Посівні якості та продуктивні властивості насіння цукрових буряків залежно від його питомої маси

Размещено на http://www.allbest.ru/

ІНСТИТУТ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК УКРАЇНИ

КРАВЧЕНКО ЮЛІЯ АНАТОЛІЇВНА

УДК:633.63:631.531.12

Посівні якості та продуктивні властивості насіння цукрових буряків залежно від його питомої маси

06.01.05 - селекція і насінництво

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ - 2010

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті цукрових буряків НААН України протягом 2006-2009 рр.

Науковий керівник - доктор сільськогосподарських наук, професор ДОРОНІН Володимир Аркадійович, Інститут цукрових буряків НААН України, завідувач лабораторією насінництва та насіннєзнавства.

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, професор ВАСИЛЬКІВСЬКИЙ Станіслав Петрович, Білоцерківський національний аграрний університет, завідувач кафедри генетики, селекції та насінництва сільськогосподарських культур;

кандидат сільськогосподарських наук, доцент ОПАЛКО Анатолій Іванович, Національний дендропарк „Софіївка” НАН України, заступник директора з наукової роботи.

Захист дисертації відбудеться «06» липня 2010 р. о «10» годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 26.360.01 при Інституті цукрових буряків НААН України (І корпус): 03141,м. Київ, вул. Клінічна, 25

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту цукрових буряків НААН України (ІІ корпус): 03141,м. Київ, вул. Клінічна, 25

Автореферат розісланий «____» _______________ 2010 р.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат сільськогосподарських наук Л.І. Сторожик

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальність теми. Найпоширенішим способом підвищення схожості насіння цукрових буряків в процесі його передпосівної підготовки на насіннєвих заводах є сортування його за розмірами. Але, розміри насіння не завжди визначають його посівні якості. Тому, ще на початку минулого століття були розпочаті дослідження з визначення якості насіння залежно від його питомої маси. Сортування за розмірами гарантує відбір для сівби насіння різних розмірів. Подальше сортування за питомою масою забезпечить відбір з цього насіння важкого і самого схожого. Насіння з вищою питомою масою має не лише вищу схожість, а і рослини з такого насіння інтенсивніше ростуть і розвиваються (Майсурян Н.А., 1947). При сівбі насінням з високою питомою масою підвищується його польова схожість, прискорюються процеси росту і підвищується врожайність (Лук'яненко П.П., 1940, Соловей В.П., 1962).

Відбір насіння цукрових буряків з високою питомою масою в процесі передпосівної його підготовки на насіннєвих заводах забезпечив би одержання високоякісного дражованого та інкрустованого насіння з доброю надійністю і високими продуктивними властивостями. Вплив питомої маси на посівні якості насіння і його продуктивні властивості вивчали на різних культурах: цукрових буряках (Майсурян Н.А., 1947), пшениці (Овчаров К.Е., 1969 Строна И.Г., 1966), люпину (Мелихова Ю.К., 1960) та інших. Однак слід зазначити, що в літературі майже відсутні дані щодо впливу питомої маси насіння гібридів цукрових буряків, створених на основі цитоплазматичної чоловічої стерильності (ЦЧС) на його енергію проростання, схожість і продуктивність коренеплодів, що визначає актуальність обраної нами теми досліджень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є складовою частиною завдання 12.03.05 „Розробити теоретичні основи і практичні способи передпосівної підготовки насіння цукрових буряків з метою підвищення його польової схожості та надійності” (номер державної реєстрації 0105U007153) Науково-технічної програми УААН „Цукрові буряки” на 2006-2010 роки.

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження - встановити залежність між біологічними особливостями насіння гібридів цукрових буряків, створених на основі цитоплазматичної чоловічої стерильності, його продуктивними властивостями та питомою масою.

Для досягнення поставленої мети передбачалось вирішити такі завдання:

Встановити зв'язок між енергією проростання і схожістю насіння залежно від його питомої маси.

Визначити якість насіння різних біологічних форм цукрових буряків залежно від ступеню його підготовки.

Визначити якість насіння з різною питомою масою за пророщування його в контрольованих ґрунтових умовах.

Встановити вплив несприятливих умов пророщування на енергію проростання і схожість насіння залежно від його питомої маси.

Обґрунтувати оптимальний режим сортування насіння за питомою масою, що забезпечить одержання високоякісного дражованого та інкрустованого насіння з доброю надійністю і високими продуктивними властивостями.

Визначити продуктивність цукрових буряків за сівби насінням з різною питомою масою.

Визначити економічну ефективність вирощування цукрових буряків за сівби насінням з високою питомою масою.

Об'єкт дослідження. Процеси проростання насіння, росту і розвитку рослин цукрових буряків залежно від питомої маси насіння.

Предмет дослідження. Посівні якості та продуктивні властивості насіння цукрових буряків залежно від його питомої маси.

Методи дослідження. Лабораторний (визначення якості гібридного насіння за існуючими стандартами і методиками); польовий (особливості росту і розвитку цукрових буряків їх продуктивність за методиками Всесоюзного НДІ цукрових буряків (ВНІЦ, 1986, 1990). Достовірність одержаних результатів визначали математично-статистичним методом. Економічну ефективність - за рекомендаціями „Методичні вказівки по визначенню економічної оцінки вирощування сільськогосподарських культур за інтенсивними технологіями” (1988).

