Химический состав семян клевера лугового

Введение. Химический состав семян лучше всего изучен у культур, употребляемых в пищу или на технические цели, гораздо слабее – у прочих культурных растений, поэтому изучение химического состава семян остается актуальной темой [1].

Химический состав семян определяется генетическими факторами, но зависит также от влияния условий окружающей среды. В процессе формирования, налива и созревания семян происходят значительные изменения их химического состава, от которого зависят биологиче- ские свойства семян [2]. На формирование семян негативное влияние оказывают как неблагоприятные условия в период созревания семян, так и недостаток питательных веществ в растении для нормального налива образовавшихся семян [4]. По данным И.Г. Строны [8], все химические соединения, необходимые для жизни растений, должны находиться в семенах в таком соотношении, которое способствовало бы энергичному процессу роста, высокой продуктивности и жизненности растений. Знание химического состава семян позволяет лучше решать многие вопросы их биологии и качества. Исследование процессов прорастания следует начинать со знакомства с химическим составом семян. Исследование, проведенное Л.В. Марченко на клевере луговом [7], показало, что между содержанием азота и посевными качествами семян существует прямая корреляционная зависимость средней степени.

Азот – важнейший элемент питания, от поступления которого зависит развитие и рост растения. Как недостаток, так и его избыток отрицательно влияют на высоту урожая, а в конкретном случае – на развитие проростка.

Большой запас фосфора в семенах – положительный фактор, способствующий интенсификации процесса роста. Соединения фосфорных веществ с углеводами являются самыми подвижными веществами, которые используются для дыхания, синтеза белков и других соединений, в частности АТФ, при прорастании семян и становления проростка [9]. Роль фосфора в обмене веществ растения определяется в первую очередь тем, что он входит в состав нуклеопротеидов, которыми в особенности богаты клеточные ядра, зародыш семян и другие важные органы и части растений [3]. По данным Н.Н. Кулешова [5], зародыши очень богаты фосфором. Физиологическое значение этого элемента очень велико. Фосфор участвует во многих биохимических реакциях прорастающего семени и формирующегося проростка, оказывает регулирующее действие на все процессы. Из-за недостатка фосфора замедляется рост зародышевой корневой системы с начала проращивания семян [6]. Фосфор и азот – важнейшие элементы питания для проростка.

Калий является элементом молодости клеток. Он способствует сохранению и удерживанию воды, усиливает образование сахаров и их передвижение по тканям. Данный макроэлемент повышает устойчивость к болезням.

Цель исследования : изучить химический состав семян клевера лугового.

Материалы и методика исследования . Исследование проведено на сортах и сортообраз-цах клевера лугового ( Trifolium pratense ) селекции Научно-исследовательского института сельского хозяйства Северного Зауралья: Родник Сибири, Ермак, Гефест, Атлант, Памяти Бурлаки, Светлячок, Сударь, САЛЬДО, Памяти Рапопорта, 11-1-15, 11-4-67. Перечисленные сорта характеризуются высокой кормовой и семенной продуктивностью.

Химический состав семян определен в лаборатории аналитических исследований Научноисследовательского института сельского хозяйства Северного Зауралья. Общий азот определялся колометрическим методом по Къельдалю, фосфор – ванадо-молибденовым методом. Для определения калия использовался пламеннофотометрический метод.

Результаты исследования . В нашем исследовании определен химический состав семян клевера лугового. В 2010 г. отмечено минимальное накопление азота в семенах клевера лугового – 5,23 % при варьировании данного показателя по сортам от 4,00 % у Фаленского 1 до 5,78 % у Памяти Бурлаки и сортообразца 11-4-67.

Несколько выше содержание азота наблюдалось в 2011 г. – 5,61 %. На уровне среднего годового значения (5,61 %) отмечено содержание азота у трех сортов: Атлант – 5,78 %; Фаленский 1, Светлячок – по 5,70 %, – и двух сортообразцов: 11-1-15 – 5,70 % и 11-4-67 – 5,68 %.

