Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 8
1.1. Биологические особенности, рост и развитие яровой пшеницы 8
1.2. Продуктивность яровой пшеницы и факторы, ее обуславливающие 12
1.3. Видовые особенности и пути формирования продуктивности яровой твердой и мягкой пшеницы 21
1.4. Вредная черепашка и ее вредоносность на пшенице 24
1.5. Особенности вредоносности имаго и личинок вредной черепашки при выращивании яровой пшеницы на продовольственные цели 28
1.6. Критерии вредоносности личинок и молодых клопов вредной черепашки 37
1.7. Влияние повреждений зерна вредной черепашкой на посевные качества семян, рост и развитие растений яровой пшеницы 40
1.8. Экономические пороги вредоносности и их обоснование 51
2. Условия проведения исследований, методика 58
3. Поврежденность семян яровой мягкой и твердой пшеницы вредной черепашкой 68
3.1. Поврежденность семян и интенсивность повреждения зерновок яровой мягкой и твердой пшеницы 68
3.2. Влияние повреждений зерна вредной черепашкой на посевные качества семян 73
3.3. Корнеобеспеченность и активность корневой системы поврежденных вредной черепашкой семян яровой пшеницы 80
4. Влияние повреждений семян яровой пшеницы вредной черепашкой на полевую всхожесть, рост, развитие и продуктивность растений 94
5. Эколого-экономическое обоснование защиты семенных посевов яровой пшеницы от личинок вредной черепашки 115
6. Энергетическая эффективность выращивания яровой пшеницы с использованием поврежденных вредной черепашкой семян 131
Выводы 138
Предложения производству 142
Список литературы 143
Приложения 165
- Продуктивность яровой пшеницы и факторы, ее обуславливающие
- Влияние повреждений зерна вредной черепашкой на посевные качества семян, рост и развитие растений яровой пшеницы
- Влияние повреждений зерна вредной черепашкой на посевные качества семян
- Влияние повреждений семян яровой пшеницы вредной черепашкой на полевую всхожесть, рост, развитие и продуктивность растений
Введение к работе
Актуальность проблемы. Выращивание высококачественной яровой пшеницы в регионе с резкоконтинентальным климатом, каким является Саратовская область, представляет собой сложную задачу, которую успешно решают специалисты различного уровня.
Залог успеха производства качественной пшеницы - получение сортовых семян с высокими посевными свойствами.
Среди разнообразного комплекса вредной энтомофауны зерновых культур, снижающего качество посевного материала, первостепенное значение имеет клоп вредная черепашка. Этот вредитель изучался многими исследователями с точки зрения снижения качества зерна. Хорошо известна его биология, разработаны дифференцированные пороги вредоносности с учетом фенологии культуры и самого вредителя, климатических условий, ожидаемой урожайности на производственных посевах зерновых культур. Для семенных посевов яровой пшеницы указанных порогов пока не существует, что отражается на рентабельности проводимых на них защитных мероприятий.
У ученых и практиков преобладает точка зрения, что поврежденное клопом зерно не целесообразно использовать на семена, так как снижается его всхожесть и другие посевные качества. Однако, настоящее время, когда сельскохозяйственное производство направлено на энергосбережение, такой подход нельзя назвать непререкаемым и однозначным.
Возможность использования поврежденного зерна яровой пшеницы на семенные цели существует, и она является экономически выгодным приемом, так как при этом не выбраковывается вся партия дорогостоящих семян; и в то же время обладает положительным экологическим эффектом, так как снижается инсектицидная нагрузка при защите пшеничного агроценоза. Естественно, что использование такой возможности не может приниматься бездоказательно.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - изучить влияние повреждений семян яровой пшеницы вредной черепашкой на формирование урожая и разработать экологически и экономически обоснованные мероприятия по защите семенных посевов, как с помощью инсектицидов, так и путем предупреждения потерь урожая при использовании на семена поврежденных вредной черепашкой зерен.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
Изучить влияние разнохарактерно поврежденных зерен (эндосперм, зародыш с различной интенсивностью повреждения) на энергию прорастания, лабораторную и полевую всхожесть; развитие корней и проростков, и происходящие в них физиологические процессы; рост и развитие растений яровой мягкой и твердой пшеницы.
