СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ КАЧЕСТВ ГИБРИДНЫХ СЕМЯН САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
METHOD OF INCREASING PRODUCTIVE QUALITIES OF HYBRID SEEDS OF SUGAR BEET

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к селекции и семеноводству сахарной свеклы, и может быть использовано для регулирующего воздействия на маточные семена и растения компонентов гибридов с целью повышения продуктивных качеств гибридных семян в пользовательской генерации.
Известен способ предпосевной обработки семян, включающий обработку семян озимой пшеницы путем распыления водного раствора гумата натрия с концентрацией 0,03% и пектина свекловичного с концентрацией 0,01-1% из расчета 10 л/т. Использование способа позволяет получать семена, обладающие повышенной всхожестью и энергией прорастания, что, в конечном итоге, повышает урожайность семян в пользовательской генерации (см. патент РФ №2270547, МПК A01C 1/00).
Известно использование защитно-стимулирующих композиций для повышения урожайности сахарной свеклы и валового сбора сахара, в частности биофунгицида. Фитоспорина M и антистрессового препарата Гумми-20, которые также применяются в пользовательской генерации (см. статью «Биологические особенности формирования урожая в условиях весенне-летней засухи», журнал «Сахарная свекла» №8, 2010 г., с.23-25).
Известно повышение продуктивных свойств семян сахарной свеклы на стадии пользовательской генерации путем предпосевной обработки семян лигногуматом с концентрацией рабочего раствора - 1% (100 г/т марки A, AM или 0,5 л/т марки Б, БМ) при норме расхода рабочего раствора - 10 л/т семян. Внекорневую обработку всходов проводят при концентрации рабочего раствора 0,01-0,05% (30-50 г/га марки A, AM или 0,15-0,75 л/га марки Б, БМ) (см. «Лигногумат» Общая информация, методика и результаты применения. Рекомендация для агрономов. Санкт-Петербург, 2009 г., с.17-18).
Известен способ обработки гибридных семян сахарной свеклы, включающий, в частности, дражжирование семян (многослойное покрытие) с целью повышения продуктивных свойств гибридных семян (см. журнал «Сахарная свекла» №9, 2009 г. с.11-14).
http://www.humate/zernovie.html
Известен способ повышения продуктивности и улучшения качества сельскохозяйственных культур путем предпосевной обработки семян препаратом Гумат +7 из расчета 10-40 грамм на 10 литров воды (0,1-0,4% раствор) и внекорневой подкормки из расчета 80-100 г на 300 л воды (0,027-0,033%) на 1 га (см. ).
Однако традиционно физиологически активные вещества, в частности Гумат +7, используются для работы с семенами пользовательской генерации на стадии получения товарной продукции (фабричной свеклы). Использование препарата на стадии выращивания фабричной свеклы связано с предпосевной обработкой большого количества семян и значительно больших площадей посевов сахарной свеклы при внекорневых подкормках, что сопряжено с высокими трудозатратами и значительным расходом препаратов.
Следует отметить, что в настоящее время для производства фабричной свеклы используют в основном гибридные семена, как более продуктивные, с применением технологических приемов возделывания обычных (негибридных) семян сахарной свеклы.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение затрат на обработку семян и посевов фабричной сахарной свеклы и повышение продуктивных качеств гибридов сахарной свеклы.
Поставленная задача достигается тем, что в способе повышения продуктивных качеств семян, включающем предпосевное замачивание семян в растворе Гумата +7 концентрацией 0,06-0,07% в течение 15-20 часов, с последующей обработкой посевов на стадии смыкания листьев в рядке раствором Гумата +7 концентрацией 0,01-0,02%, предпосевному замачиванию и опрыскиванию подвергают семена и растения родительских форм гибридов.
