Проведено исследование по выявлению наиболее эффективного стимулятора, влияющего на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной (pinus sylvestris). Объектом исследования являлись семена сосны обыкновенной I класса качества урожая 2017 г. Всего в ходе эксперимента было заложено 8 партий семян. На каждый стимулятор и контроль пришлось по 2 партии, одна из которых предварительно была стратифицирована. В каждой партии было размещено по 400 шт. семян. В качестве стимулирующих препаратов использовали Рибав-экстра, Эпин-экстра и Циркон. Результат эксперимента показал, что наиболее эффективным стимулятором для стратифицированных семян сосны обыкновенной является Рибав-экстра. Энергия прорастания стратифицированной и обработанной стимулятором Рибав-экстра партии семян на 4,3 % выше, чем у стратифицированной контрольной партии. Лабораторная всхожесть превышала контроль на 2,1 %. При этом наблюдались ростки семян, обработанных стимулятором Рибав-экстра в 2 раза длиннее, чем ростки партии контроля. Увеличение энергии прорастания и лабораторной всхожести как у стратифицированных, так и у нестратифицированных партий было выявлено у семян, обработанных стимулятором Циркон. В среднем данные показатели качества превышали результаты контрольных партий на 1,1 %. Установлено, что ростки обработанных Цирконом семян в 1,5 раза длиннее, чем ростки партий контроля. Худший результат показали партии семян, обработанные стимулятором роста Эпин-экстра. Как у стратифицированных, так и у нестратифицированных партий лабораторная всхожесть не была повышена с помощью данного стимулятора. Но длина ростков, обработанных Эпин-экстра семян также превышала длину контрольных.
стимулятор
сосна обыкновенная (pinus sylvestris)
лабораторная всхожесть
энергия прорастания
1. Лесной план Иркутской области на 2009–2018 годы. Книга 1. Пояснительная записка. – Иркутск, 2017. – 406 с. URL: http://irkobl.ru/sites/alh/documents/proektnormpravaktov/LesPlan/LesPlan_PartI_04102017.pdf (дата обращения: 07.08.2018).
2. Костылева С.В. Тенденции развития лесопромышленного комплекса Иркутской области / С.В. Костылева // Известия Байкальского государственного университета. – 2018. – Т. 28, № 2. – С. 266–274. DOI: 10.17150/2500-2759.2018.28(2).266-274.
3. Суходолов А.П. Целлюлозно-бумажная промышленность Байкальского региона / А.П. Суходолов. – Новосибирск: Изд-во Ин-та экономики и орг. пром. пр-ва СО РАН, 1995. – 146 с.
4. Русецкая Г.Д. Устойчивое управление, экологические законы и проблемы лесных систем / Г.Д. Русецкая // Известия Иркутской государственной экономической академии. – 2015. – Т. 25, № 3. – С. 408–415. DOI:10.17150/1993-3541.2015.25(3).408-415.
5. Алиев Э.В. Влияние предпосевной обработки семян на всхожесть и рост сеянцев сосны обыкновенной ростовыми веществами / Э.В. Алиев, А.И. Сиволапов // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 4.; URL: https://www.science-education.ru/ru/article/viewid=9909 (дата обращения: 07.08.2018).
6. Острошенко В.В. Влияние предпосевной обработки семян стимуляторами роста на их посевные качества / В.В. Острошенко, Л.Ю. Острошенко // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2011. – № 5 (56). – С. 12–15.
7. Острошенко В.Ю. Продолжительность замачивания семян хвойных в растворе стимулятора роста эпин-экстра / В.Ю. Острошенко // Актуальные проблемы лесного комплекса. – 2015. – № 41. – С. 137–141.
8. Кириенко Н.Н. Влияние препарата «Рибав-экстра» на всхожесть семян сосны обыкновенной (Pinus Sylvestris L.) / Н.Н. Кириенко, В.Г. Распопин // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2012. – № 3 (66). – С. 145–148.
9. Влияние стимуляторов роста на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной (Pinus Silvestris L.) / В.В. Острошенко [и др.] // Известия Самарского научного центра РАН. – 2015. – Т. 17, № 6. – С. 242–247. URL: http://www.ssc.smr.ru/media/journals/izvestia/2015/2015_6_242_247.pdf (дата обращения: 07.08.2018).
10. ГОСТ 13056.6–97. Межгосударственный стандарт. Семена деревьев и кустарников. Метод определения всхожести. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200025567.pdf (дата обращения: 07.08.2018).
11. Агат-25К // ООО Эдна.URL: http://agat-25k.ru/agat-25k (дата обращения: 07.08.2018).
12. Кириенко М.А. Влияние стимуляторов роста на всхожесть семян и сохранность всходов главных лесообразующих пород / М.А. Кириенко // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2014. – № 12. – С. 134–140.
13. Что такое Новосил // НПП Биохимзащита. URL: http://biohimzashita.ru/novosil-menyu (дата обращения: 07.08.2018).
Площадь лесов Российской Федерации и, в частности, Иркутской области с каждым годом сокращается . Наиболее высокими темпами сокращалась площадь спелых и перестойных сосновых древостоев. В источнике показано, что доля сосняков, достигших возраста спелости, неуклонно снижается: в 1961 г. она составляла 72 % от общей площади сосновых насаждений, в 1973 - 62 %, в 1978 - 54 %, в 1983 - 52 %, в 1988 - 50 %, в 1993 - 47 %, в 1998 - 45 %, в 2003 - 44 %, в 2008 - 41 %, а на 1 января 2017 г. их доля сократилась до 39 %. И такая тенденция сохраняется из-за увеличения объемов лесохозяйственной деятельности в Иркутской области . Автор работы считает, что «проблемы нерационального, часто экономически неэффективного использования природно-ресурсного потенциала, загрязнения природной среды, разрушения экосистем находят отражение на национальном и региональном уровнях». Объемы лесовосстановления недостаточны, чтобы предотвратить сокращение лесных массивов . В настоящее время лесовосстановление и лесоразведение как в России, так и в Иркутской области испытывает острый дефицит в качественном посадочном материале. Одним из способов решения задачи выращивания посадочного материала с хорошей приживаемостью является использование биологических методов обработки семян, в частности биостимуляторов роста растений . Применение ростовых веществ позволяет не только ускорить рост сеянцев, но и стимулировать их иммунитет. Это приводит к повышению устойчивости ко многим болезням различной этиологии, а также к стрессам .
