Разнокачественность семян сахарной свеклы и ее значение

РАЗНОКАЧЕСТВЕННОСТЬ СЕМЯН САХАРНОЙ СВЕКЛЫ И ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ

О.В. Балагура, Л.В. Левшаков

Аннотация. Приведены результаты исследований по мониторингу разнокачественности семян сахарной свеклы в течение 1996-2010 гг. в зависимости от генотипа и технологии выращивания в условиях Центральной Лесостепи Украины. Дана оценка продуктивности гибридов сахарной свеклы в зависимости от размера посевных фракций.

Ключевые слова: разнокачественность, фракция семян, посевные качества, продуктивные свойства, сорта и гибриды сахарной свеклы.

Для сахарной свеклы характерна большая разнока-чественность семян, которая наиболее проявляется в неоднородности их по размерам. Поэтому фракционный состав выращенных семян колеблется в довольно широких пределах от 2,5 до 5,5 мм и выше. Каким семенам отдать предпочтение - крупным, средним или мелким - эта дилемма всегда стояла и стоит перед свекловодами. Вопрос о взаимосвязи между размером семян и их продуктивностью изучается давно, в результате чего было установлено, что чем крупнее семена, тем выше их всхожесть и продуктивность. Поэтому в настоящее время выделяют две посевные фракции 3,54,5 и 4,5-5,5 мм, а семена фракции менее 3,5 мм относят к отходу основной культуры.

В настоящее время у свекловодов дискусионным является вопрос использования минимального и максимального размера посевных фракций для каждой из биологических форм сахарной свеклы.

Предыдущие исследования показывают, что происходит изменение фракционного состава выращенных семян, а именно: снижение выхода семян крупных фракций и увеличение мелких. Так, у сортов-популяций и МС гибридов выход фракций семян 4,5-5,5 мм снизился с 32-36% до 5-14% [1, 2].

По нашим данным при высадочном способе выращивания семян у сортов-популяций выход фракции 4,55,5 и более 5,5 мм был, соответственно, 15,5 и 4,6%, что в сумме составляет 20,1%. Основная масса семян представлена фракцией 3,5-4,5 мм (51,6%), плодов диаметром 2,5-3,0 мм было меньше всего от 2,5 до 3,7%.

У гибридов на МС основе преобладают плоды фракции 3,5-4,5 мм - 59,1%. Семена диаметром 4,5-5,5 мм, что согласно действующим стандартам также допускаются на посев, составляют 4,8-5,5%, самые мелкие (2,5-3,0; 3,0-3,25; 3,25-3,5 мм) - 32,5-35,4%.

Для семян сахарной свеклы, выращенных безвысадочным способом, характерно повышенное содержание фракций меньше 3,5 мм. В общей массе плоды фракции диаметром меньше 3,5 мм (2,5-3,0; 3,0-3,25 и 3,25-3,0 мм) у сортов-популяций и МС гибридов составляют, соответственно, 40,2 и 42% [3].

Анализ фракционного состава семян в зависимости от сортовых различий показал, что при обоих способах выращивания у сортов-популяций плодов фракции 4,55,5 мм и выше было больше, а фракции 2,5-3,5 мм меньше, чем у МС гибридов. Суммарный выход фракции 3,03,25 и 3,25-3,5 мм у сортов-популяций составил 29,4%, МС гибридов - 30,5%. Приведенные данные подтверждают выводы о том, что в последние годы происходит снижение выхода плодов фракции 4,5-5,5 мм [4, 5].

Из вышеизложенного видно насколько важным является изучение разнокачественности семян сахарной свеклы для каждой биологической формы и с учетом способа и условий их выращивания, с тем, чтобы четко определять в складывающейся ситуации минимальный и максимальный размер посевных фракций.

Мониторинг разнокачественности семян сахарной свеклы проведен в опытном хозяйстве «Шевченковское» Института биоэнергетических культур и сахарной свеклы в течении 1996-2010 гг. При этом, в течении 1996-2010 гг. анализировали разнокачественность семян у сортов-популяций и диплоидных МС гибридов, в течении 2006-2010 гг. в зависимости от генотипа и технологии выращивания.

Мониторинг разнокачественности семян, относительно выхода различных фракций в зависимости от генотипа показывает, что фракционный состав семян был различным (таблица 1, 1-6 строка).

В среднем за 1996-2009 гг. у сортов-популяций выход семян фракции 4,5-5,5 мм составил 19,7%, фракции 3,0-3,5 мм - 16,8%, у МС гибридов (диплоидных), соответственно, 17,3 и 20,2%. Относительно семян фракции 3,5-4,5 мм, то выход их практически был одинаков как у сортов-популяций, так и у МС гибридов (таблица 1, строки 1-2).

