Эффективность методики определения качества семян при производстве яровой мягкой пшеницы

Эффективность методики определения качества семян при производстве яровой мягкой пшеницы

А.П. Глинушкин, к.б.н, Оренбургский ГАУ

Стабилизация производства продукции полевых культур является в современных условиях основной задачей земледельцев [1]. Ёе решение напрямую зависит от качества семенного материала. В 2000-е гг. ситуация в этом направлении сложилась таким образом, что основными производителями семян элиты стали негосударственные предприятия. Расширяется завоз в Оренбургскую область оригинальных и элитных семян из других регионов, однако это негативно сказывается на состоянии первичного семеноводства: на долю возделывания сортов оренбургской селекции приходится только пятая часть от общей площади зерновых культур в области [2].

Качество российского зерна остаётся нестабильным, основной причиной этого, на наш взгляд, является отсутствие должного фитосанитарного контроля семян, например, при производстве яровой пшеницы. А ведь по данным И.Г. Строны, через семена передается 60% всех возбудителей опасных болезней [3].

Наши исследования проводились в интересах решения этой актуальной задачи, касающейся совершенствования фитосанитарного контроля в отношении двух сортов яровой мягкой пшеницы — Альбидум 188 (которая является сортом, распространенным для Оренбургской области) и Белянка (сорт, который является сравнительно новым для нашего региона).

Исследования проводили в 2004—2008 гг. в лаборатории химической защиты растений Оренбургского ГАУ. Для лабораторных опытов использовались семена хозяйств степной зоны Южного Урала: ООО «Русь» Соль-Илецкого,

ООО «Поиск» Илекского, КФХ «Галина» Таш-линского, КФХ «Мария» Сорочинского, КФХ «Соловых А.Д.» Переволоцкого, ОАО «Саринский» Кувандыкского, КФХ «Уран» Новоор-ского, ЗАО «Обильное» Адамовского районов Оренбургской области. Использовались также семена ЗАО «Искра» Куюргазинского района Республики Башкортостан и КФХ «Родник» Мартукского района Республики Казахстан.

Полевые опыты проводились в КФХ «Галина» на указанных выше сортах яровой мягкой пшеницы с фактической нормой высева 4,2 млн. на 1 га всхожих семян. Размер опытной делянки составил 8,4x300 = 2520 м2. Уборка производилась комбайном «Нива».

Размещение и расположение вариантов и повторений, как и оценку существенности различий, вели по методике Доспехова. Полевые

опыты сопровождались следующими наблюдениями за растениями и учётами: фенология — по методике Госсорсети; густота стояния и полевая всхожесть семян — по методике Попугаева; степень поражения растений корневыми гнилями — по методике ВИЗР.

Исследованиям 2004—2008 гг. предшествовали исследования 2000—2003 гг., когда в результате анализа семян яровой пшеницы по методике Н.А. Наумовой [4] и ГОСТу 12044-93 нами установлено, что нередко очень сложно оценивать скрытое поражение семян. К причинам этого относятся: присутствие в партиях семян двух и более возбудителей; отсутствие четкой и полной балльной оценки семян, поражаемых различными возбудителями; необходимость использования дополнительных методик определения скрытого поражения семян и другие.

Скомбинировав и адаптировав наиболее распространенные методики определения скрытой формы поражения семян, мы в процессе исследований 2004—2008 гг. детализировали балльную оценку поражения семян и проростков яровой пшеницы грибами, относящимися к необлигатным паразитам и плесеням хранения.

Для более углублённой проверки предлагаемой методики использовали семена, подготовленные в КФХ «Галина». Начинали с макроскопического анализа семян с отбором всей неорганической и органической примеси. Затем проводили определение скрытой формы заражения, используя семена той же пробы, отсчитывая 400 семян подряд без выбора.

Дезинфицировали эти семена перед проращиванием в течение 5 мин. 0,5%-ным раствором КМп04 и промывали в прокипячённой или продезинфицированной воде. Затем семена раскладывали по 50—100 шт. в 4-х повторениях на фильтровальную бумагу, помещенную в растильнях. Пробовали также использовать для этих целей чашки Петри (по 10—15 шт. семян в каждой), но точность при этом резко ухудшалась.

