CC BY
28
УДК 633.16 + 633.1:632
ВЫХОД И КАЧЕСТВО СЕМЯН ЯЧМЕНЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УРОВНЯХ ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОСЕВОВ
И. П. Кошеляева, канд. с.-х. наук, доцент ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», г. Пенза, тел. 628-234
Полная химическая защита посевов ячменя от сорняков, болезней и вредителей обеспечивает повышение выхода кондиционных семян на 17,7.22,7 %. Среди всего комплекса химической защиты ячменя главная роль в улучшении посевных качеств семян принадлежит защите посевов от сорняков.
Ключевые слова: гербициды, фунгициды, инсектициды, белки, кондиционные семена.
Сельскохозяйственные культуры обладают большим полиморфизмом признаков, широкой экологической пластичностью и подвержены значительной изменчивости под влиянием условий среды. Модифика-ционная изменчивость проявляется в разной степени в зависимости от почвенно-климатических условий, приемов технологии возделывания и генотипических особенностей культуры или сорта.
В связи с этим основная роль в формировании семян с высокими посевными качествами принадлежит положительным модификациям.
Важным показателем, характеризующим качество семенных зёрен, является их крупность. Так, например, В. В. Гриценко и З. М. Калошина, ссылаясь на обобщенный за 100 лет экспериментальный материал Н. В. Алехина, утверждают, что крупные и средние семена формируют большую прибавку по сравнению с нерассортированны-ми или мелкими. Крупные семена имеют большой запас питательных веществ, дают более мощные всходы, способные лучше усваивать почвенную влагу и питательные вещества, все это сказывается на дальнейшем развитии растений, их выживаемости и конечном урожае [1].
В других исследованиях также было подтверждено, что фракции крупных и средних семян дают одинаковый урожай. Поэтому при сортировке семенного материала проводят удаление мелких и неполновесных семян [2, 3, 4].
Так как условия формирования семени влияют на крупность и выравненность, а следовательно, определяют такие важные показатели в семеноводстве, как выход кондиционных семян и коэффициент размножения сортов, то в наших исследованиях определяли фракционный состав зерна при различных уровнях химической защиты посевов (рисунок).
Полученные результаты показали , что
на вариантах без применения гербицидов значительно возрастает доля мелких зерен. Независимо от сорта процент мелких некондиционных зерен составлял от 25,9 до 29,2 %. Использование рекомендованных доз гербицидов в системе защиты посевов приводило к существенному увеличению доли крупных зерен. Наблюдалось перераспределение фракционного состава зерна. Увеличивались основная фракция зерна (2,5x2,0) и смежная к ней фракция (2,2x2,0). Более крупное зерно формировалось на варианте, где применяли полную химическую защиту посевов.
Объединение основной и смежной к ней фракций показывает выравненность и выход семенного материала (табл. 1).
Из данных табл. 1 видно, что выход семян значительно повышается при использовании гербицидов. Практически не отмечено влияние на относительный выход семян однократного применения фунгицида в фазу кущения. Вместе с тем абсолютный выход семян с единицы площади значительно возрастал при обработке посевов фунгицидом в фазу кущения. Увеличение выхода кондиционных семян на этом варианте можно объяснить формированием более высокого продуктивного стеблестоя к уборке. Повторная обработка посевов фунгицидом совместно с инсектицидом по флаговому листу повышала относительный выход семян. Так, по отношению к варианту, где фунгицид использовали только в фазу кущения, выход семян увеличился на 4,8, 6,3 и 5,1 % соответственно по сортам. Наибольший выход семян был на варианте с полной химической защитой посевов от сорняков, болезней и вредителей. При сравнении этого варианта с контролем видно, что полная защита посевов обеспечивает повышение выхода кондиционных семян на 17.7... 22.7 % в зависимости от сорта. На этом же варианте отмечен и самый высокий коэффициент размножения сортов.
Одесский 100
1. Контроль
27,7
6,1
25,9
Эльф
6,4
Скарлетт
29,2
0,2
—ррр.
э.