Сущность способа заключается в том, что достаточно обработать Гуматом +7 семена и растения родительских форм гибрида при выращивании их на маточные корнеплоды, чтобы получить практически то же увеличение урожайности и сахаристости фабричной сахарной свеклы, что и при обработке Гуматом +7 готовых семян гибридов и их посевы. Такая экспозиция обработки позволяет повысить не только урожайность и сахаристость маточных корнеплодов, но и урожайность и всхожесть гибридных семян, а также урожайность и сахаристость гибридных растений при их выращивании на фабричную свеклу без использования препарата. В связи с тем, что сахарная свекла является культурой с очень высоким коэффициентом размножения, которое может достигать 1:1000, а при всхожести, например, 70% это означает, что два семени исходных родительских форм могут дать 700 всхожих гибридных семян. По заявленному способу достаточно обработать эти два семени и их всходы вместо 700 гибридных семян и их всходов, чтобы обеспечить такое же повышение урожайности и сахаристости фабричной свеклы, что позволяет сократить количество применяемого препарата, а также затраты труда и материальных ресурсов на несколько порядков.
Гумат +7 - комплексное удобрение на основе природных гуминовых кислот с микроэлементами, в котором содержание гуминатов составляет 75-80% и микроэлементов: натрий - 1,5%, калий - 5,5%, фосфор - 6,0%, кальций - 3,5%, натрий - 3,5%, медь - 0,4%, марганец - 0,45%, цинк - 0,45%, молибден - 0,04%, кобальт - 0,02%, бор - 0,6%, железо - 2,0%, …0,04%, магний - 0,3%. Свидетельство о государственной регистрации №0345 Государственный регистрационный №06-210-107-0-0-0-1. Гумат +7 ускоряет всхожесть семян, обеспечивает повышение устойчивости растений к неблагоприятным факторам окружающей среды, обеспечивает рост урожайности и сокращение сроков созревания.
В ходе исследований было проведено ряд опытов.
Опыт 1. Предварительные исследования по определению оптимальных доз Гумата +7 и времени предпосевного замачивания семян при производстве маточных корнеплодов сахарной свеклы линий:
- ЛМС78 (Льговская мужскостерильная 78) - материнский компонент гибрида ЛБМС63;
- Б63 (Бийская 63) - отцовский компонент гибрида ЛБМС63;
- ЛМС107 (Льговская мужскостерильная 107) - материнский компонент гибрида ЛБМС65;
- Б65 (Бийская 65) - отцовский компонент гибрида ЛБМС65.
2
Опрыскивание растений в фазу смыкания листьев в рядках производили раствором Гумата +7 концентрацией 0,02% из расчета 4-5 л на 1 м посева.
В таблице 1 приведены результаты опыта с линией ЛМС78. Аналогичный опыт был проведен с линией ЛМС107, Б63 и Б65.
Таблица 1
№ опыта
Концентрация Гумата +7, %
Урожайность, т/га / сахаристость, % корнеплодов линии ЛМС78 в зависимости от времени (час) предпосевного замачивания семян и концентраций раствора Гумата +7, %
10
15
20
25
1
0,04
14,8/19,1
17,9/19,8
18,3/19,1
18,4/21,1
2
0,05
16,3/19,4
20,6/19,5
21,5/19,2
21,7/20,5
3
0,06
16,8/18,9
22,8/21,0
23,1/19,8
23,2/19,9
4
0,07
17,1/19,1
23,9/20,0
23,8/19,9
23,6/19,7
HCP 005
1,6/1,03
Урожайность/сахаристость
Как видно из таблицы 1, оптимальным временем замачивания семян линии ЛМС78 и концентрацией рабочего раствора при выращивании маточных корнеплодов (исходя из их урожайности и сахаристости) является 15-20 часов и 0,06-0,07% соответственно.
Аналогичные результаты по времени замачивания и концентрации Гумата +7 были получены при работе с линией ЛМС107, Б63 и Б65.
Опыт 2. Посев семян задействованных линий и сорта - популяции Бодн 50 (Бийская односеменная 50) для получения маточных корнеплодов. Перед посевом семена замачивали в 0,06% растворе Гумата +7 в течение 18 часов. Посевы обрабатывали 0,02% раствором двукратно в фазе смыкания листьев в рядке. Для сравнения в опыт введена обработка семян и посевов Фитоспорином M + гумми 20 (далее Фитоспорин), являющимся защитно-стимулирующей композицией и используемой для повышения урожайности в практике выращивания фабричной сахарной свеклы, из расчета 1 г/л (0,1%) при замачивании в течение 20 часов и опрыскивании посевов 0,05% раствором в той же фазе.
