Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы
1.1 Жизнеспособность семян и методы определения 10
1.2 Всхожесть семян и методы определения 16
1.3 Сила роста семян и методы определения 28
1.4 Расчет нормы высева семян зерновых культур 39
2. Методы и условия проведения исследований
2.1 Методика исследования 44
2.2 Климатические, почвенные и агротехнические условия проведения опытов 54
3. Экспериментальная часть
3.1 Повышение надежности показателя всхожести семян зерновых культур 62
3.2 Методы оценки силы роста семян 66
3.3 Полевая всхожесть семян мятликовых культур 83
3.4 Влияние нормы высева на урожайность мятликовых культур 90
3.5 Корреляционная связь между оценочными показателями качества семян и урожайностью мятликовых культур 100
3.6 Структура урожая мятликовых культур 113
4. Экономическая эффективность применения новых способов расчета нормы высева 121
5. Выводы 127
6. Рекомендации производству 129
7. Список литературы 131
8. Приложения 141
- Жизнеспособность семян и методы определения
- Расчет нормы высева семян зерновых культур
- Повышение надежности показателя всхожести семян зерновых культур
- Корреляционная связь между оценочными показателями качества семян и урожайностью мятликовых культур
Введение к работе
Актуальность исследования: основная задача семеноведения - получение высококачественных семян районированных сортов сельскохозяиственых культур.
Посевные качества семян: энергия прорастания, всхожесть, сила роста, масса 1000 семян, влажность - изменяются в значительных пределах в зависимости от сроков уборки, фазы спелости и погодных условий в период уборки,
Продуктивность растениеводства во многом зависит от умения получать доброкачественные семена, правильно их хранить и использовать. Можно хорошо обработать почву, внести достаточное количество органических и минеральных удобрений, своевременно посеять и сделать все необходимое по уходу за растениями, но если семена были низких посевных качеств, то желаемого результата не получить даже в благоприятном году.
Многие ученые (М. К. Фирсова 1963 г., К. Л, Калашников 1974 г., А. И. Носатовский 1965 г., И. Г. Строна 1980 г. и т. д.) затрагивали проблемы качества посевного материала: всхожесть, жизнеспособность, энергию прорастания, силу роста. Делали попытки установить наиболее тесную связь между качеством семян и урожайностью.
При оценке посевных качеств недостаточное внимание уделялось силе роста и способам расчета нормы высева. Известно, что сила роста — свойство многогранное и поэтому существует много приемов его выражения. Сила роста может оцениваться не только по количеству ростков, пробившихся на поверхность через определенный слой песка или почвы, и массой, сформировавшихся на установленный день проращивания, но и другими показателями, в частности, величиной давления, развиваемой прорастающими семенами, ростками.
В связи с этим для повышения урожайности целесообразно больше внимания уделять показателям силы роста и методам расчета нормы высева.
4 Цель исследований: разработать новые способы оценки качества семян по силе роста, развитию корневой системы, провести сравнительные испытания и предложить производству наиболее эффективные варианты расчета норм высева,
Задачи исследований: 1. Изучить посевные качества семян различных сортов яровой пшеницы и ячменя - всхожесть, энергию прорастания, силу роста, рассчитать норму высева с учетом силы роста и с поправкой на коэффициент силы роста и коэффициент энергии прорастания.
Изучить эффективные способы определения качества семян, более приближенные к полевым условиям.
Изучить связь показателей качества семян с урожайностью.
Установить экономическую эффективность методов расчета нормы высева и целесообразность использования данных методик в сельскохозяйственном производстве.
Научная новизна: разработаны новые, не имеющие аналогов в сельскохозяйственном производстве, способы оценки качества посевного материала по силе роста, определяемой в конусных цилиндрах с песком и по биологической силе роста. В результате проведенных исследований установлена корреляционная связь между силой роста и урожайностью. На основании проведенных исследований предложены новые методы расчета норм высева, основанные на силе роста и на коэффициентах с силой роста и энергией прорастания.
