CC BY
76
Научно-технический бюллетень
Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур 2006, вып. 1 (134)
МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ
В. И. Хатнянский,
кандидат сельскохозяйственных наук В. Т. Пивень, доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. В. Волгин, кандидат сельскохозяйственных наук Л. Е. Пивень научный сотрудник
ВНИИ масличных культур
ВЛИЯНИЕ ТРАВМИРОВАНИЯ И ИНКРУСТИРОВАНИЯ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА НА ИХ ПОСЕВНЫЕ И УРОЖАЙНЫЕ СВОЙСТВА
УДК 633.854.78:631.531.1
Известно, что посев высококачественными семенами - основа урожая любой масличной культуры. При использовании некачественных семян снижается эффективность многих агротехнических приёмов и, как следствие, - урожайность. Снижение всхожести в полевых условиях многие исследователи объясняют различными причинами: глубиной заделки, сроком сева, крупностью семян, их травмированностью и т. д. Из общего числа фактов, снижающих всхожесть, на долю травмированных семян приходится до 30-40 %. Источникими травмирования семян являются экологические факторы и морфологические особенности растения, а также травмирование, связанное с физическими воздействиями на семена в процессе уборки. Например, травмирование семян мягкой пшеницы составляет 48-60 %, твердой - до 100, кукурузы - 95, гречихи - 12-35, проса - 22, подсолнечника - 10-30 % [9]. Высокий уровень травмирования семян обусловлен тем, что современные машины для их уборки и послеуборочной обработки не по всем параметрам отвечают своему целевому назначению. Уборка подсолнечника как семенного, так и товарного назначения проводится зерновыми комбайнами. Рабочие органы таких комбайнов рассчитаны для работы в жестком режиме, необходимом для уборки трудно обмолачиваемых культур, семена которых, как правило, значительно прочнее семянок подсолнечника [3]. Несмотря на снижение скорости вращения молотильного барабана до 9,5 м/с, травмирование остается достаточно высоким - 5-6 % и более. Выпускаемые семяочистительные машины и комплексы также в значительной степени травмируют семена подсолнечника и не всегда обеспечивают необходимое качество семян за один проход через технологическую линию.
На качество семян влияет и их биологическое состояние, выражаемое в степени созревания и его равномерности, а также погодно-климатические условия, от которых зависит влажность убираемых корзинок и семянок подсолнечника и их способность выдерживать травмирующее воздействие механических рабочих и транспортирующих органов сельскохозяйственных машин.
Многие исследователи (А. И. Апрод [1]; И. Г. Строна [8]; А. Н. Пугачев [7] и др.) по-разному классифицируют механические повреждения семян, используя различную терминологию и методы их количественного определения. Несмотря на исключительную важность этой проблемы для сельскохозяйственного производства подобных исследований проведено очень мало и они, главным образом, нацелены на изучение вопроса обеззараживания семян вне связи с их повреждениями. Нет пока и объективного метода оценки травмирования семян подсолнечника.
Травмированные семена в процессе хранения в большей степени повреждаются грибными, бактериальными и вирусными болезнями. А. А. Трисвятский [10] установил, что после непродолжительного хранения на поврежденных семенах количество бактерий было в 3,5 раза, а плесени в 52 раза больше, чем на целых. Инфекционное начало таких опасных патогенов, как белая и серая гнили, фузариоз, альтернариоз, бактериоз сохраняется в семенах подсолнечника, вызывая поражение вегетирующих растений этими патогенами до 40 %, независимо от запаса инфекции в почве [4].
Увеличение травмирования ведет к снижению лабораторной и полевой всхожести семян, причем, с повышением уровня травмирования полевая всхожесть снижается более интенсивно. Например, при лабораторной всхожести семян подсолнечника 90-
95 % разница между лабораторной и полевой всхожестью в среднем составляет 1217 %, а при лабораторной всхожести 70-75 %, она достигает 25-30 %. Наряду с этим, падает и урожайность. Так А. Н. Пугачев [7] отмечал, что наличие в посевном материале до 10 % поврежденных семян снижает урожай более чем на 1 ц/га.