Установить влияние поврежденных вредителем семян на формирование урожая.
Разработать прогноз лабораторной и полевой всхожести поврежденных вредной черепашкой семян яровой мягкой и твердой пшеницы.
Дать эколого-экономическое обоснование применения инсектицидов или увеличения нормы высева при выращивании оригинальных, элитных и репродукционных семян.
Научная новизна. Впервые определено влияние повреждений вредной черепашкой на посевные качества семян яровой мягкой и твердой пшеницы с учетом степени (процента поврежденности), а также интенсивности повреждения зерновок (потери массы поврежденного зерна по отношению к неповрежденным).
Детально изучены физиологические процессы (рост и развитие проростков, корнеобепеченность и активность корневой системы), происходящие в проростках поврежденных вредной черепашкой семян яровой мягкой и твердой пшеницы.
Определена зависимость полевой всхожести и продуктивности растений яровой мягкой и твердой пшеницы при различной степени и интенсивности повреждения семян.
Разработан прогноз снижения полевой всхожести поврежденных в эндосперм и зародыш семян яровой пшеницы.
Изучены компенсаторные возможности популяции растений яровой пшеницы при увеличении нормы высева на величину поврежденности семян.
Разработаны экономические пороги вредоносности личинок вредной черепашки для семенных посевов яровой пшеницы.
Практическая значимость работы. Практическое значение работы состоит в рекомендациях: —прогнозов поврежденности семян яровой пшеницы в зависимости от численности личинок вредной черепашки и ожидаемой урожайности; снижения полевой всхожести семян яровой мягкой и твердой пшеницы, поврежденных вредной черепашкой; —критериев: эколого-экономического порога поврежденных и невсхожих семян, позволяющего предупредить потери урожая путем увеличения нормы высева дифференцированных в зависимости от ожидаемой урожайности экономических порогов вредоносности личинок вредной черепашки на семенных посевах яровой пшеницы - ориентира применения химических средств защиты с целью предупреждения повреждений зерна вредителем. Апробация работы. Материалы исследований обсуждались на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов по итогам научно-исследовательской и учебно-методической работы в 1993-1998 гг., 2001-2005 гг.; на I Всероссийском съезде по защите растений (С.-Петербург, 1995); научно-практической конференции «Молодые ученые Саратова - Агропромышленному комплексу Поволжья» (Саратов, 1997); конференции «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений» (Пенза, 1998); научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 115-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова (Саратов, 2002); межрегиональной научной конференции молодых ученых и специалистов системы АПК Приволжского федерального округа (Саратов, 2003); Всероссийской научно-практической конференции «Адаптивные технологии производства качественного зерна в засушливом Поволжье» (Саратов, 2004); конференции, посвященной 118-й годовщине со дня рождения академика Н. И. Вавилова (Саратов, 2005).
По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Положения, выносимые на защиту.
Влияние разнохарактерно поврежденных зерен (эндосперм, зародыш с различной интенсивностью повреждения) на энергию прорастания, всхожесть семян, развитие растений и формирование урожая яровой мягкой и твердой пшеницы.
Методика прогноза полевой всхожести поврежденных вредной черепашкой семян.
Эколого-экономическое обоснование применения увеличенной нормы высева семян на семенных посевах разного качества (оригинальных, элитных, репродукционных) и химических обработок от личинок вредной черепашки.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 184 станицах электронного текста, состоит из шести глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы, включающего 215 наименований, в том числе 27 иностранных авторов. Работа содержит 23 таблицы, 7 рисунков, 17 приложений.
Продуктивность яровой пшеницы и факторы, ее обуславливающие
Один из главных факторов, влияющих на продуктивность пшеницы, поддающихся эффективному воздействию человека - это плодородие и питательный режим почвы. В России яровую пшеницу размещают в основном на черноземах всех типов. Черноземы отличаются хорошей водоудерживающей способностью. Таковые расположены в основном в зонах недостаточного или неустойчивого увлажнения, поэтому необходимы приемы по накоплению, сбережению и рациональному использованию влаги. Независимо от типа почвы яровая пшеница предпочитает суглинки и хуже растет на супесчаных почвах, которые беднее по питательным элементам и имеют худшие водно-физические свойства.
