Содержание к диссертации
Введение
1. Научные основы зернообразования и формирования посевных качеств семян (обзор литературы) 9
1.1 Процесс зернообразования как составная часть онтогенеза 9
1.2 Посевные качества семян, особенности их формирования и влияния на рост, развитие и урожайность яровой пшеницы 13
1.3 Влияние агротехнических приемов возделывания на посевные качества семян 22
1.4. Посевные качества семян в зависимости от экологических условий их формирования 31
1.5 Изменение посевных качеств семян в процессе хранения 34
1.6 Химический состав семян и их посевные качества 36
2. Условия, объекты и методика проведения исследований 40
2.1 Агроклиматические и почвенные условия 40
2.2 Объекты и место исследований 46
2.3 Схемы полевых и лабораторных опытов 47
2.4 Методика закладки и проведения опытов 49
3. Процесс зернообразования и формирование посевных качеств семян яровой пшеницы 51
3.1. Динамика изменения влажности зерна 51
3.2 Динамика формирования массы 1000 семян 53
3.3 Посевные качества семян яровой пшеницы в зависимости от фазы спелости 60
3.4 Химический состав семян яровой пшеницы различной спелости... 67
4. Влияние степени зрелости зерна на рост, развитие и формирование посевных качеств в последействии 72
4.1 Полевая всхожесть семян и фазы развития яровой пшеницы 72
4.2 Урожай пшеницы и его структура по фазам созревания 82
4.3 Формирование посевных качеств семян в зависимости от фазы спелости 88
5. Зависимость посевных качеств семян от их крупности и месторасположения в колосе 96
5.1 Влияние крупности зерна яровой пшеницы на посевные качества и урожайность 96
5.2 Влияние месторасположения семян в колосе на посевные качества. 106
6. Энергетическая и экономическая эффективность сортов яровой пшеницы при уборке в различные фазы спелости 114
Выводы 118
Предложения производству 120
Список литературы 121
Приложения 135
- Посевные качества семян, особенности их формирования и влияния на рост, развитие и урожайность яровой пшеницы
- Агроклиматические и почвенные условия
- Посевные качества семян яровой пшеницы в зависимости от фазы спелости
- Полевая всхожесть семян и фазы развития яровой пшеницы
Введение к работе
Яровая пшеница - одна из главнейших сельскохозяйственных культур. Ценность зерна этой культуры и продуктов ее переработки определяется, прежде всего, высокими пищевыми достоинствами. Выдающийся русский ученый, признанный мировой наукой К.А.Тимирязев отмечал, что «ни один хлебный злак не представляет нам такого выгодного сочетания двух основных начал пищи: азотистого - белков и безазотистого - углеводов» [138]. Поэтому, как продовольственная культура, яровая пшеница широко возделывается практически на всех континентах нашей планеты. Ведущее место в агропромышленном комплексе отведено ей и в нашей стране. Широко представлена яровая пшеница и в посевах зерновых культур Дальнего Востока, в т.ч. и Амурской области.
В Амурской области яровая пшеница в структуре ранних зерновых культур ежегодно занимает не менее 40-45% посевных площадей. Эта культура возделывается в большинстве хозяйств области. Однако, проблематичным остается вопрос повышения урожайности этой культуры. В среднем по области она не превышает 12-14 ц/га. Вместе с тем, выведенные и возделываемые в последние годы сорта яровой пшеницы Амурской селекции обладают высоким биологическим потенциалом. Об этом убедительно говорят данные государственных сортоучастков и передовых хозяйств области. Так, например, на Тамбовском ГСУ урожайность сортов в благоприятные годы колеблется в пределах 30-40 ц/га и более. Даже в экстремальных условиях засухи в 2000 году урожайность сортов пшеницы здесь составила 16-20 ц/га. Высокие и стабильные урожаи получают постоянно и многие хозяйства области. Опытно-производственное хозяйство ВНИИ сои, агрофирма «Партизан», колхоз «Амурский партизан» и ряд других хозяйств области получают ежегодно по 20-25 ц/га, а в отдельные годы уровень урожайности достигает 30-35 ц/га.