Наукова новизна одержаних результатів. Встановлено пряму залежність між питомою масою, енергією проростання, схожістю насіння та його продуктивними властивостями.

Вперше визначено фізичні властивості і біологічні особливості насіння та продуктивність ЧС гібридів цукрових буряків залежно від його питомої маси.

Встановлено прямий зв'язок інтенсивності проростання насіння, його польової схожості, густоти стояння рослин, залежно від питомої маси насіння.

Експериментально доведено, що прогнозування польової схожості насіння пророщуванням у ґрунтових умовах (методом ґрунтового контролю) забезпечує одержання даних близьких до фактичної польової схожості, що зумовлено умовами пророщування насіння в лабораторії, які наближені до весняних польових.

Встановлено, що в процесі передпосівної підготовки насіння на насіннєвому заводі після кожної технологічної операції (основна й додаткова очистки, калібрування) питома маса та його схожість підвищуються як диплоїдних, так триплоїдних гібридів. Найвищу питому масу і схожість має насіння, яке пройшло повний цикл передпосівної підготовки незалежно від біологічної форми цукрових буряків. Істотної різниці за питомою масою насіння диплоїдних і триплоїдних гібридів не встановлено.

Практичне значення одержаних результатів. На основі результатів досліджень удосконалено спосіб сортування насіння за питомою масою, який забезпечує одержання каліброваного насіння для підготовки дражованого, капсульованого та інкрустованого насіння, придатного для сівби на кінцеву густоту з показниками схожості понад 95 % - максимально наближеною до його доброякісності. Результати досліджень використано для удосконалення технологічного регламенту підготовки високоякісного каліброваного насіння на Вінницькому насіннєвому заводі ТОВ „Агроград В”. Виробничі дослідження, проведені в різних грунтово-кліматичних умовах показали, що за сівби насінням з високою питомою масою (понад 0,710 г/см3) урожайність цукрових буряків підвищувалася від 1,5 до 12,5 т/га. Результати досліджень впроваджені в 2009 р. в господарствах Харківської області на площі 270 га. Річний економічний ефект з усієї площі впровадження становив 146,3 тис. грн.

Особистий внесок здобувача. Провівши інформаційний пошук, дисертант самостійно визначив мету і завдання досліджень, розробив програму досліджень й, у відповідності з існуючими методиками, провів лабораторні та польові досліди. Самостійно узагальнив результати досліджень, визначив економічну ефективність, виконав математичну обробку даних, сформулював наукові положення, висновки та рекомендації виробництву. За результатами досліджень готував публікації за темою дисертації. Частка творчого внеску в опублікованих у співавторстві працях становить 75-85 %.

Апробація результатів дослідження. Результати досліджень оприлюднені на засіданнях методичної комісії з селекції та насінництва Інституту цукрових буряків (Київ, 2006 - 2010), на I Всеукраїнській спеціалізованій конференції „Хелатні мікродобрива” (Київ, 2007), науково-практичній конференції молодих учених та спеціалістів (Чабани, 2008).

Публікації. Основні положення дисертаційної роботи викладено в 7 наукових працях, в т. ч. 6 у фахових виданнях, 3 з яких одноосібні.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 180 сторінках машинописного тексту, містить 38 таблиць, 45 рисунків, складається з вступу, 5 розділів, висновків, рекомендацій виробництву та додатків. Список використаних літературних джерел включає 218 найменувань, у т.ч. 16 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У першому розділі „Переваги сучасних гібридів і високоякісного насіння при вирощуванні цукрових буряків” на підставі опрацьованих джерел визначено, що впровадження інтенсивних технологій вирощування цукрових буряків зумовило різке підвищення вимог до якості насіння і необхідність шукати способи її підвищення. Адже використання насіння цукрових буряків високої якості - робить цю культуру високотехнологічною, високоприбутковою та конкурентноспроможною.

Найважливішими показниками якості насіння при вирощуванні цукрових буряків за інтенсивними технологіями є його життєздатність, енергія проростання, схожість, одноростковість та вирівняність. Вказані показники суттєво залежать від передпосівної підготовки насіння, важливими елементами якої є його шліфування та сортування за розмірами, аеродинамічними властивостями і питомою масою. Ефективність цих прийомів вивчалася на багатонасінних і однонасінних сортах-популяціях з використанням машин, які за якістю роботи значно поступаються сучасним машинам. Щодо впливу питомої маси насіння цукрових буряків однонасінних гібридів, створених на основі ЦЧС, на його якість і продуктивні властивості, то ці питання майже не вивченні, що і зумовило необхідність проведення наших досліджень.

У другому розділі „Програма, методика та умови проведення досліджень” наведено програму досліджень, якою було передбачено вивчення посівних якостей насіння гібридів цукрових буряків, створених на основі ЦЧС та їх продуктивних властивостей залежно від його питомої маси.