Практическая ценность: 1. Разработаны новые подходы к оценке посевных качеств семян, основанных на различных методах определения силы роста, которые дают возможность получить наиболее полную информацию о семенах.
2. На основании проведенных исследований имеется возможность наиболее точного прогнозирования урожая мятликовых культур. Рекомендуем определение качества семян методом проращивания в конусных цилиндрах с песком, и с учетом этого рассчитывать норму высева для сильных семян, а для ос-
5 лаб ленных - расчет проводить с учетом коэффициентов силы роста и энергии прорастания.
Апробация работы: основные положения работы доложены на конференциях и опубликованы в сборниках: Зауральский фестиваль — конкурс научно исследовательского, технического и прикладного творчества молодежи «Новые горизонты»; конференция молодых ученых «Новый взгляд на проблемы АПК» г. Тюмень; научно - практическая конференция молодых ученых «Энтузиазм и творчество молодых ученых - АПК» г. Екатеринбург; XLIII научно - техническая конференция ЧГАУ, конференция КГСХА посвященная 60-ти летию академии «Молодые ученые - сельскому хозяйству».
Объем и структура работы: диссертация изложена на 165 страницах печатного текста. Состоит из введения, 4 глав, выводов, рекомендаций производству. Содержит 32 таблицы, 15 рисунков и 9 приложений. Библиографический список включает 129 источников, 6 из них - работы зарубежных авторов. б Введение
Семеноведение полевых культур является составной частью растениеводства. Его развитию и совершенствованию необходимо уделять постоянное внимание.
Семеноведение - сложная и многогранная наука, включающая в себя ряд теоретических и прикладных дисциплин, прежде всего, генетику, биохимию, физиологию растений, растениеводство и земледелие, селекцию, технологию хранения и т. д.
Основная задача семеноведения - получение высококачественного семенного материала районированных сортов сельскохозяйственных культур. В понятие «высококачественные семена» включаются не только посевные качества, которые определяют уровень урожайности в год их использования, но и сортовая чистота (3).
Началом развития отечественного семеноводства было положение декрета «О семеноводстве», подписанного В. И. Лениным 13 июня 1921 года. С этого времени началось организованное размножение сортовых семян.
В 1923 году была создана Государственная сеть сортоиспытания, в 1924 году введена апробация (одобрение) сортовых посевов, в 1926 году учрежден Государственный контроль за качеством семян, в 1929 году проведено первое районирование сортов, в 1934 году утверждены первые ГОСТы на сортовые семена зерновых культур. По мере развития сельскохозяйственного производства развивалось и совершенствовалось семеноводство.
В основу системы семеноводства был положен сорт. Этим узаконивалось положение, что семеноводство должно заниматься только размножением сортовых семян, сохранять и улучшать во всех своих звеньях полезные качества сорта. Было организовано государственное сортоиспытание. Новые сорта допускаются к возделыванию в производстве лишь после их одобрения на сорто-
7 участках Государственной комиссией по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. Эта комиссия определяет возможность районирования сортов.
Сортовые семена лишь в том случае будут высокоурожайными, если они ^ имеют высокие посевные и сортовые качества. Однако сохранить высокое ка- чество семян при их выращивании, хранении и передачи из одного хозяйства в другое не всегда удается вследствие порчи и засорения.
Чтобы постоянно проводить посев сельскохозяйственных культур высококачественными семенами, в нашей стране введена государственная система контроля за качеством семян и семеноводческими посевами. Ни одно хозяйство не имеет права высевать семена низких посевных качеств: если они засорены, их надо очистить и довести до посевных кондиций; если имеют высокую влажность - подсушить; поражены болезнями - протравить и т. д. Если же качество семян нельзя улучшить, их заменяют. Только при наличии соответствующих документов, выданных госсеминспекцией, их можно высевать.
Контроль за посевными качествами семян осуществляет сеть государст- ^ венных семенных инспекций, которые в обязательном порядке проверяют по- севные качества каждой приготовленной к посеву партии семян от всех хозяйств. Только им, предоставлено право выдавать документы о пригодности семян к посеву, без которых высевать семена в хозяйстве не разрешается.
