О посевных качествах семян в Центральном федеральном округе России и Федеральном исследовательском центре "Немчиновка"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральный исследовательский центр «Немчиновка»

О посевных качествах семян в Центральном федеральном округе России и Федеральном исследовательском центре «Немчиновка»

Марченкова Л.А., Павлова О.В.,

Чавдарь Р.Ф., Орлова Т.Г.

Аннотация

В статье проанализированы и обобщены оперативные данные Россельхозцентра о состоянии качества семян яровых и зернобобовых, а также озимых культур, высеянных в Центральном федеративном округе в период 2013 - 2017 гг. Во многих областях данного региона выявлена не совсем благоприятная ситуация.

Среди областей с неблагополучным состоянием посевных качеств семян - Смоленская, Тверская, Калужская, Костромская, Владимирская и Ярославская, в которых за последние пять лет в среднем высевалось от 13 до 19 % некондиционных семян. Хорошие результаты отмечены в Белгородской, Курской, Липецкой, Воронежской и Тамбовской областях, в которых производят посев, в основном, кондиционными семенами.

Проанализированные материалы свидетельствуют о том, что в Центральном федеральном округе высеваются семена зерновых и зернобобовых, а также озимых культур, более высокого качества, чем по стране в целом.

Так, некондиционных по всхожести семян яровых культур в данном регионе высеяно за указанный период 0,7%, РФ - 2,4%, по засоренности, соответственно, 2,7 и 9,4 %. По озимым культурам соотношение чуть меньше: число некондиционных по всхожести семян составило, соответственно, 0 и 0,2 %, по засоренности - 1,3 и 2,1 %. При этом в регионе, да и в стране в целом, положение по показателю засоренности семян обстоит хуже, чем по всхожести. 20-летние (1998-2018 гг.) исследования закономерностей изменения посевных качеств семян, в частности, всхожести, в зависимости от условий среды их формирования на сортах зерновых культур селекции ФГБНУ «ФИЦ «Немчиновка» (Московская обл.) показали, что снижение всхожести до некондиционного уровня чаще всего происходит при повышенной влагообеспеченности в предуборочный и особенно в уборочный периоды. Самые неблагоприятные условия для озимых культур (озимая пшеница, озимая рожь, тритикале) за указанные годы в большинстве областей Центрального округа, включая Московскую область, сложились в 2008 г., для яровых (яровая пшеница, ячмень, овес) - в 2004 г. Выявлена достоверно высокая корреляционная связь между всхожестью и зараженностью семян фузариозом (r = от -0,58 до -0,78,) и отмечено, что самый высокий уровень инфицированности семян зерновых культур этим патогеном (10-30 % ) наблюдался, как и по всхожести в годы с повышенным влагообеспечением, - в 1988, 2000, 2003 и особенно в 2004 и 2008 гг., что согласуется с данными по всхожести.

Ключевые слова: ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА, ЯРОВЫЕ КУЛЬТУРЫ, ОЗИМЫЕ КУЛЬТУРЫ, НЕКОНДИЦИОННЫЕ СЕМЕНА, ВСХОЖЕСТЬ, МАССА 1000 СЕМЯН

Введение

семена зернобобовый яровой фузариоз

Важнейшей проблемой селекционно-семеноводческого процесса является повышение урожайности за счет использования высококачественных семян и применения прогрессивных технологий их возделывания.

Несмотря на то, что в последние годы состояние семеноводства зерновых культур в стране несколько улучшилось: вырос удельный вес сортовых посевов, культивируются новые высокоурожайные, пластичные, устойчивые к стрессовым факторам сорта, создается система семеноводческих хозяйств, - до сих пор значительные площади засеваются низкокачественным, а нередко и некондиционным материалом.

Причин такого положения немало: это, прежде всего, экстремальное проявление факторов внешней среды, нарушение технологий уборки, послеуборочной обработки и хранения семян, слабость материально-технической базы, отсутствие эффективного семенного контроля, недостаточная изученность генетических, физических и физиолого-биологических свойств семян и условий их репродукции.

К основным посевным качествам семян относятся такие показатели, как чистота, энергия прорастания, всхожесть, влажность, масса 1000 зерен. Все перечисленные показатели важны и тесно взаимосвязаны друг с другом. Засоренность семян сорными растениями и примесями ведет к усложнению схемы очистки, травмированию, удорожанию себестоимости семян. Влажность - это сохранность семенного материала. Ее повышение сказывается на снижении всхожести, зараженности болезнями, заселенности вредителями запаса, усложняет режимы хранения. Масса 1000 семян влияет на формирование элементов структуры урожая, полевую всхожесть, расход семян при посеве, продуктивность и урожайность. Среди указанных показателей посевных качеств семян наиболее важным является всхожесть - единственный биологический показатель, который надежно воспроизводится при лабораторных анализах и нормировании в государственных стандартах многих стран [1, 2, 3].