В настоящее время большинство посевов яровой пшеницы в области занимают сорта местной селекции, уровень урожайности которых достигает 40-45 ц/га. Низкая же урожайность их в производственных условиях объясняется рядом причин, одной из которых является посев семенами с низкими посевными качествами. По данным госсеминспекции Амурской области, только за последние 5 лет (1998-2002 гг.) количество высеянных некондиционных семян в хозяйствах области колебалось от 14,5 до 41,5%, в том числе по такому важному показателю как всхожесть от 10,9 до 34,5%. Значительное количество посевного материала не подвергается достаточно тщательной сортировке и калибровке. В результате чего низка их масса и в, конечном итоге, сила роста, что ведет к снижению полевой всхожести и изреженности посевов.
Наукой и практикой установлено, что высококлассные семена являются одним из важнейших факторов формирования высокопродуктивных посевов сельскохозяйственных культур и получения высоких и устойчивых урожаев. Только при посеве кондиционных семян могут быть реализованы потенциальные возможности сортов, т.к. семя является носителем биологических и хозяйственных свойств будущего растения [23,134].
Процесс формирования семян проходит в несколько этапов и посевные качества зависят во многом от условий, складывающихся при их протекании. Современная наука выделяет следующие этапы: прорастание семени и становление проростка, формирование, рост и развитие вегетативных и генеративных частей растения, оплодотворение, налив семян (плодов) и созревание, покой и хранение [64]. Все этапы имеют важное значение в жизни семени и в зависимости от условий оказывают положительные или отрицательные воздействия на качество семенного материала. Вместе с тем, само семя как зачаток будущего растения образуется и становится таковым на этапах оплодотворение - созревание. В этот период у семени формируются основные семенные свойства, такие как масса 1000 семян,
энергия прорастания, всхожесть, жизнеспособность и, как производное от них - сила роста.
Работами классиков семеноведения и семеноводства установлены общие принципы зернообразования. Сущность и составные части этого процесса, зависят от генетико-биологических особенностей каждой культуры или группы культур. Выявлено также, что в процессе зернообразования существенное влияние на формирование семени оказывают и условия внешней среды, которые в значительной степени обусловливают качество посевного материала. Установлена зависимость посевных качеств семян от месторасположения их в соцветиях, и от крупности самого семени.
Анализ отечественной и зарубежной литературы показывает, что, несмотря на большой теоретический и экспериментальный материал многие вопросы зернообразования, требуют дальнейшего изучения, особенно на региональном уровне. В полной мере это касается и дальневосточной зоны. На значимость проведения исследований по яровой пшенице отмечает в своих трудах Е.А.Старостин [130]. В одной из своих работ он отмечал, что условия созревания пшеницы на Дальнем Востоке своеобразны и зачастую не всегда соответствуют биологическим требованиям этой культуры, вследствие чего зерно получается щуплым, с низкими посевными качествами. Отсюда возникает необходимость более детального исследования этого процесса с учетом климатических условий Амурской области. Глубокой научной работы в этом направлении в последние годы не велось, особенности процесса зернообразования семян пшеницы в дальневосточной литературе освещены слабо. Отдельные фрагменты исследований по этому вопросу проведены Е.А.Старостиным (1965) в вышеправеденной с сортом Амурская 72, который в зоне не возделывается уже более 35 лет. Имеются отдельные сведения по влиянию некоторых приемов агротехники на формирование посевных качеств семян [130].
В настоящее время в Амурской области возделываются новые высокопродуктивные сорта, процесс зернообразования у которых не
7 изучался. Таким образом исследования в этом направлении позволят решить важнейшую проблему местного растениеводства - получение кондиционных семян с высокими посевными качествами. Что несомненно, позволит использовать в полной мере биологический потенциал возделываемых сортов яровой пшеницы.
Цели и задачи исследований. Цель исследований - изучить процесс зернообразования и его влияние на посевные качества семян сортов яровой пшеницы амурской селекции в условиях Зейско-Буреинской равнины.
В задачу исследований входило:
Изучить особенности процесса зернообразования и формирования посевных качеств семян у сортов среднеранней яровой пшеницы Амурская 90 и среднеспелой Амурская 1495.