Для ликвидации первичного инокулюма болезни в семенах в настоящее время применяется метод их инкрустирования с помощью различных пленкообразователей. При этом решается проблема не только уничтожения в семенном материале возбудителей болезней, но и обеспечения хорошего стартового ускорения и активного роста и развития растений в начальный период [6].
Целью работы являлось изучение различными методами типов и степени травмирования семян подсолнечника при их уборке и послеуборочной обработке, а также влияние травмирования и заблаговременного инкрустирования семян на их посевные и урожайные свойства.
Материал и методы. В лабораторных и полевых условиях 1999-2001 и 20032005 гг. объектами исследований служили семена и вегетирующие растения подсолнечника сортов Родник и Флагман и гибрида Кубанский 930.
Посевные качества семян определяли в лабораторных условиях в соответствии с требованиями действующих ГОСТов: зараженность семян болезнями - по методике И. А. Наумовой [5], микроповреждения - по методикам И. Г. Строна [8], И. И. Чалый [11] в нашей модификации.
Полевые опыты проводили на центральной экспериментальной базе ВНИИМК и ОСХ «Березанское». Использовали участки размножения и двухрядковые учетные делянки при схеме посева 70x35 см по одному растению в гнезде. Агротехника общепринятая для данной зоны. Уборку опытных делянок осуществляли комбайном Хёге 125 С, участки размножения - СК-5 "Нива" и Дон-1500, очистку семян - на установке Петкус-Гигант и комплексе ЗАВ-20.
Полученные цифровые данные обрабатывали методом дисперсионного и корреляционного анализов по Б. А. Доспехову [2].
Результаты и обсуждение. В настоящее время предложено несколько методов определения травмирования семян [8, 9]. С целью оптимизации процесса учета повреждения семянок подсолнечника нами был проведен сравнительный анализ четырех методов (табл. 1). Самым точным оказался визуальный просмотр через бинокуляр 10-кратного увеличения, среднее число травмированных семянок составило 11 %, на втором месте был визуальный просмотр после замачивания семянок в дистиллированной воде при температуре +25 °С в течение 5 часов - 7,8 %, практически не отличался от него третий метод визуального просмотра через лупу 2-кратного увеличения - 7,3 % и, уступая трем первым, на четвертом месте оказался метод визуального просмотра невооруженным глазом.
Таблица 1 - Сравнительная точность различных методов оценки травмирования семянок подсолнечника сорта Флагман, %
_ВНИИМК, 1999-2000 гг.
Целая Травма семянки Всего
Метод определения семянка апи-каль- ба-заль- про-доль- обру-шива- вмятины трав-миро-
ная ная ная ние вано
Контроль - визуальный просмотр через бинокуляр 10-кратного увеличения 89 1,1 1,3 6,1 1,3 1,2 11,0
Просмотр:
после намачивания семянок в
дистиллированной воде при температуре 25 °С, 5 часов 92,2 1,5 1,3 2,9 1,3 0,8 7,8
через лупу 2-кратного увеличения 92,7 1,6 1,0 2,6 1,1 1,0 7,3
невооружённым глазом 95,1 0,9 1,2 1,1 1,0 0,7 4,9
Учитывая то, что визуальный просмотр семянок подсолнечника через лупу 2-кратного увеличения незначительно снижает общий процент учтённых травмирован-28
ных семян по сравнению с бинокуляром 10-кратного увеличения и то, что время на осуществление одного анализа составляет 20-25 мин, что в 3 раза короче по сравнению с контролем, считаем целесообразным применение визуального просмотра через лупу 2-кратного увеличения.
В процессе изучения травмирования семянок важно знать не только общий процент повреждений, но и особенности травм. В связи с этим, нами были взяты семена основной культуры (ГОСТ 12037-81, ГОСТ Р 52325-2005) и на основе морфофизической оценки выделены следующие типы травм семянок подсолнечника: в апикальной и ба-зальной части, трещины продольные и поперечные, обрушивание семенной оболочки. Оценивая характер травм в результате двухлетних исследований нами была составлена классификация повреждений семянок подсолнечника (рисунок). При этом были учтены не только основные типы, но и степени травмирования семян.