Через 7 дней прорастания семян в термостате делали оценку рода возбудителя (визуально и микроскопически) и степени поражённости семян на основании 4-балльной шкалы [4], которую мы в результате исследований распространили на всех определяемых возбудителей по следующим показателям:

В. иотоо1п1апа. 1 балл — наличие почернения оболочки зерновки с нормальным проростком;

2 балла — наличие почернения или налёта на оболочке семени или зародышевых органах (корешках, колеоптиле, эпикотиле, стебле) с общим

поражением или угнетением органов до 50%; 3 балла — внутреннее загнивание основания стебля, корней, закручивание, ненормальные проростки с побурением тканей или образованием некротических пятен (язв) коричневого цвета с общим поражением или угнетением органов более 50%; 4 балла — семена непроросшие или с ненормальными проростками (длиной не более

1 см колеоптиля, стебля или корней), покрытые чёрным налетом;

Гшапит ир. 1 балл — наличие пушка грибницы фузариума на зерновке нормального проростка; 2 балла — побурение колеоптиля, корешков и наличие грибницы; 3 балла — внутреннее загнивание основания стебелька, закручивание, ненормальные проростки с побурением тканей; 4 балла — наличие пушка грибницы бело-розового цвета на непроросших семенах;

АШгпапа ир. 1 балл — наличие опушения и изменения окраски в основном в светло-серый цвет на зерновке нормального проростка; 2 и

3 балла — наличие характерного цвета опушения и пятен на колеоптиле, стебле или корешках при угнетении, соответственно — не более и более 50%; 4 балла — непроросшие или проросшие (длиной не более 1 см колеоптиля, стебля или корней) с характерными признаками мицелия;

РетеШшт ир. 1 балл — наличие опушения в массе зеленоватого цвета на зерновке нормального проростка; 2 балла — наличие опушения в массе зеленоватого цвета с небольшими искривлениями или угнетением колеоптиля, стебля или корешков не более 50%; 3 балла — наличие опушения в массе зеленоватого цвета с искривлениями или угнетением колеоптиля, стебля или корешков более 50%; 4 балла — непроросшие или проросшие (длиной не более 1 см колеоптиля, стебля или корней) с характерными признаками мицелия.

Запись относительно семян, поражённых двумя и более возбудителями, проводили в отдельные столбцы, используя также 4-балльную шкалу. Распространенность (заражённость) рассчитывали в процентах, деля число заражённых семян на общее количество семян и умножая на 100. Развитие рассчитывали по формуле [4]:

Я = [(X а  Ь)/4 • п] 100, где Я — процент развития (заражённости);

X — сумма произведений количества семян (а) на соответствующий балл поражения (Ь); п — общее число семян в анализе (здоровых и заражённых);

4 — высший балл поражения.

Для более эффективной проверки методики использовались два независимых термостата. Все партии семян закладывались по термостатам в двух независимых повторениях с сохранением 4-х повторений по 100 семян в каждой пробе. Основная группа патогенных грибов в наших

условиях относится к отделу несовершенных (БеШеготуШа) грибов [5]. Поэтому предлагаемая нами методика в случае наличия патогенных грибов других отделов и микроорганизмов в целом подлежит соответственной адаптации.

Причем, надо подчеркнуть, методика помогает как в научных, так и в производственных целях. В частности, ежегодная оценка, проводимая в соответствии с данной методикой, позволяет осуществить выбор протравителя семян или композиции из нескольких биологически активных веществ для защиты семян и молодых растений.

Эта методика также позволяет проводить сравнительную оценку качества сортов яровой пшеницы. Так, в условиях КФХ «Галина» она была использована в оценке двух исследуемых сортов яровой пшеницы наравне с другими общепринятыми показателями (рис. 1).

Н.П. Часовских отмечает, что в Оренбургской области возросло количество нерайониро-ванных сортов, ввозимых в регион и возделываемых, но не включенных в Госреестр по Оренбургской области. И это в большинстве случаев отрицательно сказывается на урожайности данных культур. Так, за 2001—2006 гг. в области возделывалось только учтённых 133—167 сортов основных зерновых и зернобобовых культур, из них включенных в Госреестр по Оренбургской области числится только 51—55 сортов [2].

Проведённые нами исследования не позволяют согласиться с приведённым мнением, т.к. полученные результаты убедительно доказывают, что при комплексном подходе, как с фитосанитарной, так и экологической стороны (сорто-сравнение), можно подобрать или адаптированно выбрать наиболее эффективный сорт яровой пшеницы для производства в конкретных условиях хозяйства.

38,8

1 2

Распространённость Развитие

И Ряд1 О Ряд2

Рис. 1 - Заражённость и последующее развитие болезни в результате скрытого поражения семян сортов яровой пшеницы грибами (фаза кущения, в среднем за 2005-2007 гг.), %