Проблема получения высококачественного посевного материала остро стоит и в Центральном федеральном округе. Нестабильность метеорологических показателей по годам в данном регионе, контрастность гидротермического режима в важные периоды онтогенеза приводит к существенному снижению качества семян зерновых и зернобобовых культур, которое до сих пор не отвечает возрастающим требованиям сельскохозяйственного производства.

Для разработки мер, направленных на производство семян с высокими посевными качествами, необходимо знать фактическое состояние их качества в зонах возделывания районированных сортов. Сорта Федерального исследовательского центра «Немчиновка» районированы во многих регионах страны, но главный интерес представляет их возделывание в Центральном федеральном округе, а, следовательно, и состояние семян в данном регионе.

Цель исследования - проанализировать и обобщить оперативные данные Россельхозцентра о состоянии качества семян яровых и зернобобовых, а также озимых зерновых культур, высеянных в Центральном Федеральном округе в 2014-2018 гг., а также изучить изменчивость всхожести на фоне различных погодных условий 1998-2018 гг. и фитосанитарное состояние семян сортов зерновых культур селекции ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр «Немчиновка».

Методика

Работа проводится в соответствии с действующим стандартом на семена (ГОСТ 52325-2005), методами анализа их посевных качеств (ГОСТ 12038-84, 12036-85 и 12046-85) а также с использованием общепринятых методов определения фитосанитарного состояния семян путем выделения микромицетов в чистые культуры и проращивания семян в рулонах фильтровальной бумаги (ГОСТ 12044-93).

Результаты

Почвенно-климатическая характеристика указанного округа, включающего 17 областей, отличается большим разнообразием. Во многих из них климатические условия не совсем благоприятны для производства высококачественных семян. Такому региона свойственны недостаток температур и повышенная влагообеспеченность в период созревания и особенно уборки, как было, например, в ряде областей в 1979, 1980, 1998, 2000, 2004, 2008, 2013 и 2016 гг.

На основе оперативных данных Россельхозцентра нами проанализирован и представлен в обобщенном виде материал о фактическом состоянии качества семян яровых и озимых зерновых культур, высеянных в Центральном Федеральном округе в 2013-2017 гг. (по состоянию на 15 апреля для яровых и 15 сентября - для озимых культур) в сравнении с данными по Российской Федерации в целом [4-13].

Погодные условия в данном регионе за указанный период характеризовались нестабильностью по гидротермическим показателям. Наиболее благоприятным по климатическим условиям был 2015 г., самым неблагоприятным - 2013 г. с похолоданием и длительными осадками, которые привели во многих областях к затягиванию вегетации, прорастанию на корню, травмированности влажных семян во время уборки и зараженности болезнями, что отрицательно сказалось на качестве семян. 2014, 2015 и 2017 гг. отличались повышенной влагообеспеченностью как в период формирования семян, так и в предуборочный и уборочный периоды. В районах, где уборка проходила в период дождей, отмечено самое высокое количество некондиционных семян.

Положение в ряде областей нередко усугублялось слабостью материально-технической базы по послеуборочной обработке семян, отсутствием сушильных комплексов, запаздыванием с уборкой и другими причинами.

Поэтому улучшение ситуации в Центральном федеральном округе, в котором высевается более 900 тыс. т семян яровых и озимых культур, чрезвычайно актуально.

Как показывает сравнительный анализ, ситуация по качеству семян зерновых и зернобобовых культур в Центральном федеральном округе оказалась лучше, чем по стране в целом (табл. 1).

Так, кондиционных семян яровых зерновых и зернобобовых культур в данном регионе высеяно за последние пять лет в среднем 96,7%, а в целом по РФ - 91,0%, некондиционных по всхожести, соответственно, - 0,7 и 2,4 %, по засоренности - 2,7 и 9,4 %. По озимым культурам соотношение чуть меньше: общее количество кондиционных семян по Центральному округу - 98,5%, по стране - 97,6%. При этом число некондиционных по всхожести семян составило, соответственно, 0 и 0,2 %, по засоренности - 1,3 и 2,1 %.

Таблица 1

Качество семян зерновых и зернобобовых культур Центрального федерального округа РФ (ср. за 2014-2018 гг.)