Определить наиболее оптимальные сроки созревания яровой пшеницы, обеспечивающие получение высококлассных семян.
Установить влияние фазы спелости зерна на рост, развитие и урожайность яровой пшеницы.
Изучить влияние крупности семян и их месторасположение в колосе на посевные качества.
Научная новизна исследований. Впервые экспериментально выявлены сортовые особенности зернообразования и формирования посевных качеств семян сортов яровой пшеницы Амурской селекции. Установлена зависимость урожайности яровой пшеницы от спелости семян и сроков уборки. Установлена закономерность развития семян в зависимости от их месторасположения в колосе. Определено влияние крупности семян на основные показатели их посевных качеств и урожайность сортов яровой пшеницы.
Практическое значение. Изучен процесс зернообразования новых сортов яровой пшеницы амурской селекции. Рассмотрена динамика изменения влажности зерна, химического состава, посевных качеств в процессе созревания. Рекомендованы оптимальные сроки уборки семеноводческих
8 посевов сортов яровой пшеницы Амурская 90 и Амурская 1495, что позволит повысить урожайность на 30-35 %. Результаты исследований используются при чтении лекций и проведения практических занятий по растениеводству в Дальневосточном Государственном Аграрном Университете.
Апробация работы: Результаты исследований доложены и обсуждены на заседаниях кафедры растениеводства и кормопроизводства ДальГАУ (1999 — 2003 гг.), на внутривузовских научно-практических конференциях (1999, 2000, 2001,2002,2003 годах), на научно-практических конференциях молодых ученых вузов Амурской области (2000, 2001 гт), на агрономическом совещании специалистов управления сельского хозяйства администрации Амурской области (2001 г).
Публикации. По результатам работы опубликовано 4 научные статьи, общим объемом 0,80 п.л.
Посевные качества семян, особенности их формирования и влияния на рост, развитие и урожайность яровой пшеницы
С хозяйственно - биологической точки зрения, образовавшиеся в процессе зернообразования семена, используются в основном в двух направлениях - на семенные и технологические цели. Поэтому первые из них называют семенным, а вторые - товарным зерном [43,89 ].
Естественно, семена и товарное зерно характеризуются и оцениваются различными показателями согласно, общепринятых Государственных стандартов (ГОСТов). Зерно, идущее на переработку оценивают по физическим, технологическим, хлебопекарным, пивоваренным и другим свойствам. Как посевной материал семенное зерно оценивают с точки зрения пригодности их воспроизводить новое поколение культуры или сорта и способностью создания жизнеспособных растений. Основные показатели принадлежности семян в качестве семенного материала определяются по нескольким категориям качеств, главным из которых являются сортовые и посевные.
Сортовые качества семян представлены такими показателями как сортовая чистота, типичность, категория, репродукция и т.д. В большинстве случаев сортовые качества не оказывают существенного влияния на формирование будущего растения и поддержание их на высоких уровнях обеспечивает сохранение сортовых признаков. Однако, ухудшение отдельных из них, например, репродукции, в определенной степени сказываются на уровне урожайности [53,99 ].
Решающую роль в формировании проростка и в дальнейшем всего растения играют посевные качества семян. Посевные качества семенного материала характеризуются довольно значительным количеством показателей. Такие показатели, как всхожесть, энергия прорастания, жизнеспособность, сила роста, масса 1000 семян характеризуют способность семян к прорастанию и формированию полноценных растений. Чистота семян, влажность, выравненность, крупность, зараженность отражают состояние семян и их добротность. С учетом показателей качеств семена по ряду обязательных из них подразделяются на классы. Основными показателями, по которым устанавливается классность семян, являются всхожесть и чистота. Однако, по общепринятым ГОСТам при установлении класса семян учитываются определенные параметры влажности, зараженности, наличия обрушенных семян у пленчатых культур и ряд других показателей: [ГОСТ 12041-82; ГОСТ 12044-81].
