of the seeds with underdeveloped endosperm and the smallest amount of rotten seeds - 4.1%. Defective seeds accounted for 18.4%, and the healthy seeds - for 81.6%. In the Ruiana (fragaria ananssa) variety, the seed coat detachment from the endosperm was dominating - 6.1% of seeds; the rotten seeds and the seeds with underdeveloped endosperm were found at the same level of 4.1%. Thus, this variety had the biggest number of healthy seeds (85.7%), and respectively, the smallest number of defective seeds - 14.3%. The study outcomes allowed to make the following conclusions: microfocus X-ray diffraction of the seeds of everbearing small-fruited strawberries allows identifying their hidden defects; the seeds are fully preserved for further work. Microfocus X-ray diffraction of raspberry seeds has advantages in terms of execution speed and great informative value. The method is especially effective in screening a small number of seeds in the berry crop breeding.

Keywords: seeds; defect; everbearing strawberry; micro-focus radiography

For citation: Bezukh E.P., Potrakhov N.N. Micro-focus radiography of seeds of everbearing small-fruited strawberries. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019. 3(100): 107-113 (In Russian)

Введение

Земляника культура, которую мы видим практически на каждом садовом участке. Мелкоплодная ремонтантная земляника, несмотря на небольшой размер ягод, привлекает к себе внимание, прежде всего ароматом ягод и большей продуктивностью растений по сравнению с крупноплодными видами. Такое понятие как ремонтантность подразумевает способность растений давать урожай несколько раз в год. Ремонтантные сорта земляники закладывают цветочные почки всю свою вегетацию. Главный недостаток такой земляники это частое обновление посадок, вызванное очень быстрым старением растений. Растения, выращенные из семян, считаются более здоровыми. Семена для размножения отбирают от здоровых сортовых ягод. Однако не все полученные семена являются здоровыми. В них присутствуют скрытые глазу дефекты. Эти дефекты обнаруживаются различными способами

визуально, химически, морфометрически. Но все эти способы носят разрушительный для семян характер. Однако в последние годы появился новый метод обнаружения скрытых дефектов семян различных культур, который не носит разрушительного характера для их дальнейшей жизнедеятельности. Это мягколучевая микрофокусная рентгенография [1, 2, 3, 4, 5]. Материалы и методы

Вся опытная работа была сделана в 2016-2019 гг. в Санкт-Петербургском электротехническом университете (ФГАОУ ВО СПБГЭТУ «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина). Семена ремонтантной земляники были приобретены в розничной торговле Санкт-Петербурга. Аналитическая работа по результатам рентгенографии семян ремонтантной земляники была проведена в Институте агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного

производства (ИАЭП - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ). В опытах были

задействованы следующие сорта ремонтантной земляники Александрия, Барон Солемахер, Золушка и Руяна.

Руяна. Безусая земляника. Дает компактные кусты. Обладает изысканным вкусом ягод и ароматом. Ягоды расположены над землей. Окрас ягод ярко -красный. Вес 5-7 грамм. Ягоды транспортабельны. Сорт ранний. Растения обладают устойчивостью к заболеваниям и вредителям. Плодоносит четыре года. Зимостойкий.

Барон Солемахер. Безусая

ремонтантная земляника. Дает небольшие полураскидистые кусты. Ягоды

насыщенного алого цвета с умеренной сахаристостью, ароматные. Ягоды расположены ниже листьев. Вес ягод не более 5 грамм. Растение не боится тени. Плодоносит 3-4 года. Сорт устойчив к заболеваниям. Зимостойкий.

Александрия. Сорт не образует усов. Дает компактные кусты. Ягоды ярко красные не превышают 8 грамм, сладкие. Очень урожайный. Не поражается вредителями и болезнями. Зимостойкий.

Золушка. Поздний относительно крупноплодный сорт. Дает высокие кусты. Ягоды крупные до 20 грамм, десертного вкуса. Ягоды расположены на уровне листьев, транспортабельны. Имеет длительный период плодоношения. Сорт устойчив к грибным заболеваниям. Зимостойкий.

Все опыты закладывали в трехкратной повторности. Семена были расклеенные на специальные карточки по 49 шт. Обработка результатов эксперимента проводилась методом дисперсионного анализа.

Цель данного исследования выявить возможность использования рентгеноскопии для определения качественных показателей семян мелкоплодной ремонтантной земляники при ее селекции. Результаты и обсуждение

В результате опыта получены рентгенографические снимки семян ремонтантной земляники (рис. 1).

1 #

4

Г Ц %

а

■ IJIAOT

■ шш щ

| 7TJJ

Ц|

б

fc Ш4Ш, w 1

тЪ я Л i Sp — - ^^H

в

г

Рис. 1. Рентгеновские снимки семян четырех сортов ремонтантной земляники: а - Александрия; б - Руяна; в - Золушка; г - Барон Солемахер

Исходя из обработки рентгенографических снимков, нами сделаны следующие выводы. Во-первых, на семенах всех сортов обнаружены скрытые дефекты. Дефекты мы подразделили на четыре категории: 1 - загнившие семена; 2 -невыполненные семена; 3 - семена с отслоившейся оболочкой; 4 - полноценные семена. Теперь по сортам. Семена сорта Александрия характеризовались тем, что у них обнаружено наибольшее количество загнивших семян 10,2%, затем следовали