Пшеница также реагирует и на влажность почвы, снижая урожайность как на слишком рыхлых (супесях), так и на переувлажненных, чаще на тяжелых суглинках. В районах недостаточного увлажнения целесообразен более уплотненный верхний слой почвы, уменьшающий испарения с поверхности (Кумаков В.А., 1988).
При правильно построенной системе удобрений высокие урожаи яровой пшеницы можно получить на всех типах почв (Щукин С.Г. и др., 2004). Плодородие ведущих почвенных разностей Саратовской области не в полной мере соответствуют продуктивности пшеницы (Федоров Н.И., 1980). Природно-климатические условия как фактор продуктивности яровой пшеницы не поддается практической деятельности человека. Его можно скорректировать агротехническими приемами земледелия, каковыми являются смена севооборота, внесение органических и минеральных удобрений, способ и сроки посева пшеницы, норма высева, и т.д. Рассмотрим основные агротехнические приемы, принятые в Саратовской области. Выбор предшественника - одно из важнейших условий получения высокого урожая. Предшественник оказывает влияние на урожай и качество выращиваемой культуры через абиотические (влажность почвы, питательные вещества и т. д.) и биотические (наличие сорных растений, вредителей и др.) факторы среды.
На существенное влияние предшественника на урожайность, содержание белка и клейковины в зерне пшеницы указывают М.М. Стрельникова (1971); А.Д. Рогов (1975); И. Гридасов (1979); Ю.Ф.Курдюков, Т.В. Туфрикова (1983); Н.И. Глуховцева (1977). Лучшими предшественниками яровой пшеницы авторы называют черный пар, зернобобовые, сахарную свеклу, кукурузу (Воробьев С.А., 1979, 1982; Пупонин А.И., 2000; Сайко В.Ф., 1993; Heyland K.-U., 1996; Lidon F.C., 2001; Erdal I. и др., 2002; Жданов B.M., Зоров А.А., 2004; Максютов Н.А., Богряков А.Н., 2004; Хопренинов В.Д. и др., 2004; Крючков А.Г. и др., 2004). Для яровой пшеницы в условиях Саратовской области хорошим предшественником является озимая пшеница. (Нарушев В.Б., 2005) Наряду с предшественниками важную роль в продуктивности пшеницы играют органические и минеральные удобрения. По исследованиям Д.Н. Прянишникова (1963) пшеница из всех злаков требовательна не только к влаге, но и к питательным веществам. Автор указывает, что в районах старой культуры получение удовлетворительных урожаев без удобрений невозможно даже на черноземе. Но количество вносимых удобрений должно соизмеряться с наличием того или иного элемента питания в почве. Так, азотистые удобрения вызывают усиленное кущение, благоприятствуют развитию вегетативных органов, но при недостатке фосфора в почве образуется больший урожай соломы и относительно малый урожай зерна.
На основании обобщения результатов длительных опытов НИИСХ Юго-Востока рекомендует для богарных условий в правобережье Саратовской области вносить следующие дозы минеральных удобрений: N 30-40, Р 60-40, К 60-40, в Левобережье - N 40-60, Р 40-60, К 20-40. Под яровую пшеницу эффективно внесение в рядки гранулированного суперфосфата Р 10 (Федоров Н.И., 1980). М.П. Чуб (1980) на основании многолетних исследований по вопросам удобрения яровой пшеницы в Поволжье, пришла к выводу, что в лесостепных районах при выращивании сортов средней продуктивности, при посеве после бобовых, озимых, вико-овса и кукурузы, следует вносить не менее 60 кг д.в./га азота, после яровых колосовых - 90 кг д.в./га, фосфора должно быть не менее 40-60 кг д.в./га. В более засушливых районах черноземной сухой степи рекомендуемая доза удобрений N 60 Р40.
Другие авторы наиболее благоприятными при посеве яровой пшеницы определили следующие дозы: Н.А.Колчина (1987) - Р200 К60 (после люцерны); В.Б. Нарушев (1988) -N 90 Р 60 К 30.