По вышеуказанным показателям семена подразделяются на три класса: первый, второй, третий. Посевной материал, который хотя бы по одному из этих показателей не удовлетворяет ГОСТам, считается не классным и не рекомендуется для посева. В отечественной и зарубежной литературе большое внимание уделяется обсуждению результатов исследований таких показателей как крупность семян (масса 1000 штук), энергия прорастания и всхожесть, жизнеспособность и сила роста. Все эти показатели во многом зависят от условий зернообразования и связанных с ним сроков уборки. Большинство исследователей считают, что чем качественнее эти показатели, тем сильнее они оказывают положительное влияние на уровень урожайности культуры, как правило, повышая ее. К числу важных показателей, характеризующих посевные качества зерна, относится масса 1000 семян. Она характеризует выполненность зерна. Этот качественный показатель зависит от особенностей сорта и условий, при которых проходит процесс зернообразования у хлебов и сроков уборки [118]. Формирование этого показателя начинается сразу же после оплодотворения с поступлением в зерновку питательных веществ. В процессе накопления сухого вещества четко выделяются три этапа [113,19]. На первом этапе до начала молочной спелости идет интенсивное поступление в зерновку, как воды, так и сухого вещества. На втором этапе от молочной спелости до начала восковой содержание воды в зерне почти постоянно, а поступление сухих веществ идет по-прежнему интенсивно. Наконец, третий этап характеризуется интенсивной потерей влаги и почти полным прекращением поступления сухого вещества в зерно. Установлено, что неблагоприятные условия внешней среды (недостаток влаги, высокие температуры, низкая относительная влажность воздуха) могут прервать прирост сухой массы зерна в любой момент его формирования, что приведет к снижению массы 1000 семян и в целом урожайности культуры. С повышением массы 1000 семян урожай увеличивается. Зародышевый корень полновесного семени легче проникает в почву, а его сильный росток более успешно выходит на ее поверхность. Мощные всходы нормальной густоты не только обеспечивают получение более высокого урожая с единицы площади, но являются одним из важнейших условий борьбы с сорняками, так как энергичный начальный рост культурных растений и затенение ими поверхности почвы угнетают и глушат сорняки [6]. До появления проростка над поверхностью земли корешки и стебелек развиваются за счет запасов питательных веществ семени. Чем больше запас этих веществ в зерне, тем мощнее развиваются первичные корешки и стебель. Приразличающихся по массе семян получаются недружные и неравномерные по мощности всходы, что приводит, в конечном итоге, неравномерному созреванию растений и снижению урожая [24,25,26,27]. Вместе с тем, исследования показали, что при достаточном обеспечении влагой и умеренных температурах процесс накопления питательных веществ и формирование массы 1000 семян проходят более успешно. Полученные в этих условиях семена, обладают повышенной крупностью и большей жизнеспособностью. Исследованиями также показано, что крупность семян и их масса являются стабильными сортовыми признаками, которое выработано растением в процессе эволюции. Одним из основных показателей, определяющим степень пригодности семян для посева является всхожесть. Всхожесть - основной признак, определяющий пригодность семян для посева. Это свойство связано с фазами формирования зерна и характером метеорологических условий во время созревания [144,46,22].
Агроклиматические и почвенные условия
Опыты были заложены на лугово-ченоземовидных почвах. Эти почвы наиболее плодородные в Амурской области. По содержанию гумуса, поглощенных оснований, степени насыщенности основаниями они приближаются к черноземам.
По мощности гумусового горизонта лугово-черноземовидные почвы подразделяются на мощные (горизонты А и АВ - более 30см), среднемощные (А и АВ-20-30см) и маломощные (А,АВ- менее 20 см), а по содержанию гумуса - на высокогумусные (более 6% гумуса), среднегумусные (4-6%) и малогумусные (менее 4%). Реакция почвы слабокислая или близкая к нейтральной (рН солевой вытяжки - 4,5-5,2). Гидролитическая кислотность низкая. Они отличаются высокой степенью насыщенности основаниями.
Сумма поглощенных оснований в верхних горизонтах большая 28,1-34,3 мг-экв. На Юг. почвы. Обеспеченность почв подвижными формами фосфора низкая и средняя, на мощных лугово-черноземовидных почвах высокая. Обеспеченность калием высокая.
