Влияние травмирования и инкрустирования семян подсолнечника на их посевные и урожайные свойства
Автор: Хатнянский В.И., Пивень В.Т., Волгин В.В., Пивень Л.Е.
Статья в выпуске: 1 (134), 2006 года.
Бесплатный доступ
Изучено влияние типов и степени травмирования семян подсолнечника на их посевные и урожайные свойства. Установлен наиболее оптимальный метод оценки травмирования семян подсолнечника, разработана классификация повреждений семянок. Травмированные семена в большой степени отличались наличием инфекционного начала по сравнению с визуально нетравмированными. Инкрустирование травмированных семян подсолнечника способствовало не только сохранению их посевных качеств, но и существенному увеличению урожайности семян и сбору масла с единицы площади.
Короткий адрес: https://sciup.org/142150745
IDR: 142150745 | УДК: 633.854.78:631.531.1
Текст научной статьи Влияние травмирования и инкрустирования семян подсолнечника на их посевные и урожайные свойства
ВНИИ масличных культур
ВЛИЯНИЕ ТРАВМИРОВАНИЯ И ИНКРУСТИРОВАНИЯ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА НА ИХ ПОСЕВНЫЕ И УРОЖАЙНЫЕ СВОЙСТВА
Известно, что посев высококачественными семенами – основа урожая любой масличной культуры. При использовании некачественных семян снижается эффективность многих агротехнических приёмов и, как следствие, – урожайность. Снижение всхожести в полевых условиях многие исследователи объясняют различными причинами: глубиной заделки, сроком сева, крупностью семян, их травмированностью и т. д. Из общего числа фактов, снижающих всхожесть, на долю травмированных семян приходится до 30-40 %. Источникими травмирования семян являются экологические факторы и морфологические особенности растения, а также травмирование, связанное с физическими воздействиями на семена в процессе уборки. Например, травмирование семян мягкой пшеницы составляет 48-60 %, твердой – до 100, кукурузы – 95, гречихи – 12-35, проса – 22, подсолнечника – 10-30 % [9]. Высокий уровень травмирования семян обусловлен тем, что современные машины для их уборки и послеуборочной обработки не по всем параметрам отвечают своему целевому назначению. Уборка подсолнечника как семенного, так и товарного назначения проводится зерновыми комбайнами. Рабочие органы таких комбайнов рассчитаны для работы в жестком режиме, необходимом для уборки трудно обмолачиваемых культур, семена которых, как правило, значительно прочнее семянок подсолнечника [3]. Несмотря на снижение скорости вращения молотильного барабана до 9,5 м/с, травмирование остается достаточно высоким – 5-6 % и более. Выпускаемые семяочистительные машины и комплексы также в значительной степени травмируют семена подсолнечника и не всегда обеспечивают необходимое качество семян за один проход через технологическую линию.
На качество семян влияет и их биологическое состояние, выражаемое в степени созревания и его равномерности, а также погодно-климатические условия, от которых зависит влажность убираемых корзинок и семянок подсолнечника и их способность выдерживать травмирующее воздействие механических рабочих и транспортирующих органов сельскохозяйственных машин.
Многие исследователи (А. И. Апрод [1]; И. Г. Строна [8]; А. Н. Пугачев [7] и др.) по-разному классифицируют механические повреждения семян, используя различную терминологию и методы их количественного определения. Несмотря на исключительную важность этой проблемы для сельскохозяйственного производства подобных исследований проведено очень мало и они, главным образом, нацелены на изучение вопроса обеззараживания семян вне связи с их повреждениями. Нет пока и объективного метода оценки травмирования семян подсолнечника.
Травмированные семена в процессе хранения в большей степени повреждаются грибными, бактериальными и вирусными болезнями. А. А. Трисвятский [10] установил, что после непродолжительного хранения на поврежденных семенах количество бактерий было в 3,5 раза, а плесени в 52 раза больше, чем на целых. Инфекционное начало таких опасных патогенов, как белая и серая гнили, фузариоз, альтернариоз, бактериоз сохраняется в семенах подсолнечника, вызывая поражение вегетирующих растений этими патогенами до 40 %, независимо от запаса инфекции в почве [4].