Накоплен значительный экспериментальный материал, показывающий высокую эффективность удобрений в процессе формирования урожая и качества зерна (Чижов Б.А., 1929; Княгиничев М.И., 1951; Павлов А.Н., 1955; Каюмов М.К., 1975, 1982; Голубев В.Д., 1977; Панников В.Д., Минеев В.Г., 1986; Аникст Д.М., Тюрюканов А.Н., 1994; Вьюгина Г.В., Вьюгин СМ., 2005; Фисунов Н.В., 2005).
Чтобы сделать удобрения более доступными для растений, необходимо перед посевом вносить только часть удобрений, остальные давать в виде подкормок. И здесь существует ряд разногласий. Одни авторы придерживаются мнения о дробном внесении всех элементов (Авдонин И.С., 1939; Марушев А.Н., 1968; Болдырев Н.К., 1976; Sharma Т. R., Usendhi J. М., 1977; Павлов А.Н., 1983), другие указывают на полное допосевное внесение фосфора и калия, и дробное использование азота (Голубев В.Д., 1977; Чуб М.П., 1980; Зиганшин А.А., 1985; Колчина Н.А., 1987; Нарушев В.Б., 1988; Holibova К., Dotlacil L.,Vlasak М., 1986).
Влияние повреждений зерна вредной черепашкой на посевные качества семян, рост и развитие растений яровой пшеницы
Для изучения патологических процессов, происходящих с поврежденным вредной черепашкой зерном яровой пшеницы, совершенно необходимо рассмотреть вопрос влияния таких повреждений на посевные качества зерна и развитие растений в целом. Основными показателями посевных качеств зерна являются энергия прорастания, всхожесть, сила роста, а также нарастаемая биомасса проростков и активность корневой системы. В литературе можно встретить лишь указания на то, что у поврежденных вредной черепашкой зерен яровой пшеницы семенные качества снижаются (Щепетильникова В.А., 1941; Степанов А.И., Пономарев М.Г., 1977) или они полностью теряются (Гриванов К.П., 1954; Архангельский Н.Н., Поляков И.М., 1951).
В то же время другие авторы в определенной степени конкретизируют свои утверждения. Так, А.В. Заговора, К.И. Буденная (1976); И.И. Коданев (1976); Н.А. Михайлова, Ю.Б. Шуровенков (1978); Б.А. Арешников, СП. Старостин (1992) снижение энергии прорастания и всхожести ставят в зависимость от разнохарактерности повреждения зерновок - зародыш, эндосперм. Л.В. Матющенко (1984) увязывает потерю всхожести семян со степенью их повреждения, но не приводит конкретных показателей, и неизвестно, что понимает автор под степенью повреждения. Третьи - рассматривают комплекс причин, влияющих на посевные качества зерна (Иродова Ф.И., 1968; Алехин В.Т., 1996). Но все они единодушны в одном: посевные качества зерна в результате повреждения вредной черепашкой ухудшаются. В то же время А.И. Марушев (1968) считает, что повреждение клопом обычно резко не влияет на семенные качества зерна, ухудшая лишь его товарные свойства. Остановимся подробнее на этом вопросе. Семена различных растений в общих чертах устроены одинаково. Они имеют оболочку, зародыш, запасы питательных веществ на период будущего прорастания, но различны по строению и относительным размерам. В семенах злаковых (пшеницы, овса, ячменя, ржи) главные запасы -это крахмал. Его содержится примерно 60-70% от сухой массы зерна. Белков намного меньше - 10-16%, жиров около 2% (Реймерс Ф.Э., 1987; Budny J.A., Fornal J. и др., 2005). Части зерна имеют разное значение в его жизни. Оболочки содержат много клетчатки и гемицеллюлозы, обладают значительной механической прочностью и устойчивы к химическим воздействиям. Их функция состоит в защите зародыша и эндосперма от воздействий внешней среды (Козьмина Н.П., Любарский Л.Н., 1962).