Пахотный горизонт лугово-черноземовидных почв отличается тяжелым механическим составом. Структурность, порозность, водопроницаемость и влагоемкость в поверхностных горизонтах лугово-черноземовидных почв благоприятны для роста и развития растений, но они значительно ухудшаются в подпахотных горизонтах. Плохая водопроницаемость, оструктуренность, низкая влагоемкость, а также значительная глубина промерзания вызывают образование верховодки, переувлажнение, в результате ухудшается режим питания сельскохозяйственных культур [144]. Территория Амурской области с площадью 363,7 тыс.км расположена на юго-западе Дальнего Востока, что составляет всего 11,7% его площади. Несмотря на это в области сосредоточено около 40% сельскохозяйственных угодий и около 60% пашни Дальневосточного экономического района. Амурская область разделена на 20 административных районов, которые в различном количественном сочетании делят область на 5 основных сельскохозяйственных зон. Южная и центральная зоны значительно лучше освоены в связи с более пригодными природно-климатическими условиями, чем северная, северная таежная и горно-таежная зоны, в двух последних преобладает очаговое сельскохозяйственное производство. Южная зона - наиболее крупная по площади сельскохозяйственных угодий (1197,9 тыс.га, из которых 864,5 тыс.га пашни) и самая благоприятная для возделывания всех сельскохозяйственных культур. В нее входят районы: Тамбовский, Ивановский, Константиновский, Благовещенский, Михайловский, Архаринский, Белогорский. Амурская область - самая континентальная из областей и краев Дальнего Востока. Климат Амурской области носит муссонный характер. Влияние материка проявляется главным образом зимой, когда сухой и сильно охлажденный континентальный воздух проникает на территорию области, что обусловливает суровую и малоснежную зиму с преобладанием ясной погоды. Южная зона характеризуется следующими климатическими условиями. Среднесуточная температура самого холодного месяца - января 24-26 С. Количество осадков в зимний период незначительно и составляет 3-4% годовой суммы осадков. Высота снежного покрова 12-14 см. Низкие температуры при небольшом снежном покрове вызывают глубокое промерзание почвы до 2,5 м. Снежный покров сходит рано по солярному типу. Период со среднесуточной температурой выше 0С около 195 дней. Безморозный период составляет 125-144 дня. Средняя температура вегетационного периода 15,5С, сумма активных температур (выше 10С 2100-2350 С). Годовая сумма осадков 580 мм, в отдельные годы колеблется от 340-650 мм, 90% осадков выпадает в виде дождя. Летом распределение атмосферного давления и воздушных течений резко меняется, теперь с Тихого океана на материк начинают проникать воздушные потоки, обуславливая теплую, облачную и дождливую погоду. С июня по сентябрь выпадает 280-350 мм осадков (66-76% годового количества), что вызывает периодическое переувлажнение почвы, особенно в июле-августе, что затрудняет уборку и вызывает развитие многих болезней. Среднемесячная температура июля 20-22С. Весна и осень являются переходными сезонами, в которых подготавливается смена зимнего муссона летним и наоборот. Весна поздняя, сухая, холодная, с сильными ветрами. Среднесуточные, положительные температуры воздуха наступают в первой декаде апреля. До плюс 5С на глубине 10 см почва прогревается в начале второй декады апреля. В период с марта по май выпадает 56-70мм осадков, или 11-18% среднегодового количества. Осенью устанавливается ясная сухая и теплая погода. Положительная среднесуточная температура воздуха задерживается до третьей декады октября. Осадков выпадает 75-90мм. Устойчивый снежный покров образуется в начале ноября [127]. Климатические условия в годы исследований были различными (рис. 1 и 2, приложение 1). Температурный режим 1998 года сложился относительно благоприятный для зерновых культур, хотя в отдельные декады температура воздуха была ниже климатической нормы. Однако ни в один период развития яровой пшеницы она не опускалась до уровня биологического минимума, поэтому не отразилась отрицательно на развитии растений. Наиболее прохладной была первая половина июня - средняя температура за это время составила 17,8 С. Такого количества тепла достаточно для закладки хорошего урожая зерна. В период налива и созревания яровой пшеницы хорошего урожая зерна. В период налива и созревания яровой пшеницы (июль-август) температурный режим был на оптимальном уровне, для этой культуры 20 С. Сумма активных температур соответствовала требованиям. Однако, в течение вегетации наблюдался избыток осадков 190мм при низкой температуре в первой половине лета и наоборот, недостаток влаги во второй.
