03 января 2016г.
Всхожесть – важнейший показатель посевных качеств семян. Она нормируется стандартом Российской Федерации (ГОСТ Р 52325-2005). Всхожесть зависит от взаимодействия агротехнических, метеорологических и почвенных условий в которых семена выращивались и условий вегетации, где они высеваются [5]. Повышение всхожести семян – первая и очень важная задача семеноведения. Наряду с агротехническими, погодными условиями необходимо обращать внимание на экологические условия, в которых формируются семена на растении. Это, прежде всего, продолжительность светового периода.
Фотопериодическая реакция культурных растений во многих случаях соответствует географическому району происхождения сорта. Каждый сорт имеет свои морфологические и физиологические отличия, индивидуальные особенности которого обусловлены его генотипом, фотопериодической реакцией сообразно зоне происхождения.
Сорта ячменя местной селекции занимают в Красноярском крае менее 10,0% (2012 г.) посевных площадей. Сорта, возделываемые в крае из разных географических зон, создавались селекционерами в других экологических условиях с фотопериодической реакцией согласно их климатическим особенностям.
В литературе представлено много исследований на зерновых культурах по влиянию продолжительности световой части суток на межфазный период всходы – колошение и колошение – восковая спелость, но мало изучено воздействие продолжительности светового периода на лабораторную всхожесть семян [1, 2, 3]. В Красноярском крае такие исследования не велись, поэтому изучение данного вопроса является актуальным для выявления оптимального светового периода с целью повышения процента лабораторной всхожести семян, а значит полевой всхожести семян и урожайности. Результаты опытов могут быть использованы для совершенствования технологии посева семян.
Научную работу проводили в лаборатории генетики и селекции зерновых культур Красноярского ГАУ в 2010-2012 гг. В качестве исходного материала изучали 12 сортов ярового ячменя разного географического происхождения: 1 – Ача (Новосибирск. обл.), 2 – Рассвет (Красн. кр.), 3 – Акцент (Чехия), 4 – Пасадена (Германия), 5 – Кедр (Красн. кр.), 6 – Сигнал (Алтайский НИИЗиС и СибНИИРС), 7 – Вятский (Киров. обл.), 8 – Сокол (Ростов. обл.), 9 – Юнга (Латвия), 10 – Бархатный (Тюмен. обл.), 11 – Каган 16 (Индия), 12 – Ментор (Дания). Исследовали 4 режима освещения при определении лабораторной всхожести семян: короткий (8 час 30 мин - 8час 50мин), непрерывный (24 часа), длинный период (17 часов), отсутствие освещения (в термостате) - контроль. Брали для определения всхожести по 100 семян каждого сорта в 4-х кратной повторности для всех 4 - х вариантов опыта. Семена закладывали в рулонах фильтровальной бумаги при t 18-200C (ГОСТ 12038) [6]. Заданный световой период создавали в климатических камерах типа ВКШ-73. Всхожесть подсчитывали через 7 суток.
Определение всхожести при разных световых периодах обнаружило различия в ее показателях у изучаемых сортов ячменя (Рисунок 1). При стандартном способе определения лабораторной всхожести (термостат) амплитуда изменчивости между изучаемыми сортами составила 21,9 %. Низкая лабораторная всхожесть семян некоторых сортов (Каган, Пасадена, Акцент, Вятский) связана с их происхождением, требующих оптимальных условий при созревании зерна. Низкие среднесуточные температуры воздуха (11-13 0С), избыточное количество осадков во время созревания зерна вызывают ухудшение посевных качеств семян у более позднеспелых сортов. Достоверно выше показатели всхожести при данном режиме освещения были только у сорта Юнга, Бархатный, Сокол. Значительно ниже всхожесть стандартным методом была у сорта Акцент (Чехия).
1 – Ача, 2 – Рассвет, 3 – Акцент, 4 – Пасадена, 5 – Кедр, 6 - Сигнал, 7 – Вятский, 8 – Сокол, 9 – Юнга, 10 – Бархатный, 11 – Каган, 12 – Ментор.
Рис.1. Лабораторная всхожесть семян при разных периодах освещения (2010-2012 гг.), НСР05=2,2%
При определении лабораторной всхожести с использованием короткого светового периода (8 час 30 мин - 8час 50мин) мы получили выше показатели, чем при стандартном методе у сорта Ача, Рассвет, Вятский, Акцент, Каган.