Зародыш состоит из зачаточного листка и щитка. Через мелкие клетки щитка питательное вещество при прорастании зерна поступает из эндосперма в зародыш (Сассо G., Sidari М. и др., 2004). Клетки зародышевого мешка дают начало зародышу. Здесь сосредотачиваются основные запасы белковых и небелковых азотистых веществ. Практически весь фосфор зерновки (88%) находится в зародыше, а также большой набор ферментов и физиологически активных веществ -гормонов (Реймерс Ф.Э., 1987). Крахмал отсутствует (Козьмина Н.П., 1976). Развитие и формирование зародыша, способность давать новые дочерние организмы происходит задолго до созревания зерна. В 1964 г. А.А. Уколов и В.Н. Васильева показали, что уже через 7 дней после оплодотворения 34% зародышей семян твердой пшеницы были готовы к прорастанию, а через 21 день - 72%. У мягкой пшеницы эти показатели еще выше - 54,5 и 97%. Но цифры эти, разумеется, не абсолютны. В зависимости от сорта и условий созревания они могут быть другими (Абрамова З.В., 1964). Мучнистое тело зерна (эндосперм) содержит вещества, имеющие большое значение для питания: крахмал - 75-80% от массы (Козьмина Н.П., 1976) и белки, которые используются прорастающим зародышем зерна. За счет запаса этих веществ происходит развитие ростка до того времени, когда его корешки начнут сами получать влагу и питательные вещества из почвы, а в листьях будет протекать процесс фотосинтеза.
Крупнозернистый крахмал эндосперма, определяющий высокое качество муки, используется в зерне озимой пшеницы на пятые сутки после оплодотворения. Мелкозернистый, определяющий размер пшеничного зерна, формируется позже.
Процесс развития зерна начинается с момента опыления завязи, быстро увеличивается объем и вес зерна. Период роста в длину продолжается в течении 2-3 недель, увеличение ширины и толщины зерновок происходит медленнее.
Полная или техническая спелость зерна характеризуется типичной для данного сорта консистенцией (стекловидная или мучнистая) и твердостью. Влажность в основном 13-15 % (Шпаар Д., Эллмер Ф., Постников А., Протасов Н., и др., 2000).
В нормально развитом зерне эндосперм составляет от 77 до 82% веса всего зерна. В плохо выполненном, щуплом - эндосперма значительно меньше 55-65%, а содержимого оболочек и зародыша больше (Козьмина Н.П., Любарский Л.Н., 1962).
Влияние повреждений зерна вредной черепашкой на посевные качества семян
Повреждения вредной черепашкой зерна яровой пшеницы снижает качественные показатели, необходимые для его использования на семена: энергию прорастания, лабораторную всхожесть, массу корешков и проростков. Во все годы исследований энергия прорастания и лабораторная всхожесть сильнее всего снижалась у семян с поврежденным зародышем: у мягкой пшеницы в среднем на 81,1 и 73,8%. На твердой пшенице это снижение составляло в среднем 78,9 и 77,0% (табл. 3, 4). Показатели лабораторной всхожести по сравнению с энергией прорастания у поврежденных семян были выше - у мягкой пшеницы на 7,0%, у твердой - на 1,4%.
Анализ данных по годам исследований показывает, что с увеличением интенсивности повреждения зерновок в зародыш энергия прорастания и лабораторная всхожесть семян снижается, как у мягкой, так и у твердой пшеницы. Однако полной сопряженности снижения показателей качества семян с интенсивностью повреждения не наблюдается. Так, в 1994 г. при интенсивности повреждения 11,4% снижение энергии прорастания и всхожести семян у мягкой пшеницы равнялись соответственно 93,6 и 78,3%, а в 1996 г. при более высокой интенсивности повреждения (19,7%) снижение показателей качества семян было меньшим - 78,1 и 74,4%. Такое же явление отмечено и на твердой пшенице.
Отмеченную асинхронность показателей качества семян с интенсивностью повреждения можно принять за ошибку опыта, так как в связи с трудностью визуального разделения семян, поврежденных в зародыш и околозародышевую часть зерновки, они представлялись одним вариантом. Несомненно, показатели качества семян, поврежденных в околозародышевую часть зерновки, также низкие, но все же они должны быть несколько выше, чем при повреждении в зародыш. В анализируемой в 1994 году фракции зерна с поврежденным зародышем, по-видимому, было больше семян с повреждениями в околозародышевую область.
Если учесть, что на практике, т.е. в производственных условиях оценку повреждения семян дают также визуально, то полученную нами информацию следует принять за основу.