Увеличение травмирования ведет к снижению лабораторной и полевой всхожести семян, причем, с повышением уровня травмирования полевая всхожесть снижается более интенсивно. Например, при лабораторной всхожести семян подсолнечника 90-
95 % разница между лабораторной и полевой всхожестью в среднем составляет 1217 %, а при лабораторной всхожести 70-75 %, она достигает 25-30 %. Наряду с этим, падает и урожайность. Так А. Н. Пугачев [7] отмечал, что наличие в посевном материале до 10 % поврежденных семян снижает урожай более чем на 1 ц/га.
Для ликвидации первичного инокулюма болезни в семенах в настоящее время применяется метод их инкрустирования с помощью различных пленкообразователей. При этом решается проблема не только уничтожения в семенном материале возбудителей болезней, но и обеспечения хорошего стартового ускорения и активного роста и развития растений в начальный период [6].
Целью работы являлось изучение различными методами типов и степени травмирования семян подсолнечника при их уборке и послеуборочной обработке, а также влияние травмирования и заблаговременного инкрустирования семян на их посевные и урожайные свойства.
Материал и методы . В лабораторных и полевых условиях 1999-2001 и 20032005 гг. объектами исследований служили семена и вегетирующие растения подсолнечника сортов Родник и Флагман и гибрида Кубанский 930.
Посевные качества семян определяли в лабораторных условиях в соответствии с требованиями действующих ГОСТов: зараженность семян болезнями – по методике И. А. Наумовой [5], микроповреждения – по методикам И. Г. Строна [8], И. И. Чалый [11] в нашей модификации.
Полевые опыты проводили на центральной экспериментальной базе ВНИИМК и ОСХ «Березанское». Использовали участки размножения и двухрядковые учетные делянки при схеме посева 70×35 см по одному растению в гнезде. Агротехника общепринятая для данной зоны. Уборку опытных делянок осуществляли комбайном Хёге 125 С, участки размножения – СК-5 “Нива” и Дон-1500, очистку семян – на установке Петкус-Гигант и комплексе ЗАВ-20.
Полученные цифровые данные обрабатывали методом дисперсионного и корреляционного анализов по Б. А. Доспехову [2].
Результаты и обсуждение . В настоящее время предложено несколько методов определения травмирования семян [8, 9]. С целью оптимизации процесса учета повреждения семянок подсолнечника нами был проведен сравнительный анализ четырех методов (табл. 1). Самым точным оказался визуальный просмотр через бинокуляр 10-кратного увеличения, среднее число травмированных семянок составило 11 %, на втором месте был визуальный просмотр после замачивания семянок в дистиллированной воде при температуре +25 ˚С в течение 5 часов – 7,8 %, практически не отличался от него третий метод визуального просмотра через лупу 2-кратного увеличения – 7,3 % и, уступая трем первым, на четвертом месте оказался метод визуального просмотра невооруженным глазом.
Таблица 1 – Сравнительная точность различных методов оценки травмирования семянок подсолнечника сорта Флагман, %
ВНИИМК, 1999-2000 гг.
| Метод определения | Целая семянка | Травма семянки | Всего трав-миро-вано | ||||
| апи-каль-ная | ба-зальная | про-дольная | обру-шива-ние | вмятины | |||
| Контроль – визуальный просмотр через бинокуляр 10-кратного увеличения | 89 | 1,1 | 1,3 | 6,1 | 1,3 | 1,2 | 11,0 | 
| Просмотр: после намачивания семянок в дистиллированной воде при температуре 25 ˚С, 5 часов | 92,2 | 1,5 | 1,3 | 2,9 | 1,3 | 0,8 | 7,8 | 
| через лупу 2-кратного увеличения | 92,7 | 1,6 | 1,0 | 2,6 | 1,1 | 1,0 | 7,3 | 
| невооружённым глазом | 95,1 | 0,9 | 1,2 | 1,1 | 1,0 | 0,7 | 4,9 | 
Учитывая то, что визуальный просмотр семянок подсолнечника через лупу 2-кратного увеличения незначительно снижает общий процент учтённых травмирован-28
ных семян по сравнению с бинокуляром 10-кратного увеличения и то, что время на осуществление одного анализа составляет 20-25 мин, что в 3 раза короче по сравнению с контролем, считаем целесообразным применение визуального просмотра через лупу 2-кратного увеличения.