1. Динамика заражённости семенного материала яровой пшеницы

Наименование хозяйств Возбудители болезней пшеницы

пыльная головня пшеницы

ООО «Русь» 2,8/0 8,7/0 3,1/0,2 11,3/2,0 8,1/2,3 б,3/1,1 0,3/0

ООО «Поиск» 1,1/0 2,4/0 4,3/0,3 10,7/1,7 9,3/3,1 4,3/1,7 0,3/0

КФХ «Галина» 1,3/0 3,8/0 8,9/1,1 10,3/2,7 7,1/2,1 3,1/1,3 0,2/0

КФХ «Мария» -/- -/- б,3/1,3 б,1/2,8 8,9/3,7 3,7/2,8 0/0

КФХ «Соловых А.Д.» 5,1/0 1б,3/0 9,1/0,7 14,8/2,1 9,7/2,8 5,8/0,7 0,3/0

КФХ «Уран» 1,0/0 2,7/0 б,7/0,5 9,8/3,1 5,9/4,7 5,1/2,0 0,3/0

ОАО «Саринский» 0,3/0 2,1/0 7,8/1,9 14,1/б,3 10,3/б,1 5,3/4,7 0,5/0,1

ЗАО «Обильное» 0/0 0/0 1,0/0,9 8,7/4,8 б,3/5,1 4,1/3,1 0/0

ЗАО «Искра» 0/0 0/0 4,3/3,1 12,б/10,3 7,8/4,5 4,1/3,7 0/0

КФХ «Родник» 3,1/0 7,3/0 б,1/2,1 10,3/3,1 12,0/3,1 5,3/1,1 0,3/0

Причин превосходства сорта Белянка перед сортом Альбидум 188 может быть множество. Это, например, повышенная устойчивость к патогенным организмам (как в нашем исследовании); более высокая урожайность зерна; преимущества по качеству зерна или технологическим показателям; низкое качество посевного материала; вырождение, культура земледелия и другие.

В тех хозяйствах степной зоны Южного Урала, где апробировалась и была внедрена в практику наша методика, в течение двух лет произошли изменения в лучшую сторону по фитосанитарному и фитопатологическим показателям семенного материала яровой пшеницы (табл. 1).

Земледельцами были применены как непосредственные химические и биологические средства защиты яровой пшеницы, так и внедрены другие методы и мероприятия. Например, в КФХ «Галина», КФХ «Соловых А.Д.», ООО «Поиск», ООО «Русь», КФХ «Мария» провели 100%-ную сортосмену, а обновление семенного фонда провели все хозяйства. КФХ «Соловых А.Д.» пошло даже на значительные вложения и установило семяочистительную линию, включая триера на базе комплекса очистительных машин ЗАВ-40. Всё это наглядные примеры того, как руководители названных хозяйств заинтересованно решали сложнейшие задачи, стоящие перед земледельцами, каковыми являются сортосмена и сортообновление [6].

С этой точки зрения, убедительные данные практических примеров содержатся в таблице 1, здесь приводятся результаты определения заражённости семенного материала яровой пшеницы в периоды с начала наших исследований (в числителе) и спустя два года после начала этой работы (в знаменателе). В таблице 1, помимо возбудителей, названных выше в рамках предлагаемой методики (В. sorociniana, Fusarium sp, АНетапа sp. РетсШшт ,ър.), также отражены возбудители болезней, определение которых велось

на основе общепринятых методик в соответствии с ГОСТом. Это пыльная головня пшеницы (Ustilago tritici), твёрдая головня пшеницы (Tilletia tritici) и спорынья злаков (Claviceps purpurea), присутствие возбудителей которых в семенах является неоспоримой угрозой и контроль за ними, безусловно, обязателен.

По нашему мнению, существует два главных и важнейших условия при выборе как семян, так и сорта: во-первых, это правильное определение качества семян; во-вторых, проведение соответствующих полевых испытаний.

Предлагаемая нами методика позволяет более эффективно определить перспективы посева сорта или использование семенного материала, дополняет использование принятой, рекомендуемой и распространенной методики ГОСТа 12044-93.

Методика также помогает принять грамотное решение о необходимости применения агротехнических, селекционно-семеноводческих, химических, биологических и других методов (или комплекса интегрированных мероприятий) по защите растений и их урожая в отношении собственных семян хозяйства или выбираемых для сортообновления.

Литература

1. Жученко А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России (теория и практика). М.: Изд. Агрорус, 2004. 1100 с.

2. Часовских Н.П. О практических результатах реализации основных направлений развития отрасли растениеводства в Оренбургской области: наука и практика // Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика» / под общей ред. Г.В. Петровой, Н.Н. Дубачинской. Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2007. 400 с.

3. Чулкина В.А., Торопова Е.Ю., Чулкин В.А. Агротехнический метод защиты растений. М.: ИВЦ Маркетинг; Новосибирск: ООО ЮКЭА, 2000. 329 с.

4. Наумова Н.А. Анализ семян на грибную и бактериальную инфекцию. Л.: Сельхозгиз, 1960. 202 с.

5. Попкова К.В., Шкаликов ВА., Стройков Ю.М. Общая фитопатология. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Дрофа, 2005. 445 с.

6. Жуковский П.М. Проблема селекции культурных растений на устойчивость к заболеваниям // Горленко М.Ф. Иммунитет растений к заболеваниям и вредителям. М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1956. С. 6—9.