В 1999 году последний заморозок был отмечен 4 июня, что на 15 дней позже, чем в предыдущий год исследований. Сумма осадков в мае в 1999 году соответствовала 45 % от нормы, в июне на 42 % больше нормы, в августе этого года осадков выпало на 54 % выше среднего многолетнего. Накопление тепла в этом году значительно отставало от многолетних данных, но самая высокая напряженность тепла за период вегетации была отмечена во второй декаде июля - 26,6 С, и в первой декаде августа - что превысило многолетнюю сумму.
Необычным по метеорологическим условиям выдался 2000 год. Из-за выпавших осадков в апреле (40,2 мм) посев зерновых затянулся. На протяжении двух месяцев (май-июнь) стояла сухая и теплая погода. Из-за недостатка влаги в фазу кущения и фазу выхода в трубку, растения яровой пшеницы были низкорослыми. Среднемесячная температура воздуха в мае составила 13С, в июне 23,9 С. Сумма осадков в мае 13,8 мм, в июне -20,4мм.
Посевные качества семян яровой пшеницы в зависимости от фазы спелости
Как показали опыты, засуха в отдельные периоды может увеличивать, или, по крайней мере, не снижать интенсивность налива. Примечательно, что сот Амурская 1495 в ходе изучения проявил большую, нежели сорт Амурская 90, способность удерживать высокие темпы налива в случае засухи.
Сравнивая прирост массы зерна в 1998 и 1999 годах, можно отметить, что несмотря на довольно сходные метеорологические данные в целом за период цветение- восковая спелость, среднесуточный прирост был у сорта Амурская 90 неодинаковым. Рассматривая метеорологические данные по периодам созревания (рис.2), мы отмечаем, что в 1998 году обильные осадки выпали в начале развития зерна (43,8 мм) при значительно повышенной влажности воздуха (75%). Период налива зерна в этом году характеризовался небольшим количеством осадков (конец молочной спелости и начало твердой спелости). В 1999 году, наоборот, в период цветение -формирование зерна осадков выпало немного (23,9 мм). Зато в период налива прошли обильные дожди (112,6 мм). Неравномерное распределение осадков вызвало истощение запасов влаги в почве в 1999 году, что сказалось на наливе зерна. Так, масса 1000 семян у сорта Амурская 90 в этот период была на 10 % (29,5) ниже по сравнению с массой 1000 семян, полученной в период восковой спелости (34,5), (рис.2). Засуха в период налива зерна в 1998 году, очевидно, стимулировала поступление пластических веществ в зерно. В 1999 году темпы налива на начальном этапе были выше, чем в 1998 году. В второй период созревания зерна наблюдалась обратная картина. В итоге прирост сухого вещества в целом за период цветение - восковая спелость оказался в 1999 году заметно меньше, у сорта Амурская 90 он составил— 5,69 г, а в 1998 г достиг 6,87г.
В зависимости от температуры, выпадения осадков, максимум приростов приходится то на середину периода цветение - восковая спелость (1999 и 2000 годы - высокая температура и засуха, в общем совпадают с центром указанного периода), то сдвигается в сторону молочной спелости (2000 год - жара сразу после цветения), то напротив, в сторону восковой спелости (1998 год - дожди шли всю первую половину от цветения до молочной спелости, сухая теплая погода отмечалась в конце созревания), (рис.1 и 2).
Самая высокая масса 1000 семян у Амурских сортов яровой пшеницы в фазу начало твердой спелости наблюдалась в 1998 и 2001 годах. Так, у сорта Амурская 90 она составляет - 34,5 и 34,0 г, у сорта Амурская 1495 - 38,5 и 39,2 г соответственно. Несколько ниже она была в 2000 год и наконец, наиболее низкая масса 1000 семян получена в 1999 году у сорта Амурская 90 она составила - 29,5 г, у сорта Амурская 1495 - 33,7 г. Причиной снижения массы 1000 семян является жара во время формирования зерна.