В процессе изучения травмирования семянок важно знать не только общий процент повреждений, но и особенности травм. В связи с этим, нами были взяты семена основной культуры (ГОСТ 12037-81, ГОСТ Р 52325-2005) и на основе морфофизической оценки выделены следующие типы травм семянок подсолнечника: в апикальной и базальной части, трещины продольные и поперечные, обрушивание семенной оболочки. Оценивая характер травм в результате двухлетних исследований нами была составлена классификация повреждений семянок подсолнечника (рисунок). При этом были учтены не только основные типы, но и степени травмирования семян.
Учитывая, что влажность является одним из важнейших факторов, обусловливающих механические повреждения семян при обмолоте, нами было изучено влияние этого параметра на травмированность и всхожесть семян подсолнечника при обмолоте вручную и комбайном Дон-1500. Из полученных цифровых данных следует, что уборка комбайном в значительной мере повышает долю травмированных семян, и как следствие снижает их всхожесть (табл. 2).
Таблица 2 – Влияние влажности и способов уборки на качество семян подсолнечника
ВНИИМК, 1999 – 2001 гг.
| Влажность семянок, % | Способ обмолота | Гибрид Кубанский 930 | Сорт Флагман | ||
| травмированных семянок, % | всхожесть, % | травмированных семянок, % | всхожесть, % | ||
| Контроль – вручную | 0,6 | 86 | 0,7 | 95 | |
| 18-20 | Механизированный | 1,7 | 78 | 2,0 | 91 | 
| ± к контролю | + 1,1 | - 8 | + 1,3 | - 4 | |
| Контроль – вручную | 1,0 | 86 | 0,8 | 95 | |
| 13-15 | Механизированный | 2,5 | 76 | 3,7 | 81 | 
| ± к контролю | + 1,5 | - 10 | + 2,9 | - 14 | |
| Контроль – вручную | 1,0 | 85 | 1,2 | 98 | |
| 8-9 | Механизированный | 3,8 | 76 | 5,3 | 82 | 
| ± к контролю | + 2,8 | - 9 | + 4,1 | - 16 | |
| Контроль – вручную | 1,0 | 88 | 1,5 | 96 | |
| 6 | Механизированный | 4,2 | 82 | 6,0 | 88 | 
| ± к контролю | + 3,2 | - 6 | + 4,5 | - 8 | |
| НСР 05 | 1,0 | 8 | 1,0 | 7 | |
При обмолоте корзинок подсолнечника комбайном в результате ударных воздействий механизмов, травмируются как влажные, так и сухие семена, причем, со снижением влажности возрастает доля травмированных семян. Сухие семена от сильного удара дробятся, образуются трещины и срывы плодовой оболочки, что часто сопровождается повреждением зародыша, влажные семена, в основном, незначительно деформируются без существенного повреждения зародыша.
При использовании тщательно отрегулированных комбайнов Дон-1500 и СК-5 «Нива», при уборочной влажности 6 %, на долю травмированных приходится 5,0-6,5 % семян подсолнечника. Очистка семян на комплексе ЗАВ-20 увеличивает их пропорцию до 13 % (табл. 3). Некоторое снижение травмирования наблюдалось при очистке семян на установке Петкус-Гигант, что, по-видимому, обусловлено поступлением поврежденных семян в отход. Из сформированных к посеву партий семян подсолнечника наибольший процент травм наблюдался в базальной части (1,8-3,7), вдоль длинной оси семени (2,53,5) и в апикальной части (0,9-3,3).
Выделенные типы травм семян подсолнечника отрицательно повлияли на показатели всхожести как в лабораторных, так и в полевых условиях (табл. 4).
Наиболее значительное снижение этих показателей отмечено при росте степени травмирования у обрушенных семян и при травмах в базальной части вдоль и длиной оси семени.
Наибольшее отрицательное влияние изучаемых типов и степени травмирования семян подсолнечника на величину показателей урожайности и сбора масла, также отмечено при травмах в базальной, продольной частях и обрушивании плодовой оболочки. По сравнению с контролем снижение составило по урожайности 0,63; 0,63 и 0,82 т/га и сбору масла 0,31; 0,34 и 0,45 т/га соответственно.
