Влияние внутренней инфекции на всхожесть и масличность семян масличных культур семейства капустные

Введение. Масличные культуры семейства капустные (рапс, горчица, сурепица, рыжик) являются ценными источниками пищевого и технического масла и шрота, а зеленая масса этих культур используется в качестве сидерата (как эффективного удобрения) и корма для животных [1; 2]. Посевы этих культур в течение вегетации растений поражаются болезнями различной этиологии (склеро-тиниозом, фомозом, альтернариозом, фу-зариозом, бактериозом и др.). Проникновение возбудителей болезней внутрь семян культур семейства капустные приводит к снижению урожайности до 37 % у озимых и до 63 % у яровых форм [3; 4; 5; 6]. Проведенными ранее исследованиями показано отрицательное влияние альтернариоза на всхожесть и масличность семян горчицы сарептской, которые снижались на 18–20 % и 0,9–2,0 % соответственно в зависимости от фазы вегетации, в которую были поражены растения [7; 8].

В связи с этим целью нашего исследования являлось определение внутренней инфекции семян масличных культур семейства капустные патогенами в современных условиях и ее влияние на всхожесть и масличность семян.

Материалы и методы. Исследования проводили в 2014–2018 гг. в ФГБНУ ВНИИМК в лабораторных условиях. Объектом исследования служили семена современных районированных сортов рапса озимого и ярового, сурепицы озимой и яровой, горчицы сарептской озимой и яровой, рыжика озимого и ярового, горчицы белой и черной яровых, выращенных в центральной зоне Краснодарского края, а также патогены, вызывающие их болезни.

Внутреннюю инфекцию семян определяли по общепринятым методикам и

ГОСТ 12044-93 [9; 10; 11; 12]. Для определения степени внутренней зараженности семена всех изучаемых культур по 100 шт. в 3-кратной повторности предварительно стерилизовали спиртом в течение 1 мин, затем промывали в стерильной воде, просушивали на стерильной фильтровальной бумаге и закладывали во влажную камеру чашек Петри и на твердую агаризованную среду в чашках Петри, инкубировали при температуре +22– 25 оС в течение 10 суток.

Выросшие патогены микроскопирова-ли и проводили их идентификацию по определителям В.И. Билай, М.А. Литвинова, Н.М. Пидопличко, W. Gerlach и E.G. Simmons [13; 14; 15; 16; 17].

Масличность семян культур семейства капустные определяли на ИК-спектро-метре Matrix-1 по ГОСТ 33749-2014 [18]. Всхожесть семян определяли по ГОСТ 12038-84 [19].

Результаты и обсуждение. В результате проведенной в 2014–2018 гг. фито-эксперитизы семян масличных культур семейства капустные, выращенных в одинаковых климатических условиях, установлено, что разница в поражении семян патогенами между сортами одной культуры отсутствует, поэтому данные исследований представлены в среднем по культурам.

Изучение влияния внутренней инфекции на лабораторную всхожесть семян показало, что она была высокой у всех культур и составила: у озимой формы – 81,0–95,0 %, у яровой – 86,7–98,0 % (табл. 1).

Установлено, что некоторые семена, пораженные возбудителями болезней в слабой степени, прорастали с наличием точечных некрозов на семядолях. Их количество составило 1,0–3,3 % у озимой формы культур и 2,0–5,6 % у яровой формы. В этих случаях инфекция не переходила на ткани зародышевого корешка, стебелька и почечки с листочками. У рыжика озимого и ярового, сурепицы яровой и горчицы черной все пораженные в разной степени семена сгнили.

Таблица 1

Влияние внутренней инфекции семян масличных культур семейства капустные на их всхожесть

ФГБНУ ВНИИМК, 2014–2018 гг.

Культура	Лабораторная всхожесть семян, %
	всхожие (всего)	всхожие здоровые	с внутренней инфекцией
			всего	всхожие	невсхожие (сгнившие)
Озимая форма
Рапс	82,0	78,7	21,3	3,3	18,0
Сурепица	81,0	80,0	20,0	1,0	19,0
Горчица сарептская	91,0	88,1	11,9	2,9	9,0
Рыжик	95,0	95,0	5,0	0	5,0
Яровая форма
Рапс	88,0	84,9	15,1	3,1	12,0
Сурепица	86,7	96,7	13,3	0	13,3
Горчица сарептская	92,0	86,4	13,6	5,6	12,0
Горчица белая	94,0	92,0	8,0	2,0	6,0
Горчица черная	94,0	94,0	6,0	0	6,0
Рыжик	98,0	98,0	2,0	0	2,0

Из большинства пораженных семян изученных культур были выделены грибы рода Alternaria Nees., их количество составило 5,0–18,0 %, за исключением рыжика озимого и ярового, семена которого поражены этими патогенами в меньшей степени – 1,5–2,0 % (табл. 2).

Таблица 2

Внутренняя инфекция семян масличных культур семейства капустные

ФГБНУ ВНИИМК, 2014-2018 гг.

Культура	Количество пораженных семян с внутренней инфекцией, %
	грибы (род)			бактерии
	Alternaria Nees.	Fusarium Link.	Aspergillus Link., Penicillium Link., Mucor Fresen.
Озимая форма
Рапс	18,0	1,0	2,0	0,3
Сурепица	16,0	1,0	3,0	0
Горчица сарептская	11,0	0,6	0,3	0
Рыжик	1,5	0	3,5	0
Яровая форма
Рапс	12,0	1,6	1,5	0
Сурепица	10,0	2,8	0,5	0
Горчица сарептская	10,6	1,0	2,0	0,6
Горчица белая	5,0	1,8	1,2	0
Горчица черная	5,0	1,0	0	0
Рыжик	2,0	0	0	0

Количество семян, пораженных грибами рода Fusarium Link., было небольшим по сравнению с семенами, пораженными грибами рода Alternaria, и составило 0,6– 2,8 %. Отмечено отсутствие поражения возбудителями фузариоза семян рыжика озимого и ярового.

