Влияние физиологически активных веществ на посевные качества семенного материала подсолнечника при его хранении

Научная статья УДК 633.854.78

Введение. Семена подсолнечника достаточно требовательны к условиям хранения, и даже при поддержании оптимальных параметров качество семенного и товарного подсолнечника может снижаться. При хранении семена подвергаются различным физическим и физиологическим изменениям, которые приводят к окислению. Согласно ГОСТ 22391-2015 длительное хранение семян подсолнечника, предназначенных для производства масла, используемого в пищевых целях, определяется как период от 3 месяцев при влажности семян не более 7 % [1]. Изучение сортов и гибридов подсолнечника показало, что окислительно-восстановительные процессы при различных вариантах хранения семян снижают всхожесть у разных генотипов за 1,5 года на 20–28 % [2]. Посевные качества – энергию прорастания и всхожесть, которые определены в нормативных документах, семена подсолнечника в идеальных условиях сохраняют на высоком уровне в среднем 2–3 года [1; 3]. Семенной материал в селекционной практике может храниться достаточно дли- тельное время. Часто оценка и использование новых сортообразцов, гибридов, исходного материала проходит в течение двух-четырех полевых сезонов, и позже селекционер возвращается к семенам, которые были в резерве более 2–5 лет. Дальнейшее их использование в селекционной программе, например, в качестве донора ценного селекционного признака, возможно при условии сохранения высокой полевой всхожести. Поэтому учёные изучают и разрабатывают различные физические [4] и химические [5; 6] методы повышения всхожести семян. Целью нашего исследования было выявление препаратов, способствующих повышению посевных качеств длительно хранящегося селекционного материала подсолнечника.

Материалы и методы. Материалом для написания статьи послужили результаты использования биостимуляторов и удобрений при инкрустации селекционного материала подсолнечника. В исследовании использовали препараты Fosto, Sprintalga, Fulvumin, об эффективном влиянии которых на всхожесть семян других культур уже имеются данные [6; 7].

Краткое описание препаратов:

• 1.    Fosto – жидкое комплексное удобрение, обогащенное фосфором, магнием, цинком, марганцем и аминокислотами;

• 2.    Sprintalga – органоминеральный биостимулятор корнеобразования содержит растительные гормоны, микроэлементы и альгиновую кислоту, повышает стрессо-устойчивость и иммунитет растений, способствует развитию боковых побегов, усиливает потребление элементов питания;

• 3.    Fulvumin – биостимулятор поглощения питательных веществ, содержащий фульвокислоты, гуминовые вещества и азот;

• 4.    Perfect Stick – адъювант, профессиональный активатор агрохимикатов на основе силоксана, модифицированного полиэфиром.

Исследование проводили на семенах подсолнечника трех генотипов, хранившихся в складских условиях в течение трех лет: межлинейного гибрида и его родительских форм (отцовская линия ВК 303 Rf, материнская линия ВК 102 Б). Предварительно взвешенные семена (по 1200 шт. каждого генотипа) обрабатывали растворами препаратов согласно схеме опыта. В качестве прилипателя и растека-теля применяли Perfect Stick (6 мл/100 л раствора), остальные препараты – в дозировке согласно рекомендации производителя.

Схема опыта:

• 1.    Контроль (без обработки);

• 2.    Sprintalga 1,0 л/т + Perfect Stick 6 мл/100 л;

• 3.    Sprintalga 1,0 л/т + Fulvumin, 0,5 л/т + Perfect Stick 6 мл/100 л;

• 4.    Fosto 0,5 л/т + Perfect Stick 6 мл/100 л.

Обработанные семена подсолнечника и семена контрольного варианта проращивали в рулонах, выдерживаемых в термостате, энергию прорастания определяли на 3-и сутки, всхожесть и биометрические показатели – на 5-е сутки согласно ГОСТ 12038-84 [8].

Результаты и обсуждение. В селекционной работе важны посевные характеристики семян после обработки биологически активными веществами или их смесями. В нормативных документах (ГОСТ Р 523252005) прописано, что всхожесть элитных и оригинальных семян гибридов подсолнечника и их родительских форм (линий) должна быть не менее 85 %, у репродукционных – 82 % [9]. В нашем исследовании родительские формы имели всхожесть ниже допустимой, а семена гибрида – всхожесть, допустимую ГОСТом (95 %) (табл. 1).

При определении энергии прорастания в вариантах со всеми изучаемыми препаратами данный показатель повышался на 8–35 % у отцовской линии, на 12–25 % у материнской линии и на 6–12 % у гибрида по сравнению с контролем. Препараты в совместном применении Sprintalga + Fulvumin увеличивали энергию прорастания на 15 и 20 % у семян родительских линий, у гибрида – всего на 6 %. Лучший результат по увеличению энергии прорастания семян показала их обработка препаратом Fosto: у родительских линий на 35 и 25 %, у гибрида – 10 %.

Таблица 1

Влияние биостимуляторов на посевные качества семян подсолнечника

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2022 г.