Таблица 3 – Влияние способа уборки и послеуборочной обработки на повреждение семян подсолнечника сорта Флагман
ВНИИМК, 1999-2001 гг.
| Способ уборки и послеуборочной обработки | Травмировано семян, % | ||||||
| всего | по типам травм | ||||||
| апикальная | базальная | вдоль длинной оси | поперечные трещины | вмятины | обрушивание плодовой оболочки | ||
| Ручной (контроль) | 1,5 | 0,3 | 0 | 0,5 | 0 | 0,7 | 0 | 
| Комбайн ДОН-1500 | 6,5 | 2,5 | 1,5 | 0,8 | 0 | 0,5 | 1,2 | 
| ± к контролю | +5,0 | +2,2 | +1,5 | +0,3 | 0 | -0,2 | +1,2 | 
| Комбайн СК-5 «Нива» | 8,0 | 3,7 | 0,5 | 0,5 | 1,0 | 0,5 | 1,8 | 
| ± к контролю | +6,5 | +3,4 | +0,5 | 0 | +1,0 | -0,2 | +1,8 | 
| Очистка семян на комплексе ЗАВ-20 | 14,5 | 3,3 | 3,7 | 3,5 | 0,2 | 1,8 | 2,0 | 
| ± к контролю | +13,0 | +3,0 | +3,7 | +3,0 | +0,2 | +1,1 | +2,0 | 
| Очистка семян на установке Петкус-Гигант | 5,7 | 0,9 | 1,8 | 2,5 | 0 | 0 | 0,5 | 
| ± к контролю | +4,2 | +0,6 | +1,8 | +2,0 | 0 | -0,7 | +0,5 | 
| НСР 05 | 1,2 | ||||||
Таблица 4 – Влияние различных типов и степени травмирования на посевные качества и продуктивность семян подсолнечника сорта Флагман*
ВНИИМК, 2003-2005 гг.
| Тип и степень травмирования семян в | Всхожесть | Урожайность семян | Сбор масла | |||||
| лабораторная | полевая | |||||||
| % | ± к контролю | % | ± к контролю | т/га | ± к контролю | т/га | ± к контролю | |
| Контроль ** | 89 | 68 | 3,25 | 1,62 | ||||
| Апикальной, < 15% | 83 | - 6 | 62 | - 6 | 2,82 | - 0,43 | 1,38 | - 0,24 | 
| Апикальной, 15-30 % | 73 | - 16 | 55 | - 13 | 2,92 | - 0,33 | 1,43 | - 0,19 | 
| Х ср. апикальной | 78 | - 11 | 58 | - 10 | 2,87 | - 038 | 1,40 | - 0,22 | 
| Базальной, < 15 % | 84 | - 5 | 55 | - 13 | 2,95 | - 0,30 | 1,43 | - 0,19 | 
| Базальной, 15-30 % | 76 | - 13 | 53 | - 15 | 2,62 | - 0,63 | 1,31 | - 0,31 | 
| Х ср. базальной | 80 | - 9 | 54 | - 14 | 2,78 | - 0,47 | 1,37 | - 0,25 | 
| Продольной, < 15 % | 80 | - 9 | 57 | - 11 | 2,94 | - 0,31 | 1,42 | - 0,20 | 
| Продольной, 15-30 % | 81 | - 8 | 50 | - 18 | 2,62 | - 0,63 | 1,28 | - 0,34 | 
| Х ср. продольной | 80 | -9 | 53 | - 15 | 2,78 | - 0,47 | 1,35 | - 0,27 | 
| Обрушивание, 30-50 % | 78 | - 11 | 55 | - 13 | 2,80 | - 0,45 | 1,23 | - 0,39 | 
| Обрушивание, > 50 % | 74 | - 15 | 52 | - 16 | 2,43 | - 0,82 | 1,17 | - 0,45 | 
| Х ср. обрушивание | 76 | - 13 | 53 | - 15 | 2,61 | - 0,64 | 1,20 | - 0,42 | 
| Х ср. всех образцов | 79 | -10 | 54 | - 14 | 2,76 | - 0,49 | 1,33 | - 0,29 | 
| НСР 05 | 6,5 | 9,1 | 0,22 | 0,12 | ||||
| НСР05 типов травм | 3,0 | 4,2 | 0,10 | 0,06 | ||||
| НСР 05 степени травм | 1,5 | 2,1 | 0,05 | 0,03 | ||||
* - по сорту Родник получены аналогичные результаты, поэтому в табл.4 и последующих приводятся данные по сорту Флагман.