10,7
57
55,1
2. Протравливание семян
27
5,9
26,4
6,3
28,7
6
56,1
55,1
3. Протравливание семян + гербицид в фазу кущения 15,9 6,8 13,6 6,9
10,9 7
13,2
14,1
64,1 65,4
4. Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения
68,1
14
6,9
,1
65
10,8 7,1
14,3
65
67,8
5. Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения + инсектицид и фунгицид по флаговому листу
12,6
8 8,1
13
6 7,9
10,1 4,6 8,2
71,3
73,1
Размер решет:
- 2,7 х 2,0 - □ - 2,5х 2,0 ШЛ - 2,2х 2,0
77,1
- 2,0х 2,0
Фракционный состав зерна при различных уровнях химической защиты посевов ячменя
Однако следует отметить, что коэффициент размножения значительно зависит от биологических особенностей сортов. Например, высокий коэффициент размножения характерен для сорта Скарлетт. Связано это с генетической предрасположенностью сорта к кущению, что позволяет при более низкой норме высева семян получать более высокую урожайность с единицы площади.
Действие факторов внешней среды и приемов возделывания растений не переносится непосредственно на семена, а преломляется через призму сложной сис-
темы метаболизма растений, как совокупности процессов превращения энергии и вещества в организме [5]. Поэтому для всесторонней оценки приемов выращивания семян требуется исследовать не только особенности формирования продуктивности растений, но и степень действия их на посевные качества.
Условия формирования семян имеют важное практическое значение, так как влияют на наследственную основу нового организма. Основными запасными веществами, содержащимися в семенах, являются белки, углеводы и липиды. Наиболее слож-
Выход семян и коэффициент размножения сортов ячменя при различных уровнях химической защиты посевов (2004 - 2006 гг).
Вариант Одесский 100 Эльф Скарлетт
выход семян коэффициент размножения выход семян коэффициент размножения выход семян коэффициент размножения
т/га % т/га % т/га %
Контроль 1,2 66,2 5,7 1,1 67,7 5,2 1,3 64,5 7,6
Протравливание семян 1,3 67,1 6,2 1,2 67,3 5,7 1,3 65,3 7,6
Протравливание + гербицид в фазу кущения 1,9 77,3 9,0 2,1 79,5 10,0 2,2 82,1 12,9
Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения 2,1 79,1 10,0 2,4 79,8 11,4 2,5 82,1 14,7
Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения + инсектицид и фунгицид по флаговому листу 2,8 83,9 13,3 2,9 86,1 13,8 3,1 87,2 18,2
ные и специфические функции в клетке выполняются белками. Уникальные свойства белков позволяют им участвовать практически во всех аспектах деятельности клетки - структурной, ферментативной и транспортной. Высокое качество белка как питательного материала обусловлено тем, что, в отличие от других запасных веществ, в его молекулах имеется азот. При прорастании семени запасные белки распадаются на аминокислоты, из которых строятся новые белки, необходимые для роста и развития организма. Известна иммунная роль белков в защите растений. Например, белки зародышей пшеницы (специфичные к олигомерам хитина) способны связывать споры и кончики гиф Zygo-, Asco-, Basidio-mycetes, препятствуя растяжению их мицелия. В связи с этим очень важно было проследить накопление белка и его фракционный состав в семенах, полученных в наших опытах (табл. 2).
Полученные данные свидетельствуют, что при различных уровнях химической защиты посевов содержание общего белка в семенах меняется. Однако следует отметить, что существенные изменения наблюдаются только между вариантами без применения гербицидов и с применением гербицидов. Повышение степени защиты посевов ячменя за счет применения фунгицидов и инсектицидов практически не оказывало влияния на общее содержание белка. Вместе с тем генотипическая реакция сортов на улучшение условий выращивания, за счет применения гербицидов и подавления сорной растительности в посевах, была неодинаковой. Так, в семенах сортов Одесский 100 и Эльф общее со-
держание белка увеличивалось на 6,1. 13,0 %, в зависимости от года и вариантов опыта, а у сорта Скарлетт - на 3,8.8,9 %. Общие тенденции изменения белка отражались и на фракционном составе белков. Применение гербицидов способствовало увеличению фракции низкомолекулярных белков в семенах и снижению фракции высокомолекулярных белков. Дальнейшее использование фунгицидов и инсектицидов на фоне применения гербицидов не оказывало существенного влияния на фракционный состав белков.
Итак, можно предположить, что применение гербицидов в системе защиты посевов ячменя является главным фактором, определяющим урожайные свойства семян. Так как альбумины и глобулины относятся к каталической группе белков, они обладают ферментативной активностью и играют важную роль в обмене веществ как при начальном развитии прорастающего семени, так и на последующих стадиях развития растений.
Учитывая, что для всех сортов установлены общие закономерности изменения содержания белка и фракционного состава, результаты оценки посевных качеств семян ячменя, полученных на вариантах при различных уровнях химической защиты посевов, представлены в среднем по годам и сортам (табл. 3).