В вариантах с низкой интенсивностью повреждения семян в эндосперм, в среднем за три года, снижение энергии прорастания и лабораторной всхожести происходит незначительно: на сорте мягкой пшеницы соответственно на 5,8 и 7,7%, на твердой - на 11,4 и 4,1%. Однако, если в 1994 и 1996 годах энергия прорастания при интенсивности повреждения семян в эндосперм у мягкой пшеницы 6,1 и 4,0%, у твердой 9,9 и 4,7% энергия прорастания однозначно снижалась - соответственно на 14,0-9,0% у Саратовской 58 и на 3,2-12,1% у Саратовской 59, то в 1993 году при интенсивности повреждения 0,6% на мягкой пшенице, энергия прорастания увеличилась на 5,7%. Однако, не все проросшие семена дали нормальные проростки, и к моменту определения лабораторной всхожести, ее снижение составило 1,5 % по сравнению с контролем. На твердой пшенице, напротив, при интенсивности повреждения 1,6% и снижении энергии прорастания на 20,3%, лабораторная всхожесть возросла по сравнению с контролем на 5,0%.
Увеличение энергии прорастания и лабораторной всхожести семян с поврежденным в слабой степени эндоспермом и меньшей интенсивностью повреждения, вероятно, связано не только с малыми потерями энергетических ресурсов зерновками, но с увеличением содержания в них а-амилазы, которая стимулирует подготовку питательных веществ для проростков.
Повышенная интенсивность повреждения зерновок в эндосперм (средняя за три года у мягкой пшеницы 9,8%, у твердой 14,5%) приводила к снижению энергии прорастания и лабораторной всхожести семян: на 18,9% у мягкой пшеницы, и на 19,2 и 17,0% у твердой в среднем за три года. В целом, можно отметить, качественные показатели семян наиболее значительно снижаются с увеличением интенсивности повреждения зерновок в эндосперм снижаются.
Повреждение семян, естественно, сказывается на росте и развитии проростков пшеницы. Длина проростков, масса корешков и проростков с одной зерновки снижаются (по сравнению с контролем) в среднем по годам исследований практически во всех вариантах с поврежденным зародышем и сильно поврежденным эндоспермом (табл. 5,6).
Длина проростков с неповрежденных зерновок у мягкой пшеницы составляла в среднем 7,3 см, у твердой - 6,6 см. При повреждении в зародыш или околозародышевую часть зерновки развитие проростков замедляется. Проростки мягкой пшеницы. Саратовская 58 были короче проростков неповрежденных семян на 1,98 см или 27,1%, твердой пшеницы Саратовская 59 - на 2,07см или 31,4% (табл. 5, 6). При слабой интенсивности повреждения эндосперма (3,6 и 5,4%) у сорта мягкой пшеницы длина проростков уменьшилась всего на 0,09 см (1,25%), а у сорта твердой пшеницы она даже увеличилась на 0,67 см (10,2%). При повышении интенсивности повреждения зерновок в эндосперм на мягкой пшенице до 9,8%, а на твердой до 14,5%, наблюдается снижение длины проростков соответственно на 0,51 см или 7,0%, и на 0,98 см или 14,9%. При повреждении в зародыш более значительно, чем длина, снижается масса побегов (проростков): у мягкой пшеницы на 57,1%, у твердой - на 75,0%. При слабой интенсивности повреждения семян в эндосперм у мягкой пшеницы масса проростков равна массе контрольного варианта, а у твердой она уменьшилась на 12,5%.
Влияние повреждений семян яровой пшеницы вредной черепашкой на полевую всхожесть, рост, развитие и продуктивность растений
Урожай сельскохозяйственных культур, в том числе и яровой пшеницы, формируется на протяжении всего онтогенеза, начиная от прорастания семян и заканчивая завершением роста и развития.
Для получения полноценных всходов нужны семена с высокими посевными качествами. Повреждения вредной черепашкой, как показано в предыдущем разделе, снижают лабораторную всхожесть и другие показатели качества семян. При высеве таких семян в почву негативное влияние повреждений усиливается, что связано, естественно, с влиянием различных факторов среды и слабыми защитными реакциями организма в этот период.