Наиболее крупное зерно получается при продолжительном его наливе. Высокие темпы поступления сухого вещества в зерно вероятнее всего вызваны слишком высокой температурой воздуха. Ускоренный прирост сухого вещества сочетается с резким сокращением продолжительности налива зерна.
В годы исследований в период налива зерна практически не наблюдалось дней с суховейными условиями. Лишь в 2000 году 6 июля отмечалось падение относительной влажности воздуха до 39% при средней температуре воздуха 24,8 С. Уменьшение темпов налива зерна у изучаемых сортов в годы исследований можно связать с обильными и длительными дождями в отдельные фазы спелости.
Из 4х лет проведенных исследований, два года характеризовались в период развития зерна засушливыми в один год наблюдался временный недостаток влаги в почве в конце формирования - начале налива зерна. Недостаток воды в почве в период цветение восковая спелость не так уж редок для района, где проводились опыты.
Таким образом, в период полного созревания накопление сухого вещества в зерне закончено и никакие погодные условия, затрудняющие налив, уже не страшны. В это время следует опасаться расхода уже накопленного сухого вещества. Из литературных источников, в частности, по данным Коренева Г.В (1971), уменьшение массы сухого вещества после полной спелости чаще всего связано с затратами его на дыхание, возможно также и вымывание сухих веществ из зерна дождями. Снижение массы зерна может происходить и вследствие синтетических процессов, которые наблюдаются в период созревания зерна при образовании белков и углеводов.
Динамика приростов массы зерна у одного и того же сорта сильно меняется под воздействием погоды. Изменение динамики приростов массы 1000 семян в тот или иной год у двух различных сортов может и не быть параллельным, вследствие различной реакции на погодные условия этого года. Тип налива, присущий тому или иному сорту выявляется наиболее полно в оптимальных условиях для этого сорта.
Сортовые различия по массе 1000 семян в конкретный год определяются потенциальной способностью сорта давать зерно той или иной крупности, реакцией сорта на погодные условия года. Такая реакция - сортовой признак, часто более существенный, чем потенциальные возможности сорта. Чем значительнее разница по крупности зерна у сортов, тем меньше шансов, что разная степень устойчивости к неблагоприятным внешним условиям может значительно уменьшить их различие.
Сорта, обладающие более медленным нарастанием и падением приростов сухого вещества в зерно, возможно, выигрывают в качестве налива, по сравнению с сортами с более бурным нарастанием и быстрым падением приростов особенно в прохладную, дождливую погоду и уступают им в жаркую, засушливую погоду.
Изучение характера налива зерна у различных сортов на селекционных станциях помогло бы выявить наиболее подходящий для разных климатических условий темп накопления сухой массы в зерне. Такое изучение позволит более обоснованно подходить к подбору пар для скрещивания.
Полевая всхожесть семян и фазы развития яровой пшеницы
В процессе выращивания высоких и устойчивых урожаев с хорошим качеством продукции очень важно получить и сохранить своевременные, дружные и полноценные всходы с оптимальной густотой. Но далеко не всегда семена с высокой лабораторной всхожестью, посеянные в заданной норме и в оптимальный срок, дают хорошие всходы. Дело в том, что в поле не всходят многие семена, способные прорастать, и густота всходов определяется не только нормой посева, но и полевой всхожестью семян.
Запасы влаги в почве весной при правильной предпосевной обработке почвы и своевременном посеве во всех сельскохозяйственных зонах обычно бывают достаточными для быстрого набухания (в 2-3 дня) и прорастания зерна пшеницы. Только при запоздалой предпосевной обработке почвы, особенно при перепашке в засушливый период, при позднем посеве и чрезмерно мелкой заделке семян, влаги бывает мало, и набухание идет медленно, причем набухают не все зерна. В таких условиях резко снижается всхожесть семян, а появившиеся всходы медленно развиваются [97].
