Влияние температурного режима на всхожесть и энергию прорастания семян риса

Актуальность

В мировой сельскохозяйственной практике принята оптимальная смена сортов как минимум через 5–7 лет, что влечет за собой необходимость систематического изучения основных элементов технологий их возделывания [1]. При этом выделяются те элементы, которые в первую очередь наиболее полно реализуют потенциальные способности растений. В рисоводстве Приморского края к таким агротехническим элементам относится в первую очередь азотное удобрение, которое увеличивает урожайность на 37–40% у сортов интенсивного типа [7–9]. Особенности формирования структуры урожая предопределяют не только дозу, но и способ внесения удобрения. В Приморье ранняя азотная подкормка эффективна на сортах с широкой нормой реакции по озер-ненности метелки [10]. Сорта, способные давать побеги кущения в фазу развития 2–3 листа, хорошо отзываются на рядковое с семенами внесение азота. Урожайность определяется продуктивностью каждого растения, а также их количеством к моменту уборки, зависящим от многочисленных факторов, – нормы высева, способа заделки семян, режима орошения в период всходообразования и в течение вегетации, гербицидов и других факторов [3]. Очень важен выбор оптимального способа посева и режима орошения [2, 5]. По многолетним данным, посев с глубокой заделкой семян продуктивнее, чем с минимальной, в среднем на 16%. Роль слоя воды для выращивания риса огромна. Развитие риса во многом определяется уровнем затопления посевов. Увеличение разрыва между посевом и затоплением до 5 дней снижает урожайность на 12%. Слишком продолжительное, до просушки, выдерживание поля во время всходо-образования без полива снижает урожайность до 19%. Увеличение глубины затопления до 20–30 см вместо рекомендуемых 10–15 см сокращает урожай на 16% [6]. Перечисленные осредненные связи значительно колеблются в сортовом аспекте из-за разной устойчивости растений к анаэробиозу, разной активности прорастания при пониженной температуре, скорости роста проростков, устойчивости к болезням, гербицидам. По этой причине в программу разработки агротехники сорта включали оценку устойчивости к затоплению, способности прорастать при пониженных температурах, давать всходы при самом жестком режиме орошения – постоянном затоплении.

Цель исследований – для разработки технологии возделывания перспективного сорта риса Маньчжур провести лабораторный опыт по определению влияния температуры на всхожесть и энергию прорастания семян.

Объект и методы исследований

Объектом исследований являлись сорта риса селекции Приморской научно-исследовательской опытной станции риса – перспективный сорт Маньчжур и сорт Приморский 29 (стандарт), внесенный в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию.

Лабораторное проращивание проводилось в чашках Петри на фильтровальной бумаге и в растильнях с почвой, с затоплением слоем воды 1 см. Изучалось три диапазона температур: 14–17 °С, 20–22 °С, 25–30 °С. Повторность опыта четырехкратная.

Энергию и прорастание семян определяли по ГОСТу 12038-84. [4]. Началом прорастания считалось наклевывание, окончанием – разрыв колеоптиля. Энергия прорастания – скорость прорастания, выражаемая в проценте проросших семян (давших корешки, равные половине длины семени). Всхожесть семян – это количество нормально проросших семян (с корешком не менее длины семени и ростком не менее половины длины семени), выраженное в процентах к пробе, взятой для изучения.

Результаты исследования и их обсуждение

Лабораторный опыт проводился на Приморской научно-исследовательской опытной станции риса – филиале ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки». Для сравнительной оценки сортов и разработки технологии возделывания перспективного сорта Маньчжур проводилось проращивание семян.