Дослідження проводили в Інституті цукрових буряків УААН, на насіннєвому заводі ЗАТ „Ворскла” (м. Тростянець), Вінницькому насіннєвому заводі, Сумському та Черкаському інститутах АПВ упродовж 2006-2008 років, виробничу перевірку в Сумському та Черкаському інститутах АПВ у 2009 р. Дослідження з впливу питомої маси на посівні якості насіння та його продуктивні властивості вивчали на насінні диплоїдного гібрида Іванівсько-Веселоподільський ЧС 84 фракцій 3,50-3,75 мм (варіанти 1-5) та 3,75-4,25 мм (варіанти 6-10). У варіантах 1 і 6 насіння мало найвищу питому масу, а у варіантах 5 і 10 - найменшу.

Насіння фракцій 3,50-3,75 мм та 3,75-4,25 мм з різною питомою масою відбирали на пневмостолі при його сортуванні за питомою масою згідно з схемою (рис. 1). Найвища питома маса насіння в позиції 1, а найменша в позиції 5. Позиції 1-3 - підготовлене насіння для дражування та капсулювання, позиція - 4 - проміжна фракція, яка направляється на повторне сортування, а позиція - 5 - фракція насіння, яка містить найлегші плоди.

Якість насіння різних біологічних форм цукрових буряків залежно від ступеня його підготовки вивчали на триплоїдних гібридах Білоцерківський ЧС 57 та Уманський ЧС 97, диплоїдних - Український ЧС 72, Український ЧС 70, Весто, Уманський ЧС 90. Для визначення енергії проростання, схожості та питомої маси насіння відбирали за схемою: заготовлюване насіння (сировина), після основної очистки, після додаткової очистки, каліброване насіння фракцій діаметром 4,50-5,50 мм, 3,50-4,50 мм та 3,00-3,50 мм.

Дослідження з вивчення способу прогнозування польової схожості насіння цукрових буряків проводили з використанням лабораторії ґрунтового контролю, де були створені умови наближені до весняних польових. Насіння висівали в грунт на глибину 4 см, вологість ґрунту підтримували на рівні 65-70 % від повної вологоємкості, температура ґрунту і повітря становила 13С ± 1 С і вологості повітря 85-95 %. У дослідженнях використовували необроблене і оброблене захисними препаратами насіння двох технологічних фракцій 3,50-3,75 мм і 3,75-4,25 мм з різною питомою масою.

Вплив несприятливих умов пророщування проводили при нормальній температурі пророщування (+200 С - згідно з стандартом) та надлишку вологи (подвійні нормі води - 70 мл на одну кювету), при пониженій температурі пророщування (+100 С) та нормальній вологості (35 мл води на одну кювету - згідно з стандартом), при пониженій температурі пророщування (+100 С) та надлишку вологи (подвійні нормі води - 70 мл на одну кювету), при нормальній температурі пророщування (+200 С) та нормальній вологості (контроль). Вивчали також вплив сильно діючого інсектициду фурадану на енергію проростання і схожість насіння залежно від його питомої маси.

У лабораторних умовах визначали: питому масу насіння об'ємно-ваговим способом за методикою Майсуряна Н. А. (1964) та Казакова Е.Д. (1973), вирівняність посівних фракцій насіння згідно з ГОСТ 22617.1-77, енергію проростання, схожість, доброякісність та одноростковість насіння згідно з ДСТУ 2292-93, однонасінність та масу 1000 насінин згідно з ДСТУ 4232:2003. При визначенні інтенсивності проростання насіння облік пророслого насіння розпочинали через 48 годин після сівби і проводили в подальшому з інтервалом у 24 години. Виповненість - за методикою Інституту цукрових буряків (1986) з відзначенням відсотку заповнення гнізда власне насіниною: 100 % заповнення, від 99 % до 50 %, менше 50 % заповнення, пусте гніздо.

У лабораторії ґрунтового контролю визначали: динаміку появи сходів, енергію проростання і схожість насіння та масу 100 ростків згідно з методикою ВНІЦ (1986, 1990).

У польових умовах визначали: фактичну норму висіву насіння, динаміку появи сходів, польову схожість насіння, густоту рослин, ураженість хворобами та пошкодження шкідниками, врожайність цукрових буряків, цукристість коренеплодів за методиками досліджень з цукрових буряків (1986, 1990). Збір цукру з одного гектару - розрахунковим методом.

У польових дослідах площа посівної ділянки становила 56-75 мІ, облікової - 20-50 мІ, повторність - чотирикратна, у виробничих дослідах - 0,2-0,5 га, повторність двократна.

Економічну ефективність використання насіння з високою питомою масою визначали згідно з рекомендаціями використання НДР і ДКР в сільському господарстві (1996) та за рекомендаціями Медведовського О.К., Іваненка П.І. (1988). Математичну обробку даних по всіх дослідах проводили методом дисперсійного аналізу за Доспєховим Б.А. (1979).

У третьому розділі „Біологічні властивості гібридного насіння залежно від його питомої маси” в підрозділі 3.1 „Якість насіння за сортування його за питомою масою” викладені результати визначення питомої маси різних фракцій насіння, вплив питомої маси на якість насіння і оптимальні режими сортування на пневмостолі.

Встановлено, що насіння обох технологічних фракцій з найвищою питомою масою було відібране в позиціях пневмостола 1-3, з найменшою - в 5 позиції. Так, питома маса насіння технологічної фракції 3,50-3,75 мм, відібране в позиціях 1-3, була в межах від 0,741 до 0,851 г/см3, в позиції 5 - 0,622 г/см3 (рис. 2). Доцільно відзначити, що насіння крупнішої технологічної фракції 3,75-4,25 мм мало меншу питому масу, ніж дрібніше насіння фракції 3,50-3,75 мм, відібране в одних і тих же позиціях.