Проверка посевных качеств семенными инспекциями ведется по средним пробам, которые поступают из сельскохозяйственных предприятий (14, 37, 60).
Посевные качества семян: энергия прорастания, всхожесть, сила роста, масса 1000 семян, влажность - изменяются в значительных пределах в зависимости от сроков уборки, фазы спелости и погодных условий в период уборки (39).
Масса 1000 семян имеет наилучшие показатели при уборке прямым ком-байнированием в первые дни полной спелости и при уборке раздельным способом в середине и конце фазы восковой спелости.
Оптимальные сроки уборки сказываются на показателях посевных качеств. Однако они могут снизиться, например, при задержке с обмолотом валков, особенно в дождливую погоду и при перестое растений на корню.
В северных и восточных районах страны при высокой влажности воздуха вероятность прорастания семян в валках и на корню возрастает. При наступлении ранних заморозков возможно появление морозобойного зерна.
Высокие посевные качества семян сохраняются только при стандартной влажности (для зерновых 16 %), определять которую следует как можно раньше, начиная с первого дня их хранения,
В Курганской области, по данным Ларионова Ю. С. (36), надежность прогнозирования урожайных свойств семян по массе 1000 зерен и лабораторной всхожести невысокая. Наиболее эффективно прогнозирование урожайных свойств семян (на 70-80 %) на основании показателей энергии прорастания, силы роста, процента проростков с длинной колеоптиля более 2,5 см и суммы аминокислот.
Лучшие посевные качества имеют семена, обмолоченные через 3-5 дней после скашивания в валки в фазу восковой спелости или убранные прямым комбайнированием в первые пять дней после наступления полной спелости. Запаздывание с обмолотом снижает эти показатели. Дозревание зерна в колосе до обмолота (при раздельной уборке) улучшает его посевные качества: повышает энергию прорастания и всхожесть, а также силу роста (13, 61).
Продуктивность растениеводства, составляющего основу благополучия человека, во многом зависит от умения получать доброкачественные семена, правильно их хранить и использовать. Учеными подсчитано, а практикой доказано, что урожай и валовые сборы зерна мятликовых культур повышаются на 20-25 % за счет посева доброкачественными семенами новых районированных и перспективных сортов. Семена по праву считаются одним из важнейших факторов сельскохозяйственного производства, обладающего большим разнообразием устойчивых генетических свойств. Вот почему организация правиль-
9 но построенной на научной основе системы семеноводства является актуальной задачей (33, 43, 80).
Жизнеспособность семян и методы определения
Жизнеспособность, - содержание в семенном материале живых семян (независимо от способности их дать нормальные проростки), выраженное в процентах. Ее определяют, если необходимо срочно установить качество семян, и для выяснения причин низкой всхожести. (37, 78,)
Определение жизнеспособности обычно проводят для оценки пригодности различных партий семян для определенных целей, чаще всего, для получения урожая сельскохозяйственных культур, а также в промышленности, особенно при производстве ячменного солода. Методы определения жизнеспособности используют и в исследовательской работе. В зависимости от цели исследования применяют различные критерии оценки (57). Чтобы судить о пригодности семян для посева, необходимо определить их способность образовывать растения в поле, поэтому требуются данные о развитии проростков после разрыва семенной оболочки. Но для оценки качества соложения нужны тесты, определяющие число живых зерен, число зерен, находящихся в состоянии покоя, и наиболее подходящие способы замачивания семян (90, 76). Для этих тестов не нужны данные о развитии проростков после прорастания (87), так как в процессе соложения эта стадия не участвует.