В полевых условиях, как и в лаборатории, сохраняется закономерность во влиянии повреждений вредителя на растения в зависимости от места нанесения укола, интенсивности повреждения семянок и процента повреждения. Усугубляются негативные процессы, вызванные повреждением семян вредной черепашкой: существенно снижается катионно-обменная емкость корней, которая определяет эффективное поглощение питательных веществ из почвы; снижается рост надземной части растений пшеницы, что, в свою очередь, ведет к снижению реализации потенциальной продуктивности пшеницы (Чулкина В.А. и др, 2000).
Это хорошо просматривается при сравнительной оценке полевой и лабораторной всхожести здоровых и поврежденных семян (табл. 8), а также в наблюдениях по росту, развитию и продуктивности растений (табл. 9-15).
По отношению к контролю (к неповрежденным семенам) снижение полевой всхожести у поврежденных в зародыш семян составляет у мягкой пшеницы 87,7%, а у твердой - 89,8%. Снижение всхожести у семян с поврежденным эндоспермом изменялось в зависимости от интенсивности повреждения зерновок и составляло 13,5-38,8% у мягкой пшеницы и 18,7-39,4 - у твердой (табл. 8). Это явление, по нашему мнению, объясняется пониженной активностью корневой системы и ее неспособностью «организовать» переход проростков с гетеротрофного питания на автотрофный.
К уборке урожая от зафиксированных всходов из поврежденных в зародыш семян сохранилось лишь 38,11% растений мягкой пшеницы и 31,02% растений твердой. При этом у сохранившихся растений (табл. 9, 10; Прил. 3) по сравнению с контролем (неповрежденные семена) снизились: продуктивная кустистость на 2,29 у мягкой пшеницы и на 3,97% у твердой; продуктивность растений (на 5,8% и 6,5%); масса 1000 зерен (на 5,28 и 2,83%); вес зерна с колоса (на 3,66 и 2,6%). Число зерен в колосе незначительно возросло - на 1,62 и 2,5%. Длина колоса у мягкой пшеницы увеличилась на 1,99%, у твердой - уменьшилась на 9,13%. Растения отставали в росте от растений контрольного варианта во все фазы своего развития, и, в среднем, высота главного побега снизилась на 23,7 и 25,0% соответственно. В итоге урожайность мягкой пшеницы снизилась на 93,52%, твердой - на 96,3% и составляла всего 0,199т/га у мягкой пшеницы и 0,107 т/га у твердой.
В семенной партии зерна с поврежденностыо зародыша на 20%, 30%, 50% (табл. 11; Прил. 4) полевая всхожесть снижалась по мере возрастания доли поврелсденных семян с 13,5 до 38,56% у Саратовской 58 и с 16,9 до 42,0% у Саратовской 59. Другие элементы структуры урожая изменялись с той же или почти с той же закономерностью.
Но представляет интерес то, что повреждение вредной черепашкой семян оказывало различное влияние на элементы структуры урожая у двух видов пшеницы. У мягкой пшеницы при 20, 30% поврежденности семян снижались продуктивность, озерненность и вес зерна с колоса по сравнению с контролем. Масса 1000 семян при 30% поврежденности равнялась контрольному варианту, при 20% - превышала его на 1,47%. При 50% поврежденности семян снижались продуктивность (на 2,8%), вес зерна с колоса (на 2,44%), а также масса 1000 семян (на 4,25%), но число зерен в колосе увеличилось на 2,81%. При сравнении вариантов самое высокое значение массы 1000 семян отмечалось при 20% поврежденности (36,53 г), а с увеличением процента повреждения до 50%, этот показатель снизился до 34,47 г, что еще в большей степени отмечалось и в варианте со 100% повреждением семян в зародыш (табл. 9). У твердой пшеницы в вариантах с 20, 30, 50% поврежденностыо семян в зародыш по мере возрастания процента повреждения масса 1000 семян снижалась по сравнению с контролем на 0,88 - 3,79%, а озерненность колоса возрастала на 0,7 - 3,7%. При 20 и 50% снижалась продуктивность растений (на 1,03 и 3,1%), а вес зерна с колоса был равен контролю - 0,77 г. При 30% поврежденности продуктивность не снижалась, а вес зерна с колоса увеличился на 1,3%.