Самая низкая лабораторная всхожесть семян была у большинства сортов при 17 и 24 часовом световом периоде (Ача, Рассвет, Сигнал, Сокол, Юнга, Бархатный, Каган). Эта закономерность подтверждается литературными данными [4]. Исследователи указывают, что с увеличением содержания воды в семенах длительность освещения, необходимая для стимуляции их прорастания, сокращается. Такая же зависимость наблюдается при увеличении интенсивности освещения. Хотя семена начинают реагировать на свет очень низкой интенсивности, при достаточно высокой интенсивности его бывает достаточно в течение нескольких минут.
Достоверно выше показатели всхожести при 24 часовом световом периоде имел один только сорт Пасадена (Германия). 24 – часовой фотопериод оказал стимулирующее воздействие на фоточувствительную систему пигмента фитохрома.
Вычисление среднего показателя лабораторной всхожести по вариантам опыта у изучаемых сортов выявило, что он был достоверно выше при коротком световом периоде, по сравнению со стандартным методом (термостат) (Рисунок 2).
Рис.2. Средняя лабораторная всхожесть по изучаемым световым периодам, 2010-2012 гг. (НСР05=1,23%)
Остальные варианты имели лабораторную всхожесть значительно ниже, чем при коротком периоде освещения. Более низкая лабораторная всхожесть семян была на варианте 24-часового светового периода.
Дисперсионный анализ показал существенное влияние на изменчивость всхожести взаимодействия двух основных факторов «сорт х продолжительность светового периода» (11,2%), «годы х продолжительность светового периода» (14,3%) и трех изучаемых факторов «сорт х продолжительность светового периода х годы» (34,9%). Значительный процент влияния из отдельных факторов падает на неучтенные факторы (11,8%).
Изучаемые сорта имели разные показатели лабораторной всхожести (Рисунок 3).
1 – Ача, 2 – Рассвет, 3 – Акцент, 4 – Пасадена, 5 – Кедр, 6 - Сигнал, 7 – Вятский, 8 – Сокол, 9 – Юнга, 10 – Бархатный, 11 – Каган, 12 – Ментор.
Рис.3. Средняя лабораторная всхожесть изучаемых сортов ячменя по режимам освещения (2010-2012 гг.), НСР05=2,2%
Более высокую всхожесть в течение трех лет в среднем по всем фотопериодам показали сорта: Кедр (Красноярский НИИСХ), Ача (Новосиб. обл.), Сокол (Ростов. обл.), низкую – Вятский, Сигнал, Пасадена.
Результаты исследований показали, что лабораторная всхожесть семян сортов ярового ячменя зависит от их географического происхождения, условий вегетации и светового периода, при котором происходит ее определение. Существенно выше лабораторная всхожесть получена при коротком световом периоде (8 час 30 мин - 8час 50мин), по сравнению с контролем (термостат).
Список литературы
1. Гончаров Н.П. Локализация генов, детерминирующих количественные признаки: дополнение к каталогу хромосомной локализации генов у отечественных сортов пшеницы/Н.П. Гончаров, В.М. Ефимов // Генетика. – 2003. – Т. 39. - № 11. - С. 1474-1483.
2. Евтушенко Е.В. Генетическое разнообразие реакций на интенсивность света у сортов мягкой пшеницы (Tr. aes. L) / Е. В. Евтушенко, В.М. Чекуров // Генетика. – 2000. – Т. 36. - №5. – С. 666-672.
3. Никитина В.И. Изменчивость хозяйственно-ценных признаков яровой мягкой пшеницы и ячменя в условиях лесостепной зоны Сибири и ее значение для селекции: автореф. дис. д-ра биол. наук / В.И. Никитина. – Санкт - Петербург, 2007. – 40с.
4. Овчаров, К.Е. Физиология формирования и прорастания семян / К.Е. Овчаров. М.: Издательство «Колос», 1976. - 256 с.
5. Разумов, В.И. Среда и развитие растений / В.И. Разумов. – Л.; М.: Сельхозиздат, 1961. – 368с.
6. Сортовые и посевные качества / Национальный стандарт Российской Федерации. – М.: Стандартинформ, 2005. – С. 3-7.