Учитывая, что влажность является одним из важнейших факторов, обусловливающих механические повреждения семян при обмолоте, нами было изучено влияние этого параметра на травмированность и всхожесть семян подсолнечника при обмолоте вручную и комбайном Дон-1500. Из полученных цифровых данных следует, что уборка комбайном в значительной мере повышает долю травмированных семян, и как следствие снижает их всхожесть (табл. 2).
Таблица 2 - Влияние влажности и способов уборки на качество семян подсолнечника
ВНИИМК, 1999 - 2001 гг.
Гибрид Кубанский 930 Сорт Флагман
Влажность травмирован- всхо- травмирован- всхо-
семянок, Способ обмолота ных жесть, ных жесть,
% семянок, % семянок, %
% %
Контроль - вручную 0,6 86 0,7 95
18-20 Механизированный 1,7 78 2,0 91
± к контролю + 1,1 - 8 + 1,3 - 4
Контроль - вручную 1,0 86 0,8 95
13-15 Механизированный 2,5 76 3,7 81
± к контролю + 1,5 - 10 + 2,9 - 14
Контроль - вручную 1,0 85 1,2 98
8-9 Механизированный 3,8 76 5,3 82
± к контролю + 2,8 - 9 + 4,1 - 16
Контроль - вручную 1,0 88 1,5 96
6 Механизированный 4,2 82 6,0 88
± к контролю + 3,2 - 6 + 4,5 - 8
НСР05 1,0 8 1,0 7
При обмолоте корзинок подсолнечника комбайном в результате ударных воздействий механизмов, травмируются как влажные, так и сухие семена, причем, со снижением влажности возрастает доля травмированных семян. Сухие семена от сильного удара дробятся, образуются трещины и срывы плодовой оболочки, что часто сопровождается повреждением зародыша, влажные семена, в основном, незначительно деформируются без существенного повреждения зародыша.
При использовании тщательно отрегулированных комбайнов Дон-1500 и СК-5 «Нива», при уборочной влажности 6 %, на долю травмированных приходится 5,0-6,5 % семян подсолнечника. Очистка семян на комплексе ЗАВ-20 увеличивает их пропорцию до 13 % (табл. 3). Некоторое снижение травмирования наблюдалось при очистке семян на установке Петкус-Гигант, что, по-видимому, обусловлено поступлением поврежденных семян в отход. Из сформированных к посеву партий семян подсолнечника наибольший процент травм наблюдался в базальной части (1,8-3,7), вдоль длинной оси семени (2,53,5) и в апикальной части (0,9-3,3).
Выделенные типы травм семян подсолнечника отрицательно повлияли на показатели всхожести как в лабораторных, так и в полевых условиях (табл. 4).
Наиболее значительное снижение этих показателей отмечено при росте степени травмирования у обрушенных семян и при травмах в базальной части вдоль и длиной оси семени.
Наибольшее отрицательное влияние изучаемых типов и степени травмирования семян подсолнечника на величину показателей урожайности и сбора масла, также отмечено при травмах в базальной, продольной частях и обрушивании плодовой оболочки. По сравнению с контролем снижение составило по урожайности 0,63; 0,63 и 0,82 т/га и сбору масла 0,31; 0,34 и 0,45 т/га соответственно.
Таблица 3 - Влияние способа уборки и послеуборочной обработки на повреждение семян подсолнечника сорта Флагман
_ВНИИМК, 1999-2001 гг.