Многие изменения, ухудшающие качество семян, происходят значительно раньше, чем семена теряют способность к прорастанию. Существует следующая последовательность событий в ухудшении качества семян. 1. Деградация клеточных мембран и вытекающая отсюда потеря контроля проницаемости. 2. Повреждение механизмов энергоснабжения биосинтезов. 3. Ослабление дыхания. 4. Замедление прорастания семян и роста проростков. 5. Понижение способности к хранению. 6. Замедление роста и развития растений. 7. Снижение выравненное роста и развития в популяции. 8. Повышение чувствительности к экологическим стрессам. 9. Увеличение числа морфологически ненормальных проростков. 10. Потеря всхожести. Многочисленные методы, определяющие жизнеспособность семян, чаще всего характеризуют степень изменения одного из этих перечисленных показателей (15,60). В основе методов определения жизнеспособности лежат некоторые физиологические процессы, которые происходят в живых семенах в отличие от мертвых: дыхание, разная скорость проницаемости отдельных веществ, явление плазмолиза и др. (29). В практике контрольно-семенного дела наибольшее значение получили методы определения жизнеспособности путем окрашивания зародышей семян (11,31,55). Метод определения жизнеспособности семян путем окрашивания их инди-гокармином впервые разработан в СССР Д. Н. Нелюбовым в отделе семеноведения Главного ботанического сада (Ленинград ) в 1925 г.
Метод Нелюбова основан на том, что живая плазма клеток зародыша непроницаема для раствора индигокармина, кислого фуксина и других анилиновых красок, тогда как мертвая легко их пропускает и окрашивается. Впоследствии были разработаны детали: установлены сроки замачивания семян для выделения зародышей, техника выделения их, сроки пребывания в растворах краски, концентрация краски, порядок учета окрашенных семян различных культур (48, 78, 77,).
Метод Нелюбова позднее был усовершенствован В, И. Ивановым и рекомендован для следующих культур: пшеницы, ржи, овса, ячменя. Основан он на тех же принципах, что и метод Д. Н. Нелюбова, но в качестве красящего веще ства вместо индигокармина применяют 0,1 %-ный раствор кислого фуксина. 1 г его растворяют в 1000 куб. см только что прокипяченной и остуженной воды. Свежеприготовленный раствор хранят в стеклянной посуде. Две пробы семян по сто штук замачивают в воде при комнатной температуре в течение 10 часов. Продолжительность замачивания семян пшеницы, ржи, ячменя при 30С может быть сокращена до 3 часов и даже до 1 часа при 40 — 45 С. После замачивания воду сливают и набухшие семена раскладывают на фильтровальную бумагу. Затем острым лезвием бритвы каждое семя разрезают по бороздке вдоль на две половины. Поверхность среза должна быть ровной. Для этого разрез делают скользящим движением острого лезвия со спинной стороны, начиная с зародыша. Для окрашивания берут одну половинку каждого семени, промывают во дой и заливают 5 куб. см 0,1%-го раствора кислого фуксина так, чтобы они полностью были покрыты раствором, причем стаканчики осторожно встряхи Уу вают, чтобы раствор проник к срезам. Окрашивание продолжается 15 минут. После этого красящий раствор сливают, половинки промывают водой, раскладывают на фильтровальную бумагу и внимательно просматривают. К жизнеспособным относят семена с неокрасившимися зародышами или со слабоокра-шенными кончиками. Недостаток метода заключаются в том, что используется ручной труд и большая затрата времени. Для разрезания семян пшеницы, ржи, ячменя, овса, риса на две половинки создан специальный прибор ПРС - 1 (78). Имеется международная заявка (121) на способ и устройство для определения доброкачественности и всхожести семян. Способ основан на выявлении разницы в чувствительности доброкачественных и поврежденных семян к акустическому воздействию. На семена воздействуют акустическими сигналами и в зависимости от разницы реакции на эти воздействия определяют их доброкачественность. Устройство состоит из воронки, механизма подачи семян, измерительной камеры, датчика вибрации и устройства для обработки сигналов. Автором описывается дешевый и быстрый способ определения жизнеспособности семян путем измерения электропроводности экстракта индивидуальных семян, который может быть противопоставлен традиционным способам определения (89).
