Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ЗОНАЛЬНОЙ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО СЕМЕНОВОДСТВА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЦРНЗ РСФСР

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ЗОНАЛЬНОЙ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО СЕМЕНОВОДСТВА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЦРНЗ РСФСР"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имена К, А, ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи Вадим Николаевич ГУЙДА

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ЗОНАЛЬНОЙ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО СЕМЕНОВОДСТВА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЦРНЗ РСФСР

(06.01.05 — селекция и семеноводство полевых культур)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1979

Работа выполнена'на кафедра генетики, селекции и семеноводства полевых культур Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — заслуженный деятель науки РСФСР доктор сельскохозяйственных наук профессор Г. В. Гуляев.

.Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук профессор С. А. Чазов, кандидат сельскохозяйственных; наук старший научный сотрудник П. П. Демкнн.

■Ведущее учреждение — Белорусский научно-исследовательский институт земледелия.

Зашита диссертации состоится « 1980 г. в « » часов на заседании Специализированного -совета Д-120.35.04 при Московской сельскохозяйственной академии им, К. А. Тимирязева. Адрес: г. Москва, Тимирязевская -улица 49. Ученый Совет ТСХА (почтовый индекс 127550).

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « > . . 19?^ г.

Ученый секретарь Специализированного совета доктор биологических наук

эастнна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В отчетном докладе ЦК КПСС XXV съезду было отмечено, что по современному организованное семеноводство может повысить урожайность по меньшей мере на 20%, Практическая реализация этого стала возможной за счет перепода семеноводства на промышленную основу. При этом одним из направлений его развития является концентрация производства семян в наиболее благоприятных районах, с целью повышения посевных н урожайных качеств семян и экономической эффективности их производства. Исследования в этом направлении особенно актуальны для Центральных районов Нечерноземной зоны РСФСР, значительно различающихся по условиям производства семян.

Цели и задачи исследований. Целью наших исследований было изучение возможности зональной специализации производства семян озимой пшеницы в ЦРНЗ РСФСР и изучение возможности прогнозирования урожайных качеств семян различного экологического происхождения.

В этой связи поставлены задачи:

— изучить посевные и урожайные качества семян нз различных областей ЦРНЗ РСФСР;

— провести анализ погодных условий формирования семян в ЦРНЗ РСФСР;

— изучить посевной материал по дополнительным показателям качества семян (травмирование, микофлора, химический состав, прорастание семян в экстремальных условиях);

— определить зависимость между урожайными и посевными качествами семян н их связь с дополнительными показателями качества семян.

Научная новизна н практическая значимость работы. Впервые в условиях ЦРНЗ РСФСР проведено комплексное исследование посевных и урожайных качеств семян и погодных условий во время их формирования с целью выявления оптимальных зон семеноводства. Показано, что посевные и урожайные качества значительно зависят от пункта выращи-вання и года получения семян. Установлена-нестабильность

Езучегл С;;3л ;этсп Цосз. с?д. йжм иядоз.

проявления урожайных качеств в зависимости ог года получения семян н условий испытании. Использование отдельных методой оценки качества семян не всегда позволяет достоверно предсказывать урожайность. Для прогноза урожайных качеств семян необходимо создать систему оценки качества семян, учитывающую условия их испытания. Сортсемпрому СССР н Министерству сельского хозяйства РСФСР предложено учитывать зональный принцип размещения сиецсемхозов при организации промышленного семеноводства. Из 12 областей ЦРНЗ РСФСР Ярославская, Костромская, Калининская и Смоленская являются менее пригодными для получения семян с высокими посевными и урожайными качествами.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены на 2 конференциях молодых ученых ТСХЛ, на научной конференции п Мироновском НИИССП и IX научной.конференции экспериментальной базы ТСХЛ «Мнхайловское».

Публикация работы. По материалам диссертации опубликовано 2 стать», список которых приводится в конце автореферата.

Объем работы. Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 42 таблицы и 10 рисунков. Список использованной литературы включает 222 наименования, в том числе 70 иностранных.

Материал, методика и условия проведения опытов

Семена элиты пли суперэлиты озимой пшеницы Мироновская 808 (переходящего фонда) получали из 12 опытных" учреждений Центральных районов Нечерноземной зоны РСФСР (Брянская, Владимирская, Ивановская, Калининская, Калужская, Костромская, Орловская, Рязанская, Смоленская, Тульская опытные станции, Ярославский НИИЖиК и НИИСХ ЦРНЗ). Выравнивание семян перед посевом - по отдельным признакам не проводили. При этом исходили из следующего: имеющиеся различия, например, по всхожести, крупностн, травмированию являются следствием влияния экологических факторов, ставящих п неодинаковые условия производства семян данные опытные учреждения. Действие их может быть определено как условиями во время формирования семян, так и в течение их последующей доработки.