Цель исследования: выявить наиболее эффективный стимулятор, влияющий на энергию прорастания и всхожесть семян сосны обыкновенной (pinus sylvestris) в лабораторных условиях.
Материалы и методы исследования
Эксперимент по выявлению наиболее эффективного стимулятора проводили на базе филиала ФБУ «Рослесозащита» - «Центр защиты леса Иркутской области» в лаборатории отдела «Иркутская лесосеменная станция». Использовали семена сосны обыкновенной (pinus sylvestris) I класса качества, заготовленные в Иркутской области, урожая 2017 г., в количестве 3 200 шт. Из них 1 600 семян предварительно были стратифицированы в холодной воде в течение 6 ч. Непосредственно перед стратификацией семена продезинфицировали в 1 л воды с добавлением 5 г марганцовокислого калия в течение 2 ч. В качестве стимулирующих препаратов использовали Рибав-экстра, Эпин-экстра и Циркон. В эксперименте использовали концентрации растворов стимуляторов и время замачивания, которые указаны в инструкциях к препаратам. Это связано с тем, что «Иркутская лесосеменная станция» филиала ФБУ «Рослесозащита» - «Центр защиты леса Иркутской области» обязаны действовать строго согласно инструкциям, регламенту и требованиям ГОСТ 13056.6-97 . Две партии семян: стратифицированные и нестратифицированные по 400 шт. в каждой были помещены в раствор Рибав-экстра. Через 18 ч семена были разложены по 100 шт. на двухслойные обеззоленные фильтры. Четыре партии семян (400 шт.) были обработаны стимуляторами Эпин-экстра и Циркон и через 2 ч семена и также были разложены фильтры по 100 шт. на каждом. Концентрация растворов Рибав-экстра, Эпин-экстра и Циркон составляли 5×10-4 мл/мл. Контрольные партии (одна стратифицированная) были разложены на фильтры с помощью счетчика-раскладчика с числом отверстий 100 шт. Раскладку проводили на аппарате для проращивания семян на свету. Температура воды в аппарате составляла 22 °С и регулировалась автоматическим регулятором температуры и приставкой постоянной температуры. Предварительно аппарат обработали спиртом, а байки с фитилями прокипятили в течение 10 мин. Всего в ходе эксперимента было заложено 8 партий семян. На каждый стимулятор и контроль пришлось по 2 партии, одна из которых предварительно была стратифицирована, а другая не стратифицирована. В каждой партии было размещено по 400 шт. семян. Учет проростков проводили на 5, 7, 10, 15-е сутки. Результативность препаратов оценивали по энергии прорастания на 7-е сутки, и по лабораторной всхожести на 15-е сутки, в соответствии с ГОСТ 13056.6-97 .
Результаты исследования и их обсуждение
В настоящее время идет активный поиск и испытания различных групп природных и синтетических органических соединений (табл. 1), которые активно влияют на обмен веществ высших растений . Авторами исследований выявлено, что для того, чтобы получить наибольший эффект при обработке семян сосны обыкновенной препаратом Эпин-экстра, необходимо выдержать их в растворе данного стимулятора с концентрацией 0,04 мл/200 мл в течение 1-3 ч. Для стимулятора Циркон наилучшая концентрация раствора - 0,02 мл/200 мл, период замачивания должен составлять 6-8 ч. По данным авторов Рибав-экстра оказывает наибольшее воздействие на всхожесть семян сосны обыкновенной.
В результате экспериментов было выявлено, что биостимуляторы Рибав-экстра и Циркон оказали положительное воздействие на все исследуемые параметры (табл. 2). Однако наиболее эффективным стимулятором для стратифицированных семян оказался Рибав-экстра. Энергия прорастания стратифицированной и обработанной стимулятором Рибав-экстра партии семян (рис. 1) на 4,3 % выше, чем у стратифицированной контрольной партии. А лабораторная всхожесть данной простимулированной партии семян (рис. 2) превышала контроль на 2,1 % (табл. 2).