Ці дослідження свідчать про те, що за необхідності одержання насіння з максимальною питомою масою, а відповідно і зі схожістю, за підготовки його для дражування та капсулювання, доцільно за сортування його за питомою масою, підготовлене насіння відбирати лише в позиціях 1-3, а насіння з позиції 4 направляти на повторне сортування.

При вивченні впливу питомої маси насіння на його посівні якості встановлена пряма кореляційна залежність (r = 0,84 - 0,89) між енергією проростання і схожістю насіння в лабораторних умовах та його питомою масою (табл. 1).

Таблиця 1 - Якість насіння залежно від його питомої маси (середнє по трьох дослідах, 2006-2007 рр.)

НІР05 загальна 8,2 7,8 2,6

Фактор „фракції” 3,7 3,5 1,2

Фактор „питома маса” 5,8 5,5 1,9

Чим вища питома маса насіння, тим вищі ці показники не залежно від фракції насіння. Так, насіння з питомою масою більше 0,804 г/см мало найвищу енергію проростання та схожість незалежно від його розмірів. Насіння крупнішої технологічної фракції 3,75-4,25 мм з питомою масою 0,710-0,804 г/см мало енергію проростання 91-97 %, схожість - 93-98 %, насіння дрібнішої технологічної фракції 3,50-3,75 мм мало вищу питому масу - 0,741-0,851 г/см, а енергія проростання і схожість становили відповідно - 94-95 % та 96-97 %. Істотної різниці за цими показниками залежно від розміру насіння технологічних фракцій не було. Водночас показники енергії проростання і схожості насіння обох технологічних фракцій з меншою питомою масою 0,622-0,601 г/см були достовірно меншими. Більше того, вказані показники якості насіння дрібнішої технологічної фракції діаметром 3,50-3,75 мм були значно вищими, ніж крупнішої технологічної фракції.

При дослідженні факторів, які впливали на енергію проростання і схожість насіння встановлено, що частка впливу фактора - „питома маса” була найбільшою і становила, відповідно 77 та 81 %, водночас як вплив розмірів насіння був незначним - лише 1-2 %. Вплив інших факторів (кліматичні, агротехнічні та інші) становив від 17 до 22 %.

Доцільно зазначити, що при сортуванні насіння за питомою масою і відбиранні для дражування і капсулювання насіння з 1 та 2 позицій пнемо-стола схожість його майже рівна доброякісності.

В підрозділі 3.2 „Вплив умов пророщування насіння на його якість, залежно від питомої маси” наведено результати досліджень з вивчення умов пророщування насіння. Встановлено закономірності, що відображають залежність швидкості проростання насіння в сприятливих та несприятливих умовах залежно від його питомої маси. Чим вища питома маса насіння, тим інтенсивніше воно проростало. За пророщування насіння технологічної фракції діаметром 3,75-4,25 мм з питомою масою 0,710-0,804 г/см за нормальних умов (t 200 С, нормальна зволоженість) енергія проростання і схожість насіння істотно не змінювалися і становили, відповідно - 91-93 % та 94-97 %, а при зменшенні питомої маси до 0,601 г/см вказані показники істотно зменшилися і становили 69 та 72 % (табл. 2). Доцільно зазначити, що за сприятливих умов пророщування різниця між енергією проростання і схожістю була незначною і становила 1-5 %. За пророщування вказаного насіння за нормальної температури (+20С) та надлишку вологи (подвійна вологість) енергія проростання і схожість насіння істотно знижувались, порівняно з оптимальними умовами пророщування. Так, енергія проростання і схожість навіть насіння, яке мало найвищу питому масу знизилися, відповідно - на 27 та 16 %. Аналогічна залежність спостерігалась за пророщування насіння з меншою питомою масою. Вказані показники знижувалися на 25 та 18 %, порівняно з варіантом за сприятливих умов пророщування. Водночас спостерігається закономірне зниження енергії проростання і схожості із зменшенням питомої маси насіння.

Енергія проростання і схожість насіння істотно знижувалися за пророщування його в умовах, які часто бувають навесні, коли температура повітря становить 100 С і за нормальної забезпеченості ґрунту вологою. Навіть насіння з найвищою питомою масою - 0,804 г/см мало енергію проростання 18 %, а схожість 27 %, що на 74 та 70 % - відповідно менше, порівняно з оптимальними умовами пророщування. Тобто, на енергію проростання і схожість насіння більш негативно впливало зниження температури пророщування, ніж надлишок вологи. Насіння з найменшою питомою масою 0,601 г/см на четверту добу повністю не проросло (енергія проростання), а схожість його була лише 23 %.

Таблиця 2 - Енергія проростання та схожість насіння залежно від його питомої маси за різних умов пророщування (середнє по 3-х дослідах, 2006 - 2007 рр.)

За несприятливих умов пророщування, коли температура повітря становила 100 С з надмірним забезпеченням вологою насіння технологічної фракції 3,75-4,25 мм зовсім не проросло. У цих умовах навколо плодів було видно плівку з води і в складках фільтрувального паперу для пророщування було видно деяку кількість вільної води. При визначенні енергії проростання і схожості насіння дрібнішої технологічної фракції діаметром 3,50-3,75 мм одержано аналогічні результати.

