Возможности улучшения посевных и урожайных свойств семян линии подсолнечника агротехническими приемами

Введение . В настоящее время импорто-замещение на рынке семян подсолнечника в Российской Федерации становится постоянным трендом для отечественных семеноводческих предприятий, который требует все большего увеличения объемов производства качественной семенной продукции высокопродуктивных гибридов [1; 2].

Известно, что основным способом повышения продуктивности подсолнечника является широкое использование в товарном производстве гетерозисных гибридов, семеноводство которых основано на применении генетического механизма цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС). Этот механизм позволяет производить семенную продукцию гибридов в больших объемах с высокими показателями посевных и урожайных свойств семян [3].

Наиболее широкое распространение в практике промышленного производства подсолнечника получили простые межлинейные гибриды, которые подкупают своей выравненностью и высоким уровнем гетерозиса по урожайности семян и другим хозяйственно полезным признакам. Однако необходимо отметить и определенные трудности в использовании такого типа гибридов. Они возникают при широкой организации их первичного и промышленного семеноводства, поскольку выход кондиционных семян с гектара участков размножения родительских форм и участков гибридизации гибридов первого поколения относительно невысокий по сравнению с товарными посевами. Данные обстоятельства накладывают определенные трудности и сложности на характер семеноводческой работы по производству семян с высокими показателями посевных и урожайных свойств материнской формы, так как все семеноводство гибридов F1 базируется на этой линии [4]. Такие особенности семеноводческой работы с родительскими формами гибридов подсолнечника предъявляют достаточно высокие требования к разработке элементов технологии на всех этапах производства семян, в том числе и агротехнических приемов их выращивания.

Определенные результаты по изучению агроприемов на участке размножения материнской формы ВК1-сур А гибрида подсолнечника Сурус (технология Express Sun ) уже получены нами. Было установлено, что удобрения, приемы калибрования и инкрустации семян материнской формы перед их посевом оказывали существенное положительное влияние на отдельные элементы структуры урожая, а также способствовали улучшению их физико-механических и биологических свойств [5]. В этой связи дальнейшей задачей нашей работы стало продолжение исследований по выявлению эффективных агроприемов на участке размножения другой материнской линии ВК1-клп А гибрида подсолнечника Клип (технология Clearfield ). Цель настоящего исследования заключалась в выявлении возможностей улучшения посевных качеств и урожайных свойств, а также установлении уровня выхода кондиционной семенной продукции материнской формы ВК1-клп А – линии категории ЭС гибрида подсолнечника Клип, за счет использования на участке размножения различных агротехнических приемов.

Материалы и методы. Объектом для исследования послужил стерильный аналог линии ВК1-клп А, являющийся материнской формой гибрида подсолнечника Клип, селекции ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК. Краткая характеристика материнской формы гибрида: период всходы – цветение – 55 суток, высота растений – 112 см, масса 1000 семян – 52 г, масличность семян – 52,6 %, урожайность – 1,6 т/га, содержание олеиновой кислоты в семенах – 87,5 %. Также материнская форма отличается гомозиготностью по доминантному гену

CLHA-PLus , который контролирует проявление признака устойчивости к имидазолиноновым гербицидам (Гермес, Пульсар, Пивот, Каптора, Евро-Лайтнинг и Евро-Лайтнинг Плюс и т.д.) [6].

Исследования проводили в полевых и лабораторных условиях в подразделениях ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК в 2023 и 2024 гг. В 2023 г. на участке размножения материнской формы полевые опыты закладывали в условиях ОСХ «Урупское» Новокубанского района Краснодарского края на черноземе обыкновенном малогумусном мощном тяжелосуглинистом. Общая площадь делянки составляла 0,20 га, учетная – 0,14 га, повторность двукратная. Изучали влияние различных агроприемов (удобрений, нормы высева семян, а также химических и биологических средств защиты растений) на урожайность, структуру урожая и посевные свойства семян материнской формы ВК1-клп А.