Следует отметить, что в регионе, да и в стране в целом, положение по показателю засоренности семян обстоит хуже, чем по всхожести. Для озимых культур причиной этого может быть отсутствие переходящих фондов и недостаток времени на послеуборочную обработку свежеубранных семян, что приводит к высеву недостаточно очищенного материала. Как уже указывалось, яровые и озимые культуры в Центральном округе нередко убираются при повышенной влажности зерна, что способствует их травмированию, нарушению технологии уборки и повышенной засоренности. Отсутствие в ряде хозяйств сортировальных комплексов ведет к неблагополучному положению с очисткой семян от примесей, сорняков и головневых образований.

Анализ состояния семян яровых и озимых зерновых культур в Центральном округе показал существенные различия по объему высеянных семян и их качеству. Самое большое количество семян яровых и озимых зерновых культур за указанный период высеяно в Воронежской, Курской и Тамбовской областях (90-163 тыс. т), самое маленькое - в Костромской, Ивановской и Ярославской (9-13 тыс. т). В то же время высев озимых культур в указанных областях значительно уменьшился в 2017 г.

Выявлена не совсем благополучная ситуация по яровым и зернобобовым культурам в Смоленской, Тверской, Калужской, Костромской, Владимирской и Ярославской областях, в которых количество некондиционных семян достигало 13-19 %. На озимых культурах такая же картина сложилась в Смоленской (15%), Костромской (11%) и Ярославской (10%) областях. При этом в Костромской и Ярославской областях из года в год качество семян практически не улучшается.

Однако есть регионы, которые добиваются хороших показателей по качеству посевного материала и яровых, и озимых культур. Среди них Белгородская, Курская, Липецкая, Воронежская, Тамбовская области, которые производят посев, за редким исключением, в основном, кондиционным материалом. Но обстановка в стране в целом оставляет желать лучшего. В большинстве регионов предстоит еще большая работа по повышению качества семян.

Динамика состояния семян яровых и зернобобовых и озимых культур по изучаемым годам в Центральном федеральном округе, несмотря на не совсем благоприятные погодные условия, вселяет оптимизм в отношении дальнейшего улучшения качества семян, особенно на озимых культурах. Так, количество некондиционных семян на яровых культурах за этот период колебалось в пределах 2,9-4,8 %, на озимых - 1,0-1,8 % - с лучшими показателями в 2015 г. Качество семян озимых культур значительно превосходило показатели яровых культур. Это может быть следствием того, что семена из-за отсутствия переходящих фондов высеваются по показателям не всхожести, а жизнеспособности, определяемой недостаточно совершенным тетразольным методом, который зачастую дает завышенные результаты (табл. 2).

Таблица 2

Динамика важнейших показателей качества семян зерновых культур в Центральном федеральном округе по данным информационных листков Россельхозцентра за 2014-2017 гг. (по состоянию на 15 апреля для яровых и 15 сентября для озимых культур)

В ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр «Немчиновка» на протяжении более 20 лет (1998-2018 гг.) ведутся исследования по изучению качества семян зерновых яровых и озимых культур, которые на протяжении многих лет охватывали широкий круг изучаемых вопросов: определение влияния различных технологий выращивания, сушки, уборки, хранения, обработки различными препаратами, зараженности болезнями, сортоспецифические особенности и др. показатели, влияющие на качество семян.

Полученные результаты опубликованы в разные годы в различных изданиях. Нами накоплен большой опыт по изучению влияния экстремальных факторов среды на всхожесть, а, следовательно, и качество семян. Объектами изучения были семена сортов и линий яровой пшеницы (Злата, Лиза, Любава, Эстер, Агата и др.), озимой пшеницы (Немчиновская 17, Немчиновская 24, Немчиновская 57, Московская 39, Московская 56 и др.), озимой ржи (Московская 12, Московская 15, Крона, Альфа, Валдай и др.), ярового ячменя (Владимир, Нур, Эльф, Яромир, Московский 86), овса (Скакун, Борец, Буланый, Залп, Друг и др.) и тритикале (Нина, Виктор, Гермес, Немчиновский 56 и др), полученные в разные годы из различных питомников испытания, технологических опытов, а также образцы из различных хозяйств региона. В работе находилось более 300 сортообразцов зерновых культур.

Многолетние исследования показали, что снижение всхожести до некондиционного уровня чаще всего происходит при повышенной влагообеспеченности в предуборочный и уборочный периоды. Такие условия для яровых культур (яровая пшеница, ячмень, овес) сложились в 1988, 2000, 2003 и особенно в 2004 гг., для озимых - в 2008 г.; неблагоприятные условия для уборки озимой пшеницы сложились также в 2013 г., а яровой - в гораздо большее число лет (рис. 1).