Таблица 1
Стимулирующие препараты прорастания семян
|
Природные стимуляторы |
Синтетические стимуляторы |
|
|
Фитогормоны |
Стимуляторы негормональной природы |
|
|
Эпин-экстра - регулятор роста и развития растений с ярко выраженным антистрессовым и адаптогенным действием (0,025 г/л д.в. 24-эпибрассинолид) |
Экогель - композиция линейных полиаминосахаридов (хитозанов) в растворе альфаоксипропионовой кислоты. Активатор иммунитета, повышения приживаемости и болезнеустойчивости |
Гетероауксин - индолил-3 уксусной кислоты калиевая соль, 50 г/кг |
|
Новосил - водная эмульсия экстракта хвои пихты сибирской |
Энерген - калиевые соли гуминовых кислот, 80 г/л. Повышает энергию прорастания и всхожесть семян, стимулирует рост и развитие растений, защищает растения от неблагоприятных факторов, заморозков, засухи и повышает приживаемость растений при пересадке |
Крезацин - синтетический адаптоген и иммуностимулятор. Повышает устойчивость живых организмов к длительному действию неблагоприятных факторов: пониженной и повышенной температуры, засухи и др. Ускоряет рост, развитие и сроки созревания |
|
Агат-25К - создан на основе метаболитов штамма бактерий Pseudomonas aureofaciens H16 (штамм депонирован в ВКМ РАН под № В 2433 Д), в процессе которого синтезируется комплекс ростостимулирующих соединений: 3-индолилуксусная кислота, α-аланин, α-глутаминовая кислота, в концентрированной форме |
Фумар - диметиловый эфир аминофумаровой кислоты, является синтетическим аналогом природных фитогормонов и сочетает в себе свойства ауксинов, гиббереллинов и цитокининов |
|
|
Циркон - 0,1 г/л, гидроксикоричные кислоты. Стимулирует ростовые процессы, защищает от стрессов и составляет систему жизнеобеспечения растений |
||
|
Иммуноцитофит - смесь этиловых жирных кислот и мочевины |
||
|
ОберегЪ - полиненасыщенные жирные кислоты, которые являются составной частью витамина F (арахидоновая кислота - 0,15 г/л) |
||
|
Рибав-экстра - продукт метаболизма микоризных грибов, выделенных из корней женьшеня. Действующее вещество 0,00152 г/л L-аланин + 0,00196 г/л L-глутаминовой кислоты |
||
Таблица 2
Влияние стимуляторов Рибав-экстра, Циркон, Эпин-экстра на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной (pinus sylvestris)
|
Дата очередного подсчета проростков, дн. |
Стратифицированные семена |
Нестратифицированные семена |
||
|
Контроль, шт. |
Контроль, шт. |
Число нормально проросших семян, шт/процент относительно контроля |
||
|
Стимулятор Рибав-экстра |
||||
|
Энергия прорастания, проц. |
||||
|
Всхожесть, проц. |
||||
|
Число непроросших семян, шт. |
||||
|
Стимулятор Циркон |
||||
|
Энергия прорастания, проц. |
||||
|
Всхожесть, проц. |
||||
|
Число непроросших семян, шт. |
||||
|
Стимулятор Эпин-экстра |
||||
|
Энергия прорастания, проц. |
||||
|
Всхожесть, проц. |
||||
|
Число непроросших семян, шт. |
||||
Рис. 1. Значение энергии прорастания контроля и обработанных стимуляторами семян сосны обыкновенной (pinus sylvestris)
Рис. 2. Значение лабораторной всхожести контроля и обработанных стимуляторами семян сосны обыкновенной (pinus sylvestris)
Рис. 3. Значение длины ростков проросших семян сосны обыкновенной (pinus sylvestris)
Также необходимо отметить, что ростки стратифицированной и обработанной стимулятором Рибав-экстра партии семян в 2 раза длиннее, чем ростки партии стратифицированного контроля (рис. 3). На нестратифицированные семена стимулятор Рибав-экстра оказал обратное действие: энергия прорастания данной партии была ниже контрольной на 4,3 %. Однако длина ростков нестратифицированных и обработанных раствором Рибав-экстра семян также в 2 раза превышала длину контрольных ростков (рис. 3). Увеличение энергии прорастания и лабораторной всхожести как у стратифицированных, так и у нестратифицированных партий было выявлено у семян, обработанных стимулятором Циркон. В среднем данные показатели превышали результаты контрольных партий на 1,1 % (табл. 2).
Также установлено, что ростки обработанных Цирконом семян в 1,5 и 1,8 раза длиннее, чем ростки партий контрольных семян нестратифицированных и стратифицированных соответственно (рис. 3).
Худший результат показали партии семян, обработанные стимулятором роста Эпин-экстра. Как у стратифицированных, так и у нестратифицированных партий лабораторная всхожесть не была повышена с помощью данного стимулятора (табл. 2). Но длина ростков семян, обработанных Эпин-экстра, также превышала длину контрольных (рис. 3).
Заключение
Проведенные исследования показали, что наибольший эффект на энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян сосны обыкновенной имеет биостимулятор Рибав-экстра. Энергию прорастания стратифицированной и обработанной стимулятором Рибав-экстра партии семян сосны обыкновенной он повысил на 4,3. Лабораторную всхожесть на 2,1 %. Также необходимо отметить, что ростки стратифицированной и обработанной стимулятором Рибав-экстра партии в 2 раза длиннее, чем ростки партии стратифицированного контроля. Увеличение энергии прорастания и лабораторной всхожести как у стратифицированных, так и у нестратифицированных партий было выявлено у семян, обработанных стимулятором Циркон. В среднем данные показатели качества превышали результаты контрольных партий на 1,1 %. Также установлено, что ростки обработанных Цирконом семян в 1,5 раза длиннее, чем ростки партий контроля. Худший результат показали партии семян, обработанные стимулятором роста Эпин-экстра.
Библиографическая ссылка
Гапонько Е.А., Каницкая Л.В. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ СТИМУЛЯТОРОВ НА ЭНЕРГИЮ ПРОРАСТАНИЯ И ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SYLVESTRIS) // Успехи современного естествознания. – 2018. – № 8. – С. 46-51;URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36835 (дата обращения: 06.04.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
Закончено
Термостат № Температура
В темноте Ложе
Энергия прорастания, %
Всхожесть, %
Жизнеспособность семян
(ГОСТ 12039-82)
Под жизнеспособностью понимают содержание в семенном материале живых семян, выраженное в процентах к общему их числу. У семян пшеницы, ржи, овса, ячменя, гороха, гречихи, клевера лугового, люцерны синей, ее определяют тетразольно-топографическим (ТТМ) методом, методом окрашивания семян индигокармином и кислым фуксином и по скорости набухания семян. Эти методы позволяют получать быструю информацию о качестве семян, когда они находятся в состоянии покоя, и оценивать набухшие, но непроросшие семена после завершения установленного срока их проращивания.
Определяют жизнеспособность по двум пробам из100 семян в каждой, которые отбирают из чистых семян при разборе навесок на чистоту.
Тетразольно-топографический метод основан на способности живых клеток под действием окислительно-восстановительных процессов восстанавливать бесцветные соли тетразола в фармазан ярко-красного цвета. В результате живые зародыши приобретают красный (малиновый) цвет, а мертвые - остаются неокрашенными. Для окрашивания зародышей используют 0,5%-и водный раствор тетразола (5 г на 1000 см 3 дистиллированной или свежекипяченой воды).
