Влияние сроков хранения на посевные качества семян люцерны (Medicago varia L.) в Северном Зауралье

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние сроков хранения на посевные качества семян люцерны (Medicago varia L.) в Северном Зауралье

Дюкова Н.Н., Харалгин А.С., Харалгина О.С., Государственный аграрный университет Северного Зауралья

Аннотация

Цель исследований - изучение посевных качеств семян люцерны при хранении через шесть, двенадцать и восемнадцать месяцев после уборки. Экспериментальные исследования проводили в ГАУ Северного Зауралья, в северной лесостепи Тюменской области (2013-2016 гг.). В результате исследований установлено, что при длительном хранении увеличивается энергия прорастания семян и их лабораторная всхожесть. Вероятно, твердые семена, которые находились в состоянии скрытой жизни, постепенно начинают прорастать. Климатические условия 2013 и 2016 гг. складывались наиболее благоприятно для формирования семян люцерны, поэтому показатели энергии прорастания и лабораторной всхожести семян в эти годы выше. Через 18 месяцев хранения у семян люцерны, полученных в благоприятных климатических условиях, лабораторная всхожесть составила 90-96 %. Длина проростка семян к этому времени была 5,13 см у сорта Омская 7 и 5,16 см у сорта Быстрая, что выше на 11-16 % этого показателя при хранении в течение 6 месяцев.

Ключевые слова: люцерна, энергия прорастания, лабораторная всхожесть, длина проростка семян.

Введение

Развитие животноводства в России тесно связано с созданием прочной кормовой базы в разных регионах страны, в частности, в Тюменской области. В современных условиях основным источником производства кормов в регионе является полевое кормопроизводство.

Полевое кормопроизводство играет важнейшую роль в повышении устойчивости сельскохозяйственных земель и их продуктивности, повышении плодородия почв, накоплении гумуса и азота [1].

Интенсификация региональных систем полевого кормопроизводства, включая увеличение посевных площадей, совершенствование видового и сортового состава культур, освоение ресурсосберегающих технологий возделывания и рациональное использование растительного сырья позволяют увеличить валовое производство кормов и кормового белка. Для сбалансированности кормов по белку и уменьшения потери гумуса в почве наиболее эффективно возделывание многолетних бобовых трав, которые имеют большое значение в производстве высокобелковых кормов [2].

Среди многолетних бобовых трав ведущее место занимает люцерна, обладающая ценными биологическими особенностями и хозяйственно-полезными признаками, большими потенциальными возможностями и перспективами использования. Люцерну выращивают в различных природно-климатических и экологических условиях и на разнообразных почвах [3].

В последние годы площади посева люцерны расширяются, возрастает спрос на семена, однако производство их остается на низком уровне. Это связано с отсутствием в регионе адаптивных, высокопродуктивных, устойчивых к болезням сортов люцерны, недостаточно полной изученностью ряда вопросов технологии ее возделывания и отсутствием научных сведений о посевных качествах семян [4].

В условиях юга Тюменской области весной во время прорастания семян зерновых культур и многолетних трав обычно недостаточно и неравномерно выпадают осадки. При низкой относительной влажности воздуха в условиях континентального климата быстро высыхает верхний слой почвы. Посев семенами с низкой лабораторной всхожестью приводит к перерасходу семенного материала [5].

В урожае семян люцерны, как и у других бобовых культур, бывает от 40 до 50 % твердых семян, которые не набухают при намачивании из-за непроницаемой для воды оболочки. Такие семена становятся всхожими после того, как пролежат в почве в течение года или более. Но всходы от этих семян при весеннем бороновании могут быть уничтожены, поэтому лучше получить от них всходы через неделю после посева, чем на следующий год. При хранении семян в течение 2-х и более лет процент твердых семян снижается до 20-15 %. Прием скарификации позволяет снизить норму высева на ?, если считать, что после скарификации 30-40 % твердых семян становятся всхожими [6].

По сообщениям И.Г. Строна, период послеуборочного дозревания семян служит экологическим приспособлением, направленным на сохранение вида. Его характер и длительность зависят не только от условий внешней среды, но и наследственности культуры [7].