Всхожесть на изучаемых сортах и культурах немчиновской селекции за 5 последних лет (2013-2017 гг.) была высокой, за исключением яровой пшеницы в 2017 г., уборка которой происходила в более поздние сроки в условиях длительных дождей (табл. 3). Средние данные по всхожести за указанный период превосходили среднюю многолетнюю всхожесть (2001-2017 гг.). Аналогичная картина наблюдалась и по массе 1000 семян, несмотря на то, что в 2016 г. отмечено снижение этого показателя на всех культурах, особенно на озимой пшенице. Анализируя ситуацию, можно предположить, что причиной этого были неблагоприятные погодные условия, а именно длительное похолодание и дожди в период формирования семян. Уборка же на всех культурах прошла в хорошем режиме, в результате чего не отмечено снижения всхожести.

Рис. 1 Средняя всхожесть (%) у семян зерновых культур, 1998-2017 гг.

Таблица 3

Показатели всхожести и массы 1000 зерен у сортов зерновых культур немчиновской селекции (ср. за период 2014-2018 гг.)

* 1 - яровая пшеница, 2 - ячмень, 3 - овес, 4 - рожь, 5 - озимая пшеница, 6 - тритикале

Самым благоприятным по гидротермическим условиям для яровых и озимых культур в Московской области был 2015 г., в котором отмечены лучшие показатели качества семян.

Установлено, что масса 1000 семян и, особенно, всхожесть, характеризуются относительно высокой константностью. Вариабельность по всхожести между сортами и культурами за годы изучения не превышала 5%, по массе 1000 семян - 15%.

Во влажные годы особое место среди показателей посевных качеств семян занимает семенная инфекция, которая существенно влияет на всхожесть семян. Развитие и экономический вред возбудителей болезней семян отражены в обзорах по фитосанитарному состоянию семян, публикуемых Россельхозцентром на региональном уровне с указанием уровня и распространения зараженности возбудителями болезней [14]. Внедрение новых технологий, сортов и пестицидов, а также недостаточная организация службы защиты растений, увеличили остроту проблемы. В сложившихся условиях фитоэкспертиза становится необходимой частью семенного контроля, является одной из самых востребованных услуг.

В ФБГНУ «Федеральный испытательный центр «Немчиновка» за два десятилетия (1998-2017 гг.) накоплен опыт работы по определению спектра возбудителей семенной инфекции. За указанный период изучено более 10 тысяч семенных партий зерновых культур. Выявлен патогенный комплекс, представленный 30 видами как паразитической, так и сапрофитной микофлоры с наиболее частой встречаемостью представителей родов Fusarium, Pyrenophora, Alternaria и Penicillium и Bacterium. Указанные представители микобиоты семян зерновых культур встречаются во многих регионах страны [15]. Фитосанитарный мониторинг на сортах яровых и озимых культур позволил выявить спектр возбудителей семенной инфекции и уровень их развития во взаимосвязи с погодными условиями, оценить качество семенного материала, выявить сортовые различия по чувствительности к опасным фитопатогенам и определить защитные мероприятия с учетом выявленного патогенного комплекса.

Среди выделенных на семенах микромицетов наибольшей вредоносностью и распространенностью характеризуются фузариевые грибы, которые существенно влияют на снижение их кондиционнсти.

О взаимосвязи зараженности семян со всхожестью свидетельствуют данные, полученные за период 1998-2017 гг. (рис. 2.). Самый высокий уровень инфицированности семян зерновых культур этим патогеном (10-30 %) отмечен в годы с повышенным влагообеспечением: в 1988, 2000, 2003 и особенно в 2004 и 2008 гг., что согласуется с данными по всхожести (см. рис. 1.). В эти годы отмечено самое высокое количество некондиционных по всхожести семян. Между всхожестью и зараженностью семян фузариозом отмечена достоверно высокая корреляционная связь (r = от -0,58 до -0,78).

Рис. 2 Динамика зараженности семян сортов озимых и яровых культур фузариозом за период 1998-2017 гг.

В благоприятные по гидротермическим показателям годы (2001, 2005, 2007 и 2009-2016) инфицированность семян фузариозом не превышала допустимого уровня. На яровой пшенице отмечена более высокая, чем на других культурах, заспоренность данным патогеном, особенно - в 2017 г., в связи с неблагоприятными погодными условиями в период уборки (длительные дожди).