Семена предварительно намачивают в воде в течение 15-<-18 ч (на ночь) при температуре 20 °С. Затем их разрезают на две половинки: зерновые - вдоль зародыша, зернобобовые - на две семядоли вдоль корешка, гречиху - по ребру семени. У овса после замачивания семян препаровальной иглой снимают цветковую чешую и разрезают их на две половинки. Каждую подготовленную сотню половинок семян несколько раз промывают водой, полностью погружают в раствор тетразола и выдерживают в темноте: зерновые 1 ч 30 мин при температуре 20°С или 40-50 мин при 30°С, зернобобовые 3-4 ч при температуре 30°С. При слабом окрашивании обработку можно продлить на 30-60 мин. Другая сотня половинок семян аннулируется. Обработанные половинки семян после промывания водой раскладывают на фильтровальной бумаге, просматривают и семена с зародышем, окрашенным в красный цвет, относят к жизнеспособным, а с неокрашенным - к нежизнеспособным.
Метод определения жизнеспособности семян окрашиванием их индигокармином и кислым фуксином основан на том, что живая плазма клеток зародыша является непроницаемой для раствора индигокармина и кислого фуксина, тогда как мертвая легко пропускает их и окрашивается.
Для анализа применяют 0,1%-и водный раствор индигокармина или кислого фуксина. Индигокармин (1 г на 1000 см 3 воды) приготавливают кипячением, кислый фуксин растворением в свежекипяченой и охлажденной воде. После замачивания семян, разрезания и промывания половинки заливают раствором индигокармина или кислого фуксина, встряхивают, чтобы раствор проник к срезам, и выдерживают - зерновые 10-15 мин, зернобобовые 2-3 ч. После окрашивания раствор сливают, половинки семян несколько раз промывают водой и раскладывают на фильтровальной бумаге. Жизнеспособными считают половинки семян с неокрашенным зародышем и с окрашенным кончиком корешка зародыша, нежизнеспособными - половинки семян с зародышем, окрашенным индигокармином в синий цвет и кислым фуксином в розовый (красный) цвет. Жизнеспособность семян вычисляют в процентах как среднеарифметическое результатов анализа двух проб.
При расхождении результатов анализа проб на величину, превышающую допустимое расхождение, анализ повторяют. Жизнеспособность бывает обычно выше всхожести. Высевать свежеубранные семена по показателю жизнеспособности, которая в этом случае приравнивается к всхожести, разрешается только у озимых культур.
Жизнеспособность семян выражают в процентах как среднее арифметическое от результатов двух определений, округленное до целого числа. Дополнительно подсчитывают среднее арифметическое количество твердых семян.
Порядок работы:
· разрезать семена вдоль, для окрашивания взять одну половинку семени, промыть;
· семена залить 0,5%-м раствором тетразола или 0,1%-мг раствором индигокармина, или кислого фуксина; по истечении срока окрашивания (для тетразола 1 ч. 30 мин, для индигокармина и кислого фуксина 10- 15 мин) раствор слить, семена промыть и разложить, на фильтровальной бумаге;
· вычислить среднеарифметический процент жизнеспособности семян, округлить до целого числа, установить достоверность анализа и записать в рабочую карточку.
Сила роста семян
Силу роста семян рекомендуется определять дополнительно к всхожести, чтобы иметь более полное представление об их способности давать всходы в поле. Кроме того, силу роста устанавливают для сравнительной характеристики партий семян и в научных целях. Сила роста характеризует способность проростков пробиваться на поверхность песка. В этих условиях лучше выявляются больные, травмированные, ослабленные проростки.
Для ее определения у семян зерновых культур из чистых семян навесок отсчитывают две пробы по 100 шт. В научных целях исследуют четыре пробы по 100 семян в каждой. Для каждой пробы семян используют стеклянные, фарфоровые, пластмассовые или металлические сосуды, в которых семена могут размещаться на расстоянии 1-1,5 см друг от друга. Высота ложа составляет 8 см, глубина заделки пшеницы, ржи, ячменя, овса - 5 см, проса, гречихи - 3 см, гороха - 6 см, кукурузы- 8 см. Поэтому высота сосуда должна быть от 11 до 16 см. Сосуды заполняют кварцевым песком, просеянным на сите с диаметром не более 2 мм, промытым и увлажненным до 60% от полной влагоемкости (15 мл на 100 г песка). Песок выравнивают, уплотняют, затем высевают семена, вдавливают их в песок и засыпают воздушно-сухим песком на глубину, указанную выше. В каждый сосуд помещают этикетку с номером пробы, повторности и даты посева.
Семена проращивают на свету при комнатной температуре (примерно 20°С). Срок проращивания изменяется в зависимости от температуры. У большинства культур проращивание после выхода ростков на поверхность песка при 20°С продолжается 4-5 суток. У зерновых культур оно должно быть закончено до полегания (наклона) ростков. После окончания срока проращивания ростки срезают у поверхности песка и подсчитывают. Если сравнивают разные партии или варианты, то срезанные ростки взвешивают с точностью до 0,2 г. Затем ссыпают сухой песок, лежащий над семенами, и учитывают нормально развитые проростки, больные, уродливые, а также непроросшие - набухшие и загнившие. Полученные данные заносят в таблицу 24.
Таблица 24.
Срок проращивания при определении силы роста
Таблица 25.
Определение силы роста.
Силу роста определяют как среднеарифметическое результатов двух пробе точностью до десятых долей процента с последующим округлением до целого числа. Массу 100 ростков учитывают до десятых долей грамма. Достоверность анализа определяют по максимально допустимым расхождениям. При расхождении результатов двух проб на величину, превышающую максимально допустимую, определение силы роста семян повторяют.
Метод морфофизиологической оценки проростков основан на оценке развития проростков по длине и количеству корешков и длине ростков при проращивании семян в рулонах из фильтровальной бумаги. При этом проростки делят на сильные и слабые. Силу роста выражают процентом сильных проростков. Данный метод распространяется на зерновые (кроме проса и риса) и горох.
