Повышение урожайности яровой пшеницы за счет использования семян с низким уровнем травмирования

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПОВЫШЕНИЕ УРОЖАЙНОСТИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ЗА СЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕМЯН С НИЗКИМ УРОВНЕМ ТРАВМИРОВАНИЯ

А.И. Ряднов, Ю.Н. Арылов

Аннотация

Актуальность. Одним из важнейших показателей, влияющих не только на урожайность зерновой культуры, но и расход семян, является качество семян. В стране перерасход семян зерновых культур из-за низкого их качества составляет более 5 млн т. При этом до 30 % посевных площадей в России засеваются некондиционными семенами. В научных работах ученых достаточно полно дана оценка влияния различных типов травм семян озимых зерновых культур на их урожайность. Научных работ в данном направлении исследований, касающихся яровых зерновых культур, в частности яровой пшеницы, практически нет. Цель работы - определить влияние различных типов травм семян яровой мягкой пшеницы на ее урожайность. Материалы и методы. Исследования проводились в северо-западном регионе Волгоградской области в течение 2019-2021 годов. Объект исследования - яровая мягкая пшеница Камышинская 3, убранная вручную с участков, засеянных посевным материалом с разной долей семян с макрои микротравмами, без травм, а также фактическим. Каждый участок был разделен на 9 делянок: первая делянка засевалась семенами без травм, вторая, третья и четвертая - семенами, из которых доля микротравмированных составляла соответственно 30 %, 60 % и 90 %, пятая, шестая, седьмая и восьмая делянки засевались семенами с макротравмами, доля которых составляла соответственно 15 %, 30 %, 45 % и 60 %, девятая делянка засевалась посевным материалом, используемым в хозяйстве, который назван фактическим. Из фактического посевного материала отбирались семена макротравмированные - семена с выбитым зародышем или с отколотым эндоспермом по объему более 30 % и микротравмированные - семена с трещинами в эндосперме. Для отбора травмированных семян с травмами зародыша и эндосперма использовался метод, основанный на окрашивании семян анилиновым красителем. Перед высевом фактического посевного материала определялась доля семян с макрои микротравмами. Норма высева семян во всех случаях составляла 3,8 млн шт./га. Использовались семена первой репродукции. Предшественник - озимая пшеница после пара. Площадь каждого опытного участка равнялась 27 м². Повторность экспериментов - трехкратная. Результаты и обсуждение. Определен уровень травмирования фактического посевного материала: в нем содержалось 13,64 % макротравмированных, 54,43 % микротравмированных и 31,93 % семян без травм. Установлено, что семена с макротравмами зародыша имеют самую низкую лабораторную всхожесть (7,5 %), семена без травм имеют достаточно высокую лабораторную всхожесть (99,75 %). По результатам экспериментальных исследований получены математические зависимости урожайности яровой пшеницы от доли в посевном материале семян с макрои микротравмами. Установлено, что растения на участках, засеянных семенами без травм, имеют к моменту колошения максимальную массу, продолжительность колошения яровой пшеницы составила в среднем за годы исследований 11 дней на участках, засеянных семенами без травм, а при использовании посевного материала с 30 % макротравмированных семян продолжительность этого периода была больше на 3 дня; продолжительность молочного состояния на участках, засеянных семенами без травм, на 2 дня меньше, чем в случае использования посевного материала с 30 % семян макротравмированных; продолжительность генеративного периода развития яровой пшеницы может быть сокращена путем использования семян без травм или с минимальной долей макротравмированных. Заключение. Установлено, что 1 % макротравмированных и микротравмированных семян в посевном материале снижает урожайность яровой пшеницы Камышинская 3 соответственно на 0,02-0,03 т/га и 0,007-0,008 т/га. Чем больше семян без травм имеется в фактическом посевном материале, тем качество зерна, используемого в будущем как семенное, будет выше. Это является одним из кардинальных путей повышения эффективности производства зерна.