При длительном периоде послеуборочного дозревания семян люцерны происходят сложные преобразования различных химических соединений.

Цель исследований: изучение посевных качеств семян люцерны при хранении через шесть, двенадцать и восемнадцать месяцев после уборки.

Условия, материал и методы исследований

Исследования проводили в 2013-2016 гг. путем постановки полевых и лабораторных опытов. Почва под опытом - чернозем маломощный тяжелосуглинистый пылевато-иловый на карбонатном покровном суглинке. Чернозёмные почвы (оподзоленные, выщелоченные и солонцеватые) почти полностью освоены под пашню. Гумусовый горизонт у них составляет 25-40 см с содержанием гумуса 7-10 %, азота - 8-10 мг, фосфора - 8-10 и калия - 20-30 мг/100 г почвы. Эти почвы имеют близкую к нейтральной реакцию почвенного раствора [8, 9].

При закладке опыта использовали общепринятую для культуры технологию возделывания в регионе. Размер опытной делянки - 25 м², повторность - четырехкратная.

В исследования включили два сорта люцерны изменчивой - Омская 7 и Быстрая.

Сорт люцерны Омская 7 выведен Сибирским НИИСХ методом массового отбора из гибридной популяции Сретенская 77 х Казанская 81/64. Сорт люцерны Быстрая выведен в Государственном аграрном университете Северного Зауралья методом массового отбора из гибридной популяции. Популяция получена от свободного переопыления сорта Ellerslaie I (Канада) с лучшими для местных условий 12 сортами. Сорта относятся к пестрогибридному сортотипу люцерны изменчивой.

У собранных семян люцерны определяли посевные качества, нормируемые ГОСТ Р 53235-2005 (всхожесть) [10], и не нормируемые, но очень важные для оценки их качества: энергию прорастания, длину проростка. Анализы проводили по стандартным методикам [11]. Нормируемые показатели: чистоту семян и уборочную влажность, - не определяли, так как они легко доводятся до необходимых показателей очисткой и сушкой в ходе послеуборочной обработки.

Всхожесть и энергию прорастания семян определяли через 6 месяцев после уборки, когда заканчивается послеуборочное дозревание и выравнивается естественным путем влажность зерна отобранных образцов.

Цветение люцерны в разные годы исследований происходило с 10 по 25 июля, а процесс образования семян и формирования зародышей - во второй половине июля-первой половине августа, когда бывают самые высокие температуры воздуха и выпадает максимальное количество осадков.

Проводили замер длины корешка, длины гипокотиля и длины проростка у 25 взятых без выбора из чашки Петри проросших семян на 8-ые сутки после закладки [12].

Статистическая обработка экспериментальных данных проведена на компьютере с использованием пакетов прикладных программ для статистической обработки «Statistica», «Statgrafics».

Результаты исследований и их обсуждение

Известно, что отличные урожаи получаются только от здоровых, сильных и чистых семян. Посевные качества семян - совокупность признаков и свойств, характеризующих пригодность семян для посева.

Энергия прорастания - способность семян быстро и дружно прорастать. Данный показатель характеризует активность начального развития семян. Для определения энергии прорастания семян предусмотрен более короткий срок проращивания, чем для определения всхожести. Для люцерны при определении энергии прорастания подсчет семян производится на четвертый день. Нами установлено, что энергия прорастания семян зависела от климатических условий, года жизни люцерны, а также срока хранения (табл. 1).

Ряд авторов изучали связь посевных качеств семян, и, в частности, их всхожести, от условий выращивания. По данным И.Г. Строны, между полевой всхожестью и урожайностью есть положительная корреляционная зависимость [13].

Таблица 1. Посевные качества семян люцерны при разных сроках хранения, 2013-2016 гг.

Всхожесть семян - главный показатель их посевных качеств. По ГОСТ Р 53235-2005 минимальная всхожесть семян люцерны должна быть не менее 85%. Семена люцерны изменчивой I класса должны иметь всхожесть не менее 90%, а II класса -- не менее 85%. Установлено, что этот показатель сохраняет постоянное значение сравнительно длительное время, но зависит от погодных условий, возраста травостоя, времени и способа уборки и др.