Из чистых семян отсчитывают четыре пробы по100 семян (для кукурузы, гороха - четыре пробы по 50 шт.). Семена проращивают между полосами увлажненной фильтровальной бумаги (20х100 см), два слоя снизу и один сверху, свернутыми в рулон. В каждый рулон помещают одну пробу. На первой полосе пишут номер пробы, номер повторности и дату учета силы роста. На второй полосе от верхнего края проводят линию на расстоянии 5 см. Сложенные две полосы увлажняют, опуская в воду, а затем, дав стечь избытку воды, кладут на стол так, чтобы полоса с надписью была внизу. Семена зерновых раскладывают равномерно вдоль линии зародышем вниз, а семена гороха, гречихи - произвольно. Затем третью полосу увлажняют и накрывают семена. Чтобы улучшить воздухообмен при прорастании семян, на третью полосу, в зоне расположения семян, накладывают коррексовую ленту или полосы неплотно свертывают в рулон. Рулоны помещают в вертикальном положении в сосуды, на дно которых наливают небольшое количество воды пли кладут 2-3 слоя влажной фильтровальной бумаги. Проращивание всех культур ведут при температуре 20 0 С в темноте в – течение пяти дней.
После окончания срока проращивания всех культур рулоны разворачивают, снимают верхнюю полосу фильтровальной бумаги и оценивают проростки. Прежде устанавливают количество нормально развитых приростков, у которых имеется не менее двух корешков. У культур, прорастающих одним корешком, при отсутствии главного должны быть хорошо развиты придаточные корешки. Ростки с неповрежденным колеоптилем, а листочки в колеоптиле занимать не менее половины его длины. Затем из нормально развитых выделяют сильные проростки по установленным параметрам (табл. 26).
Таблица 26.
Параметры оценки качества проростков
Результаты подсчета сильных и слабых проростков, а также ненормально проросших и непроросших в каждой повторности записывают по форме:
Силу роста семян подсчитывают как среднеарифметическое сильных проростков по четырем пробам и выражают в процентах целым числом.
Порядок работы при определении силы роста в песке:
· увлажнить песок и заполнить сосуд высотой не менее 8 см, выровнять, уплотнить;
· высеять семена, вдавить в песок, засыпать сухим песком;
Порядок работы при определении силы роста в рулонах:
· отсчитать четыре пробы из чистых семян навески; подготовить две полосы фильтровальной бумаги (20 х 100 см), увлажнить, разложить семена, прикрыть третьей полосой увлажненной фильтровальной бумаги, свернуть рулон, поставить в сосуде в термостат;
Контрольные вопросы:
1. Семеноведение как наука.
2. Развитие семеноведения в России.
3. Роль высококачественного семенного материала в повышении урожайности сельскохозяйственных культур.
4. Развитие и состояние семенного контроля в России.
5. Посевные качества семян и методы их определения.
6. Подготовка семян к посеву и посев.
7. Типы травм семян и их классификация.
8. Методы определения травмирования семян.
9. Методы выведения семян из состояния покоя.
10. Показатели, характеризующие посевные качества семян. ГОСТ на качество семян.
11. Правила отбора и приема среднего образца семян для исследования.
12. Полевая всхожесть и ее значение.
13. Понятие жизнеспособности семян, методы ее определения, значение жизнеспособности.
14. Энергия прорастания семян и сила роста семян, понятие и методы их определения.
Тесты:
А. Количество средних проб, получаемых из объединенной пробы, для определения качества семенного материала:
Б. Посевные качества семян, изучаемые для расчета нормы высева:
1. масса 1000 семян;
2. форма зерновки;
3. число зародышевых корешков при прорастании семян.
В. У основных культур всхожесть определяется в течение:
3. недели.
Г. Семеноводство изучает:
1. морфологические и анатомические особенности семян и физиологические процессы, протекающие в них.
2. систему мероприятий, обеспечивающих размножение сортовых семян;
3. особенности уборки возделываемых культур;
Д. Сортосмена это:
1. замена семян, сортовые качества которых ухудшились при возделывании в производстве, лучшими семенами того же сорта;
2. замена старых сортов новыми районированными сортами, более урожайными и ценными по технологическим качествам продукции;
3. удаление из посевов основного сорта примесей других сортов и разновидностей той же культуры.
Е. Сортообновление это:
1. замена семян сортовые качества которых ухудшились лучшими семенами того же сорта;
2. замена старых возделываемых в производстве сортов новыми районированными сортами, более урожайными;
3. удаление из посева основного сорта примесей других сортов и разновидностей той же культуры.
Ж. С увеличением количества всхожих и чистых семян норма высева:
1. увеличивается;
2. уменьшается;
3. остается без изменений.
З. При увеличении массы 1000 семян норма высева:
1. увеличивается;
2. уменьшается;
3. остается без изменений.
И. Общепринятая весовая единица измерения нормы высева:
К. Определение показателя m 1000 семян необходимо для:
1. определения оптимального режима хранения;
2. подбора оптимального срока и способа уборки;
3. расчета нормы высева.
Цель работы: Ознакомиться с понятием энергии прорастания и лабораторной всхожести семян и методикой их определения.
Лабораторная всхожесть - процент нормально проросших семян в пробе, взятой для анализа. Всхожесть - один из наиболее важных показателей семенного материала, имеющий большое производственное значение. По этому показателю определяют пригодность семян к посеву, нормы высева. Семена с высокой всхожестью при правильной технологии выращивания дают быстрые, дружные и здоровые всходы. Семена, всхожесть которых не удовлетворяет требованиям стандарта, к посеву не допускаются.
Энергия прорастания - это показатель дружности прорастания. Семена, имеющие высокую энергию прорастания, обычно более устойчивы к неблагоприятным условиям; проростки таких семян быстрее растут, развиваются и меньше заражаются болезнями. Энергия прорастания пока Государственными, стандартами не нормируется, но периодически в печати поднимается вопрос о целесообразности стандартизации этого показателя. Между лабораторной всхожестью и энергией прорастания существует прямая связь. Многочисленные исследования кафедры растениеводства Акмолинского СХИ (А.А. Цепенко, К.К. Аринов, Н.А. Шестакова и др.) и других научных учреждений доказывают, что высокая лабораторная всхожесть семян яровой пшеницы коррелирует с повышенной энергией прорастания.
