CC BY
30
ISSN 2412-608X. Масличные культуры. Вып. 3 (179), 2019
УДК 632.3:632.4:632.92
DOI: 10.25230/2412-608Х-2019-3-179-119-123
Влияние внутренней инфекции на всхожесть и масличность семян масличных культур семейства капустные
О.А. Сердюк,
кандидат сельскохозяйственных наук
В.С. Трубина,
научный сотрудник
JI.A. Горлова,
кандидат биологических наук
ФГБНУ ФНЦ вниимк
Россия, 350038, г. Краснодар, ул. им. Филатова, д. 17 Тел: 8-918-477-66-02 E-mail: oserduk@mail.ru
Для цитирования: Сердюк О.А., Трубина В.С., Горлова Л.А. Влияние внутренней инфекции на всхожесть и масличность семян масличных культур семейства капустные // Масличные культуры.-2019.-Вып. 3 (179).-С. 119-123.
Ключевые слова: внутренняя инфекция семян, масличные культуры семейства капустные, масличность, всхожесть, Alternaría Nees., Fusarium Link., Aspergíllus Link., Penicillium Link., Mucor Fresen., бактерии.
Целью исследования являлось определение влияния внутренней инфекции семян масличных культур семейства капустные на всхожесть и масличность семян в современных условиях. Исследования проводили в 2014-2018 гг. в ФГБНУ ВНИИМК в лабораторных условиях. Объектом изучения служили семена сортов озимых и яровых рапса, сурепицы, горчицы сарептской и рыжика, яровых горчицы белой и черной, а также патогены, вызывающие их болезни. Внутреннюю инфекцию семян определяли по ГОСТ 12044-93. Установлено, что внутренняя инфекция вызвана грибами родов Alternaría Nees. (1,5-18,0 % у рыжика озимого и 1,5-2,0 % у ярового), Fusarium Link. (0,6-2,8 %, за исключением рыжика озимого и ярового), Aspergillus Link., Penicillium Link., Mu-cor Fresen. (0,3-0,6 %, за исключением рыжика ярового и горчицы черной), а также бактериями в семенах рапса озимого и горчицы сарептской яровой - 0,3 и 0,6 % соответственно. Некоторые семена, пораженные патогенами в слабой степени, прорастали с точечными некрозами на семядолях:
2,0-5,6 % у озимых и 1,0-3,3 % у яровых культур. Лабораторная всхожесть всех образцов была высокой: у озимых культур - 81,0-95,0 %, у яровых -86,7-98,0 %. Масличность больных семян горчицы сарептской снижалась на 3,7-15,6 %, горчицы белой - на 2,2-12,0 %, сурепицы озимой - на 3,5-13,3 %, сурепицы яровой - на 2,8-14,0 % в зависимости от степени поражения семян. Масличность пораженных семян рапса озимого снижалась на 7,5 %, ярового - на 8,4 %, рыжика озимого - на 1,6 %, ярового - на 1,0 %, горчицы черной - на 2,0 % по сравнению со здоровыми.
UDC 632.3:632.4:632.92
Influence of the internal infection on germination
ability and oil content in seeds of oil crops of Bras-
sicaceae family.
O.A. Serdyuk, PhD in agriculture
V.S. Trubina, researcher
L.A. Gorlova, PhD in biology
V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops
17, Filatova str., Krasnodar, 350038, Russia Tel.: 8-918-477-66-02 E-mail: oserduk@mail.ru
Key words: internal infection of seeds, oil crops of Brassicaceae family, oil content, germination, Alternaría Nees, Fusarium Link., Aspergillus Link., Penicillium Link., Mucor Fresen., bacteria.