Схема опыта включала в себя пять вариантов: 1 – К (вариант 1) контроль (без применения удобрений и средств защиты растений от болезней); 2 – У (вариант 2) применение удобрений (диаммофоска марки N 10 P 26 K 26 в дозе N 23 P 60 K 60 ) локально при посеве и две некорневые подкормки баковой смесью микроудобрений Биостим масличный (1,0 л/га) + Ультрамаг бор (0,5 л/га) в фазе 6–8 настоящих листьев и в период бутонизации подсолнечника; 3 – У + XЗР (вариант 3) совместное применение удобрений (аналогично варианту 2) и средств химической защиты растений от болезней, включающее три обработки растений: первая в фазе 6–8 настоящих листьев фунгицидом Титул Трио, ККР (0,5 л/га), вторая – в фазе бутонизации и третья – после цветения растений фунгицидом Мистерия, МЭ (1,25 л/га); 4 – XЗР (вариант 4) применение химических средств защиты растений от болезней аналогично, как в варианте 3; 5 – БЗР ( вариант 5) применение биологических средств защиты растений от болезней совместно с микробиологическими удобрениями во время вегетации растений материнской формы гибрида: БФТИМ (3,0 л/га) + Гелиос цинк

(1,0 л/га) в фазе 4–6 настоящих листьев; БФТИМ (3,0 л/га) + Гелиос бормолибден (1,0 л/га) + Гелиос кремний (1,0 л/га) в фазе бутонизации и БФТИМ (3,0 л/га) в конце цветения подсолнечника. В каждом из перечисленных вариантов опыта семена высевали при двух нормах высева: 65 и 75 тыс. шт/га.

На участке размножения одновременно высевали две формы одной и той же линии: фертильную – ВК1-клп Б и ее стерильный аналог – ЦМС ВК1-клп А. Растения фертильной линии (Б) по морфологическим признакам и вегетационному периоду практически не отличаются от растений стерильного аналога (А) той же линии. Поэтому в целях распознавания растений фертильной линии и ее ЦМС-ана-лога при выращивании на участках размножения их высевают с разделением одним пустым (незасеянным) рядком. Посев проводили в первой декаде мая 8-рядной сеялкой Gaspardo SP8, глубина заделки семян составляла 6–8 см. Уход за посевом включал две междурядные культивации и опрыскивание гербицидом Гермес, МД (1 л/га) в фазе 4–5 настоящих листьев подсолнечника. При зацветании первых цветков на растениях материнской формы на поле вывозили ульи с пчелами из расчета две пчелосемьи на гектар посева. На участке размножения применяли технологию возделывания подсолнечника, рекомендованную для центральной зоны Краснодарского края [7].

Структуру урожая растений материнской формы учитывали по 15 корзинкам на специально выделенной площади без пропусков растений в рядке отбора и соседних рядках с каждой повторности опыта в фазе технической спелости подсолнечника при влажности семян 8–10 % в соответствии с разработанной методикой [8]. Определяли следующие показатели: диаметр корзинки и пустозерной середины; количество семян в корзинке всего и, в том числе, выполненных; массу выполненных семян с корзинки; массу 1000 выполненных семян; объемную массу (натуру) выполненных семян.

Уборку урожая материнской формы ВК1-клп А проводили комбайном. Урожай приводили к 100%-ной чистоте и 10%-ной влажности семян. Из полученного урожая после его очистки от сорной примеси, отбирали среднюю пробу семян (1000 г) по ГОСТ 12036-85 [9]. Для установления чистоты и отхода примесей семян выделяли две навески массой по 100 г (ГОСТ 12037-81) [10]. Каждую навеску разбирали на семена основной культуры и отход. При анализе на чистоту семян материнской формы навески до их разбора просеивали для выделения в отход мелких и щуплых семян на решете с отверстиями 2,2 * 20 мм. Чистые семена, оставшиеся после выделения отхода, были отнесены к семенам основной культуры. Эти семена по показателю чистоты соответствовали требованиям ГОСТ Р 52325-2005 [11]. Для материнской формы гибрида подсолнечника категории ЭС физическая чистота семян должна составлять не менее 97 %, в нашем эксперименте она была на уровне 100 %. Далее из выполненных чистых семян основной культуры отбирали пробы для определения их зараженности болезнями (ГОСТ 12044-93 [12]), массы 1000 семян (ГОСТ 12042-80 [13]) и объемной массы [14].

В 2024 г. изучали полевую всхожесть семян материнской формы на экспериментальном поле ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК (х. Октябрьский Краснодарского края) на чернозёме выщелоченном малогумусном сверхмощном тяжелосуглинистом. Для изучения полевой всхожести и выполнения фитопатологической экспертизы использовали чистые выполненные семена А-формы, которые перед посевом с целью улучшения их физико-механических и посевных свойств подвергали калиброванию на продолговатых решетах с разделением семянок на три фракции по толщине: мелкие - проход с решета 3,0 х 20 мм (калибр 3,0-2,2 мм); средние - сход с решета 3,0 х 20 мм (калибр 3,0-3,6 мм); крупные - сход с решета 3,6 х 20 мм (калибр > 3,6 мм). Фитопатологическую экспертизу семян подсолнечника материнской формы ВК1 -клп А, произведенных в 2023 г., проводили в лаборатории защиты растений агротехно-логического отдела ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК по ГОСТ 1203 8-84 и 12044-93 [12; 15].