Схема опыта и результаты приведены в таблице 2.
Таблица 2
Урожайность и сахаристость маточных корнеплодов.
Линии, сорт
Вариант обработки
Урожайность, т/га
Сахаристость, %
Для получения гибрида
ЛМС78
Гумат +7
23,0
21,1
ЛБМС 63Г
Б63
19,1
21,0
ЛМС78
без обработки
15,3
19,1
ЛБМС 63
Б63
16,3
19,4
ЛМС107
Гумат +7
19,6
20,5
ЛБМС 65Г
Б65
18,9
20,4
ЛМС107
без обработки
18,2
19,8
ЛБМС 65
Б65
16,8
20,2
ЛМС78
Фитоспорин
19,3
19,1
ЛБМС 63Ф
Б63
18,2
19,5
ЛМС107
Фитоспорин
18,9
19,5
ЛБМС 65Ф
Б65
19,8
20,0
Бодн 50
Гумат +7
21,7
19,2
Бодн 50
без обработки
19,3
18,9
Бодн 50
Фитоспорин
19,8
18,5
HCP 005
2,8
0,6
Как видно из таблицы 2, максимальная прибавка урожайности наблюдалась у материнской линии ЛМС78 при обработке Гуматом +7 и составила (по сравнению с линией ЛМС78 без использования Гумата +7) - 7,7 т/га, у линии ЛМС 107 соответствующая прибавка составила 1,4 г/га.
Эффективность Фитоспорина по данному показателю была почти в 2 раза ниже и составила у линии ЛМС78 - 4 т/га, у ЛМС 107 - 0,7 т/га. Сахаристость у корнеплодов линии ЛМС78 в варианте с Гуматом +7 выше на 2%, у линии ЛМС 107 - на 0,7%. В опыте с Фитоспорином сахаристость корнеплодов осталась практически (по сравнению с вариантом без обработки) на прежнем уровне, а в некоторых случаях даже произошло снижение (линия ЛМС 107). Аналогичная тенденция наблюдалась в вариантах с линиями Б63 и Б65. Повышение урожайности сорта Бодн 50 при использовании Гумата +7 по сравнению с вариантом без Гумата +7 составило 2,4 т/га, сахаристости 0,3. Как видно из опыта, более значительным было влияние Гумата +7 на линейном материале по сравнению с сортом-популяцией. Влияние Фитоспорина на сорт-популяцию, как и в предыдущих опытах с линиями, незначительно и составило по увеличению урожайности 0,3 т/га и снижение сахаристости на 0,4%.
Наиболее эффективным средством для обработки семян и посевов линий при выращивании маточных корнеплодов следует считать Гумат +7.
Опыт 3. Посадка маточных корнеплодов для получения гибридных семян (без обработки корнеплодов и посевов). Схема опыта, урожайность и всхожесть гибридных семян приведены в таблице 3.
Таблица 3
Урожайность и всхожесть семян
Гибриды
Урожайность, т/га
Всхожесть, %
ЛБМС 63Г
1,88
88
ЛБМС 65Г
1,65
87
ЛБМС 63Ф
1,35
79
ЛБМС 65Ф
1,52
84
ЛБМС 63
1,25
81
ЛБМС 65
1,43
83
HCP 005
0,25
4,6
Как видно из таблицы 3, урожайность и всхожесть семян от корнеплодов, выращенных на фоне обработки Гуматом +7 (гибридные семена ЛБМС 63Г и ЛБМС 65Г), превышали данные показатели гибридных семян ЛБМС 63Ф и ЛБМС 65Ф (обработка Фитоспорином) в среднем на 0,33 т/га по урожайности и на 6% по всхожести, по варианту без обработки на 0,42 т/га и 5,5% соответственно.
Опыт 4. Посев гибридных семян для выращивания фабричной свеклы (2008, 2009 г.).