Используется и другой способ определения жизнеспособности семян по имеющейся у них способности светиться в ультрафиолетовых лучах. Ультрафиолетовые лучи, соответствующие длине волны 360 нм, особенно легко возбуждают свечение различных тел. Имеются способы, усиливающие люминесценцию различными веществами, в частности, выбранными из группы, включающие NH3 HNH2 (95, 100). У жизнеспособных семян при обработке их веществами, усиливающими люминесценцию, резко повышается интенсивность свечения: почти в 2 -3 раза выше, чем у необработанных. У непрорастагощих семян свечение либо слабо заметно, либо возбуждается значительно медленнее. Описанный способ хорош тем, что позволяет без нарушения целостности семян определить возможность каждой зерновки в формировании проростка.
Более сложный способ предложен В. А. Веселовским (103). В качестве фактора, вызывающего биохимилюминесцентное свечение, используют свет с длиной волны 400 - 700 нм, в качестве показателя биохимилюминесцентного свечения определяют показатель радикалорекомбинационной люминесценции, причем воздействие оказывают на сухие семена. К жизнеспособным относятся семена, имеющие показатель радикалорекомбинационной люминесценции в 1,5-4 раза ниже, чем у мертвых семян.
Расчет нормы высева семян зерновых культур
Начальная сила роста растений является очень важным показателем качества семян, который позволяет выявить способность проростков преодолеть слой покрывающей семена почвы. Однако этот показатель не получил широкого распространения в практике контрольно - семенных лабораторий из - за отсутствия простых и надежных приборов для определения начальной силы роста растений.
Изобретен прибор Доброхотова, состоящий из рамки с двумя стеклами, между которыми насыпают песок и высевают семена, позволяет определить начальную силу роста растений лишь по характеру проростков. Кроме того, он требует проведения таких трудоемких операций, как просев и стерилизация песка, засыпка в прибор и вымывание из прибора.
Предлагаемый прибор состоит из стопки пенопластовых пластин. Между каждыми двумя пластинами укладывают по две полотняных прокладки. Стопку пенопластовых пластин помещают между двумя перфорированными пластинами, которые соединены между собой двумя цепочками с динамометрами. Определение начальной силы роста растений с помощью данного прибора производят следующим образом. Пенопласт и ткань увлажняют, затем пластину покрывают слоем ткани, укладывают ряд семян, затем вновь слой ткани, пластину и т. д. Затем всю стопку помещают между перфорированными пластинами и сжимают с помощью натяжных винтов и цепочек. После этого прибор ставят для проращивания семян в термостат, и затем по показаниям динамометров определяют силу начального роста растений.
Прибор может быть также использован и для определения всхожести и энергии прорастания семян (111).
Способность проростков к росту до момента, когда они начнут фотосинте-зировать, можно оценить методом истощения (91). Метод применяется преимущественно для семян зерновых культур, он прост в технике исполнения, но периодическое подрезание проростков вносит существенные изменения в биохимические процессы роста, тем самым может нарушаться вся совокупность работы органов жизнеобеспечения и система становится неконтролируемой.
Более надежным с этой точки зрения является измерение силы, развиваемой ростками при прорастании семян (96). При прорастании положенного в сосуд семени стебелек его зародыша достигает преграды и оказывает на нее давление. Под действием давления ростка происходит перемещение преграды, которое служит сигналом, приводящим в действие механизм увеличения нагрузки на росток со стороны преграды. Нагрузку на росток плавно увеличивают, пока не будет уравновешена максимальная сила давления ростка, развиваемая к данному моменту времени. Тем самым в каждый отдельный момент времени может быть известна развиваемая ростками сила, максимальное ее значение будет свидетельствовать о потенциальных возможностях данной партии семян.
Разработан прибор С. Я. Якуниным, Д. Я. Нагайцевым и т. д. для определения силы роста семян. Эти приборы содержат сосуд с прорастающими семенами, мембрану, рычажную систему и записывающий механизм. Предлагаемый прибор отличается от известных тем, что с целью определения энергии прорастания и всхожести семян он снабжен наклонным к горизонту рычагом с подвижной кареткой. Эта каретка при своем перемещении уравновешивает силу роста прорастающих семян. В этом случае можно получить более достоверные результаты исследований (112).