The purpose of the research was to determine influence of internal infection in seeds of oil crops of Brassicaceae family on germination and oil content in current conditions. Researches were conducted in laboratory of V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops in 2014-2018. Seeds of winter and spring rapeseed, turnip rape, common mustard and false flax, spring white and black mustards and pathogens were used as objects of the research. We classified internal infection in seeds due to the State Standard 12044-93. We determined the internal infection was caused by fungus of Alternaría Nees. (1.5-18.0% in winter false flax and 1.5-2.0% in spring one), Fusarium Link. (0.6-2.8%, besides spring and winter false flax), Aspergillus Link., Penicillium Link., Mucor Fresen. (0.3-0.6%, besides spring false flax and black mustard), and by bacteria in seeds of spring rapeseed and spring mustard - 0.3 and 0.6%, respectively. Some seeds infected with pathogens lightly had seedlings with necrotic spots on cotyledons: 2.0-5.6% on winter crops and 1.0-3.3% on spring crops. Laboratory germination of all studied samples was high: of winter crops - 81.0-95.0%, of spring crops - 86.7-98.0%. Oil content in infected seeds of mustard lowered by 3.7-15.6%, white mustard - by 2.2-12.0%, winter turnip rape - by 3.5-13.3%, spring turnip rape - by 2.8-14.0%, depending
of an infection level. Oil content in infected seeds of winter rapeseed decreased by 7.5%, spring rapeseed -by 8.4%, winter false flax - by 1.6%, spring false flax -by 1.0%, black mustard - by 2.0% comparing to healthy seeds.
Введение. Масличные культуры семейства капустные (рапс, горчица, сурепица, рыжик) являются ценными источниками пищевого и технического масла и шрота, а зеленая масса этих культур используется в качестве сидерата (как эффективного удобрения) и корма для животных [1; 2]. Посевы этих культур в течение вегетации растений поражаются болезнями различной этиологии (склеро-тиниозом, фомозом, альтернариозом, фу-зариозом, бактериозом и др.). Проникновение возбудителей болезней внутрь семян культур семейства капустные приводит к снижению урожайности до 37 % у озимых и до 63 % у яровых форм [3; 4; 5; 6]. Проведенными ранее исследованиями показано отрицательное влияние альтернариоза на всхожесть и масличность семян горчицы сарептской, которые снижались на 18-20 % и 0,9-2,0 % соответственно в зависимости от фазы вегетации, в которую были поражены растения [7; 8].
В связи с этим целью нашего исследования являлось определение внутренней инфекции семян масличных культур семейства капустные патогенами в современных условиях и ее влияние на всхожесть и масличность семян.
Материалы и методы. Исследования проводили в 2014-2018 гг. в ФГБНУ ВНИИМК в лабораторных условиях. Объектом исследования служили семена современных районированных сортов рапса озимого и ярового, сурепицы озимой и яровой, горчицы сарептской озимой и яровой, рыжика озимого и ярового, горчицы белой и черной яровых, выращенных в центральной зоне Краснодарского края, а также патогены, вызывающие их болезни.
Внутреннюю инфекцию семян определяли по общепринятым методикам и
ГОСТ 12044-93 [9; 10; 11; 12]. Для определения степени внутренней зараженности семена всех изучаемых культур по 100 шт. в 3-кратной повторности предварительно стерилизовали спиртом в течение 1 мин, затем промывали в стерильной воде, просушивали на стерильной фильтровальной бумаге и закладывали во влажную камеру чашек Петри и на твердую агаризованную среду в чашках Петри, инкубировали при температуре +22-25 °С в течение 10 суток.
Выросшие патогены микроскопирова-ли и проводили их идентификацию по определителям В.И. Билай, М.А. Литвинова, Н.М. Пидопличко, W. Gerlach и E.G. Simmons [13; 14; 15; 16; 17].
Масличность семян культур семейства капустные определяли на ПК-спектрометре Matrix-1 по ГОСТ 33749-2014 [18]. Всхожесть семян определяли по ГОСТ 12038-84 [19].
Результаты и обсуждение. В результате проведенной в 2014-2018 гг. фито-эксперитизы семян масличных культур семейства капустные, выращенных в одинаковых климатических условиях, установлено, что разница в поражении семян патогенами между сортами одной культуры отсутствует, поэтому данные исследований представлены в среднем по культурам.