Ключевые слова: урожайность яровой пшеницы, макротравмы семян, микротравмы семян, лабораторная всхожесть семян.

Введение

Эффективность зернопроизводства в сельскохозяйственных предприятиях зависит не только от валового сбора зерна, который определяется урожайностью и посевными площадями зерновых культур, но и от качества зерна, затрат труда и средств на выполнение технологических операций по возделыванию и уборке зерновых культур и ряда других показателей. Один из таких показателей - качество семян. От качества семян зависит не только урожайность зерновой культуры, но и их расход. В работе [4] отмечено, что в стране перерасход семян зерновых культур из-за низкого их качества составляет более 5 млн т. При этом до 30 % посевных площадей в России засеваются некондиционными семенами [2].

Исследования автора настоящей работы [5, 6], а также известных ученых И. Г. Строны, А. П., Тарасенко, В. И. Оробинского, Э. В. Жалнина и других [8, 9, 11, 12] показали, что важнейшим фактором качества семян, влияющим на урожайность зерновых культур, является степень их травмирования и виды травм.

Авторы работы [10], используя рентгенографический метод, исследовали внутреннюю структуру зерновок овса, ячменя и пшеницы, на основе чего дали подробную классификацию повреждений семян исследуемых зерновых культур. Выделены следующие виды повреждения семян: вмятины в области зародыша и эндосперма, сколы и выбоины в эндосперме, внутренние трещины, повреждения зародыша. Повреждения зародыша приводили к снижению полевой всхожести на 87,0...88,75 % [10].

Обзор научных работ по оценке влияния травмирования семян зерновых культур на их урожайность показал, что в опубликованных работах даны результаты таких исследований, в основном, по озимым культурам, а по яровым культурам, в частности, яровой пшеницы, практически отсутствуют.

В настоящее время в хозяйствах Волгоградской области применяются сорта яровой мягкой пшеницы, адаптированные к засушливым условиям региона, такие какк Фаворит, Фурор, Тулайковская Золотистая, Зинаида и Камышинская 3 [1]. Одним из наиболее распространенных сортов яровой мягкой пшеницы в хозяйствах Волгоградской области является сорт Камышинская 3 [3, 7]. Этот сорт яровой пшеницы распространен также в других регионах России и в зарубежных странах [13].

На основе анализа научно-исследовательских работ определена цель настоящей работы - определить степень влияния различных типов травм семян яровой мягкой пшеницы на ее урожайность.

Материалы и методы

Исследования проводились в течение трех лет (2019-2021 гг.) в ИП Березина Ю.И., поля которого находятся в Михайловском районе Волгоградской области. Почва участков - южный чернозем с содержанием гумуса 4,31-4,67 % в слое от 0 до 0,3 м. Сумма осадков в весенне-летний период вегетации яровой пшеницы в 2019 г. составила 131,2 мм, 2020 году - 149,6 мм и 2021 г. - 160,3 мм. Объект исследования - яровая мягкая пшеница Камышинская 3, убранная вручную с участков, засеянных посевным материалом с разной долей семян с макрои микротравмами, без травм, а также фактическим. Каждый участок был разделен на 9 делянок: первая делянка засевалась семенами без травм, вторая, третья и четвертая - семенами, из которых доля микротравмированных составляла соответственно 30 %, 60 % и 90 %, пятая, шестая, седьмая и восьмая делянки засевались семенами с макротравмами, доля которых составляла соответственно 15 %, 30 %, 45 % и 60 %, девятая делянка засевалась посевным материалом, используемым в хозяйстве, который назван фактическим. Из фактического посевного материала отбирались семена макротравмированные - семена с выбитым зародышем или с отколотым эндоспермом по объему более 30 % и микротравмированные - семена с трещинами в эндосперме. Для отбора травмированных семян с травмами зародыша и эндосперма использовался метод, основанный на окрашивании семян анилиновым красителем. Продолжительность окрашивания - одна минута. Использовался раствор 1 % концентрации зеленого цвета. После окрашивания семена промывались в воде, просушивались и рассматривались с помощью лупы с семикратным увеличением. Перед высевом фактического посевного материала определялась доля семян с макрои микротравмами. Норма высева семян во всех случаях составляла 3,8 млн шт./га. Использовались семена первой репродукции. Предшественник - озимая пшеница после пара. Площадь каждого опытного участка равнялась 27 м². Повторность экспериментов - трехкратная.