Ежегодная фитоэкспертиза семян позволяет не только судить о качестве семенного материала, но и выбрать экономически обоснованные средства защиты растений с учетом выявленного патогенного комплекса, а также определить возможности использования семян для переходящих фондов.

Выводы

1. Проанализированные материалы свидетельствуют о том, что в Центральном федеральном округе высеваются семена зерновых и зернобобовых, а также озимых культур с более высоким качеством, чем по стране в целом.

2. Тем не менее приведенные в статье данные о фактическом состоянии качества семян яровых и озимых зерновых культур, высеянных в Центральном Федеральном округе в 2013-2017 гг., свидетельствуют о неблагополучной ситуации в этом округе, в котором до сих пор значительные площади засеваются низкокачественным, некондиционным материалом.

3. В числе причин такого положения - экстремальные проявления факторов внешней среды, свойственные данному региону, слабость материально-технической базы, необходимой для производства высококачественных семян, нарушение технологий уборки и хранения семян и др.

4. В связи с тем, что назрела острая необходимость повышения качества семян, необходимо улучшение данной ситуации путем специализации и концентрации производства семян, создания мощной материально-технической базы по послеуборочной обработке и хранению семян с современными сушильными комплексами, разработки научно-обоснованных требований к качеству семян и создания внутрихозяйственного контроля не только за посевными качествами, но и за фитосанитарным состоянием семян на всех этапах их производства.

Список использованных источников

1. Качество семян - залог будущего урожая // Вестник Россельхозцентра. 2016, № 3. С. 13-14.

2. От худого семени не жди хорошего племени // Вестник Россельхозцентра. 2014, № 1. С. 14-15.

3. Сей добрыми семенами - голодным не будешь // Вестник Россельхозцентра. 2014, № 3. С. 13-14.

4. Информационный листок Россельхозцентра № 11/2014 г. // Качество семян яровых зерновых и зернобобовых культур в Российской Федерации по результатам мониторинга филиалами ФГБУ «Россельхозцентр» на 15 апреля 2014 г.

5. Информационный листок Россельхозцентра № 11/2015 г. // Качество семян яровых зерновых и зернобобовых культур в Российской Федерации по результатам мониторинга филиалами ФГБУ «Россельхозцентр» на 15 апреля 2015 г.

6. Информационный листок Россельхозцентра № 7/2016 г. // Качество семян яровых зерновых и зернобобовых культур в Российской Федерации по результатам мониторинга филиалами ФГБУ «Россельхозцентр» на 15 апреля 2016 г.

7. Информационный листок Россельхозцентра № 11/2017 г. // Качество семян яровых зерновых и зернобобовых культур в Российской Федерации по результатам мониторинга филиалами ФГБУ «Россельхозцентр» на 15 апреля 2017 г.

8. Информационный листок Россельхозцентра № 10/2018 г. // Качество семян яровых зерновых и зернобобовых культур в Российской Федерации по результатам мониторинга филиалами ФГБУ «Россельхозцентр» на 15 апреля 2018 г.

9. Информационный листок Россельхозцентра № 23/2014 г. // Качество семян озимых культур в Российской Федерации по результатам мониторинга филиалами ФГБУ «Россельхозцентр» на 15 апреля 2014 г.

10. Информационный листок Россельхозцентра № 24/2015 г. // Качество семян озимых культур в Российской Федерации по результатам мониторинга филиалами ФГБУ «Россельхозцентр» на 15 апреля 2015 г.

11. Информационный листок Россельхозцентра № 16/2016 г. // Качество семян озимых культур в Российской Федерации по результатам мониторинга филиалами ФГБУ «Россельхозцентр» на 15 апреля 2016 г.

12. Информационный листок Россельхозцентра № 25/2017 г. // Качество семян озимых культур в Российской Федерации по результатам мониторинга филиалами ФГБУ «Россельхозцентр» на 15 апреля 2017 г.

13. Информационный листок Россельхозцентра № 1/2018 г. // Качество семян озимых культур в Российской Федерации по результатам мониторинга филиалами ФГБУ «Россельхозцентр» на 15 апреля 2018 г.

14. Обзор фитосанитарного состояния посевов сельскохозяйственных культур в Российской Федерации в 2017 году и прогноз развития вредных объектов в 2018 г. // ФГБУ «Россельхозцентр». М. 2018. 544 с.

15. Использовать только высококачественный и здоровый материал // 10 лет на страже продовольственной безопасности страны. ФГБУ «Россельхозцентр». М. 2017. С. 12-16.

Размещено на Allbest.ru