Испытание семян п 1976 году проводили в Москве на Се-лекционно-гепетической станцнн ТСХЛ (СГС), а в 1977— 1979 годах в трех точках одновременно—Володарский ГСУ Орловской области, Москва (СГС) и Кашнпскии ГСУ Калининской области. В последние два года в испытание были включены еще 4 варианта свежеубранных семян. Это семена из Орла, Москвы и Кашина, полученные .после испытании

о

посевного Материала из НИИСХ ЦРНЗ и семена из Воронежского СХИ, Полевой опыт проводили на делянках площадью 25 м2. Норма посева 5 млн. всхожих семян на 1 га. Повтор-ность 4-кратпан при рендомизированном размещении делянок. Посевные качества определяли согласно существующим методикам ГОСТа, а полевую всхожесть в специальном полевом испытании (Москва). Анализ на белок, аминокислоты/ фосфор (Р), калий (КгО) и кальций (Са) проводили с помощью специальных приборов. Эпидермальную мнкофлору учитывали методом поверхностного смыва, а субэпидермаль-ную — путем посева предварительно продезинфицированных' семян на среде Чапека. Травмирование определяли путем просмотра семян под микроскопом (по 100 семян, повторность 2-кратпая). Реакцию на прорастание семян при отсутствии поступления фосфора извне проводили на растворе Кнопа с исключением из него этого элемента (анализ ростков на 21 день после начала проращивания). Учет метеорологических факторов по фазам развития в период выращивания семян проводили по результатам наблюдений 12 агрометеостан-цнй. Полученные результаты обрабатывали методами дисперсионного и корреляционного анализов с помощью ЭВМ НАИРЦ и МИНСК 22.

Условия испытания не во все годы благоприятствовали получению высокого урожая. В 1976 году обильные осадки вызвали сильное полегание, отмеченное уже в фазу цветения, что привело к снижению среднего урожая в опыте. 1979 год, наоборот, отличался недостатком атмосферных осадков, что также вызвало снижение урожайности, особенно в Орле. Отдельно необходимо выделить условия 1977/78 года. В этом вегетационном году снег выпал на незамерзшую почву, из-за чего посевы пострадали от выпревания. В Кашине опыт погиб полностью, а в Москве в среднем сохранилось только 25% растений от числа взошедших. В Орле условия перезимовки не отразились на числе перезимовавших растений.

Посевные качества

Посевной материал значительно различался по показателям качества семян. При этом размах изменчивости имеет различную величину в зависимости от года получения семян и' способа оценки их качества (табл. 1).

Так размах изменчивости по лабораторной всхожести в 1974 н 1976 годах был больше, чем в 1975 и 1977, а размах изменчивости по энергии прорастания и силе роста был выше! чем по лабораторной всхожести. Обращают на себя внимание минимальные значения лабораторной всхожести. Семена во многих случаях не отвечали требованиям элиты по данному

Таблица t

Размах изменчивости посевных качеств семян

: . Показатели ,Мшшмум — максимум

1974 г. 19ГГ> г. 1970 г. 1977 г.

Лабораторная всхожесть Энергия прорастания Масса 1030 семян Сила роста, % Сила роста, масса 100 ростков 76-97 Г>7—ÜG 33,7—Ü0,8 59,5-91,5 6.S9—9,86 95-99 44—98 42,6—52,4 54,0-93,0 7,58—9,68 67—96 54-95 34,8—59,4 30,0-93,0 3,61—8,51 S5-99 78-99 35,9-54,4 59,5—95,0 3,34-5,52

показателю, а некоторые варианты были некондиционными. Особенно это характерно для семян урожая 1974 п 1976 голов. Некондиционные по всхожести семена были получены в основном из северных и западных областей исследуемой зоны. Это семена владимирской, ивановской, ярославской и нем-чнновской репродукций 1974 года и семена калужской, костромской, ярославской, калининской л смоленской репродукций 1976 года. В 1977 году всхожесть ниже 90% была только у семян смоленской репродукции. Подсчет коэффициентов вариации показал, что минимальная изменчивость характера для лабораторной всхожести, массы 1000 семян и полевой всхожести от числа всхожих семян, а максимальная для силы роста. Наибольшие различия в посевных качествах были у семян урожая 1976 и 1974 годов. Это связано с менее благоприятными условиями погоды этих лет. Так, среднесуточная температура в период восковая спелость — уборка (в среднем для всех пунктов) в 1976 и 1974 годах составила 14,1 и 15,8 градусов, в то время как в 1975 и 1977 годах она равнялась 17,6 и 20,1. Более низкая вариация по лабораторной всхожсстн и массе 1000 семян обусловлена тем, что процесс послеуборочной доработки посевного материала контролируется по этим признакам.