Лабораторная всхожесть и энергия прорастания определяются лабораторными методами, при которых проращивание семян осуществляется в оптимальных условиях согласно ГОСТу 12038-84 (табл. 4), что позволяет определить эти показатели у основных полевых культур за короткий срок.
Для определения всхожести используются семена исследуемой культуры, выделенные при установлении чистоты семян. Отсчитывают вручную без выбора или при помощи счетчика-раскладчика 4 пробы по 100 штук, для крупно-семянных культур (кукуруза, кормовые бобы и др.) по 50 штук.
Для проращивания семян в качестве ложа используют песок или фильтровальную бумагу. Песок предварительно промывают, прокаливают и просеивают через сито с отверстиями диаметром 1 мм. Фильтровальная бумага также должна быть чистой, не окрашенной ядовитыми веществами. Ее используют в виде кружков (в чашках Петри), конвертов (на стекле), в форме полос для проращивания в ваннах при постоянной подаче воды и в рулонах.
Перед проращиванием семян песок и фильтровальную бумагу увлажняют не допуская избытка воды. Лишней воде надо дать стечь с бумаги. Песок увлажняют до 60% для большинства полевых культур, а для бобовых культур – до 80% его полной влагоемкости. Чтобы установить, какое количество воды необходимо взять для соответствующего увлажнения песка, предварительно определяют полную его влагоемкость. Для этой цели пользуются металлическим цилиндром с сетчатым дном высотой 30 см и диаметром 8 см в соответствии со стандартом.
После полного увлажнения песка цилиндр вынимают из сосуда с водой, дают стечь лишней воде, фильтровальной бумагой удаляют воду снизу и с боков и взвешивают вместе с увлажненным песком. Разность между вторым взвешиванием цилиндра с увлажненным песком и первым взвешиванием с сухим песком будет равна массе воды, необходимой для полного увлажнения взятого песка.
Влажный песок для проращивания семян помещают в растильню (фаянсовую, пластмассовую), наполненную до 2/3 высоты, разравнивают и затем рядами, на расстоянии не менее 0,5-1,5 мм друг от друга, раскладывают на него селена одной пробы. Разложив семена, их вдавливают плоским предметом вровень с поверхностью песка.
Таблица 4. Условия проращивания семян
| Культура | Условия проращивания | Срок определения, сут. |
|||
| ложе | темпера-тура,° | освещенность | энергии прорастания | всхожести | |
| Пшеница мягкая | НП, МБ, Р, МБ* | 20 | Т | 3 | 7 |
| Пшеница твердая | НП, МБ, П, МБ* | 20 | Т | 4 | 8 |
| Рожь посевная | НП, МБ, П, МБ* | 20 | Т | 3 | 7 |
| Ячмень | ВП, НП,Р, МБ | 20 | Т | 3 | 7 |
| Овес | ВП, НП,Р, МБ | 20 | Т | 4 | 7 |
| Гречиха | Р, МБ | 25, 20-30 | Т | 4 | 7 |
| Рис | МБ, НП | 20-30 | Т | 4 | 7 |
| Просо | Р, МБ | 20-30 | Т | 4 | 7 |
| Кукуруза | НП,Р | 25, 20-30 | Т | 4 | 7 |
| Сорго | НП,Р,МБ | 25, 20-30 | Т | 4 | 8 |
| Горох | НП,ВП | 20 | Т | 4 | 8 |
| Нут | НП, ВП | 20 | Т | 3 | 7 |
| Чина посевная | НП,ВП | 20 | Т | 3 | 7 |
| Вика яровая и озимая | НП | 20 | Т | 3 | 7 |
| Соя | НП,Р | 25, 20-30 | Т | 3 | 7 |
| Бобы кормовые | НП | 20 | Т | 4 | 10 |
| Свекла сахарная, кормовая | НП,Г | 20-30 | Т | 5 | 10 |
| Брюква, турнепс | НП | 20-30 | Т | 3 | 7 |
| Картофель | НБ | 20 | Т,С | 5 | 14 |
| Морковь | НБ | 20-30 | Т,С | 5 | 10 |
| Подсолнечник | Р,НП | 25, 20-30 | Т | 3 | 5 |
| Горчица | НБ | 25, 20-30 | Т | 3 | 6 |
| Лен | НБ | 20 | Т | 3 | 7 |
| Донник белый и желтый | НБ | 20 | Т | 3 | 10 |
| Люцерна посевная | НБ, МБ | 20 | Т | 4 | 7 |
| Кострец безостый | НБ | 20-30 | С,Т | 4 | 10 |
| Эспарцет | НП, НБ | 20-30 | Т | 5 | 10 |
| Волоснец сибирский | НБ | 20-30 | С,Т | 7 | 14 |
| Житняк | НБ | 20-30 | С,Т | 4 | 10 |
| Могар | НБ | 20-30 | Т | 3 | 8 |
| Суданская трава | НП, НБ | 20-30 | Т | 3 | 8 |
| Чумиза | НП, НБ | 20-30 | Т | 3 | 7 |
| Рапс | НБ | 20, 20-30 | Т | 3 | 7 |
Условные обозначения: НБ - на фильтровальной бумаге; МБ - между слоями фильтровальной бумаги; МБ* - между слоями фильтровальной бумаги с постоянной подачей воды; Р - рулоны го фильтровальной бумаги; Г - гофрированная фильтровальная бумага; НП - на песке; ВП - б песке; С - свет; Т - темнота.
Для проращивания семян на фильтровальной бумаге их таким же образом раскладывают на смоченную фильтровальную бумагу, положенную на дно растильни.
Растильни сверху должны быть прикрыты стеклянными пластинками. Но если растильни стандартного размера (пластмассовые) и одна может стать на борта другой, то их так и расставляют, прикрывая стеклянной пластинкой только самую верхнюю. После раскладки семян каждой пробы на подстилку (ложе) кладут этикетку с указанием номеров пробы (сотни), даты подсчета энергии прорастания и всхожести. При проращивании семян необходимо следить за температурой термостата, а также обеспечивать приток к семенам свежего воздуха, периодически приоткрывая дверцы термостата.