Дослідженнями встановлено, що обробка насіння сильно діючим захисним препаратом - фурадан, впливала на лабораторну енергію проростання і схожість насіння і, особливо дрібнішої технологічної фракції з низькою питомою масою. Так, якщо насіння обох технологічних фракцій з найвищою питомою масою мало саму високу схожість - 94-97 % і різниця між схожістю необробленого і обробленого насіння була в межах 0-1 %, то зменшення питомої маси насіння технологічної фракції 3,50-3,75 мм до 0,622 г/см призвело до зниження схожості як необробленого, так і обробленого захисними препаратами насіння, а різниця між схожістю необробленого і обробленого насіння становила 3 % (НІР05 = 2,8 %).

В підрозділі 3.3 „Якість насіння за пророщування в контрольованих ґрунтових умовах залежно від його питомої маси” показано, що найточнішим способом прогнозування польової схожості насіння є її визначення в лабораторії ґрунтового контролю, де створюються для пророщування умови близькі до польових у період сівби і одержання сходів. Дослідженнями, з визначення якості необробленого захисними препаратами насіння в контрольованих ґрунтових умовах не встановлено істотної різниці з енергії проростання та схожості в лабораторних і ґрунтових умовах (табл. 3).

Таблиця 3 - Якість необробленого захисними препаратами насіння залежно від умов пророщування та питомої маси (середнє по трьох дослідах, 2006-2007 рр.)

НІР05 загальна 6,5 7,8 7,5 8,0

Фактор „фракції” 3,8 3,5 3,4 3,6

Фактор „питома маса” 6,0 5,5 5,3 5,7

Р, % 3,2 3,2 2,8 3,2

Так, різниця між енергією проростання і схожістю в лабораторних та ґрунтових умовах за сівби насінням технологічної фракції діаметром 3,75-4,25 мм становила відповідно 9-19 % та 3-7 %. Аналогічні показники були за сівби насінням дрібнішої технологічної фракції 3,50-3,75 мм. Доцільно зазначити, що за пророщування насіння обох технологічних фракцій в ґрунтових умовах існує пряма тісна залежність між енергією проростання і схожістю насіння та його питомою масою. Коефіцієнт кореляції між питомою масою та енергією проростання і схожістю становив 0,84-0,89; між питомою масою та енергією проростання і схожістю за ґрунтового контролю, 0,84-0,94 відповідно. Чим вища питома маса насіння, тим вищими були показники якості. Найвищими енергія проростання і схожість були за сівби насінням з питомою масою понад 0,804 г/см. Показники якості насіння обох технологічних фракцій з питомою масою 0,725 та 0,774 г/см були майже однаковими і такими як і насіння з найвищою питомою масою. Зі зменшенням питомої маси насіння обох технологічних фракцій істотно знижувалися енергія проростання і схожість як в лабораторних, так і ґрунтових умовах пророщування. Якість насіння, що мало найнижчу питому масу 0,601 та 0,622 г/см вказані показники в лабораторних умовах становили, відповідно 64-68 % (фракція 3,75-4,25 мм) та 75-76 %, (фракція 3,50-3,75 мм) в ґрунтових умовах, відповідно - 55-65 % та 61-74 %. Не встановлено істотної різниці з енергії проростання і схожості насіння з високою питомою масою залежно від розміру технологічних фракцій.

Більш інтенсивне проростання насіння з високою питомою масою обох технологічних фракцій забезпечило інтенсивніший ріст і розвиток молодих проростків, про що свідчить їх маса 100 штук (рис. 3). Встановлено пряму залежність між питомою масою висіяного насіння та масою 100 ростків. Коефіцієнт кореляції рівнявся 1,00.

Не було значної різниці у масі 100 ростків за сівби насінням обох технологічних фракцій з різною питомою масою. Так, якщо маса 100 ростків за сівби насінням технологічної фракції діаметром 3,75-4,25 мм, яке мало найвищу питому масу становила 4,22 г, а за сівби насінням технологічної фракції діаметром 3,50-3,75 мм - 4,00 г, то за сівби насінням цих же технологічних фракцій з меншою питомо масою в межах 0,73-0,77 г/см маса 100 ростків становила відповідно - 3,48 та 3,89 г.

Дослідження з прогнозування польової схожості насіння за пророщування в ґрунтових умовах (методом ґрунтового контролю) показали, що цей метод забезпечує одержання більш наближених даних до фактичної польової схожості. Різниця між лабораторною схожістю і фактичною польовою схожістю становила 6 %, а між ґрунтовою і фактичною польовою схожістю - 1 % (табл. 4).

Схожість насіння, одержана в лабораторії ґрунтового контролю, практично, однакова з польовою схожістю тому, що умови пророщування насіння в даній лабораторії наближені до весняних польових.

Таблиця 4 - Енергія проростання та схожість насіння обробленого захисними препаратами залежно від умов його пророщування (середнє по 3-х дослідах, 2006-2007 рр.)

Ці дослідження свідчать про те, що за створення оптимальних умов в період сівби і одержання сходів за хорошої якості насіння польова схожість його може максимально бути наближена до лабораторної.