Изучение влияния внутренней инфекции на лабораторную всхожесть семян показало, что она была высокой у всех культур и составила: у озимой формы - 81,0-95,0 %, у яровой - 86,7-98,0 % (табл. 1).
Установлено, что некоторые семена, пораженные возбудителями болезней в слабой степени, прорастали с наличием точечных некрозов на семядолях. Их количество составило 1,0-3,3 % у озимой формы культур и 2,0-5,6 % у яровой формы. В этих случаях инфекция не переходила на ткани зародышевого корешка, стебелька и почечки с листочками. У рыжика озимого и ярового, сурепицы яровой и горчицы черной все пораженные в разной степени семена сгнили.
Таблица 1
Влияние внутренней инфекции семян масличных культур семейства капустные на их всхожесть
ФГБНУ ВНИИМК, 2014-2018 гг.
Лабораторная всхожесть семян. %
всхожие (всего) всхо- с внутренней инфекцией
Культура жие невсхо-
здоровые всего всхожие жие (сгнившие)
Озимая форма
Рапс 82.0 78.7 21.3 3.3 18.0
Сурепица 81.0 80.0 20.0 1.0 19.0
Горчица сарептская 91.0 88.1 11.9 2,9 9.0
Рыжик 95.0 95.0 5.0 0 5.0
Яровая форма
Рапс 88.0 84.9 15.1 3.1 12.0
Сурепица 86.7 96.7 13.3 0 13.3
Горчица сарептская 92.0 86.4 13.6 5.6 12.0
Горчица белая 94.0 92.0 8.0 2.0 6.0
Горчица черная 94.0 94.0 6.0 0 6.0
Рыжик 98.0 98.0 2.0 0 2.0
Из большинства пораженных семян изученных культур были выделены грибы рода Alternaría Nees., их количество составило 5,0-18,0 %, за исключением рыжика озимого и ярового, семена которого поражены этими патогенами в меньшей степени - 1,5-2,0 % (табл. 2).
Таблица 2
Внутренняя инфекция семян масличных культур семейства капустные
ФГБНУ ВНИИМК, 2014-2018 гг.
Количество пораженных семян с внутренней инфекцией. %
Культура грибы (род)
Alternaria Nees. Fusarium Link. Aspergillus Link., Penicillium Link., Mucor Fresen. бактерии
Озимая форма
Рапс 18.0 1.0 2.0 0.3
Сурепица 16.0 1.0 3.0 0
Горчица сарептская 11.0 0.6 0.3 0
Рыжик 1.5 0 3.5 0
Яровая форма
Рапс 12,0 1,6 1.5 0
Сурепица 10.0 2.8 0.5 0
Горчица сарептская 10.6 1.0 2.0 0.6
Горчица белая 5.0 1.8 1.2 0
Горчица черная 5.0 1.0 0 0
Рыжик 2,0 0 0 0
по сравнению с семенами, пораженными грибами рода Alternaría, и составило 0,6-2,8 %. Отмечено отсутствие поражения возбудителями фузариоза семян рыжика озимого и ярового.
Грибами, вызывающими плесневение семян при хранении (роды Aspergillus Link., Penicillhtm Link., Mucor Fresen.), было поражено также небольшое количество семян - 0,3-3,5 %. В семенах рыжика ярового и горчицы черной эти патогены отсутствовали.
Патогенные бактерии были выделены только из семян рапса озимого и горчицы сарептской яровой. Количество пораженных семян составило всего 0,3-0,6 % от общего количества семян.
В ходе исследований изучено влияние возбудителей болезней масличных культур семейства капустные в зависимости от степени поражения семян на один из основных показателей - масличность.