Анализ фракционного состава семян у диплоидных и триплоидных гибридов показал, что в последних уменьшается количество плодов фракции 3,0-3,5 мм и 3,5-4,5 мм, при этом увеличивается выход фракции 4,55,5 мм. Так, в среднем за 2001-2005 гг. выход плодов фракции 3,0-3,5 мм у триплоидных гибридов составил 15,5%, диплоидных - 20,3%, фракции 3,5-4,5 мм - 61,7 и 63,4%, фракции 4,5-5,5 мм - 22,8 и 16,3% соответственно (таблица 1, 5-6 строки). Необходимо также отметить, что во все годы исследований выход фракции 3,54,5 мм был стабильным и изменялся в пределах 62-66% (таблица 1, строки 1 -6).

Таблица 1 - Фракционный состав выращенных семян сахарной свеклы в зависимости от генотипа (ОХ «Шевченковское» Института биоэнергетических

№ строки Генотип Плодов, %, фракции, мм

3,0-3,5 | 3,5-4,5 | 4,5-5,5

1996-2000 гг

1 Сорты-популяции 16,8 63,5 19,7

2 МС гибриды (диплоидные) 20,2 62,5 17,3

2001-2005 гг

3 МС гибриды (диплоидные) 20,3 63,4 16,3

4 МС гибриды (триплоидные) 15,5 61,7 22,8

2006-2010 гг

5 МС гибриды (диплоидные) 16,7 66,3 17,0

6 МС гибриды (триплоидные) 17,0 63,5 19,5

Одним из главных показателей разнокачественно-сти семян свеклы является энергия прорастания и всхожесть, которые за годы наблюдений были различными и зависели от генотипа (таблица 2, строки 1 -2).

В течении 2001-2010 гг при практически одинаковой энергии прорастания, всхожесть семян у диплоидных гибридов была на 3 -4% выше, нежели в триплоид-ных.

Масса 1000 плодов у диплоидных гибридов во все годы исследований была ниже (12,8-12,9 г), нежели у триплоидных (14,1-15,3 г) (таблица 2, строки 3-6). Это связано с наследственными признаками. Определение в плодах различных фракций долей собственно семени показало, что наблюдается обратная зависимость между размерами плодов и массой собственно семени в них. Когда в диплоидных гибридов доля собственно семени в фракции 4,5-5,5 мм составляла 28,3%, то в фракции 3,0-3,5 мм - 29,4%, у триплоидных гибридов -соответственно 26,5 и 28,6%.

Таблица 2 - Разнокачественность семян сахарной свеклы в зависимости от генотипа (ОХ «Шевченковское»

№ строки Генотип Энергия прорастания, % Всхожесть, % Масса 1000 плодов, г

1996-2000 гг.

1 Сорты-популяции 80 84 15,6

2 МС гибриды (диплоидные) 78 81 15,4

2001-2005 гг

3 МС гибриды (диплоидные) 81 84 12,8

4 МС гибриды (триплоидные) 80 81 15,3

2006-2010 гг

5 МС гибриды (диплоидные) 82 86 12,9

6 МС гибриды (триплоидные) 81 82 14,1

Это связано с тем, что в плодах крупных фракций, которые формируются на центральных стеблях и побегах первого порядка, наращивание массы околоплодника происходит более интенсивно, нежели собственно семени. Эта закономерность в большей степени присуща семенам триплоидных гибридов, и этим объясняется снижение в них энергии прорастания и всхожести (таблица 2, строки 1-6).

Разнокачественность семян сахарной свеклы зависит не только от генотипа, но и от условий выращивания компонентов скрещивания МС гибридов. Характерной биологической особенностью семенников компонентов скрещивания МС гибридов является неравномерное развитие. Раннее проведенные исследования показали, что у гибрида Славянский МС 94 растения опылителя (ОП), как правило, зацветают на 7-8 дней позже мужскостерильного компонента (МСК), а у гибрида Украинский МС 70 в начале цветения отмечено 29,2% семенников МСК и 36,2% - ОП [5].

Это приводит к не одновременному цветению компонентов скрещивания, что в конечном результате влияет на разнокачественность семян. Поэтому актуальным является оптимизация агротехнических приемов выращивания компонентов скрещивания с целью обеспечения с одной стороны синхронности их роста и развития, с другой - максимальной семенной продуктивности материнского компонента.

В течении 2007-2011 гг. изучали особенности формирования урожая семян в зависимости от различных моделей технологии их выращивания: базовая технология - посадка корнеплодов с площадью питания обеих компонентов 70 х 60 см; интенсивная технология - посадка МСК с площадью питания 70 х 30 см, ОП - 70 х 60 см + дополнительное опыление в период цветения семенников.

Как показали исследования, у диплоидных гибридов за интенсивной технологии всхожесть семян повышалась на 6%, масса 1000 плодов с 12,9 до 13,3 г, плодов мелкой фракции (3,0-3,5 мм) уменьшалось с 17,5% до 14,7% (таблица 3, строки 1-2).