В підрозділі 3.3 „Питома маса, як важливий фізичний показник якості насіння цукрових буряків” висвітлено чинники, які впливають на питому масу насіння цукрових буряків. Встановлено тісну зворотну залежність між розміром насіння та його питомою масою. Коефіцієнт кореляції становить - 1,0. Чим крупніше насіння тим менша його питома маса (рис. 4).

Так, все насіння технологічної фракції діаметром 3,50-3,75 мм мало вищу питому масу, ніж насіння крупнішої технологічної фракції діаметром 3,75-4,25 мм. Насіння технологічної фракції діаметром 3,50-3,75 мм відібране у першій позиції пневмостола мало питому масу 0,885 г/см3, таке ж насіння крупнішої технологічної фракції діаметром 3,75-4,25 мм - 0,820 г/см3, а в п'ятій позиції відповідно - 0,614 та 0,602 г/см3. Маса оплодня по відношенню до маси власне насінини у плодів з нижчою питомою масою більша, ніж плодів з меншою питомою масою (табл. 5). Так, насіння крупної технологічної фракції діаметром 3,75-4,25 мм з найвищою питомою масою - 0,823 г/см3 мало масу оплодня 65,7 %, а масу власне насінини - 34,3 %, водночас як маса оплодня насіння з найнижчою питомою масою 0,612 г/см3 цієї ж технологічної фракції становила 73,5 %, а власне насінини - 26,5 % . Аналогічна залежність спостерігалась і по інших варіантах. Питома маса плодів цукрових буряків визначається не лише масою оплодня, а й масою власне насінини та її виповненістю. Між питомою масою насіння і масою власне насінини існує тісна пряма кореляційна залежність.

Таблиця 5 - Виповненість насіння та маса оплодня і власне насінини залежно від його питомої маси (середнє за 2006-2008 рр.)

Достовірність цих зв'язків висока. Фактичне значення коефіцієнта достовірності значно вище теоретичного, яке становить tr = 3,18. Плоди обох технологічних фракцій, виповненість яких була найвищою мали і найвищу питому масу. Збільшення кількості пустих плодів з 1,8 % до 13,9 % призвело до зниження питомої маси. На питому масу насіння впливає також рівень його виповненості. Збільшення кількості плодів, які на половину виповнені також призводило до зниження питомої маси насіння діаметром 3,75-4,25 мм. Між цими показниками встановлено зворотну залежність, але достовірність цієї залежності невисока. Фактичне значення коефіцієнта достовірності становило 1,22, що значно нижче теоретичного (tr = 3,18).

Встановлено пряму кореляційну залежність між питомою масою насіння та масою 1000 штук. Коефіцієнт кореляції становить 0,64. Встановлена кореляційна залежність характерна для насіння обох технологічних фракцій. Найвищу питому масу - 0,82 г/см3 мало насіння технологічної фракції 3,75-4,25 мм з масою 1000 плодів 14,0 г, найнижчу - 0,60 г/см3 - з масою 1000 плодів 9,7 г. Аналогічна залежність була і в насіння технологічної фракції 3,50-3,75 ми.

Видалення зовнішньої - пористої, менш твердої частини оплодня його шліфуванням, сприяє збільшенню маси 1000 плодів, зменшенню маси оплодня по відношенню до маси власне насінини і, відповідно, підвищенню питомої маси насіння.

В підрозділі 3.4 „Якість насіння різних біологічних форм цукрових буряків залежно від етапів його підготовки на заводі” показано результати дослідження питомої маси та якості насіння різних біологічних форм цукрових буряків до обробки його на насіннєвому заводі (сировини) та після обробки. За даними Строни І.Г. (1968) питома маса різних культур дуже коливається, але вона є типовою для кожної культури. Наприклад, для буряків вона становить 0,54 г/см. Нашими дослідженнями встановлено, що питома маса заготовлюваного насіння цукрових буряків диплоїдних і триплоїдних гібридів була значно вищою і становила, відповідно-0,666 г/смта 0,655 г/см. Найвищу питому масу мало насіння, яке пройшло повний цикл передпосівної підготовки на насіннєвих заводах незалежно від біологічної форми цукрових буряків (рис. 5).

В процесі передпосівної підготовки насіння на насіннєвому заводі після кожної технологічної операції (основна, додаткова очистки, калібрування насіння) його питома маса підвищувалася, при цьому, істотної різниці між насінням диплоїдних і триплоїдних гібридів не було. Так, після основної очистки насіння диплоїдних гібридів питома маса його підвищилася на 10,8 %, а після додаткової - на 13,1 %, порівняно з питомою масою заготовлюваного насіння. Аналогічні результати отримано за очистки насіння триплоїдних гібридів. Найвищу питому масу - 0,883 г/см (триплоїдні гібриди) та 0,895 г/см (диплоїдні гібриди) мало каліброване насіння самої дрібної фракції діаметром 3,00-3,50 мм. Насіння найкрупнішої посівної фракції 4,50-5,50 мм мало значно нижчу питому масу, яка була такою ж як і у насіння отриманого після основної очистки. Дослідженнями встановлено, що питома маса насіння як диплоїдних, так і триплоїдних гібридів зворотно пропорційна його розміру. Також встановлено, що в процесі передпосівної підготовки насіння на насіннєвому заводі після кожної технологічної операції підвищувалася не лише його питома маса, а й енергія проростання та схожість.