На светлоокрашенных семенах горчицы сарептской, горчицы белой и сурепицы отчетливо видны пораженные ткани, поэтому больные семена этих культур были разделены на три группы по степени поражения: слабую, среднюю и сильную (рис. 1):
Количество семян, пораженных грибами рода Fusarium Link., было небольшим
Рисунок 1 - Степень поражения семян культур семейства капустные патогенами на примере горчицы сарептской, 2014 г. (ориг.):
а) слабая - поражено до 25 % тканей семян;
б) средняя - поражено до 50 % тканей семян; б) сильная - поражено до 100 % тканей семян
У рапса, рыжика и горчицы черной все семена были разделены на две группы: визуально здоровые (без некрозов, с ровными округлыми контурами, свойственными культуре) и с явными признаками поражения семян (полностью или частично высохшие, в результате этого изменившие форму, а у рыжика и горчицы черной, у которой природный цвет семян светло-коричневый, - изменившие цвет на черный), т.к. у этих культур невозможно выделить семена с точечными некрозами из-за их окраски (рис. 2).
Рисунок 2 - Семена рапса ярового, 2014 г. (ориг.): а) пораженные; б) здоровые
В результате проведения биохимического анализа семян горчицы сарептской, горчицы белой и сурепицы, пораженных в разной степени патогенами, выявлено, что при увеличении инфекции в образцах семян масличность снижается, достигая минимума в варианте со 100%-ным поражением: у горчицы сарептской - на 15,6 %, горчицы белой - на 12,0 %, сурепицы озимой и яровой - на 13,3 и 14,0 % соответственно по сравнению со здоровыми семенами (табл. 3).
Таблица 3
Влияние внутренней инфекции семян горчицы сарептской, горчицы белойи сурепицы на их масличность
ФГ1 БНУ ВНИИМК, 2014-2018 гг
Культура Масличность семян. %
здоровых с внутренней инс юкцией
до 25 0 о до 50 % до 100 %
Горчица сарептская 46.7 43.0 39.2 31.1
Горчица белая 28.0 25.8 23.0 16.0
Сурепица озимая 51.7 48.2 45.7 38.4
Сурепица яровая 49.2 46.4 44.2 35.2
ется и у рапса, рыжика и горчицы черной (табл. 4).
Таблица 4
Влияние внутренней инфекции семян рапса, рыжика и горчицы черной патогенами на их масличность
ФГБНУ ВНИИМК, 2014-2018 гг.
Культура Масличность семян. %
здоровых с внутренней инфекцией
Рапс озимый 49.6 42.1
Рапс яровой 47.4 39.0
Рыжик озимый 40,4 38.8
Рыжик яровой 40,5 39.5
Горчица черная 40,0 38.0
Негативное влияние внутренней инфекции семян на их масличность отмеча-
Масличность семян рапса озимого с внутренней инфекцией снижалась на 7,5 %, ярового - на 8,4 %, рыжика озимого - на 1,6 %, ярового - на 1,0 %, горчицы черной - на 2,0 % по сравнению со здоровыми семенами.
Выводы. В 2014-2018 гг. внутренняя инфекция семян масличных культур семейства капустные, выращенных в центральной агроклиматической зоне Краснодарского края, была вызвана грибами родов Alternaría Nees. (1,5-18,0 %), Fusarium Linlc. (0,6-2,8 %, за исключением рыжика озимого и ярового), Aspergil-lus Link., Pénicillium Link., Mucor Fresen. (0,3-0,6 %, за исключением рыжика ярового и горчицы черной), а также бактериями в семенах рапса озимого и горчицы сарептской яровой (0,3 и 0,6 % соответственно).
Некоторые семена, пораженные патогенами в слабой степени, прорастали с наличием точечных некрозов на семядолях. Их количество составило 2,0-5,6 % у озимых и 1,0-3,3 % у яровых культур. Лабораторная всхожесть всех образцов была высокой и составила у озимых культур 81,0-95,0 %, у яровых - 86,7-98,0 %.
Масличность больных семян горчицы сарептской в зависимости от степени их поражения снижалась на 3,7-15,6 %, горчицы белой - на 2,2-12,0 %, сурепицы озимой - на 3,5-13,3, сурепицы яровой -на 2,8-14,0 %. Масличность пораженных семян рапса озимого снижалась на 7,5 %, ярового - на 8,4 %, рыжика озимого - на 1,6 %, ярового - на 1,0 %, горчицы чер-
ной - на 2,0 % по сравнению со здоровыми семенами.
