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.

Журнал: Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур @vniimk

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

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
Метод определения	Целая семянка	апи-каль-ная	ба-зальная	про-дольная	обру-шива-ние	вмятины	Всего трав-миро-вано
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
Влажность семянок, %	Способ обмолота	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
6	± 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
	всего	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		Урожайность семян		Сбор масла
	%	± 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
Травма семени в части:	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		Урожайность семян		Сбор масла
	%	± 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.

Статья научная