В четвертому розділі „Продуктивність цукрових буряків залежно від питомої маси насіння” в підрозділі 4.1 „Ріст та розвиток цукрових буряків” викладені результати досліджень. При визначенні динаміки появи сходів за сівби насінням обох технологічних фракцій встановлено закономірне зниження інтенсивності появи сходів залежно від питомої маси насіння і, особливо за сівби насінням крупної технологічної фракції 3,75-4,25 мм на перших етапах проростання. Інтенсивність появи сходів вплинула і на польову схожість, яка також залежала від питомої маси висіяного насіння. Дослідженнями встановлено істотне зниження польової схожості насіння із зменшенням питомої маси насіння до 0,601-0,622 г/см(рис. 6).

Найвища польова схожість була у насіння обох технологічних фракцій, питома маса якого становила 0,804-0,851 г/см, найменша - питома маса якого була 0,601-0,622 г/см. Чим вища питома маса насіння тим більша його польова схожість, не залежно від розміру насіння технологічних фракцій. Істотної різниці з польової схожості насіння різного за розмірами не було.

В підрозділі 4.1 „Урожайність та цукристість коренеплодів” наведено результати досліджень з продуктивності цукрових буряків залежно від питомої маси, висіяного насіння. Встановлено істотне зниження урожайності коренеплодів за сівби насінням обох технологічних фракцій з найменшою питомою масою порівняно з варіантами, де висівали насіння з високою питомою масою (табл. 6).

буряк урожайність насіння

Таблиця 6 - Урожайність цукрових буряків залежно від питомої маси висіяного насіння (Черкаський інститут АПВ)

НІР05 загальна 3,3 1,6 5,2 4,1

Для фактору „фракція” 1,5 0,7 2,3 1,8

Для фактору „питома маса” 1,3 1,7 3,7 2,9

Так, за сівби насінням крупної технологічної фракції діаметром - 3,75-4,25 мм з високою питомою масою - 0,804 г/см, в середньому за три роки урожайність коренеплодів становила 51,9 т/га, а за сівби насінням з меншою питомою масою 0,673 та 0,601 г/см урожайність була нижчою, відповідно - на 5,1 та 6,8 т/га. За сівби насінням дрібнішої технологічної фракції діаметром - 3,50-3,75 мм з низькою питомою масою 0,622 г/см в середньому за три роки урожайність коренеплодів знизилася на 4,2 т/га порівняно з варіантом, де висівали насіння з високою питомою масою - 0,851 г/см (НІР05 = 4,10 т/га). Не встановлено істотної різниці з урожайності цукрових буряків залежно від розміру насіння технологічних фракцій. Так, в середньому за три роки за сівби насінням технологічної фракції діаметром 3,75-4,25 мм з найвищою питомою масою урожайність коренеплодів становила 51,9 т/га, а за сівби насінням дрібнішої технологічної фракції діаметром 3,50-3,75 мм з аналогічною питомою масою-50,2 т/га. Різниця становить 1,7 т/га (НІР05 по фактору „фракція” = 2,9 т/га). Аналогічні результати отримано і по інших варіантах. По роках досліджень отримано аналогічні результати.

Не встановлено істотного впливу питомої маси висіяного насіння обох технологічних фракцій на цукристість коренеплодів (табл. 7).

Таблиця 7 - Цукристість коренеплодів та збір цукру залежно від питомої маси висіяного насіння (Черкаський інститут АПВ)

НІР05 заг 0,8 0,6 0,8 0,7 0,6 0,4 1,2 0,9

Для факт фракц. 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,2 0,5 0,3

Для факт пит м. 0,8 0,4 0,5 0,5 0,4 0,3 0,8 0,5

Так, за сівби насінням технологічної фракції діаметром 3,75-4,25 мм з найвищою питомою масою 0,804 г/см в середньому за три роки цукристість коренеплодів становила 16,9 %, а за сівби з найнижчою питомою масою 0,601 г/см-17,1 % (НІР05 по фактору „питома маса” = 0,5 %). Аналогічні результати отримано за сівби насінням технологічної фракції діаметром 3,50-3,75 мм. Істотне підвищення урожайності коренеплодів за сівби насінням з найвищою питомою масою за майже однакової їх цукристості призвело до суттєвого збільшення збору цукру з одного гектара. В середньому за три роки за сівби насінням з найвищою питомою масою технологічних фракцій діаметром 3,75-4,25 мм та 3,50-3,75 мм збір цукру був найбільшим і становив відповідно 8,7 і 8,5 т/га. Підвищення збору цукру становило відповідно 1,0 та 0,9 т/га (НІР05 по фактору „питома маса” = 0,5 т/га), порівняно з сівбою насінням з найнижчою питомою масою.

Аналогічні результати одержано в дослідженнях, проведених в Сумському інституті АПВ. В розділі п'ятому „Економічна ефективність використання для сівби насіння цукрових буряків з високою питомою масою”. Економічні показ-ники свідчать про високу ефективність використання насіння з високою питомою масою. За рахунок підвищення врожайності коренеплодів одержано додатковий прибуток з одного гектара в сумі: 3296-4000 грн/га в умовах ДГДП „Черкаське” та 480-576 грн/га в умовах Сумського інституту АПВ.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукового завдання-підвищення посівних якостей гібридного насіння, яке полягає в оптимізації його сортування за питомою масою. Проблема вирішувалася проведенням дослідів, у яких визначено залежність між питомою масою насіння його біологічними і фізичними показниками якості та продуктивними властивостями.