При оценке качества посевного материала огромное значение имеет длина ростков. Мощные ростки обладают возможностью пробиться на поверхность почвы с большей глубины, и одновременно, они устойчивее к неблагоприятным факторам окружающей среды. Однако, измерение длины ростков не всегда возможно из-за большой трудоемкости. Ю.С. Ларионов (127) предлагает устройство для оценки темпов развития ростков семян. Оно содержит систему проращивания семян, включающую вегетационную емкость, на дне которой размещено ложе для семян, над ложем вертикально расположен направитель ростков и регулировочные пластины. Система контроля включает измерительный блок с источником оптического излучения и фоточувствительных элементов, подключенных к счетному блоку. Устройство позволяет автоматизировать сбор информации о длине ростков мятликовых культур, и на основании этого скорректировать глубину заделки высеваемых семян.
Все вышеуказанное показывает, что в настоящее время метод определения силы роста семян еще трудоемок, не разработаны сроки (временные интервалы) для анализов, не предусмотрена математическая обработка, что также снижает информативность полученных результатов. Однако, как отмечает И. Г. Строна, этот показатель по сравнению с другими методами определения качества семян более точно прогнозирует их полевую всхожесть (73),
Повышение надежности показателя всхожести семян зерновых культур
В августе наблюдалась теплая с обильным выпадением осадков погода. Средняя температура воздуха составила 17С. Количество выпавших осадков так же было высоким. В первой декаде сентября среднесуточная температура была в пределах нормы, осадков выпало 21,6 мм.
Благоприятные метеорологические условия, которые были в течение всей вегетации привели к хорошему развитию растений и получению высокого урожая. Весна 2002 года наступила с опозданием. Май был холодным и дождливым. Температура составила 11,2С, осадков выпало 79,5 мм, что затормозило появление всходов. В июне среднемесячная температура составила 15,4 С, количество осадков было больше нормы. Июль характеризовался неустойчивой температурой: в первой декаде она составила 21,0С, во второй - 15,6С , в третей - 19,8С. Сумма осадков составила 26,7 мм. В августе количество осадков увеличилось, и было 88,2 мм. Холодная погода и неравномерное выпадение осадков отрицательно сказалось на урожае. Погодные условия в 2003 году в начале вегетации были благоприятные для роста и развития растений, но последующее понижение выпадения осадков привели к образованию щуплого зерна. Среднесуточная температура в мае составила 14,4С, осадков выпало 81,0 мм, что было выше нормы. Июнь характеризовался теплой погодой с осадками в переделах средних многолетних. В июле наблюдались резкие колебания среднесуточных температур. В августе стояла жаркая, практически, без осадков погода, в третью декаду августа осадков совсем не было. Среднемесячная температура воздуха составила 22,3С, что на 6,2 выше средней многолетней. Сентябрь был жаркий, первая декада была без осадков. Недостаток влаги привел к преждевременному засыханию колоса и снижению урожайности. Следует отметить неоднозначность погодных условий за период проведения опытов. Наиболее благоприятным для формирования урожая был 2001 год, неблагоприятным 2002 год. Технология возделывания была следующей. Основная обработка осуществлялась осенью после уборки яровой пшеницы, высеваемой по пару, плугом ГШ-4-35 с предплужниками на глубину 20 - 22 см, с одновременным боронованием. Зимой снегопахами нарезали снежные валы для снегозадержания. Весной поле бороновали БЗСС-1 два - три раза по мере созревания почвы. Перед посевом вносили минеральные удобрения локальным способом из расчета азота 60 кг, фосфора 40 кг действующего вещества на 1 гектар. Для предпосевной культивации использовали культиватор КПС-4, культивация с одновременным боронованием