Table 1

Effect of biostimulants on the sowing qualities of sunflower seeds

V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops, 2022

Генотип	Вариант	Энергия прорастания		Лабораторная всхожесть
		%	+ к контролю	%	+ к контролю, %
Отцовская линия	Контроль	38		63	-
	Sprintalga	46	+8	51	-12
	Sprintalga + Fulvumin	53	+15	67	+4
	Fosto	73	+35	73	+10
Гибрид	Контроль	83		95	-
	Sprintalga	95	+12	95	0
	Sprintalga + Fulvumin	89	+6	97	+2
	Fosto	93	+10	97	+2
Материнская линия	Контроль	69		81	-
	Sprintalga	81	+12	87	+6
	Sprintalga + Fulvumin	89	+20	97	+16
	Fosto	94	+25	95	+14

При определении всхожести семян подсолнечника было отмечено повышение показателя у материнской линии гибрида: препараты Sprintalga + Fulvumin и Fosto увеличивали всхожесть семян с 81 % до 97 % и 95 % соответственно. Всхожесть семян отцовской линии после обработки препаратами Sprintalga + Fulvumin и Fosto также повышалась – с 63 % до 67 % и 73 %, и только в варианте с обработкой препаратом Sprintalga всхожесть семян отцовской формы снижалась до 51 %. У гибридных семян всхожесть либо оставалась на прежнем высоком уровне – 95 % (в варианте с препаратом Sprintalga), либо повышалась незначительно (в вариантах с препаратом Fosto и смесью препаратов Sprintalga + Fulvumin) – до 97 %.

В вариантах с низкими показателями всхожести отмечалось загнивание семян, причиной которого являлась семенная инфекция. В частности, у отцовской линии 37 % необработанных семян сгнили, в вариантах с обработкой этот показатель варьировался – от 23 до 49 %. У материнской линии в вариантах с обработкой наблюдалось 3–12 % загнивших семян, а на контроле – 19 %. Гибридные семена показывали наименьший процент загнивания: 5 % на контроле и 3–5 % у обработанных семян.

В ходе исследования было установлено влияние препаратов на биометрические показатели проростков подсолнечника. Измерения высоты стебля и длины главного корня проводили на 5-е сутки от начала опыта (при определении лабораторной всхожести семян). Выявлено, что биостимулятор Sprintalga на начальных этапах органогенеза подавляли рост проростков у всех генотипов: отцовская линия имела 16,8 см длину проростков необработанных семян против 8,5 см обработанных (49,4 %), материнская линия – 26,4 см против 14,4 см (45,5 %) и гибрид – 30,2 см против 21,9 см (27,5 %) длины проростка контрольного варианта (табл. 2).

Совместное применение препаратов Sprintalga + Fulvumin у генотипов показывало увеличение длины проростка с 16,8 см (контроль) до 17,4 см только на отцовской линии. У гибрида и материнской линии эти показатели снизились с 30,2 см (контроль) до 27,8 см и с 26,4 (контроль) до 24,8 см соответственно.

Обработка семян препаратом Fosto выявила различие в его действии: у отцовской линии наблюдалось увеличение длины проростков на 11,9 % (длина проростков без обработки составила 16,8, после обработки – 18,8 см), у гибрида – 4,9 % (с 30,2 см до 31,7 см), у материнской линии препарат вызывал уменьшение длины проростка по сравнению с контролем на 10,2 % (с 26,4 см до 23,7 см).

Таблица 2

Влияние биостимуляторов на биометрические показатели проростков подсолнечника

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2022 г.

Table 2

Effect of biostimulants on the biometric indicators of sunflower seedlings

V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops, 2022

Генотип	Вариант	Биометрические показатели проростка подсолнечника
		высота стебля, см	длина корня, см	длина проростка, см
Отцовская линия	Контроль	5,0	11,8	16,8
	Sprintalga	3,4	5,1	8,5
	Sprintalga + Fulvumin	4,7	12,7	17,4
	Fosto	5,5	13,3	18,8
НСР 05				0,5
Гибрид	Контроль	13,4	16,8	30,2
	Sprintalga	10,0	11,9	21,9
	Sprintalga + Fulvumin	11,3	15,7	27,0
	Fosto	14,1	17,6	31,7
НСР 05				0,8
Материнская линия	Контроль	10,3	16,1	26,4
	Sprintalga	6,6	7,8	14,4
	Sprintalga + Fulvumin	10,7	14,1	24,8
	Fosto	8,8	14,9	23,7
НСР 05				0,6

Отмечено, что семена отдельных сорто-образцов подсолнечника в разной степени отзываются на обработку биостимуляторами. Лучшие результаты показаны при обработке препаратом Fosto – всхожесть семян подсолнечника повышалась на 10– 14 %, а от совместного действия Sprintalga + Fulvumin – на 4–16 %.

Данный вопрос требует дальнейшего изучения и понимания физиологических причин и фитопатологических экспертиз. По литературным данным, корреляционные связи между длинной проростков и урожайностью в некоторых случаях обнаруживаются на значительном уровне: от 0,75 до 0,99 [10], в других исследованиях корреляции между длиной проростков и урожайностью и устойчивостью растений к неблагоприятным факторам не отмечается [11]. Поэтому изучение отзывчивости отдельных генотипов на биостимулирующие препараты должно проводиться адресно.

Заключение. Всхожесть семян разных генотипов подсолнечника повышалась после обработки препаратом Fosto на 2–

14 % и Sprintalga + Fulvumin на 2–16 %, энергия прорастания – на 10–35 % и на 6– 20 % соответственно в зависимости от сортообразца. Максимальное повышение показателей энергии прорастания и лабораторной всхожести отмечалось у родительских линий, минимальное – у гибрида.

Изучение биометрических характеристик проростков при использовании препарата Sprintalga показало снижение длины главного корня и длины стебля у всех генотипов на 25,4–60,1 %. Смесь препаратов Sprintalga + Fulvumin снижала длину стебля проростков у отцовской и гибридной формы на 6 и 15,7 % и длину главного корня у гибрида на 6,5 % и у материнской формы на 12,4 %. Повышение биометрических показателей проростков от этих препаратов наблюдалось у материнской линии на 3 % (длина стебля проростка) и у отцовской линии на 7,5 % (длина главного корня). Препарат Fosto увеличивал высоту стебля и длину главного корня гибрида и отцовской линии на 4,7–12,7 %, у материнской формы снижал на 14,5 и 7,5 % соответственно.