В семенах клевера лугового от урожая 2012 г. содержание общего азота составило 5,10 % (11-1-15) – 6,00 % (Светлячок, САЛЬДО). Показатель азота на уровне среднего годового значения 5,63 % имели шесть сортов: Памяти Рапопорта – 5,80 %, Фаленский 1, Родник Сибири, Ермак, Гефест, Памяти Бурлаки – по 5,65 %. Исследование 3 лет показало, что содержание азота в семенах клевера лугового по сортам варьировало незначительно – 5,12–5,65 % при среднем значении по опыту 5,49 %, и 8 сортов из 12 имели данный показатель (табл. 1).

Таблица 1

Вариант	Содержание азота в воздушно-сухом веществе, %			Среднее (2010–2012)
	2010	2011	2012
Фаленский 1	4,00	5,70	5,65	5,12
Родник Сибири	5,05	5,40	5,65	5,37
Ермак	5,30	5,55	5,65	5,50
Гефест	5,43	5,35	5,65	5,48
Атлант	5,68	5,78	5,45	5,64
Памяти Бурлаки	5,78	5,48	5,65	5,64
Светлячок	5,24	5,70	6,00	5,65
Сударь	5,30	5,55	5,45	5,43
САЛЬДО	5,05	5,85	6,00	5,63
11-1-15	5,05	5,70	5,10	5,28
11-4-67	5,78	5,68	5,45	5,64
Памяти Рапопорта	5,18	5,53	5,80	5,50
Среднее	5,23	5,61	5,63	5,49
НСР 0,5	0,48	0,43	0,25	0,25–0,48

Содержание азота в семенах клевера лугового, %

Для прорастания семян большое значение содержание фосфора в семенах клевера луго-имеет фосфор как энергетическая база. В 2010 г. вого практически у всех сортов было на уровне среднего показателя (0,625 %) или несколько выше. Исключением были следующие сорта: Гефест – 0,568 %, Сударь и Памяти Рапопорта – по 0,600 %. Семена от урожая 2011 г. характеризуются повышенными показателями фосфора: от 0,610 (11-4-67) до 0,790 % (Светлячок). На достоверном уровне при НСР05 = 0,02 отмечено превышение над средним годовым показателем (0,719 %) у шести сортов и одного сортообраз-ца: Фаленский 1, Родник Сибири, Ермак, Памяти Бурлаки, Светлячок, Сударь, 11-1-15.

В 2012 г. максимальное значение фосфора (0,720 %) отмечено у сорта Памяти Бурлаки, минимальное (0,630 %) – у сортообразца 11-1-15 при среднем значении 0,665 %. Следует отметить сорта Фаленский 1, Ермак, Гефест, Памяти Бурлаки, САЛЬДО, которые на достоверном уровне имеют превышение над средним значением по опыту (табл. 2). Стабильно высокие показатели по содержанию фосфора в течение 3 лет отмечены у следующих сортов: САЛЬДО, Памяти Бурлаки, Ермак, Фаленский 1, – от 0,679 до 0,729 %.

Таблица 2

Вариант	Содержание фосфора в воздушно-сухом веществе, %			Среднее (2010–2012)
	2010	2011	2012
Фаленский 1	0,665	0,780	0,680	0,723
РодникСибири	0,650	0,780	0,650	0,715
Ермак	0,635	0,780	0,700	0,708
Гефест	0,568	0,625	0,680	0,624
Атлант	0,625	0,625	0,650	0,633
Памяти Бурлаки	0,625	0,760	0,720	0,690
Светлячок	0,635	0,790	0,650	0,713
Сударь	0,600	0,760	0,650	0,680
САЛЬДО	0,628	0,730	0,670	0,679
11-1-15	0,628	0,760	0,630	0,694
11-4-67	0,645	0,610	0,650	0,635
ПамятиРапопорта	0,600	0,625	0,650	0,625
Среднее	0,625	0,719	0,665	0,670
НСР 0,5	0,11	0,02	0,03	0,02–0,11

Содержание фосфора в семенах клевера лугового, %

При определении калия в семенах клевера лугового наблюдается тенденция снижения данного макроэлемента по годам: в 2010 г. – 2,39 %; в 2011 г. – 2,31; 2012 г. – 2,13 %. В 2010 г. содержание калия по сортам варьировало от 2,01 (Сударь) до 2,80 % (Гефест), в 2011 г. от 2,06 (САЛЬДО) до 2,93 % (Родник Сибири) при среднем показатели по опыту – 2,28 %.