проводилась непосредственно перед посевом на глубину заделки семян (5 см). Сеяли яровую пшеницу, ячмень сеялкой СН-16 с нормой высева 5 млн. всхожих зерен на гектар. После посева поле прикатывали кольчатыми катками и в дальнейшем, за исключением прополки дорожек, никаких других работ до уборки урожая не проводилось. Участок, на котором проводился эксперимент, расположен на территории опытного поля Курганской сельскохозяйственной академии, находящейся в Кетовском районе Курганской области. На территории опытного поля распространен чернозем выщелоченный, маломощный, малогумусный, среднесугли-нистый. Морфологическое строение профиля чернозема выщелоченного следующее: Горизонт А /0 - 24 см./ Влажный, темно — серый, среднесуглинистый, за-метноопесчаненный, непрочно - комковатый, от 10 % раствора соляной кислоты не вскипает, переход к В-1 резкий. Горизонт В-1 /24 - 38 см./. Влажный, неоднородный по окраске, средне-суглинистый, непрочно - комковатый, от 10 % соляной кислоты не вскипает. Переход к В-2 постепенный. Горизонт В-2 /38 — 67 см./ Неоднородный по окраске, на буро - темном фоне гумусовые затеки, влажный, среднесуглинистыи, темно-ореховатый, от 10 % соляной кислоты не вскипает, переход к С постепенный. Горизонт С. Желтый, супесчаный, вскипает от соляной кислоты по карбонатным пятнам. Профиль этих почв сильно опесчанен, фракции песка составляют в верхних горизонтах 36-62 %. Легкий механический состав обусловливает малогу-мусность. В перегнойно-аккумулятивном горизонте содержится около 5 % гумуса, а в более нижних горизонтах еще меньше. Емкость катионного обмена также сравнительно невелика для черноземов, что объясняется малогумусно-стью и легким механическим составом. В верхних горизонтах она достигает 32 — 36 мг - экв. На 100 г, в нижних горизонтах всего 18 - 20 мг - экв на 100 г. почвы. Реакция почвенного раствора слабокислая и слабощелочная в нижних горизонтах. Всхожесть - количество нормально развитых проростков к моменту учета, выраженное в процентах. Чтобы это установить, семена проращивают в лабораторных условиях в течение 7 дней. Перед определением всхожести устанавливают энергию прорастания семян. При оценке качества посевного материала перед исследователем ставятся следующие задачи: получение достоверной информации по основным параметрам - для оценки последующего роста и развития растений. При определении всхожести семян, в одном анализе, получаем сразу три оценочных показателя: энергию прорастания, всхожесть и массу ростков, каждый из которых будет характеризовать отдельные функции растительного организма, развивающиеся независимо друг от друга, но в сумме характеризующие потенциальную возможность семян. Широкий разброс полученных данных определяется многими причинами, как естественным состоянием семян, их неоднородностью, надежностью оценочного показателя, так и сопутствующими условиями, Посевные качества семян, используемые для посева в 2001 году, были различные (табл. 2). Мягкие пшеницы, Омская 20, Терция и Фора соответствовали 2-3 классу посевного стандарта - 91%, 90%, 93% остальные были некондиционные. Энергия прорастания отличалась от всхожести на 4-8 %, что характеризует их как достаточно устойчивых с физиологической точки зрения. При высокой всхожести семян яровой пшеницы сортов Фора и Омская 20 наблюдается интенсивное нарастание органической массы: она составила 6,48 — 6,67 граммов. Повышение массы ростков делает посевной материал более продуктивным в полевых условиях.
Корреляционная связь между оценочными показателями качества семян и урожайностью мятликовых культур
Для получения высококачественного посевного материала необходимо достаточное снабжение растений элементами питания: азотом, фосфором и калием. При этом постоянно отмечается, что повышенная обеспеченность семенных участков фосфором способствует получению семян с высокой всхожестью.