** - визуально не травмированные семена.
Травмированность семян приводит не только к ослабленному росту зародыша и потреблению питательных веществ, но и к проникновению внутрь таких семян микроор-30
ганизмов, которые быстро размножаются, истощая запасы питательных веществ, а некоторые из них вызывают болезни.
В наших исследованиях было установлено, что травмированные семена в большей степени отличались наличием инфекционного начала по сравнению с визуально нетравмированными (табл. 5). Так при травмах в базальной части семени подсолнечника наличие таких патогенов, как Fusarium превышает контроль на 4,3 %, Alternaria – 5,4 %, Bacteria – 1,5 %, Mucorales – 10,0 %, Penicillium – 0,9 %, при обрушивании соответственно на 0,9; 11,4; 3,0; 7,5; 3,0 % и т.д.
Проникновение микроорганизмов внутрь семян вызывает снижение их посевных качеств и урожайных свойств. Так исследования, проведенные в 2003-2005 гг., позволили установить наличие отрицательных корреляционных связей между присутствием в семенах таких патогенов, как альтернариоз, фузариоз, ризопус, бактериоз и их посевными и урожайными свойствами. Достоверно высокая на 5 %-ном уровне значимости отрицательная связь установлена между уровнем наличия альтернариоза, фузариоза и показателями энергии прорастания и лабораторной всхожести семян (коэффициент корреляции варьировал от -0,372 до -0,544), а также между уровнем наличия альтернарио-за, фузариоза и ризопуса и показателями урожайности подсолнечника (коэффициент корреляции варьировал от -0,351 до -0,482).
Инкрустирование семян биологически активными композиционными составами, представляющими собой баковую смесь лучших отечественных и зарубежных протравителей, имунобиостимуляторов, росторегуляторов, биологически активных веществ и микроэлементов, разрешенных для применения на подсолнечнике, обеспечивают защиту семян (табл. 5) и всходов (табл. 6) от патогенной микрофлоры. Наличие Fusarium на семенах снижается почти в 2 раза, Alternaria – в 4 раза, Bacteria – в 2 раза, Mucorales – в 26 раз и Penicillium – в 3 раза.
Таблица 5 – Влияние инкрустирования на наличие семенной инфекции у травмированных семян подсолнечника, сорта Флагман
ВНИИМК, 2003-2005 гг.
| Травма семени в части: | Fusarium | Alternaria | Bacteria | Mucorales | Penicillium | |||||
| инкр. | ± от н/инк. | инкр. | ± от н/инк. | инкр. | ± от н/инк. | инкр. | ± от н/инк. | инкр. | ± от н/инк. | |
| Апикальной | 3,4 | - 0,2 | 5,1 | - 19,8 | 1,7 | + 0,2 | 0,3 | - 6,4 | 0 | 0 | 
| Базальной | 2,0 | - 5,3 | 5,6 | - 20,1 | 1,3 | - 1,1 | 0 | - 10,0 | 0 | - 0,9 | 
| Продольной | 2,0 | - 1,6 | 6,6 | - 12,0 | 3,3 | - 0,6 | 0,3 | - 6,60 | 0 | - 5,1 | 
| Обрушенные | 2,6 | - 1,3 | 3,0 | - 5,9 | 0 | - 3,9 | 0,7 | - 6,8 | 0 | - 3,0 | 
| Контроль* | 2,1 | - 0,9 | 3,0 | - 17,3 | 0 | - 0,9 | 0 | 0 | 0 | 0 | 
| Х ср. всех образцов | 2,5 | 2,1 | 5,1 | 14,4 | 1,6 | 1,3 | 0,3 | 7,5 | 3,0 | |
Контроль*- визуально не травмированные семена
У заблаговременно икрустированных семян средние показатели лабораторной и полевой всхожести оказались соответственно на 4 и 8 % выше по сравнению с неикру-стированными аналогами.