Способ уборки и послеуборочной обработки Травмировано семян, %
всего по типам травм
апикальная базаль-ная вдоль длинной оси поперечные трещины вмятины обрушивание плодовой оболочки
Ручной (контроль) 1,5 0,3 0 0,5 0 0,7 0
Комбайн ДОН-1500 6,5 2,5 1,5 0,8 0 0,5 1,2
± к контролю +5,0 +2,2 + 1,5 +0,3 0 -0,2 +1,2
Комбайн СК-5 «Нива» 8,0 3,7 0,5 0,5 1,0 0,5 1,8
± к контролю +6,5 +3,4 +0,5 0 + 1,0 -0,2 + 1,8
Очистка семян на комплексе ЗАВ-20 14,5 3,3 3,7 3,5 0,2 1,8 2,0
± к контролю + 13,0 +3,0 +3,7 +3,0 +0,2 + 1,1 +2,0
Очистка семян на установке Петкус-Гигант 5,7 0,9 1,8 2,5 0 0 0,5
± к контролю +4,2 +0,6 + 1,8 +2,0 0 -0,7 +0,5
НСР05 1,2
Таблица 4 - Влияние различных типов и степени травмирования на посевные качества и продуктивность семян подсолнечника сорта Флагман*
ВНИ
ИМК, 2003-2005 гг.
Тип и степень травми- Всхожесть Урожайность Сбор масла
рования семян в лабораторная полевая семян
± к ± к ± к ± к
% контролю % контролю т/га контролю т/га контролю
Контроль ** 89 68 3,25 1,62
Апикальной, < 15% 83 - 6 62 - 6 2,82 - 0,43 1,38 - 0,24
Апикальной, 15-30 % 73 - 16 55 - 13 2,92 - 0,33 1,43 - 0,19
Х ср. апикальной 78 - 11 58 - 10 2,87 - 038 1,40 - 0,22
Базальной, < 15 % 84 - 5 55 - 13 2,95 - 0,30 1,43 - 0,19
Базальной, 15-30 % 76 - 13 53 - 15 2,62 - 0,63 1,31 - 0,31
Х ср. базальной 80 - 9 54 - 14 2,78 - 0,47 1,37 - 0,25
Продольной, < 15 % 80 - 9 57 - 11 2,94 - 0,31 1,42 - 0,20
Продольной, 15-30 % 81 - 8 50 - 18 2,62 - 0,63 1,28 - 0,34
Х ср. продольной 80 -9 53 - 15 2,78 - 0,47 1,35 - 0,27
Обрушивание, 30-50 % 78 - 11 55 - 13 2,80 - 0,45 1,23 - 0,39
Обрушивание, > 50 % 74 - 15 52 - 16 2,43 - 0,82 1,17 - 0,45
Х ср. обрушивание 76 - 13 53 - 15 2,61 - 0,64 1,20 - 0,42
Х ср. всех образцов 79 -10 54 - 14 2,76 - 0,49 1,33 - 0,29
НСР05 6,5 9,1 0,22 0,12
НСР05 типов травм 3,0 4,2 0,10 0,06
НСР05 степени травм 1,5 2,1 0,05 0,03
* - по сорту Родник получены аналогичные результаты, поэтому в табл.4 и последующих приводятся данные по сорту Флагман.
** - визуально не травмированные семена.
Травмированность семян приводит не только к ослабленному росту зародыша и потреблению питательных веществ, но и к проникновению внутрь таких семян микроор-30
ганизмов, которые быстро размножаются, истощая запасы питательных веществ, а некоторые из них вызывают болезни.
В наших исследованиях было установлено, что травмированные семена в большей степени отличались наличием инфекционного начала по сравнению с визуально нетравмированными (табл. 5). Так при травмах в базальной части семени подсолнечника наличие таких патогенов, как Fusarium превышает контроль на 4,3 %, Alternaría -5,4 %, Bacteria - 1,5 %, Mucorales - 10,0 %, Peniclliium - 0,9 %, при обрушивании соответственно на 0,9; 11,4; 3,0; 7,5; 3,0 % и т.д.