Список литературы
1. Горлов СЛ., Горлова Л.А., Бочкарева Э.Б., Сердюк
B.В. Селекция рапса и сурепицы во ВНИИМК // Нива Татарстана. - 2016. - № 1. - С. 7.
2. Горлов СЛ., Трубана B.C., Сердюк O.A., Шипиев-ская Е.Ю. Селекция горчицы и рыжика во ВНИИМК // Нива Татарстана. - 2016. - № 2-3. - С. 11.
3. Пивеяь В.Т., Сердюк O.A. Снижение вредоносности болезней озимого рапса // Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. -2010. - Вып. 2 (144-145). -
C. 97-98.
4. Лукомец В.М., Бочкарев H.H., Тишков НМ [и др.]. Защита посевов рапса от болезней, вредителей и сорняков. - Краснодар, 2012. - 204 с.
5. Защита рапса / НИ Бочкарев, В.Т. Пивень, Н.М. Тишков, С.А. Семеренко [и др.] // Приложение к журналу «Защита и карантин растений». - 2017. - № 1. - С. 37 (1)-76 (40).
6. Сердюк O.A., Трубана B.C., Горлова Л.А. Вредоносность болезней рапса и горчицы сарептской в условиях центральной зоны Краснодарского края // Материалы межд. науч.-практ. конф. с элементами школы молодых ученых «Научные приоритеты адаптивной интенсификации сельскохозяйственного производства», 3- 5 июля 2019 г. - Краснодар: ФГБНУ «ВНИИ риса».-С. 174-175.
7. Перспективная ресурсосберегающая технология производства горчицы / В.М. Лукомец, C.JI. Горлов, Н.М. Тишков [и др.]. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2010.-55 с.
8. Сердюк OA. Влияние альтернариоза на биохимический состав семян горчицы сарептской // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ ¡Электронный ресурс]. - Режим доступа: https: http://ej.kubagro.ru/2006/06/pdl7 11.pdf (дата обращения: 25.04.2019).
9. ГОСТ 12044-93. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения зараженности болезнями. -М.,2011. -58 с.
10. Наумова НА. Анализ семян на грибную и бактериальную инфекцию. - M.-JL: Сельхозиздат, 1960. - С. 197-199:
11. Самуцевич М.М. Техника фитопатологических исследований. - Л., 1931. - С. 20-29.
12. Сердюк OA,, Трубина B.C., Горлова Л,А. Методы выделения патогенов из растений капустных культур // Материалы межд. науч.-практ. конф. «Итоги и перспективы развития агропромышленного комплекса». -ФГБНУ «ПАФНЦ РАН>, 2019. - С. 71-76.
13. Eimaù ВН. Фузарии. - Киев: Наукова думка, 1977.-339 с.
14. Литвинов М.А. Определитель микроскопических почвенных грибов. - Л.: Наука, 1967. - 311 с.
15. Пидонличко НА£ Грибы-паразиты культурных растений. - Киев: Наукова Думка, 1977. - Т. 1, 2, 3.
16. Gerlach W. The Genus Fusarium - a Pictorial Atlas. -Berlin, 1982. -406 p.
17. Simmons E.G. Altemaria. An Identification Manual -The Netherlands, Utrecht: CBS, 2007. - 775 pp.
18. ГОСТ 33749-2014. Семена масличные, жмыхи и шроты. Определение влаги, жира, протеина и клетчатки методом спектроскопии в ближней инфракрасной области. - М., 2015. - 12 с.
19. ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. - М., 2011. -30 с. '
References
1. Gorlov ST., Gorlova Г.А., Bochkareva E,B-, Ser-dyuk V.V. Selektsiya rapsa i surepitsy vo VNI1MK // Niva Tatarstana. - 2016. - № 1. - S. 7.
2. Gorlov ST., Trubina VS., Serdyuk O.A,„ Ship-ievskaya E.Yu. Selektsiya gorchitsy i ryzhika vo VNIIMK // Niva Tatarstana. - 2016. - № 2-3. - S. 11.