Учет проросших семян при определении всхожести проводят в сроки, установленные техническими условиями для каждой культуры. Проросшие семена учитывают в два срока: при первом определяют энергию прорастания, при втором - всхожесть. При этом день закладки на всхожесть и день подсчета энергии прорастания или всхожести считают за одни сутки.
При подсчете всхожести семян отдельно учитывают нормально проросшие, набухшие, твердые, загнившие и ненормально проросшие семена. Однако надо запомнить, что для большинства полевых культур процент всхожести определяется только по нормально проросшим семенам.
К нормально проросшим относят семена, проростки которых имеют здоровые и неповрежденные корешки и росток; у культур, семена которых прорастают несколькими зародышевыми корешками (у хлебов 1 группы), к числу нормально проросших относят семена, имеющие не менее двух нормально развитых корешков размером более длины семени и росток размером не менее половины его длины; у культур, семена которых прорастают одним корешком (хлеба 2 группы, зернобобовые и др.), к числу нормально проросших относят семена, имеющие развитый главный зародышевый корешок размером более длины семени и сформировавшийся росток.
Набухшие, твердые семена относятся к непроросшим. У ряда бобовых культур (люцерна, донник, люпин и др.) ко времени подсчета всхожести семена остаются ненабухшими. Такие семена называются твердыми, и их подсчитывают отдельно.
Загнившие, ненормально проросшие семена, у которых проростки с уродливыми ростками или корешками или с ростками, но без корешков, относятся к невсхожим.
Результаты подсчета при определении всхожести и энергии прорастания семян заносятся в рабочий бланк (табл. 3 приложения).
Для определения всхожести свежеубранных семян (особенно у культур с длительным послеуборочным дозреванием) их проращивают при пониженных температурах или после предварительного прогревания согласно техническим условиям, предусмотренным ГОСТом 12038-84.
Среднеарифметический процент всхожести и допустимые отклонения четырех проб с учетом допускаемых отклонений по стандарту (табл. 5).
Таблица 5. Среднеарифметический процент всхожести и допустимые отклонения
Если при одной пробе оказалось отклонение больше допустимого, то процент энергии прорастания и всхожести устанавливают по трем пробам. Если же отклонения больше допустимых обнаружены у двух проб, то энергия прорастания и всхожесть устанавливаются по данным повторного проращивания.
Материалы и оборудование:
1. Семена различных полевых культур.
2. Растильни и чашки Петри для проращивания семян.
3. Фильтровальная бумага и кварцевый песок для проращивания семян.
4. Счетчик – раскладчик.
5. Термостат.
6. Разборные доски, шпатели, лупы, пинцеты, розетки, совочки.
7. Учебники, таблицы, рисунки.
Ход работы. Порядок проведения работы по определению лабораторной всхожести и энергии прорастания семян следующий:
Определить вид ложа и подготовить его к закладке семян на всхожесть;
Подготовить термостат, растильни, воду комнатной температуры и др.;
Разложить семена в растильни на ложе по пробам и вложить этикетку с указанием номеров и сотни, а также даты подсчета энергии прорастания и всхожести;
Поместить растильни в термостат;
Вести ежедневный контроль за температурой и обеспечивать прито; свежего воздуха в термостат;
Таблица 6. Определение энергии прорастания и всхожести семян
Начато___________________ Закончено____________________
Термостат № ______________ Температура__________________
На свету__________________
В темноте_________________ Ложе ________________________
| Проросло за дней | Средний процент |
|||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |||
| Итого | ||||||
| Всего с твердыми | ||||||
| Осталось штук | ||||||
| в т.ч. разбухших | ||||||
| Твердых | ||||||
| Загнивших | ||||||
| при подсчете энергии прорастания | ||||||
| при подсчете всхожести проросших ненормально | ||||||
| Всeго | ||||||
| Энергия прорастания, % | ||||||
| Всхожесть, % | ||||||
| Всхожесть с прибавлением допустимого процента твердых семян, % | ||||||
«______» _____________20____ г.
Лаборант
Контрольные вопросы
1. Где использует показатели: лабораторная всхожесть, энергия прорастания, энергия прорастания?
2. Значение лабораторной всхожести, энергия прорастания, энергия прорастания для семени.
3. Порядок работы при прорашивании семян.
4. Посевная годность семян, некондиционная семена.
Энергия прорастания семян, способность семян быстро и дружно прорастать; один из показателей посевных качеств семян. Э. п. с. определяют методом проращивания одновременно с определением всхожести семян и выражают в % нормально проросших семян от общего кол-ва семян, взятых для анализа, но за более короткий срок, чем для определения всхожести. Семена с высокой энергией прорастания дают дружные, полноценные всходы; они дольше сохраняют свои качества при хранении, поэтому в резервный семенной фонд рекомендуется закладывать семена с высокими показателями Э. п. с., близкими к показателям всхожести.
Всхожесть семян -- это количество появившихся всходов, выраженное в процентах к количеству высеянных семян.
Различают два вида всхожести:
- · Лабораторная всхожесть - определяется в лабораторных условиях и указывается в паспорте семян.
- · Полевая всхожесть - определяется по количеству всходов непосредственно на поле, практически во всех случаях она бывает ниже лабораторной.
В качестве ложа для проращивания семян используют увлажненную кварцевый песок или фильтровальную бумагу, в виде кружочков помещают в чашки Петри. Фильтровальную бумагу как субстрат для ложа используется по двум вариантам: «на бумаге» (нФ) и « в бумаге» (вФ). Для увлажнения бумаги погружают в воду и держат до полной влагопроницаемости, затем вынимают и дают стечь избытку воды.
Песок перед использованием просеивают (через сито с отверстиями 1 мм), промывают и прокалывают для обеззараживания. Его увлажняют до 60% (наименьшая влагоемкость), для крупносемянных бобовых культур - до 80%. Влажный песок раскладывают в ростильни, заполняя две трети их высоты.