Проникновение микроорганизмов внутрь семян вызывает снижение их посевных качеств и урожайных свойств. Так исследования, проведенные в 2003-2005 гг., позволили установить наличие отрицательных корреляционных связей между присутствием в семенах таких патогенов, как альтернариоз, фузариоз, ризопус, бактериоз и их посевными и урожайными свойствами. Достоверно высокая на 5 %-ном уровне значимости отрицательная связь установлена между уровнем наличия альтернариоза, фузариоза и показателями энергии прорастания и лабораторной всхожести семян (коэффициент корреляции варьировал от -0,372 до -0,544), а также между уровнем наличия альтернарио-за, фузариоза и ризопуса и показателями урожайности подсолнечника (коэффициент корреляции варьировал от -0,351 до -0,482).
Инкрустирование семян биологически активными композиционными составами, представляющими собой баковую смесь лучших отечественных и зарубежных протравителей, имунобиостимуляторов, росторегуляторов, биологически активных веществ и микроэлементов, разрешенных для применения на подсолнечнике, обеспечивают защиту семян (табл. 5) и всходов (табл. 6) от патогенной микрофлоры. Наличие Fusarium на семенах снижается почти в 2 раза, Alternaria - в 4 раза, Bacteria - в 2 раза, Mucorales - в 26 раз и Peniciiiium - в 3 раза.
Таблица 5 - Влияние инкрустирования на наличие семенной инфекции у травмированных семян подсолнечника, сорта Флагман
ВНИИМК, 2003-2005 гг.
Травма семени в части: Fusarium Alternaria Bacteria Mucorales Penicillium
инкр. ± от н/инк. инкр. ± от н/инк. инкр. ± от н/инк. инкр. ± от н/инк. инкр. ± от н/инк.
Апикальной 3,4 - 0,2 5,1 - 19,8 1,7 + 0,2 0,3 - 6,4 0 0
Базальной 2,0 - 5,3 5,6 - 20,1 1,3 - 1,1 0 - 10,0 0 - 0,9
Продольной 2,0 - 1,6 6,6 - 12,0 3,3 - 0,6 0,3 - 6,60 0 - 5,1
Обрушенные 2,6 - 1,3 3,0 - 5,9 0 - 3,9 0,7 - 6,8 0 - 3,0
Контроль* 2,1 - 0,9 3,0 - 17,3 0 - 0,9 0 0 0 0
Х ср. всех образцов 2,5 2,1 5,1 14,4 1,6 1,3 0,3 7,5 3,0
Контроль*- визуально не травмированные семена
У заблаговременно икрустированных семян средние показатели лабораторной и полевой всхожести оказались соответственно на 4 и 8 % выше по сравнению с неикру-стированными аналогами.
Таблица 6 - Влияние инкрустирования на посевные и урожайные свойства травмированных семян подсолнечника сорт Флагман
ВНИИМК, 2003-
Тип и степень травмиро- Всхожесть Урожайность Сбор масла
вания семян в лабораторная полевая семян
± к ± к ± к ± к
% контролю % контролю т/га контролю т/га контролю
Апикальной, < 15% 86 + 3 61 - 1 3,00 + 0,18 1,47 + 0,09
Апикальной, 15-30 % 82 + 9 66 +11 2,99 + 0,07 1,50 +0,07
Х ср.апикальной 84 + 6 63 + 5 3,00 + 0,13 1,48 +0,08
Базальной, < 15 % 86 + 2 69 + 14 3,09 + 0,14 1,50 + 0,07
Базальной, 15-30 % 82 + 6 59 + 6 3,03 + 0,41 1,50 + 0,19
Х ср. базальной 84 + 4 64 + 10 3,06 + 0,28 1,50 + 0,13
Продольной, < 15 % 83 + 3 68 + 11 3,12 + 0,18 1,54 + 0,12
Продольной, 15-30 % 82 + 1 55 +5 3,08 + 0,42 1,50 + 0,22
Х ср. продольной 82 +2 61 + 8 3,23 + 0,30 1,52 + 0,17
Обрушивание, 30-50 % 87 +9 64 + 9 2,70 + 0,43 1,60 + 0,37
Обрушивание, > 50 % 81 + 7 60 + 8 2,96 + 0,27 1,29 + 0,12
Х ср. обрушивание 84 +8 62 + 9 3,02 + 0,35 1,44 + 0,24
Х ср. всех образцов 84 + 4 62 + 8 + 0,26 1,48 + 0,15
НСР05 6,5 9,1 0,22 0,12
НСР05 типов травм 3,0 4,2 0,10 0,06
НСР05 степени травм 1,5 2,1 0,05 0,03
Инкрустирование травмированных семян подсолнечника способствовало существенному повышению урожайности и сбора масла по сравнению с неикрустированными, наиболее высокие отклонения отмечались при травмировании в продольной части и обрушивании семенной оболочки - в среднем на 0,30 и 0,35 т/га; 0,17 и 0,24 т/га соответственно.