Результаты и обсуждение

Перед посевом на экспериментальные участки определялся уровень травмирования фактического посевного материала. Установлено, что в нем содержалось 13,64 % макротравмированных, 54,43 % микротравмированных семян и всего 31,93 % семян не имели травм.

Перед посевом определялась также лабораторная всхожесть семян с макрои микротравмами зародыша и эндосперма, а также семян без травм и фактического посевного материала. Результаты исследований лабораторной всхожести семян представлены в таблице 1.

Таблица 1

Лабораторная всхожесть семян яровой пшеницы, %

Из данных таблицы 1 следует, что семена с макротравмами зародыша имеют самую низкую лабораторную всхожесть. Значительное влияние на всхожесть оказывают макротравмы эндосперма. Семена без травм имеют достаточно высокую лабораторную всхожесть (99,75 %).

Рисунок 1 Изменение урожайности яровой пшеницы от доли семян с микротравмами в посевном материале

семена травма пшеница урожайность

Рисунок 2 Изменение урожайности яровой пшеницы от доли семян с макротравмами в посевном материале

Экспериментальные данные показали, что 1 % макротравмированных и микротравмированных семян в посевном материале снижает урожайность яровой пшеницы Камышинская 3 соответственно на 0,02-0,03 т/га и 0,007-0,008 т/га.

На основе математической обработки графиков, представленных на рисунках 1 и 2, получены зависимости урожайности (Y) яровой пшеницы в годы исследований от доли в посевном материале семян с макротравмами (D_Mip) и микротравмами (й_миктр):

По данным уровня травмирования семян фактического посевного материала по зависимостям (1)...(3) рассчитана урожайность яровой пшеницы в годы исследований и определена разница в урожайности расчетной и действительной, полученной в хозяйстве (таблица 2).

Таблица 2

Расчетная и действительная урожайность яровой пшеницы, выращенной из фактического посевного материала

Из представленных в таблице 2 данных следует, что ошибка между расчетной и действительной урожайностями не превышает 1,5 %.

Экспериментальные исследования показали, что растения на участках, засеянных семенами без травм, имеют к моменту колошения максимальную массу, а величина урожая зерна с гектара и масса сухого вещества 100 растений ко времени колошения имеют значительную корреляцию.

Определено, что продолжительность колошения яровой пшеницы составила в среднем за годы исследований 11 дней на участках, засеянных семенами без травм, а при использовании посевного материала с 30 % макротравмированных семян продолжительность этого периода была больше на 3 дня.

Цветение яровой пшеницы наступило через 7 дней после колошения. Интенсивность цветения одного колоса на участках с посевным материалом без травм значительно выше, чем на участках, засеянных семенами с макротравмами.

Травмированность семян яровой пшеницы также оказала влияние на продолжительность молочного состояния зерна. Так, продолжительность молочного состояния на участках, засеянных семенами без травм, на 2 дня меньше, чем в случае использования посевного материала с 30 % семян макротравмированных.

Таким образом, продолжительность генеративного периода развития яровой пшеницы может быть сокращена путем использования семян без травм или с минимальной долей макротравмированных.

Пусть сумма эффективных температур, необходимая для развития растений на участках, засеянных семенами с травмами, равна Т_эф._т, а на участках, где использовались семена без травм, - Т_эф._о. Поскольку генеративный период растений из семян без травм меньше, чем из семян с травмами, то Тэф.т > Тэф.о.

В фактическом посевном материале имеются семена как без травм, так и с травмами различных видов. Тогда:

Тэф.т > Тэф.ф > Тэф.о., (4)

где Тэф.ф - сумма эффективных температур для растений, выросших из фактического посевного материала.