Встановлено оптимальний режим сортування насіння на пневмостолі, який забезпечив отримання каліброваного насіння з питомою масою понад 0,710 г/см, максимальною схожістю 94-97 %, на рівні його доброякісності 95-98 %, придатного для дражування, капсулювання та інкрустування. Різниця між схожістю та доброякісністю насіння технологічних фракцій 3,75-4,25 мм та 3,50-3,75 мм не перевищувала 1 - 2 %.

Між питомою масою насіння та інтенсивністю його проростання в лабораторних умовах встановлено прямий тісний кореляційний зв'язок (r = 0,89-0,94). Зростання питомої маси насіння з 0,601-0,622 г/см до 0,804-0,851 г/см забезпечувало підвищення інтенсивності проростання через 48 годин після сівби на 13-18 %.

За пророщування насіння різних фракцій як в сприятливих, так і несприятливих умовах, енергія проростання і схожість його знижувалися зі зменшенням питомої маси насіння. Різниця між енергією проростання і схожістю істотно збільшувалася від 1-5 % за пророщування в сприятливих умовах, до 10-19 % за пророщування в несприятливих умовах. Насіння обох фракцій з найнижчою питомою масою в несприятливих умовах майже не проростало. При пророщуванні насіння за сприятливих умов (температури +20С та нормальної вологи) більш інтенсивніше проростало насіння технологічної фракції діаметром 3,50-3,75 мм незалежно від його питомої маси, ніж крупнішої фракції діаметром 3,75-4,25 мм. При пророщуванні насіння за несприятливих умов (температури +20С та надлишку вологи-70 мл води на одну кювету - подвійна вологість) інтенсивність проростання насіння обох фракцій незалежно від його питомої маси була майже однаковою, але значно нижчою, ніж за нормальних умов пророщування.

Встановлено зниження інтенсивності сходів залежно від питомої маси необробленого і обробленого насіння в контрольованих ґрунтових умовах. Чим нижча питома маса насіння, тим менше було одержано сходів. Насіння дрібнішої технологічної фракції 3,50-3,75 мм на перших етапах проростало інтенсивніше, ніж насіння крупнішої технологічної фракції 3,75-4,25 мм.

Закономірно зменшувалась маса 100 ростків за сівби як необробеним, так і обробленим фураданом насінням обох технологічних фракцій залежно від його питомої маси. Між питомою масою висіяного насіння та масою 100 ростків встановлено прямий тісний кореляційний зв'язок (r = 0,96-1,0). Частка впливу питомої маси становила 83-87 %. Не встановлено значної різниці маси 100 ростків залежно від розміру насіння технологічних фракцій з майже однаковою питомою масою.

За обробки насіння сильно діючим інсектицидом, таким, як фурадан, інтенсивність його проростання в ґрунтових умовах в перші дні істотно знижувалась. У наступні дні проростання не спостерігали істотної різниці за цим показником за сівби необробленим і обробленим фураданом насіння. Між ґрунтовою схожістю необробленого і обробленого фураданом насіння в контрольованих ґрунтових умовах та його питомою масою встановлена залежність. Чим вища питома маса насіння обох фракцій, тим вища його схожість. Оброблене фураданом насіння обох фракцій мало дещо вищу схожість, ніж необроблене.

Встановлено, що прогнозування польової схожості насіння пророщу-ванням у ґрунтових умовах (методом ґрунтового контролю) забезпечує одержання наближених до фактичної польової схожості даних.

Встановлено тісну зворотну кореляційну залежність між розміром насіння та його питомою масою. Між масою 1000 плодів, натурою насіння і їх питомою масою встановлена пряма тісна кореляційна залежність (r = 0,98). Видалення зовнішньої пористої, менш твердої частини оплодня його шліфуванням, сприяло підвищенню маси 1000 плодів, зменшенню маси оплодня по відношенню до маси власне насінини і, відповідно, підвищенню питомої маси насіння та його натури.

За сівби в різних грунтово-кліматичних умовах, насінням фракцій діаметром 3,50-3,75 мм та 3,75-4,25 мм встановлено закономірне зниження інтенсивності появи сходів із зменшенням питомої маси насіння і, особливо за сівби насінням крупної фракції 3,75-4,25 мм на перших етапах його проростання, що призвело до істотного зниження польової схожості насіння із зменшенням питомої маси насіння до 0,601-0,622 г/см. В умовах Сумського інституту АПВ вона знизилась на 33-41 %, в умовах Черкаського інституту АПВ - на 7-9 %, порівняно з сівбою насінням з найвищою питомою масою. Не встановлено істотної різниці з польової схожості насіння залежно від його розміру.

За сівби насінням обох технологічних фракцій з найвищою питомою масою - 0,804-0,851 г/см встановлено істотне підвищення врожайності коренеплодів: в умовах Сумського інституту АПВ на 3,0-3,6 т/га (НІР05 = 2,2 т/га), в умовах Черкаського інституту АПВ - на 4...