Выводы. 1. При сравнении существующих методов оценки травмирования семян подсолнечника наиболее приемлемым с точки зрения сокращения затрат труда и точности проведения анализа оказался метод просмотра через лупу 2-кратного увеличения.
2. Наименьшее процентное количество травмированных семян подсолнечника во время уборки подсолнечника отмечено при влажности семян 18-20 %.
3. При уборке подсолнечника зерноуборочными комбайнами Дон-1500 и СК-5 «Нива» количество травмированных семян основной культуры достигает 7 %, послеуборочная обработка семян на комплексе ЗАВ-20 ещё на 6-7 % увеличивает этот показатель.
4. Наиболее опасными для семян подсолнечника являются травмы в базальной и продольной его частях и обрушивание плодовой оболочки, они снижают урожайность соответственно на 0,6; 0,6 и 0,8 т/га.
5. Установлена достоверная отрицательная корреляционная зависимость между уровнем наличия альтернариоза, фузариоза и показателями энергии прорастания и лабораторной всхожести семян, а также между уровнем наличия альтернариоза, фузариоза, ризопуса и урожайными свойствами семян подсолнечника.
6. Инкрустирование биологически активными композиционными составами позволят снизить отрицательное влияние микроорганизмов на посевные и урожайные свойства семян подсолнечника: при обрушивании плодовой оболочки по полевой всхожести на 9 %, урожайности на 0,35 т/га; при продольных травмах - на 8 % и 0,3 т/га; при травмах в базальной части - на 10 % и 0,28 т/га соответственно.
Литература
1. Апрод А. И. Влияние трещиноватости на всхожесть семян риса // Краткие итоги научно-исследовательской работы за 1958 г. Кубанская рисовая опытная станция МСХ РСФСР. - 1961. - С. 112-115.
2. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1979. - 451 с.
3. Ефимкин Н. В. Изучение процесса травмирования семян при уборке подсолнечника // Науч.-техн. бюл. Всесоюзного НИИ маслич. культ. - Краснодар, 1985. - Вып. I (88). - С. 23-25.
4. Маслиенко Л. В., Лавриченко О. А. Биологический метод борьбы с основными патогенами подсолнечника // Науч.-техн. бюл. Всероссийского НИИ маслич. культ. -Краснодар, 1996. - Вып. 117. - С. 118-122.
5. Наумова Н. А. Анализ семян на грибную и бактериальную инфекцию. - Л.: Колос, 1970. - 205 с.
6. Пивень В. Т Защита подсолнечника // Науч.-технич. бюл. Всероссийского НИИ маслич. культ. - Краснодар, 1996. - Вып. 117. - С. 123-126.
7. Пугачев А. Н. Повреждение зерна машинами. - М.: Колос, 1976. - 318 с.
8. Строна И. Г. Общее семеноведение полевых культур. - М.: Колос, 1966. -
463 с.
9. Тарасенко А. П. Снижение травмирования семян при уборке и послеуборочной обработке. - Воронеж, 2003. - 331 с.
10. Трисвятский Л. А. Состояние покровных тканей зерна // Хранение зерна. -М.: Колос, 1975. - С. 138-141.
11. Чалый И. И. Влияние на качество семян сои механических повреждений и методы их определения // Бюл. науч.-технич. информ. по маслич. культ. - Краснодар, 1975. - Вып. 4 - С. 45-49.