Для установления полевой всхожести материнской формы ВК1-клп А, семена перед посевом обрабатывали от болезней и вредителей подсолнечника комплексом препаратов: Круйзер, КС (10 л/т), Апрон Голд, ВЭ (3 л/т), Максим, КС (5 л/т). При учете всходов в поле определяли количество взошедших проростков растений и выражали их в процентах к числу высеянных полноценных семянок подсолнечника. Результаты экспериментальных данных обрабатывали методом дисперсионного анализа в изложении Б.А. Доспехова [16].

Результаты и обсуждение. Анализ погодных условий в ОСХ «Урупское» в 2023 г. показал, что в начале вегетации подсолнечника рост и развитие растений проходили в условиях значительного превышения количества выпавших осадков по сравнению со среднемноголетними значениями. Так, в мае и июне выпало 116 и 122 мм соответственно, что в 1,5 и 2,0 раза выше среднемноголетней нормы. В июле, количество осадков составило 42 мм, что было близко к уровню нормы (54 мм), а в августе и сентябре - 9 и 7 мм соответственно, составив 18,4 и 17,1 % от среднемноголетних значений.

Среднесуточная температура воздуха в мае была на 0,8 °С ниже среднемноголетней, а в июне и июле - несколько (на 1,0 и 0,4 °С соответственно) выше этого уровня. В августе и сентябре температурный режим значительно превышал норму - на 4,2 и 3,0 °С соответственно (табл. 1).

Следовательно, в начальный период роста и развития растений линии подсолнечника наблюдалось избыточное выпадение осадков, что в целом обеспечило достаточно благоприятные условия по влаго-обеспеченности посевов, однако во время созревания, наоборот, сформировалась относительно засушливая погода .

Таблица 1

Осадки и среднесуточная температура воздуха за вегетационный период линии подсолнечника

Метеопост г. Армавир Краснодарского края, 2023 г.

Год	Месяц
	май	июнь	июль	ав густ	сентябрь
Среднесуточная температура воздуха, °С
Средняя многолетняя	16,8	20,2	23,1	22,1	16,9
2023	16,0	21,2	23,5	26,3	19,9
Осадки, мм
Средние многолетние	60	77	54	49	41
2023	122	116	42	9	7

Анализ полученных результатов показал, что агротехнические приёмы на участке размножения в основном не оказывали существенного влияния на структуру урожая растений материнской формы ВК1-клп А. Однако в некоторых вариантах была отмечена положительная динамика увеличения показателей по отдельным элементам структуры урожая в результате действия изучаемых агроприемов. Так, в варианте с применением удобрений (вариант 2) при норме высева 75 тыс. шт/га диаметр корзинки, количество и масса выполненных семян, масса 1000 семян были выше по сравнению с контролем на 1,4 см, 200 шт., 9,6 и 6,2 г соответственно. Объемная масса семян по вариантам опыта варьировала в пределах от 350,1 до 373,1 г/л (табл. 2). Норма высева семян не оказывала существенного влияния на элементы структуры урожая растений.

Структура урожая растений материнской формы подсолнечника ВК1 -клп А в зависимости от агротехнических приемов на участке размножения

Таблица 2

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2023 г.

Вариант на участке размножения		Корзинка			Среднее число семян в корзинке, шт.			*Масса выполненных семян с одной корзинки, г	*Выполнен-ные семена
		диаметр, см	пустая середина, см	продуктивная площадь, см2	всего	выполненных			масса 1000 семян, г	объемная масса, г/л
агротехнический прием	норма высева, семян, тыс. шт/га					шт.	%
1 – К	65	15,3	1,5	181,9	1336	740	55,4	45,1	56,7	367,9
	75	14,4	1,4	162,0	1247	679	54,5	38,7	51,8	362,2
2 – У	65	15,4	1,4	183,4	1407	774	55,0	47,2	56,4	364,5
	75	15,8	1,2	195,6	1447	803	55,5	48,3	58,5	368,7
3 – У + ХЗР	65	14,8	0,9	171,7	1363	805	59,1	44,5	55,8	357,2
	75	14,6	1,4	166,1	1291	705	54,6	42,8	58,1	360,3
4 – ХЗР	65	15,5	0,6	190,1	1460	892	61,1	50,6	60,1	373,1
	75	14,4	1,1	164,1	1348	789	58,5	42,4	58,0	350,1
5 – БЗР	65	15,1	0,5	169,9	1452	795	54,8	42,2	53,1	352,8
	75	15,0	0,4	177,0	1522	825	54,2	44,9	55,3	372,1
НСР 05       -		1,2	-	29,2	164	95	-	7,5	3,7	11,9