В зависимости от условий проращивания начало прорастания и его темпы очень изменяются. Температурный режим влияет на скорость и интенсивность прорастания семян и, в конечном счете, на урожайность сорта. Практическое значение информации по энергии прорастания сводится к тому, что она позволяет значительно раньше, чем при подсчете окончательной всхожести, ориентировочно судить о качестве семян. Семена с хорошей энергией прорастания дают более дружные и ровные всходы, чем семена одинаковой с ними окончательной всхожести, но различающиеся по энергии прорастания. При низкой энергии прорастания появление всходов в полевых условиях растягивается на более продолжительное время, что увеличивает угрозу их поражения грибными болезнями и повреждения вредителями, а это вле-

Таблица 1

Энергия прорастания семян риса при разных температурных режимах, %

Table 1

Energy of rice seeds germination at different temperature regimes, %

Сорт 14–17 °С 20–22 °С 25–30 °С Маньчжур 0 93 93 Приморский 29 0 90 91 чет за собой повышенную гибель проростков.

В опыте энергию прорастания определяли на 4-е сутки. При учете по каждой повторности отдельно подсчитывали и удаляли нормально проросшие и явно загнившие семена. Умеренные и повышенные температуры – более 20 °С – оказали положительное влияние на получение дружных всходов (табл. 1).

Перспективный сорт риса Маньчжур имел энергию прорастания выше на 2–3%, чем сорт Приморский 29.

Всхожесть семян – одно из важнейших посевных качеств, определяющих пригодность семян для посева, имеет большое производственное значение. Семена с высокой всхожестью дают быстрые всходы, обеспечивающие при соблюдении агротехники высокий урожай.

У исследуемых сортов всхожесть семян как на бумаге, так и в почве была практически одинаковой при умеренной и повышенной температурах (табл. 2).

Таблица 2

Влияние температуры на всхожесть и развитие семян риса при проращивании на бумаге и в почве

Table 2

Influence of temperature on rice seeds germination and development on paper and in the soil

Показатели	14–17 °С		20–22 °С		25–30 °С
	на бумаге	в почве	на бумаге	в почве	на бумаге	в почве
Сорт Маньчжур
Всхожесть, %	98	97	97	95	96	98
Зерновки, пораженные грибами, %	12	13	5	15	9	17
Сорт Приморский 29
Всхожесть, %	92	92	98	95	97	97
Зерновки, пораженные грибами, %	13	21	12	17	16	18

При температуре 14–17 °С перспективный сорт Маньчжур имел преимущество над стандартом по всхожести на 6%. Одним из значимых показателей при проращивании семян является процент зерновок, пораженных плесневыми грибами. У сорта риса Маньчжур при повышении температуры в варианте проращивания на бумаге отмечено снижение этого процента, а при проращивании в почве – увеличение. У сорта Приморский 29 наблюдалась обратная тенденция.

Сила роста семян – показатель качества семян, определяющий их полевую всхожесть. Она обуславливается генотипом и поэтому является одной из характеристик сорта. По интенсивности роста проростков за сутки можно судить об уровне холодостойкости сорта и его устойчивости к недостатку кислорода при получении всходов из-под слоя воды.

Характер интенсивности роста проростков в среднем за период прорастания и продолжительность этого периода показаны в табл. 3.

Проростки усиливали ростовые процессы не только с повышением температуры, но и в почве, что очень важно при посеве. Низкие температуры, в сравнении с умеренными и повышенными, значительно сдерживали темпы прорастания и длину проростков, особенно в варианте на бумаге – на 5–9 суток.

При всех температурных режимах перспективный сорт риса Маньчжур заметно выделился по активности роста проростка и колеоптиля в сравнении со стандартом. Он сочетал признаки интенсивности начального роста и получения всходов в условиях глубокого затопления.

Заключение

Изучение воздействия температурного режима на посевные качества семян (энергию и всхожесть) и силу роста показало, что умеренные (20–22 °С) и повышенные (25–30 °С) температуры оказывают положительное влияние. Наряду с этим снижается процент поражения плесневыми грибами. Пониженные температуры замедляют процесс пробуждения семян и, как следствие, влияют на их полевую всхожесть. На основании изложенного можно предполагать, что при выращивании перспективного сорта риса Маньчжур с минимальной заделкой семян следует ориентироваться на средние и поздние сроки посева.