Таблица 6 – Влияние инкрустирования на посевные и урожайные свойства травмированных семян подсолнечника сорт Флагман
ВНИИМК, 2003-2005 гг.
| Тип и степень травмирования семян в | Всхожесть | Урожайность семян | Сбор масла | |||||
| лабораторная | полевая | |||||||
| % | ± к контролю | % | ± к контролю | т/га | ± к контролю | т/га | ± к контролю | |
| Апикальной, < 15% | 86 | + 3 | 61 | - 1 | 3,00 | + 0,18 | 1,47 | + 0,09 | 
| Апикальной, 15-30 % | 82 | + 9 | 66 | +11 | 2,99 | + 0,07 | 1,50 | +0,07 | 
| Х ср. апикальной | 84 | + 6 | 63 | + 5 | 3,00 | + 0,13 | 1,48 | +0,08 | 
| Базальной, < 15 % | 86 | + 2 | 69 | +14 | 3,09 | + 0,14 | 1,50 | + 0,07 | 
| Базальной, 15-30 % | 82 | + 6 | 59 | + 6 | 3,03 | + 0,41 | 1,50 | + 0,19 | 
| Х ср. базальной | 84 | + 4 | 64 | + 10 | 3,06 | + 0,28 | 1,50 | + 0,13 | 
| Продольной, < 15 % | 83 | + 3 | 68 | + 11 | 3,12 | + 0,18 | 1,54 | + 0,12 | 
| Продольной, 15-30 % | 82 | + 1 | 55 | +5 | 3,08 | + 0,42 | 1,50 | + 0,22 | 
| Х ср. продольной | 82 | +2 | 61 | + 8 | 3,23 | + 0,30 | 1,52 | + 0,17 | 
| Обрушивание, 30-50 % | 87 | +9 | 64 | + 9 | 2,70 | + 0,43 | 1,60 | + 0,37 | 
| Обрушивание, > 50 % | 81 | + 7 | 60 | + 8 | 2,96 | + 0,27 | 1,29 | + 0,12 | 
| Х ср. обрушивание | 84 | +8 | 62 | + 9 | 3,02 | + 0,35 | 1,44 | + 0,24 | 
| Х ср. всех образцов | 84 | + 4 | 62 | + 8 | + 0,26 | 1,48 | + 0,15 | |
| НСР 05 | 6,5 | 9,1 | 0,22 | 0,12 | ||||
| НСР 05 типов травм | 3,0 | 4,2 | 0,10 | 0,06 | ||||
| НСР 05 степени травм | 1,5 | 2,1 | 0,05 | 0,03 | ||||
Инкрустирование травмированных семян подсолнечника способствовало существенному повышению урожайности и сбора масла по сравнению с неикрустированными, наиболее высокие отклонения отмечались при травмировании в продольной части и обрушивании семенной оболочки – в среднем на 0,30 и 0,35 т/га; 0,17 и 0,24 т/га соответственно.
Выводы . 1. При сравнении существующих методов оценки травмирования семян подсолнечника наиболее приемлемым с точки зрения сокращения затрат труда и точности проведения анализа оказался метод просмотра через лупу 2-кратного увеличения.
- 
        2. Наименьшее процентное количество травмированных семян подсолнечника во время уборки подсолнечника отмечено при влажности семян 18-20 %. 
- 
        3. При уборке подсолнечника зерноуборочными комбайнами Дон-1500 и СК-5 «Нива» количество травмированных семян основной культуры достигает 7 %, послеуборочная обработка семян на комплексе ЗАВ-20 ещё на 6-7 % увеличивает этот показатель. 
- 
        4. Наиболее опасными для семян подсолнечника являются травмы в базальной и продольной его частях и обрушивание плодовой оболочки, они снижают урожайность соответственно на 0,6; 0,6 и 0,8 т/га. 
- 
        5. Установлена достоверная отрицательная корреляционная зависимость между уровнем наличия альтернариоза, фузариоза и показателями энергии прорастания и лабораторной всхожести семян, а также между уровнем наличия альтернариоза, фузарио-за, ризопуса и урожайными свойствами семян подсолнечника. 
- 
        6. Инкрустирование биологически активными композиционными составами позволят снизить отрицательное влияние микроорганизмов на посевные и урожайные свойства семян подсолнечника: при обрушивании плодовой оболочки по полевой всхожести на 9 %, урожайности на 0,35 т/га; при продольных травмах – на 8 % и 0,3 т/га; при травмах в базальной части – на 10 % и 0,28 т/га соответственно. 
 
	 
		