В данном опыте, кроме гибридных семян, родительские формы которых были подвергнуты обработке Гуматом +7 и Фитоспорином в предыдущих опытах (ЛБМС 63Г, ЛБМС 65Г, ЛБМС 63Ф, ЛБМС 65Ф), задействованы семена гибридов, родительские формы которых не подвергались обработке на стадии получения маточных корнеплодов (ЛБМС 63, ЛБМС 65). Кроме этого в опыт в качестве контроля были включены семена гибридов ЛБМС 63 и ЛБМС 65, которые были обработаны Гуматом +7 и Фитоспорином в пользовательской генерации - традиционный прием (варианты 5 и 6). Урожайность и сахаристость гибридов фабричной сахарной свеклы отражены в таблице 4, где приведены так же результаты повторного опыта, проведенного при неблагоприятных погодных условиях 2009 года.
Таблица 4
№ опыта
Гибриды
Варианты обработки в год посева
Урожайность, т/га
Сахаристость, %
Сбор сахара, т/га
2008
2009
2008
2009
2008
2009
1
ЛБМС 63Г
без обработки
32,6
28,8
19,0
18,6
6,2
5,2
2
ЛБМС 65Г
без обработки
32,1
28,2
19,0
18,5
6,2
5,0
3
ЛБМС 63Ф
без обработки
29,4
24,6
17,5
17,0
5,4
4,3
4
ЛБМС 65Ф
без обработки
29,0
24,1
18,0
17,2
5,5
4,6
5
ЛБМС 63
Гумат +7 семена и посевы (традиционный прием - контроль)
33,0
30,6
19,1
18,7
6,7
5,4
6
ЛБМС 65
32,6
30,1
19,0
18,7
6,6
5,3
7
ЛБМС 63
Фитоспорин семена и посевы (традиционный прием - контроль)
30,9
28,3
17,4
17,0
5,7
4,6
8
ЛБМС 65
30,6
28,1
17,9
17,3
5,8
4,0
9
ЛБМС 63
без обработки
25,0
20,2
18,1
17,6
4,6
3,6
10
ЛБМС 65
без обработки
23,8
22,0
18,3
17,8
5,0
3,9
Как видно из таблицы 4, урожайность, сахаристость и сбор сахара гибридов ЛБМС 63 и ЛБМС 65Г (обработка Гуматом +7 родительских форм гибридов) были на уровне продуктивных качеств гибридов ЛБМС 63 и ЛБМС 65, семена и посевы которых были обработаны Гуматом +7 на стадии выращивания фабричной свеклы (5, 6 опыты). Данная закономерность сохранилась и при посеве в последующем году (2009 г.). Урожайность и особенно сахаристость сахарной свеклы при использовании Фитоспорина были несколько ниже, при этом был выше процент снижения продуктивных качеств в 2009 году.
Таблица 5
Показатели физиологического состояния проростков из семян различных гибридов
Показатели
ЛБМС63
ЛБМС63Г
Содержание хлорофилла, мг/50 мл
1,05
1,1
Содержание простых сахаров, балл
1
2
Длина клеток, мм
0,06
0,12
Длина ростков с корнем, см
10,9
12,2
Длина семядолей, см
0,83
1,0
Масса ростков, г
3,69
3,42
Таким образом, препарат Гумат +7 повышает урожайность и сахаристость корнеплодов сахарной свеклы не только в год непосредственного его использования, но и оказывает последействие такой же направленности в следующем поколении, что, возможно, является следствием эпигенетических изменений в клетках растений под действием этого препарата. Такой вывод позволяет сделать анализ на содержание хлорофилла, простых сахаров, а также размера клеток в проростках из семян гибрида ЛБМС63Г, в сравнении с теми же показателями гибрида ЛБМС63, данные которого представлены в таблице 5.
Можно предположить, что применение препарата Гумат +7 вызывает своеобразный физиологический мутагенез в клетках, который сохраняется в растениях последующего поколения и позволяет наблюдать все те положительные эффекты, о которых речь шла выше в пользовательской генерации семян без обработки данным препаратом.
Таким образом, на основании экспериментальных данных было впервые доказано, что продуктивные качества семян гибридов сахарной свеклы могут быть в эквивалентном с традиционной практикой отношении повышены на стадии посева их родительских форм, при этом эффективность обработки Гуматом +7 сохраняется и в последующем поколении, что позволяет значительно снизить затраты на обработку семян и посевов при производстве фабричной свеклы при сохранении высоких продуктивных качеств гибридов сахарной свеклы.