* – масса семян при стандартной влажности 10 % (ГОСТ Р 52325-2005)

Наибольшая урожайность семян линии подсолнечника была сформирована при применении удобрений и средств химической защиты растений от болезней (вариант 3) – 1,25 т/га, а также в случае использования только удобрений (вариант 2) –

1,18 т/га (табл. 3). Применение химической защиты растений от болезней (вариант 4) обеспечило урожайность на уровне

с контролем (1,13 т/га)

–

1,14 т/га, а

средств биологической защиты растений и микроудобрений (вариант 5) – ниже его –

1,06 т/га. При этом отклонения урожайности в вариантах опыта от контроля не превысили уровня существенной значимости.

Таблица 3

Влияние агротехнических приемов на урожайность материнской формы подсолнечника ВК1-клп А

ОСХ «Урупское», 2023 г .

Вариант на участке размножения		Урожайность, т/га, средняя по
агротехнический прием (фактор А)	норма высева семян, тыс. шт/га (фактор В)
		варианту	фактору
			А	В
1 – К	65	1,13	1,13	-
	75	1,13
2 – У	65	1,17	1,18
	75	1,20
3 – У + ХЗР	65	1,31	1,25
	75	1,20
4 – ХЗР	65	1,16	1,14
	75	1,12
5 – БЗР	65	1,03	1,06	1,16
	75	1,10		1,15
НСР 05	-	0,19	0,14	0,09

В 2024 г. для изучения полевой всхожести семена материнской формы с целью улучшения физико-механических свойств подвергали калиброванию путем разделения их по толщине на три основные фракции: мелкие, средние и крупные (подробно описано в разделе: материалы и методы). Затем в пределах этих фракций и разных агротехнических приёмов на участке размножения семена исследовали на заселенность болезнями с помощью фитопатологической экспертизы, учитывали их лабораторную и полевую всхожесть.

По нормативным требованиям посевных качеств семян родительских форм гибридов подсолнечника (категории ЭС) их всхожесть должна быть не менее 85 % (ГОСТ Р 52325-2005). В наших исследованиях лабораторная всхожесть семян материнской формы ВК1-клп А гибрида Клип во всех вариантах опыта была выше установленного минимума и составила 92– 100 %, причем различия между фракциями были незначительными (табл. 4).

Лабораторная всхожесть материнской формы подсолнечника ВК1-клп А в зависимости от вариантов опыта и размера семян

Таблица 4

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2024 г.

Вариант на участке размножения в 2023 г.		Лабораторная всхожесть, %, в среднем по
агротехнический прием	норма высева семян, тыс. шт/га	фракции семян						агротехническим приемам	норме высева семян
		крупная (сход с решета 3,6 × 20 мм) (калибр > 3,6 мм)		средняя (сход с решета 3,0 × 20 мм) (калибр 3,0–3,6 мм)		мелкая (проход через решето 3,0 × 20 мм) (калибр) 3,0–2,2 мм)
1 – К	65	95	95	98	97	98	95	96	-
	75	96		96		92
2 – У	65	92	95	96	98	99	99	97
	75	97		99		99
3 – У + ХЗР	65	95	94	100	99	100	98	97
	75	92		97		95
4 – ХЗР	65	97	95	95	98	96	98	97
	75	93		100		99
5 – БЗР	65	95	94	96	97	98	98	96	97
	75	93		97		98			96
В среднем по фракции семян		95		97		97		-	-
НСР 05		2						2	1
НСР 05 вариантов		5

Из трех выделенных фракций наиболее высокие показатели лабораторной всхожести семян в среднем по вариантам получены у мелкой и средней (97 %), что на 2 % выше, чем у крупной (95 %). Агротехнические приемы на участке размножения не оказали существенного влияния на лабораторную всхожесть произведённых семян.