Грибами, вызывающими плесневение семян при хранении (роды Aspergillus Link., Penicillium Link., Mucor Fresen.), было поражено также небольшое количество семян – 0,3–3,5 %. В семенах рыжика ярового и горчицы черной эти патогены отсутствовали.

Патогенные бактерии были выделены только из семян рапса озимого и горчицы сарептской яровой. Количество пораженных семян составило всего 0,3–0,6 % от общего количества семян.

В ходе исследований изучено влияние возбудителей болезней масличных культур семейства капустные в зависимости от степени поражения семян на один из основных показателей – масличность.

На светлоокрашенных семенах горчицы сарептской, горчицы белой и сурепицы отчетливо видны пораженные ткани, поэтому больные семена этих культур были разделены на три группы по степени поражения: слабую, среднюю и сильную (рис. 1):

б

а

Рисунок 1 – Степень поражения семян культур семейства капустные патогенами на примере горчицы са-рептской, 2014 г.

(ориг.):

в

• а)    слабая – поражено до 25 % тканей семян;

• б)    средняя – поражено до 50 % тканей семян;

• в)    сильная – поражено до 100 % тканей семян

У рапса, рыжика и горчицы черной все семена были разделены на две группы: визуально здоровые (без некрозов, с ровными округлыми контурами, свойственными культуре) и с явными признаками поражения семян (полностью или частично высохшие, в результате этого изменившие форму, а у рыжика и горчицы черной, у которой природный цвет семян светлокоричневый, – изменившие цвет на черный), т.к. у этих культур невозможно выделить семена с точечными некрозами из-за их окраски (рис. 2).

а                    б

Рисунок 2 – Семена рапса ярового, 2014 г. (ориг.): а) пораженные; б) здоровые

В результате проведения биохимического анализа семян горчицы сарептской, горчицы белой и сурепицы, пораженных в разной степени патогенами, выявлено, что при увеличении инфекции в образцах семян масличность снижается, достигая минимума в варианте со 100%-ным поражением: у горчицы сарептской – на 15,6 %, горчицы белой – на 12,0 %, сурепицы озимой и яровой – на 13,3 и 14,0 % соответственно по сравнению со здоровыми семенами (табл. 3).

Таблица 3

Влияние внутренней инфекции семян горчицы сарептской, горчицы белойи сурепицы на их масличность

ФГБНУ ВНИИМК, 2014–2018 гг.

Культура	Масличность семян, %
	здоровых	с внутренней инфекцией
		до 25 %	до 50 %	до 100 %
Горчица сарептская	46,7	43,0	39,2	31,1
Горчица белая	28,0	25,8	23,0	16,0
Сурепица озимая	51,7	48,2	45,7	38,4
Сурепица яровая	49,2	46,4	44,2	35,2

Негативное влияние внутренней инфекции семян на их масличность отмеча-122

ется и у рапса, рыжика и горчицы черной (табл. 4).

Таблица 4

Влияние внутренней инфекции семян рапса, рыжика и горчицы черной патогенами на их масличность

ФГБНУ ВНИИМК, 2014–2018 гг.

Культура	Масличность семян, %
	здоровых	с внутренней инфекцией
Рапс озимый	49,6	42,1
Рапс яровой	47,4	39,0
Рыжик озимый	40,4	38,8
Рыжик яровой	40,5	39,5
Горчица черная	40,0	38,0

Масличность семян рапса озимого с внутренней инфекцией снижалась на 7,5 %, ярового – на 8,4 %, рыжика озимого – на 1,6 %, ярового – на 1,0 %, горчицы черной – на 2,0 % по сравнению со здоровыми семенами.

Выводы. В 2014–2018 гг. внутренняя инфекция семян масличных культур семейства капустные, выращенных в центральной агроклиматической зоне Краснодарского края, была вызвана грибами родов Alternaria Nees. (1,5–18,0 %), Fusarium Link. (0,6–2,8 %, за исключением рыжика озимого и ярового), Aspergillus Link., Penicillium Link., Mucor Fresen. (0,3–0,6 %, за исключением рыжика ярового и горчицы черной), а также бактериями в семенах рапса озимого и горчицы сарептской яровой (0,3 и 0,6 % соответственно).

Некоторые семена, пораженные патогенами в слабой степени, прорастали с наличием точечных некрозов на семядолях. Их количество составило 2,0–5,6 % у озимых и 1,0–3,3 % у яровых культур. Лабораторная всхожесть всех образцов была высокой и составила у озимых культур 81,0–95,0 %, у яровых – 86,7–98,0 %.

Масличность больных семян горчицы сарептской в зависимости от степени их поражения снижалась на 3,7–15,6 %, горчицы белой – на 2,2–12,0 %, сурепицы озимой – на 3,5–13,3, сурепицы яровой – на 2,8–14,0 %. Масличность пораженных семян рапса озимого снижалась на 7,5 %, ярового – на 8,4 %, рыжика озимого – на 1,6 %, ярового – на 1,0 %, горчицы чер- ной – на 2,0 % по сравнению со здоровыми семенами.