Основным показателем густоты стояния является - полевая всхожесть. Полученные семена различной спелости высевали на следующий год в полевом опыте. О густоте всходов и полевой всхожести яровой пшеницы можно судить по данным, представленным в таблице 10.
Периоды от посева семян до появления полных всходов в годы исследований по погодным условиям были в основном благоприятные. Температура воздуха колебалась в пределах 8,3 - 11,2С, что на 1,1 - 5,0С выше среднемноголетних данных.
Почва на глубине заделки семян прогревалась до 5-7 С. Осадков выпало от 15 до 54мм, при среднемноголетнем показателе 20мм. Все это обеспечивало нормальные условия для прорастания семян пшеницы.
Проведенные исследования показали, что продолжительность периода от посева до полных всходов по годам исследований у семян, убранных в период конца молочной спелости - полного созревания (14-25 июля) продолжался 13-15 дней. У семян более раннего срока уборки всходы появлялись на 4-6 дней позже. Самую низкую полевую всхожесть имели семена, убранные в предмолочную спелость. По сорту Амурская 90 она колебалась по годам от 38,8 до 65%, а по Амурской 1495 соответственно от 50,0 до 58,5%. При уборке в молочную спелость полевая всхожесть семян резко возрастала и достигала по первому сорту 68-78%, по второму 58,0-70%. Самые высокие показатели полевой всхожести отмечены при уборке с середины тестообразной до твердой спелости. Полевая всхожесть семян у сорта Амурская 90 достигала 82-88%, а у сорта Амурская 1495 75,5-86,3%. Различия по годам по полевой всхожести внутри конкретных сроков уборки незначительны, особенно при оптимальных, зачастую они находятся в пределах 1-5%. Более существенные различия между ранними и поздними сроками. В среднем за годы исследований они достигали по сорту Амурская 90 9,8-35,2%, по сорту Амурская 1495 10,1-30,6% ( табл.11).
Приведенные данные наглядно показывают, что с увеличением массы 1000 семян повышается полевая всхожесть. Наиболее высоких и стабильных показателей у сорта Амурская 90, она достигает на 22-34 день от начала оплодотворения, у сорта Амурская 1495 на 30-34 день. Это можно объяснить сортовыми особенностями сортов. Вместе с тем, следует заметить, что несмотря на то, что сорт Амурская 1495 формирует более крупные семена полевая всхожесть по всем срокам уборки, кроме самых ранних, ниже по сравнению с сортом Амурская 90. Это различие в среднем по срокам уборки за 4 года колеблется от 0,8 до 4,1%. Преимущества по ранним срокам у первого сорта перед вторым составило 3,0-3,4%.
Таким образом, исследования показали, что полевая всхожесть семян во многом зависит от сроков уборки. Наиболее полноценные семена у сорта Амурская 90 образуется на 22-34 день от оплодотворения, у сорта Амурская 1495 - 30-34 день. Полевая всхожесть у сорта Амурская 90 при оптимальных сроках уборки несколько выше, чем у сорта Амурская 1495 (0,8-4,1%). Одним из определяющих факторов уровня полевой всхожести у испытанных сортов при благоприятных условиях прорастания является масса 1000 семян.
В процессе индивидуального развития зерновые культуры проходят ряд этапов органогенеза, каждый из которых характеризуется образованием новых органов, а также изменением в строении одних и тех же органов [86,143].
Биологические особенности и требования яровой пшеницы к определенным внешним условиям складываются по-разному, в зависимости от почвенно-климатических условий, агротехники возделывания, особенностей сорта и сроков уборки [36].
Влияние сроков уборки на фазы развития яровой пшеницы в условиях южной зоны Амурской области представлены в таблицах 12, 13,14.
Из таблиц следует, что семена, полученные через 10,14,18 дней с момента цветения, дали всходы на 2 дня позже, чем семена других сроков уборки. Недозрелые семена, т.е. в молочной спелости, отстают в росте от семян, убранных в восковой и полной спелости на протяжении всего вегетационного периода. В 1999 году из-за выпавших осадков во 2 декаде апреля (22мм), почва длительное время была не подготовлена к посеву.