Семена высевают с помощью счетчиков-розкладачив или вручную. По последнему варианту в песке маркером делают углубление, куда вкладывают семена. Затем для нормального набуханию его вдавливают в песок горизонтальной к поверхности. Используют два варианта: «на песке» (НП) - семена втискивают в поверхность песка на толщину семени (диаметр), «в песке» (ВП) - изложенное в ложе семян покрывают слоем песка толщиной 1-2 см без прижимании покровного слоя, оставляя его рыхлым.
В каждую ростильню помещают обычно две пробы (повторности) семян, разделяя их перегородкой, либо одну пробу крупносемянных культур. В ростильни кладут этикетки с номером образца, а также делают подсчет всхожести и энергии прорастания. Ростильни и чашки Петри с семенами помещают в термостаты (по возможности), где создают нужную температуру и аэрацию. Для поддержания в термостате влажной среды (на уровне 90-95% относительной влажности) на дно термостата ставят поддон с водой.
Когда семена проращивают на песке при температуре 20°С, начального количества влаги бывает достаточно на весь период проращивания. При более высокой температуре песок приходится дополнительно увлажнять. Периодическое увлажнение ложа применяют во время проращивания семян на фильтровальной бумаге.
Во время анализа свежесобранных семян с незаконченным периодом физиологического созревания принимают меры по преодолению состояния покоя, а именно: предварительное охлаждение, прогревание, промывание, обработка ложа химическими веществами и т.д. По предварительного охлаждения (По) высеянные на влажный субстрат семена выдерживают при температуре 5...10°С в течение времени, предусмотренного для первого обликовування проростков (энергии прорастания), после чего создают температурные условия, предусмотренные для этой культуры. Период предварительного охлаждения не входит в срок определения схожести: первое анализ проводят через двое суток после окончания предварительного охлаждения. Предварительное прогревание (Пн) семян проводят в течение семи суток при температуре 30 ... 35. Свежесобранные семена кукурузы влажностью 30% и менее перед проращиванием подсушивают в шкафу при температуре 36 + - 2 в открытых ростильнях течение 24 ч, а с влажностью более 30% - в течение 48 часов.
Приобретенные на стороне семена, как правило, сопровождаются сертификатом качества. Обычно на пакетике указаны не только количество и сроки годности семян, но и их всхожесть. Естественно, что семена, выращенные самостоятельно, тоже должны быть качественными. Основные показатели их качества - всхожесть, энергия прорастания, чистота. Семена должны быть очищены от сора, различных сорных примесей, а также примеси семян других культур, битых и уродливых, щуплых и очень мелких. Так, семена томатов с темными пятнышками выбраковывают, так как выросшие из них растения могут заболеть. Вспомним, какое количество мусора находится в семенах укропа, собранного на осенней грядке.
Главный показатель качества семян - всхожесть. Она зависит от зрелости, возраста, влажности, условий хранения и многих других факторов. Возьмем тот же укроп. Бывает, что на одном и том же растении имеются зонтики не только с полностью созревшими семенами, которые легко осыпаются, но и с недозревшими зеленоватыми семенами. Они-то и снизят среднюю всхожесть собранных семян.
Повышенная влажность семян, особенно собранных в сырую погоду или хорошо не просохших после дождя, может привести к снижению их всхожести, поражению клещом. А если семена хорошо не просушенные, то они могут при хранении даже заплесневеть и потерять всхожесть уже не частично, а полностью. Нормальная влажность для хранения семян -12-15%.
Немаловажное значение имеет и возраст семян. О сроках годности семян различных овощных культур мы информировали в таблице, помещенной в статье
. Следует учитывать, что лучше сеять свежими семенами, за исключением огурцов, тыквы, кабачков и патиссонов (их семена лучше использовать со второго года хранения), т. к. с течением времени всхожесть их снижается. Семена с высокой энергией прорастания дают более ранние и дружные всходы.
Энергию прорастания и всхожесть семян определяют одновременно и выражают в процентах. Для их определения берут 100 семян (если их мало, можно и 10). Проращивают семена в стеклянной, эмалированной или деревянной посуде, на дно которой кладут пропаренные кипятком опилки и накрывают их газетой, промокательной или фильтровальной бумагой. На бумаге раскладывают семена в один слой и укрывают любой материей. Сверху засыпают влажными опилками слоем в 2-3 см. Наиболее оптимальная температура для проращивания семян - 20-25°С. У каждой овощной культуры разные сроки проращивания (см. таблицу).
Предположим, что на проращивание заложили 100 помидорных семян. Семена ежедневно просматривают, проросшие подсчитывают, записывают в тетрадь их количество, затем выбрасывают. Если на шестые сутки проросло 60 семян из 100 заложенных, это значит, что энергия их прорастания составляет 60%. Допустим, что на двенадцатые сутки общее количество проросших семян составило 92 штуки. Это значит, что всхожесть данной партии семян помидоров составляет 92%.Зная всхожесть семян, можно точнее установить норму их высева и обеспечить оптимальную густоту посевов. При загущенных посевах растения испытывают недостаток света, влаги, питания, угнетают друг друга, вытягиваются. Урожай резко снижается или вообще пропадает, если не провести прореживание растений. Но при этом теряется посевной материал, драгоценное рабочее время, нарушается корневая система оставшихся после прореживания растений. При недосеве, наоборот, получаются изреженные всходы. Естественно, урожай снижается. Кроме того, в "ниши", не занятые культурными растениями, сразу внедряются сорняки, которые необходимо выпалывать. Семена огурцов, помидоров, кабачков, перцев и других овощных культур вызревают одновременно, поэтому обладают более высокой всхожестью - 80-95%. У моркови, петрушки, сельдерея, пастернака всхожесть семян колеблется от 45 до 80%, у лука - 50-80%, у капусты и редиса - 60-90%. Со всхожестью ниже 45% допускают для посева семена лишь при их большом недостатке.
В. Васильев