Накопленные в семенах фосфорные соединения обеспечивают высокий уровень энергетических процессов в клетках и способствуют их нормальному прорастанию. Анализировалась зависимость между фосфором в семенах зерновых культур и показателями оценки качества посевного материала. Коэффициент детерминации был равен 0,3, поэтому в 30 % случаев всхожесть семян определяется количеством накопленного в семенах фосфора.
Содержание азотистых веществ в большей степени определяет ростовые процессы. Если в семенах повышенное содержание белка, то данный факт в большей степени скажется на длине ростка и его массе. Поэтому средняя корреляция (0,6) отмечается между содержанием в семенах азота и силой роста (Приложение 1).
Наличие в семенах калия не столь тесно связано со всхожестью, силой роста, длиной ростка, но его количество коррелирует с длиной корешка.
Рассматривая изучаемые показатели оценки качества, можно отметить, что каждый из них: жизнеспособность, энергия прорастания, всхожесть, морфо физиологическая оценка проростков, сила роста в цилиндрах с песком - выявляет определенные аспекты будущей жизнедеятельности проростков и растений. Очень сложно всесторонне изучить посевной материал, используя один, даже самый надежный метод оценки. Косвенно данное положение подтверждается и корреляционной зависимостью между содержанием азота, фосфора, калия и методом оценки. Если принять за основу, что изучаемые виды анализа отражают различные стороны биологических особенностей формирующихся растений, то нельзя ожидать полной сходности информации о качестве семян, полученных различными методами. Качество семян является важнейшим фактором повышения урожайности всех сельскохозяйственных культур. Только при высоком качестве семян могут быть реализованы потенциальные возможности сорта, и, наоборот, самый высокопродуктивный сорт даст низкий урожай при посеве плохими семенами. Полевая всхожесть и урожайность связаны прямой зависимостью. Расчеты показывают, что снижение полевой всхожести на 1 % приводит к снижению урожайности яровых зерновых культур на 1,5 - 2, а озимых на 1 - 1,5 %. Урожайность снижается как за счет уменьшения густоты стояния, так и вследствие снижения продуктивности растений. При низкой полевой всхожести часть семян, высеянных в поле, теряется бесполезно. Полевая всхожесть семян, как правило, ниже лабораторной. При низкой полевой всхожести увеличивается неравномерность распределения растений в рядке и на площади. Так, коэффициент варьирования расстояний между семенами в рядке колеблется в пределах 10 - 60 %, а для всходов он достигает 90 % и выше. Чем меньше полевая всхожесть, тем больше отклонение от средних значений в растениях между всходами. Полевая всхожесть - количество появившихся всходов к количеству высеянных всхожих семян, выраженных в процентах (23). Энергия прорастания - важнейший показатель, связанный с урожайностью. Опыты показали, что семена, прорастающие в первые 3-4 дня, дают на 30-38 % выше урожай, чем семена в целом (88). Посев семенами с низкой лабораторной всхожестью, кроме снижения полевой всхожести и увеличения продолжительности периода появления всходов, сказывается и на качестве семян в урожае. Семена, полученные с участков, засеянных семенами с низкой всхожестью, имели пониженную полевую всхожесть. Это объясняется тем, что растения, выросшие из семян с пониженной всхожестью, ослаблены и в изреженном стеблестое усиленно кустятся, предопределяя большую разнокачественность семян в урожае. Высокая сила роста семян, под которой подразумевается давление растущего проростка на почву, имеет большое значение в появлении дружных всходов, этот показатель имеет большую значимость на тяжелых, плотных, заплывающих почвах. После определения качества семян в лабораторных условиях рассчитывалась норма высева. Полученные полевые данные сравнивались с лабораторными. В 2001 году густота стояния растений оказалась низкой (табл. 9). При высокой лабораторной всхожести получили низкую густоту растений. К примеру, у Омской 18 разница между лабораторной всхожестью и полнотой всходов составила 43 %, а у Форы - 50 %. Если сравнить силу роста и густоту стояния растений, то видно, что при высокой силе роста выше и густота стояния растений. В целом густота стояния в 2001 году была низкой.