3. Piven' V.T., Serdyuk O.A. Snizhenie vredonosnosti bolezney ozimogo rapsa II Maslichnye kul'tury. Nauch.-tekh. byul. VNIIMK. -2010. - Vyp. 2 (144-145). - S. 97-98.
4. Lukomets V.M., Bochkarev NX, Tishkov N.M |.i dr.], Zashchita posevov rapsa ot bolezney, vrediteley i somyakov. - Krasnodar, 2012. - 204 s.
5. Zashchita rapsa / N.I. Bochkarev, V.T. Piven', N.M. Tishkov, S.A. Semerenko [i dr.] // Prilozhenie k zhurnalu «Zashchita i karantin rasteniy». - 2017. - № 1. - S. 37 (1)-76 (40).
6. Serdyuk O.A., Trubina V.S., Gorlova Г.А. Vredonosnost' bolezney rapsa i gorchitsy sareptskoy v usloviyakh tsentral'noy zony Krasnodarskogo kraya // Mate-rialy mezhd. nauch.-prakt. konf. s elementami shkoly mo-lodykh uchenykh «Nauchnye prioritety adaptivnoy intensifikatsii sel'skokliozyaystveimogo proizvodstva», 3- 5 iyulya 2019 g. - Krasnodar: FGBNU «VN1I risa». - S. 174-175.
7. Perspektivnaya resursosberegayushchaya tekhnologi-ya proizvodstva gorchitsy / V.M. rukomets, S.P. Gorlov, N.M. Tishkov fi dr.], - M.: FGNU «Rosinformagrotekh», 2010.-55 s.
8. Serdyuk O.A. Vliyanie al'ternarioza na biokhimich-eskiy sostav semyan gorchitsy sareptskoy // Politematich-eskiy setevoy elektroimyy nauclmyy zhumal KubGAU fElektronnyy resurs], - Rezhim dostupa: https: http://ej.kubagro.ru/2006/06/pdf/ ll.pdf (data obrash-cheniya: 25.04.2019).
9. GOST 12044-93. Semena sel'skokhozyaystvennykh kul'tur. Metody opredeleniya zarazheimosti boleznyami. -M., 2011.-58 s.
10. Naumova N.A. Analiz semyan na gribnuyu i bak-teriarnuyu infektsiyu. - \1.-L: Sel'khozizdat, 1960. - S. 197-199.
11. Samutsevich M.M. Tekhnika fitopatologicheskikh issledovaniy.-L„ 1931. - S. 20-29.
12. Serdyuk O.A., Trubina VS., Gorlova Г.А. Metody vydeleniya patogenov iz rasteniy kapustnykh kul'tur // Ma-terialy mezhd. nauch.-prakt. konf. «Itogi i perspektivy razvitiya agropromyshlennogo kompleksa». - FGBNU «PAFNTs RAN», 2019. - S. 71-76.
13. Bilay V.I. Fuzarii. - Kiev: Naukova dumka, 1977. -339 s.
14. Litvinov M.A. Opredelite! mikroskopicheskikli pochvennykligribov. -Г.: Nauka, 1967. -311 s.
15. Pidoplichko N.M. Griby-parazity kul'turnykli rasteniy. - Kiev: Naukova Dumka, 1977. - Т. 1, 2, 3.
16. Gerlach W. The Genus Fusarium - a Pictorial Atlas. -Berlin, 1982. -406 p.
17. Simmons E.G. Altemaria. An Identification Manual. - The Netherlands, Utrecht: CBS, 2007. - 775 pp.
18. GOST 33749-2014. Semena maslichnye, zhmykhi i shroty. Opredelenie vlagi, zhira, proteina i kletchatki metodom spektroskopii v blizhney infrakrasnoy oblasti. -M., 2015.-12 s.
19. GOST 12038-84. Semena sel'skokhozyaystvennykh kul'tur. Metody opredeleniya vskhozhesti. - M., 2011. - 30 s.
Получено: 12.07.2019 Принято: 16.09.2019 Received: 12.07.2019 Accepted: 16.09.2019