В 2012 г. содержание калия меняется по сортам от минимального показателя 1,97 % у сорта

Родник Сибири до максимального 2,26 % у сорта САЛЬДО. У трех сортов Атлант, Памяти Бурлаки, САЛЬДО отмечено превышение над средним значением по опыту (2,13 %) на 0,08–0,13 % при НСР 0,5 = 0,08. За три года исследований половина сортов имели показатель калия на уровне среднего значения по опыту (2,28 %) или несколько выше (табл. 3).

Таблица 3

Вариант	2010	2011	2012	Среднее (2010–2012)
Фаленский 1	2,44	2,40	2,01	2,28
РодникСибири	2,31	2,93	1,97	2,40
Ермак	2,45	2,22	2,01	2,23
Гефест	2,80	2,25	2,17	2,41
Атлант	2,50	2,25	2,21	2,32
Памяти Бурлаки	2,15	2,43	2,25	2,28
Светлячок	2,42	2,25	2,12	2,26
Сударь	2,01	2,21	2,20	2,14
САЛЬДО	2,48	2,06	2,26	2,27
11-1-15	2,42	2,18	2,06	2,22
11-4-67	2,42	2,31	2,19	2,31
Памяти Рапопорта	2,31	2,21	2,08	2,20
Среднее	2,39	2,31	2,13	2,28
НСР 0,5	0,07	0,09	0,08	0,07–0,09

Содержание калия в семенах клевера лугового, %

В семенах между макроэлементами существует взаимосвязь. В нашем исследовании в семенах клевера лугового отмечена положительная корреляция средней степени между азотом и фосфором в 2011 (r = 0,39) и 2012 гг. (r = 0,32), слабой степени – между азотом и калием в 2010 (r = 0,10) и 2012 гг. (r = 0,11). Между фосфором и калием отмечена положительная взаимосвязь от слабой в 2011 (r = 0,19) и в 2012 гг. (r = 0,16) до незначительной в 2010 г. (+0,003) (табл. 4).

Таблица 4

Корреляционная зависимость между макроэлементами в семенах клевера лугового

Показатель	Год исследования
	2010	2011	2012
Азот-фосфор	- 0,750	+ 0,390	+ 0,320
Азот-калий	+ 0,100	- 0,340	+ 0,110
Фосфоркалий	+ 0,003	+ 0,190	+0,160

Выводы

• 1.    Содержание азота в семенах клевера лугового по сортам варьировало незначительно – 5,12–5,65 % при среднем значении по опыту 5,49 %, и 8 сортов из 12 имели данный показатель.

• 2.    Стабильно высокие показатели по содержанию фосфора в течение 3 лет отмечены у следующих сортов: САЛЬДО, Памяти Бурлаки, Ермак, Фаленский 1 (0,679–0,729 %).

• 3.    За 3 года исследований половина изучаемых сортов имели показатель калия на уровне среднего значения по опыту (2,28 %) или несколько выше.

• 4.    В нашем исследовании в семенах клевера лугового установлена взаимосвязь слабой степени между азотом и калием, отмечена положительная корреляция средней степени между азотом и фосфором. Между фосфором и калием отмечена положительная взаимосвязь от слабой до незначительной.

• 2.    Васько В.Т . Основы семеноведения полевых культур. – СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2012. – 304 с.                                    1.

• 3.    Казаков Е.Д., Кретович В.П . Биохимия зерна и продукты его переработки. – М.: Агро-промиздат, 1989. – 368 с.

• 4.    Карпин В.И . Условия хранения и посевные качества семян кормовых трав // Кормопро- 2. изводство. – 2001. – № 9. – С. 26–28.

• 5.    Кулешов Н.Н . Агрономическое семеноведение. – М.: Сельхозиздат, 1963. – 304 с.      3.

• 6.   Марченко Л.В . Химический состав семян ре

• 7.    Марченко Л.В. Влияние химического соста- 5. ва семян на их посевные качества // Нетрадиционное растениеводство. Селекция и генетика. Эниология. Экология и здоровье:   6.

• 8.    Строна И.Г . Общее семеноведение полевых культур. – М.: Колос, 1966. – 414 с.

• 9.    Строна И.Г . Промышленное семеноводст-  7.