Аналогичная закономерность отмечена и в триплоидных гибридах (таблица 3, строки 3-4).

Таблица 3 - Разнокачественность семян в зависимости от генотипа и условий выращивания (ОХ «Шевченковское» Института биоэнергетических

№ строки Технология Всхожесть, % Масса 1000 плодов, г Плодов, %, фракции, мм

3,03,5 3,54,5 4,55,5

МС гибриды

1 Базовая 85 13,0 17,5 66,0 16,5

2 Интенсивная 92 13,5 14,7 68,3 17,0

МС гибриды

1 Базовая 84 14,0 18,5 63,0 18,2

2 Интенсивная 93 14,5 16,3 64,2 19,5

НСР05 3,0 0,3 - - -

Заключительной оценкой разнокачественности семян сахарной свеклы является урожайность корнеплодов, их сахаристость и выход сахара.

Наши исследования, проведенные в предыдущие годы показали, что во все годы исследований наблюдалась прямая зависимость между урожайностью корнеплодов и размером семян, только при сравнении крайних фракций (2,5-3,0 и 4,5-5,5 мм). Однако, если взять за контроль фракцию семян 3,5-4,5 мм, то как у сорта так и у МС гибрида достоверной прибавки при высеве семян фракцией 4,5-5,5 мм и 3,25-3,5 мм не получено. Аналогичная закономерность получена и по сахаристости [4].

Результаты опытов проведенных в последние годы полностью подтвердили наши выводы о том, что при посеве семенами фракций 3,25-3,5 мм, продуктивность МС гибридов практически была такой же как и при посеве семенами фракций 3,5-4,5 мм (таблица 4, строки 1-2).

Таблица 4 - Продуктивные свойства семян сахарной свеклы в зависимости от их размера (ОХ «Шевченковское» Института биоэнергетических культур и сахарной свеклы, среднее за 2008-2010 гг., гибрид

№ строки Фракция семян, мм Урожайность корнеплодов, т/га Сахаристость, % Сбор сахара, т/га

1 3,25-3,5 46,3 16,8 7,77

2 3,5-4,5 (контроль) 47,2 16,6 7,84

3 4,5-5,5 48,1 16,5 7,93

НСР05 1,8 0,3 0,42

Выводы:

1. Для сортов-популяций и МС гибридов сахарной свеклы характерна значительная разнокачественность семян, что проявляется в неоднородности их по морфологическим признакам, физико-механическим свойствам и посевным качествам, и которая зависит от генотипа и условий выращивания.

2. У триплоидных гибридов уменьшается выход фракции диаметром 3,0-3,5 мм и увеличивается выход фракции диаметром 4,5-5,5 мм. За практически одинаковой энергии прорастания, снижается всхожесть семян в сравнении с диплоидными гибридами.

3. На разнокачественность семян сахарной свеклы влияют агротехнические факторы, которые превышают генетические. Поэтому оптимизация элементов технологии выращивания гибридных семян будет способствовать получению выравненных семян со всхожестью более 90%.

4. Продуктивность как сортов-популяций, так и МС гибридов практически не изменяется при увеличении диаметра плодов на 0,25 мм, начиная с фракции 3,0 мм и заканчивая фракцией 4,5-5,5 мм. Поэтому необходимо использовать для посева семена, начиная с фракции 3,0 мм с интервалом 0,25 мм. Это позволит повысить их выход и выравненность в пределах каждой фракции. Кроме того, использование семян мелких фракций позволило бы увеличить выход в целом кондиционных семян при послеуборочной их обработке, что значительно уменьшит их стоимость, особенно МС гибридов.

Список использованных источников

1 Мацебера А.Г., Мельник А.И. Интенсивной технологии - высококачественные семена // Сахарная свекла. - 1987.

- №6. - С. 26.

2 Мацебера А.Г., Куянов В.В. , Глеваський В.1. Чого потребуе штенсивна технолопя // Насшництво. - 2007. - №6.

- С.18-20.

3 Поехало М.Б. Вивчення взаемозв'язку м1ж розм1ром насшня цукрових бурякв 1х яюстю та продуктившстю: авто-

реф. дис...на здобуття науковго ступеня канд. с.-г. наук. - К., 1997. - 32 с.

4 Балан В.Н. Разнокачественность семян // Сахарная свекла. - 2000. - №1. - С.15-17.

5 Балан В.М., Балагура О.В. , Петриченко С.1. Агроеколопчш причини р1знояюсносп насшня Чс пбридш цукрових буряюв // Цукров1 буряки. - 2005. - №6. - С. 10-11.

Балагура Олег Викторович, кандидат сельскохозяйственных наук, директор опытного хозяйства «Шевченковское» Института биоэнергетических культур и сахарной свеклы, г. Киев, Украина.

Левшаков Леонид Васильевич, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения, агрохимии и земледелия ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», тел. (4712) 53-11-80.

Информация об авторах