Наибольший процент нормально развитых визуально здоровых проростков отмечен у семян средней фракции – 94,7 %, а у мелкой и крупной – их количество составило 92,5 и 90,4 % соответственно. Причиной такого снижения всхожести было поражение семян патогенными грибами родов Fusarium Link. и Rhisopus Ehrenb., а также бактериями, которые инфицировали и всхожие проростки. Наибольшее количество больных (3,9 %) и невсхожих (5,2 %) семян наблюдалось в крупной фракции, где из всхожих семян сухой гнилью были поражены 2,6 %, фузариозом – 0,5, бактериозом – 0,8 %; от сухой гнили погибло 4,0 %, от фузариоза и бактериоза – 0,1 и 1,0 % соответственно. Визуальный осмотр проростков средней и мелкой фракций семян показал меньшее наличие сухой гнили (1,6 и 1,5 % соответственно), фузариоза (0,6 и 0,1 %) и бактериоза (0,3 и 0,8 %). От поражения сухой гнилью и бактериозом в средней фракции погибло 1,7 и 0,7 % семян, а в мелкой фракции – 0,6 и 0,7 % соответственно. Таким образом семена материнской формы подсолнечника ВК1-клп А, выращенные при различных агроприемах на участке размножения, были в малой степени инфицированы патогенами и показали высокие результаты по лабораторной всхожести.

Полевая всхожесть семян, сформированных на участке размножения линии подсолнечника, оказалась также высокой и варьировала в пределах от 83 до 97 % (табл. 5). Установлено некоторое положительное влияние повышенной нормы высева семян (75 тыс. шт/га) на участке размножения линии на данный показатель независимо от их фракций (+3 %). Лучшие результаты (92–93 %) отмечены у мелкой (проход через решето 3,0 × 20 мм) и средней (сход с решета 3,0 × 20 мм) фракций семян с разницей в 2–3 % по сравнению с крупной (сход с решета 3,6 × 20 мм).

Таблица 5

Полевая всхожесть материнской формы подсолнечника ВК1-клп А в зависимости от вариантов опыта и размера семян

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2024 г.

Вариант на участке размножения в 2023 г.		Полевая всхожесть, %, в среднем по
агротехнический прием	норма высева семян, тыс. шт/га	фракциям семян						агротехническим приемам	норме высева семян
		крупная (сход с решета 3,6 × 20 мм) (калибр > 3,6 мм)		средняя (сход с решета: 3,0 × 20 мм) (калибр 3,0–3,6 мм)		мелкая (проход через решето 3,0 × 20 мм) (калибр 3,0–2,2 мм)
1 – К	65	83	89	93	93	92	93	91	-
	75	94		93		93
2 – У	65	88	89	92	93	87	92	91
	75	90		93		96
3 – У + ХЗР	65	85	88	92	91	89	91	90
	75	91		90		93
4 – ХЗР	65	90	92	87	89	93	94	92
	75	93		91		95
5 – БЗР	65	94	94	96	97	93	94	95	90
	75	94		97		95			93
В среднем по фракциям семян		90		92		93		-	-
НСР 05		2						3	2
НСР 05 вариантов		7

На основании вышеизложенного можно заключить, что произведенные семена материнской формы ВК1-клп А отличаются высокими показателями по лабораторной и полевой всхожести и могут использоваться для посева на участке гибридизации с целью получения семенной продукции F 1 гибрида Клип.

Заключение. Проведенными в 2023– 2024 гг. исследованиями на участке размножения линии подсолнечника выявлено, что:

• -    используемые агротехнические приемы не оказывали существенного влияния на структуру урожая растений, однако по отдельным ее элементам в некоторых вариантах была отмечена положительная динамика роста в сравнении с контролем (по диаметру корзинки – на 1,4 см, количеству и массе выполненных семян в корзинке – на 110–152 шт. и 6,7–9,6 г, массе 1000 семян – 6,2–6,7 г);

• -    наибольшая урожайность семян была сформирована при комплексном применении удобрений и средств химической защиты растений от болезней – 1,25 т/га, а также при использовании удобрений – 1,18 т/га;

• -    семенная инфекция была представлена грибами родов Fusarium Link., Rhizopus Ehrenb. и бактериями, однако инфицирован-ность ими семян была слабой, и наибольший процент нормально развитых здоровых проростков был получен в семенах средней фракции – 94,7 %, а в мелкой и крупной – 92,5 и 90,4 % (на 2,2 и 4,3 % меньше), поэтому отмечен высокий уровень лабораторной всхожести выращенных семян (95–97 % в среднем по фракциям);

• -    полевая всхожесть семян была высокой и варьировала в пределах от 83 до 97 %, причем лучшие результаты (92–93 %) отмечены у мелкой (проход через решето 3,0 × 20 мм) и средней (сход с решета 3,0 × 20 мм) фракций с разницей 2–3 % по сравнению с крупной (сход с решета 3,6 × 20 мм);

• -    используемые агроприемы являются достаточно эффективными для выращивания семян материнской формы ВК1-клп А

• с высокими показателями лабораторной и полевой всхожести.