семена с отслоившейся оболочкой 8,2% и замыкали тройку дефектов невыполненные семена 4,1%. Таким образом, дефектных семян по этому сорту насчитывалось 22,5%, а полноценных соответственно 77,5%. У сорта Барон Солемахер количество загнивших семян и семян с отслоившейся оболочкой было одинаковым по 6,1%, а невыполненных семян 4,1%. Всего полноценных семян по этому сорту насчитывалось 83,7% и соответственно дефектных 16,3%. Семена сорта Золушка имели наибольший дефект по отслоению оболочки 8,2%, затем следовали невыполненные семена, 6,1% и наименьшее количество было загнивших семян 4,1%. Дефектных семян насчитывалось 18,4%, а полноценных 81,6%. Что касается сорта Руяна то из дефектов семян преобладало отслоение оболочки 6,1%. Загнившие семена и невыполненные были представлены на одном уровне по 4,1%. Таким образом, полноценных семян по этому сорту выявили наибольшее количество 85,7%, а дефектных соответственно наименьшее 14,3%. Полученные результаты микрофокусной рентгенографии были снесены в табл. 1.

Таблица 1

Дефекты семян ремонтантной земляники определенные при помощи микрофокусной

рентгенографии, 2019 г.

Сорт Загнившие Невыполненные Семена с Полноценные НСР05

семена семена отслоившейся семена

оболочкой

шт. % шт. % шт. % шт. %

Александрия 5 10,2 2 4,1 4 8,2 38 77,5 1,85

Барон 3 6,1 2 4,1 3 6,1 41 83,7 1,62

Соленмахер

Золушка 2 4,1 3 6,1 4 8,2 40 81,6 1,74

Руяна 2 4,1 2 4,1 3 6,1 42 85,7 1,55

НСР05 2,05 - 2,01 - 2,07 - 2,00 - -

По качественным характеристикам семена ремонтантной мелкоплодной земляники распределились в следующем

порядке по возрастанию Александрия, Золушка, Барон Солемахер и Руяна.

Для контроля достоверности

полученных данных сделанной

рентгеноскопии семян было проведено их лабораторное проращивание по ГОСТ 1203884. Результаты лабораторного проращивания семян совпали с результатами микрофокусной рентгенографии.

Следовательно ее можно с успехом применять в селекции для определения жизнеспособности семян мелкоплодной ремонтантной земляники.

Выводы

1. Рентгенографию семян мелкоплодной ремонтантной земляники можно использовать для выявления их скрытых дефектов.

2. Рентгенография не разрушает семена и предоставляет возможность для их дальнейшего использования в селекционной работе.

3. Рентгенография обладает исключительной оперативностью и быстротой проведения.

4. Рентгенография особенно эффективна при селекционной работе с небольшим количеством семян.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Архипов М.В., Гусакова Л.П., Алферова Д.В. Рентгенография растений при решении задач семеноведения и семеноводства. // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета, 2011. № 22. С. 336-341.

2. Безух Е.П., Потрахов Н.Н. Микрофокусная рентгенография в селекции и питомниководстве плодовых культур// Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2017. № 67. С. 2226.

3. Безух Е.П. Опыт применения рентгена в селекции малины // Технологии и

технические средства механизации производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 4(97). С. 184-190.

4. Безух Е.П. Использование мягколучевой рентгенографии для оценки качества семян земляники // Технологии и технические средства механизации производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 1(98). С. 124-133.

5. Рентгенографический анализ качества семян овощных культур: метод. указания/ отв. сост. к. с.-х. н. Ф.Б. Мусаев. СПб.: Изд-во СПБГЭТУ «ЛЭТИ», 2015. 42 с.

REFERENCES

1. Arkhipov M.V., Gusakova L.P., Alferova D.V. Rentgenografiya rasteniy pri reshenii zadach semenovedeniya i semenovodstva [Plant radiography in solving the problems of seed studies and seed breeding]. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2011. No 22: 336-341 (In Russian)

2. Bezukh E.P., Potrakhov N.N. Mikrofokusnaya rentgenografiya v selekcii i pitomnikovodstve plodovyh kul'tur [Microfocus X-ray diffraction in breeding and growing the

planting material of fruit crops in fruit nurseries]. Trudy Kubanskogo

gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2017. N 67: 18-22. (In Russian) 3. Bezukh E.P. Opyt primeneniya rentgena v selektsii maliny [Experience with x-ray application in raspberry breeding]. Tekhnologii i tekhnicheskiye sredstva mekhanizatsii proizvodstva produktsii rasteniyevodstva i zhivotnovodstva. 2018. No. 4 (97). 184-190. (In Russian)

4. Bezukh E.P. Ispol'zovaniye myagkoluchevoy rentgenografii dlya otsenki kachestva semyan zemlyaniki [Application of soft X-rays for strawberry seed quality assessment]. Tekhnologii i tekhnicheskiye sredstva mekhanizatsii proizvodstva produktsii rasteniyevodstva i zhivotnovodstva. 2019. No. 1(98). S. 124-133. (In Russian)

5. Rentgenograficheskij analiz kachestva semyan ovoshchnyh kul'tur: metod. Ukazaniya [X-ray analysis of vegetable seeds quality: methodical guidelines. (Acquisitions editor F.B. Musaev). Saint Petersburg: SPBGETU "LETI" Publ. 2015: 42. (In Russian)