В связи с тем что уборка зерновых культур начинается в период, когда большая доля растений достигнет определенного состояния, то на участках, засеянных фактическим посевным материалом, растения, выросшие из семян без травм, получают сумму эффективных температур большую, чем требуется. Отметим, что с увеличением суммы эффективных температур в период формирования, налива и созревания зерна качество семян улучшается.

Выводы

Установлено, что 1 % макрои микротравмированных семян в посевном материале снижает урожайность яровой пшеницы Камышинская 3 соответственно на 0,020,03 т/га и 0,007-0,008 т/га. Чем больше семян без травм имеется в фактическом посевном материале, тем качество зерна, используемого в будущем как семенное, будет выше. Это является одним из кардинальных путей повышения эффективности производства зерна.

Библиографический список

1. Зеленев А. В., Маркова И. Н. Перспективные сорта яровой мягкой пшеницы Камышинской селекции // Известия НВ АУК. 2021. № 2 (62). С. 109-119.

2. Кокина Л. П., Щенникова И. Н., Зайцева И. Ю. Травмирование как фактор снижения посевных качеств семян ячменя // Вестник Алтайского государственного аграрного университета 2019. № 5 (175). С. 19-24.

3. Лаптина Ю. A., Бугреев Н. A., Шарапова E. A. Продуктивность зерновых культур в богарных условиях на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья // Аграрный научный журнал. 2019. № 10. С. 27-33.

4. Мякин В. Н., Урюпин С. Г. Травмирование семян при послеуборочной обработке и пути его снижения // Известия Оренбургского ГАУ. 2006. № 3 (11). С. 73-75.

5. Ряднов А. И. Технология уборки зерновых культур с выделением ценных семян // Аграрная наука. 2004. № 6. С. 15.

6. Ряднов А. И., Федорова О. А., Давыдова С. А. Оценка дробления и травмирования зерна озимой пшеницы при уборке соргоуборочным комбайном // Естественные науки. 2014. № 3. С. 75-79.

7. Сeливaновa В. Ю., Болдырь Д. A. Энeргоэффeктивность осaдков вeгeтaционного пeриодa яровой пшєницьі в сухостепной зонє Нижнєго Поволжья // Извєстия Нижневолжского aгроунивeрситeтского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 3 (51). С. 196-203.

8. Скворцова Ю. Г., Ионова Е. В. Влияние травмирования семян озимой пшеницы на их посевные качества // Аграрный вестник Урала. 2015. № 11 (141). С. 16-19.

9. Совершенствование технологии получения качественных семян и продовольственного зерна / А. П. Тарасенко, В. И. Оробинский, М. Э. Мерчалова, Н. Н. Сорокин // Лесотехнический журнал. 2014. № 1. С. 36-41.

10. Травмирование внутренних структур зерновок как фактор снижения продуктивности семян зерновых культур / И. А. Пехальский, В. М. Кряжков, А. А. Артюшин, В. Ф. Сорочинский // Научный журнал КубГАУЮ. 2016. № 117 (03). С. 783-792.

11. Троценко В. В., Забудский А. И. Лабораторная всхожесть микроповрежденных семян ячменя // Вестник Красноярского ГАУ. 2018. № 5 (140). С. 70-76.

12. Шарафутдинов М. Х., Нижегородцева Л. С., Сафин Р. И. Приемы профилактики правмированности семян яровой пшеницы // Зерновое хозяйство России. - 2017. № 2 (50). С. 69-72.

13. Productivity and grain quality of уагіош types of spring wheat depending on seeding rates а^ nutrition background on gray forest soil of Ше Рге-Ката Region of Ше Republic of ТаШгаШп / F. Shaikhutdinov, M. Amirov, I. Serzhanov, R. Garaev, A. Akkoprn // BIO Web of Conferences. 2020. У^ите 27. https://doi.ogr/10.1051/bioconf/20202700076.

Размещено на Allbest.ru