Полученные за годы исследований данные показали, что применение средств защиты растений заметно улучшало такие показатели качества семян, как энергия прорастания и сила роста. Вместе с тем следует отметить, что существенных различий показателей качества семян между
Содержание и фракционный состав белков семян при различных уровнях
химической защиты
Содержание белка в семени, % Фракционный состав белка, %
Вариант низкомолекулярные белки (альбумины + глобулины) высокомолекулярные белки (проломины + глютелины)
.г о 0 .г 5 0 0 .г со о 0 .г о 0 .г ю о 0 .г со о 0 .г о 0 .г ю о 0 .г со о 0
2 2 2 2 2 2 2 2 2
Одесский 100
Контроль 11,2 10,5 11,4 22 24 21 78 76 79
Протравливание семян 11,1 10,6 11,3 22 23 21 78 77 79
Протравливание + гербицид в фазу кущения 12,0 11,8 12,1 28 30 28 72 70 72
Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения 12,1 11,9 12,0 27 31 28 73 69 72
Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения + инсектицид и фунгицид по флаговому листу 12,0 11,8 12,1 28 31 29 72 69 71
Эльф
Контроль 11,3 10,1 11,2 21 23 20 79 77 80
Протравливание семян 11,2 10,2 11,2 22 24 21 78 76 79
Протравливание + гербицид в фазу кущения 12,1 11,8 12,2 29 32 31 71 68 69
Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения 12,2 11,8 12,1 28 31 30 72 69 70
Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения +инсектицид и фунгицид по флаговому листу 12,1 11,9 12,2 29 30 32 71 70 68
Скарлетт
Контроль 10,6 10,1 10,5 18 22 19 82 78 81
Протравливание семян 10,5 10,1 10,4 19 22 18 81 78 82
Протравливание + гербицид в фазу кущения 11,0 10,9 10,9 28 34 29 72 66 71
Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения 11,0 11,0 11,0 29 35 30 71 65 70
Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения +инсектицид и фунгицид по флаговому листу 11,0 11,0 11,0 29 34 29 71 66 71
Таблица 3
Посевные качества семян ячменя при различных уровнях химической защиты посевов (2004-2006 гг.)
Вариант Энергия прорастания, % Лабораторная всхожесть, % Сила роста
% масса 100 ростков, г длина ростков, см
Контроль 89,1 96,1 92,0 6,3 10,2
Протравливание семян 89,0 96,5 92,2 6,2 10,4
Протравливание + гербицид в фазу кущения 92,1 96,3 94,4 7,2 13,4
Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения 92,0 96,2 94,6 7,2 14,0
Протравливание + гербицид и фунгицид в фазу кущения + инсектицид и фунгицид по флаговому листу 92,3 96,4 94,5 7,9 14,4
вариантами опыта, где применяли дополнительно к гербицидной обработке фунгицид и инсектицид, не наблюдалось. Можно констатировать, что на варианте с применением полной химической защиты растений прослеживалась определенная тенденция повышения массы проростков и их длины. В целом видно, что среди всего комплекса химической защиты посевов главная роль в улучшении посевных качеств семян принадлежит защите посевов от сорняков.
Применение гербицидов в рекомендованных дозах и в указанные сроки подавляет развитие сорняков, что обеспечивает лучшее питание растений ячменя и улучшает процессы фотосинтеза. В результате в семенах увеличивается содержание основных запасных веществ, количество и качество которых обусловливает, с одной стороны, показатели энергии прорастания
и силы роста семян, с другой - повышают иммунные свойства растений, индуцируя неблагоприятные для патогенов изменения в обмене веществ.
Литература
1. Гриценко, В. В. Семеноведение полевых культур / В. В. Гриценко, З.М. Калошина. - М.: Колос, 1972. - 215 с.
2. Строна, И. Г. Общее семеноводство полевых культур / И. Г. Строна. - М.: Колос, 1966. - 464 с.
3. Сечняк, Л. К. Экология семян пшеницы / М. К. Сечняк. - М.: Колос, 1982. - 350 с.
4. Гуляев, Г. В. О развитии идей в семеноводстве / Г. В. Гуляев // Селекция и семеноводство. - 1995. - № 2. - С. 47-50.
5. Макрушин, Н. М. Экологические основы промышленного семеноводства зерновых культур / Н. М. Макрушин. - М.: Аг-ропромиздат, 1985. - 280 с.