Наши исследования показали, что лабораторная всхожесть семян люцерны через 6 месяцев хранения составила 59-77 % у сорта Омская 7 и 55-73 % - у сорта Быстрая. Засушливая, с высокой суммой эффективных температур, погода во время вегетации растений способствовала получению более качественных семян. Математическая обработка результатов выявила, что существенное снижение данного показателя у сортов Омская 7 и Быстрая отмечено в 2014 г., когда во время вегетации растений стояла холодная, с недобором эффективных температур, погода.

Лабораторная всхожесть семян люцерны после 12 месяцев хранения оказалась выше на 3-24 %, чем при хранении 6 месяцев и составила 67-86 %. У сорта Быстрая этот показатель находился в пределах 79-86 %.

В наших исследованиях климатические условия 2013 и 2016 гг. складывались наиболее благоприятно для формирования семян люцерны, поэтому показатели энергии прорастания и лабораторной всхожести семян в эти годы выше. У семян, полученных в 2014 и 2015 гг. (с избыточным увлажнением и недобором тепла), лабораторная всхожесть через 18 месяцев хранения была 84-87 %, а в 2013 и 2016 гг. (засушливые с избыточной суммой эффективных температур) - 90-96 %.

О качестве семян люцерны дополнительно можно судить по их внешнему виду. Хорошие семена не имеют запаха, отличаются желтым цветом и блеском. В зависимости от климатических условий во время цветения, налива и созревания процент семян различной окраски (желтых, светло-коричневых, коричневых) и щуплых в отдельные годы неодинаков. Согласно Л.П. Вербицкой, при оптимальной влажности образуется в среднем 70% желтых семян, 8% - светло-коричневых и 22% - коричневых [14].

Надо отметить, что люцерна, как и некоторые другие культуры, образует твердые семена, которые по внешнему виду не отличаются, но при смачивании почти не набухают. Количество таких семян в отдельные годы может достигать 40-50 %.

Твердые семена - особый вид покоя и сохранения семян от воздействия неблагоприятных условий. Семена находятся в состоянии скрытой жизни, сохраняют запасные питательные вещества и создают резерв семян в почве. Так сохраняется вид в естественных условиях. В условиях культурного земледелия такие семена нежелательны, так как ведут к увеличению нормы высева.

В наших исследованиях при длительном хранении отмечено увеличение энергии прорастании семян и их лабораторной всхожести. Вероятно, это связано с тем, что твердые семена, которые находились в состоянии скрытой жизни, постепенно начинают прорастать.

Прорастание семян и формирование проростка являются критическим периодом в жизни растений. Сформированный проросток - это появившийся росток с первичными корешками. На начальных этапах онтогенеза длина корней и ростков являются достаточно важными показателями метаболических процессов, а интенсивность их роста - сортовым признаком.

Длина проростка семян складывается из длины корешка и длины гипокотиля. Нормальным проростком в практике международного семенного контроля считается такой, который способен к дальнейшему развитию в нормальное растение при выращивании в хорошей почве при благоприятных условиях влажности, температуры и освещения. Лабораторные исследования показали, что длина проростка семян незначительно завесит от сорта, а также климатических условий вегетационного периода, когда шло формирование семян.

Длина проростка семян люцерны сорта Омская 7, хранившихся 6 месяцев, в среднем составила 4,39 см, у сорта Быстрая - 4,49 см. В 2013 и 2016 годы длина проростка семян была 4,32-4,74 см. Во время вегетации растений погода была засушливой и с избыточной суммой эффективных температур. В 2014 и 2015 годы этот показатель составил 3,95-4,54 см. Во время вегетации растений погода была влажной и с недобором суммы эффективных температур. Климатические условия не оказывали существенного влияния на длину проростка семян.

Исследованиями установлено, что длина проростка семени через 12 месяцев хранения варьировала от 5,00 до 6,08 см у сорта Быстрая и от 4,47 до 5,15 см - у сорта Омская 7. Данный показатель характеризовался слабой величиной изменчивости у сорта Омская 7 (8,0%) и средней величиной - у сорта Быстрая (10,0%).

Длина проростка семян, хранившихся 18 месяцев, составила 5,13 см у сорта Омская 7 и 5,16 см у сорта Быстрая, что выше на 11-16 % этого показателя при хранении в течение 6 месяцев. Статистический анализ показал, что длина проростка семян у изучаемых сортов характеризовалась слабой величиной изменчивости (2,2-2,4 %).

Таким образом, об активности корневой системы того или иного генотипа можно в какой-то мере судить по длине проростка.

люцерна семена всхожесть хранение

Заключение

Исследования показали, что при длительном хранении отмечено увеличение энергии прорастании семян и их лабораторной всхожести. Это связано с тем, что твердые семена, которые находились в состоянии скрытой жизни, постепенно начинают прорастать. Климатические условия 2013 и 2016 гг. складывались наиболее благоприятно для формирования семян люцерны, поэтому показатели энергии прорастания и лабораторной всхожести семян в эти годы выше. Через 18 месяцев хранения у семян люцерны, полученных в эти годы, лабораторная всхожесть составила 90-96 %. Длина проростка семян к этому времени была 5,13 см у сорта Омская 7 и 5,16 см - у сорта Быстрая, что выше на 11-16 % этого показателя при хранении в течение 6 месяцев.

Список использованных источников

1. Тарковский М.И., Константинова А.М., Гладкий М.Ф. Люцерна. - М.: Колос. - 1974. - 240 с.

2. Посыпанов Г.С. Рациональное использование пашни для получения высоких урожаев полевых культур. М.: Изд-во МСХА. - 1996. - 38 с.

3. Дюкова Н.Н., Харалгин А.С., Богомолов А.А. Продуктивность люцерны в зависимости от агротехнических приемов возделывания в Северном Зауралье // Перспективы инновационного развития АПК. Сборник материалов международной научно-практической конференции, посвященной 420-летию земледелия Зауралья. - Тюмень: ТГСХА. - 2010. - С. 214-222.

4. Дюкова Н.Н. Селекция и совершенствование семеноводства люцерны в Северном Зауралье // Автореф. дисс. д. с.-х. наук. - Тюмень. - 2013. -32 с.

5. Кузнецова Е.А., Кучеров Д.И. Влияние сроков посева и агрофона на посевные качества зерна пшеницы // Наука и образование аграрному производству. Материалы конференции молодых ученых. - Тюмень. 2006. - С. 35-37.

6. Хадеев Т.Г., Лапшина М.Ш. Приемы повышения полевой всхожести семян люцерны // Защита и карантин растений. - 2012, №6. - С. 26-27.

7. Строна И.Г. Допосевная и предпосевная обработка семян сельскохозяйственных культур // Теория и практика предпосевной обработки семян: сб. науч. тр. ВАСХНИЛ. - Киев. - 1984. - С. 5-16.

8. Каретин Л.Н. Почвы Тюменской области. - Новосибирск: Наука. - 1990. - 286 с.

9. Гогмачадзе Г.Д. Агроэкологический мониторинг почв и земельных ресурсов Российской Федерации. - М.: Издательство Московского университета. - 2010. - 592 с. ISBN: 978-5-211-05751-7.

10. ГОСТ Р 53235-2005. Семена сельскохозяйственных растений. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия. - М.: Стандарт-информ. - 2005. - 20 с.

11. 1991 Ч. 2 416 с Семена сельскохозяйственных культур. Методы оценки качества. - М.: Изд-во стандартов.

12. Веллингтон П. Методика оценки проростков семян. М.: Колос. - 1973. - 174 с.

13. Анискин В.И., Батарчук А.И., Весна Б.А. и др. Промышленное семеноводство: Справочник. Под ред. И.Г. Строны. - М.: Колос. - 1980. - 287 с.

14. Вербицкая Л.П. Люцерна на корм и семена в Краснодарском крае. - Краснодар: КГАУ. - 2008. - 238 c.

Размещено на Allbest.ru