Максимальные значения лабораторной всхожести во все годы исследований были у семян тульской к орловской репродукций, а минимальные значения у семян пз Калуги и Владимира. По энергии прорастания лучшие значения имели семена из Орла, Тулы, Ьрянска, а худшие — из Калуги и Калинина, По силе роста выделились семена тульской н ивановской репродукций, а худшими были семена из Калинина и Ярославля. Полевая всхожесть была выше у семян рязанского и московского происхождения, а наиболее низкая у семян из Ярославля. Установлено, что преимущество по посевным качествам характерно для семян южного происхождения. При 4

Урожайны^ качества

Сила роста5 масса ростков

% дней с. температурой выше 15 градусов

I

Энергия прорастания

1975

1976

1977

' Полевая всхожесть

•1976 1977

Сила роста»' ' %

1975 1977 Дефицит влашюсти

1975 , 1976

Температура

Еас.1 Зависимость посевных и урожайных качеств семян от метеорологических факторов, проявившаяся в течение 2 или 3 лет.

этом, в благоприятные годы различия сглаживаются, а в неблагоприятные усугубляются.

Диализ данных семенных инспекций исследуемой зоны также показал преимущество южных областей. Они имели меньше некондиционных семян и больше семян 1 и 2 классов как для свежеубранных, так и переходящего фонда (по данным А. М. Фоканова, 1977).

Дисперсионный анализ сводных таблиц по посевным качествам показал, что лабораторная всхожесть и масса 1000 семян достоверно зависят от условий года выращивания, а сила роста — масса 100 ростков от пункта и зоны выращивания. Так, в среднем для всех вариантов, лабораторная всхожесть в неблагоприятные годы—1974 н 1976 составила 87,7 н 88,1%, а в 1975 н 1977 годах 96,8 и 95,0.

Урожайные качества

Установлено, что посевной материал из Центральных районов Нечерноземной зоны РСФСР значительно различается по урожайности. При этом степень различии зависит от условий испытания (табл. 2).

Так, в Орле семена по урожайным качествам практически не отличались, а в более северных пунктах испытания колебания по урожайности были существенными. Семена одного происхождения не только показывали различный размах изменчивости, но и по-разному реагировали на различные условия испытания. Так, семена московской, орловской и ивановской репродукций при испытании в Москве (1977) попали в класс высокоурожайных, а в Кашине в класс низкоурожайных. Для семян калужской, костромской и брянской репродукций наблюдалась обратная картина. Аналогичная закономерность сохранилась и в следующие годы. Корреляционный анализ данных по урожайности, полученных в разных условиях, показал, что только в 1978 году имелась тесная сопряженность в проявлении урожайных качеств (г = 0,64*). В остальных случаях достоверные зависимости отсутствовали. Вероятно,, в разных пунктах испытания различные признаки семян определяли их урожайность. Так, например, у се-сямн урожая 1977 года урожайность в Москве и Кашине имела тссную связь с различным видом зараженности (см. табл. 6).

Не наблюдалось также тесной сопряженности между урожайными качествами семян разных лет, даже по одним и тем же пунктам испытания. Наоборот, в отдельных случаях были отмечены достоверные отрицательные зависимости. Это связано с тем, что основная часть опытных учреждений Нечерноземной зоны (ЦРНЗ) слабо различается-по условиям получе-

Таблица 2

Урожайные качества семя»

Происхождение семян 1976 г. 1977 г. 1978 г. 1979 г.

М* О М К 1 О М 0 М К

17,9 36.3 56,3 51,5 51,9 30,8 13,7 38,2 39,5

Рязань.......... — — — — 55,0 29,4 19,3 33,5 36,6

Тула........... 22,1 35,8 55,7 58,5 47,5 39,8 15,4 42.0 45,0

Москва.......... 17,9 36,3 56,3 51,5 51,9 67,3 13,9 40,1 36,4

Владимир ........ 19,5 35,6 49,1 48,0 50,2 45,6 16.0 37,6 30,5

Калинин ......... — 38,8 62,0 53,7 44,9 40,8 13,5 49,0 33.4

Брянск.......... — 36,4 48,4 53,1 51,4 57,0 19,2 40,6 32,3

Смоленск........ — 36,1 62,7 52,1 — 55,5 12,9 31,6 35,3

Калуга.......... 16,5 37,1 54,0 58,1 56,8 54,1 19,3 37,5 39,9

Кострома........ 19,1 37,4 49,5 54,0 41,9 32,4 18,7 40,3 31,1

Ярославль........ 18,5 34,7 47,1 40,5 47,8 47,5 16,8 42,0 26,6

Иваново......... 19,6 38.4 60,2 51,7 46,2 39,3 12,9 41,6 42,5

Размах изменчивости в и с 1 га 5,9 4,1 15,0 12,0 14,9 37,9 6.4 11.1 18,4

11,5- 5,8-

НСРМ.......... 2,96 5.0 7,5 6,0 13,3 8,9 0.7 8,0 8,8

* Пункты испытания: О —Орел, М —.Москва, К —Кашин. Данное сокращение приводится также в следующих таблицах.

пня семян, особенно в благоприятные сезоны. Поэтому для общей совокупности вариантов распределение по урожайности не имеет четкой экологической приуроченности. Только семена из Тульской и Ярославской областей при испытании во всех условиях постоянно сохраняли относительный уровень своей урожайности.

Обращают на себя внимание различия по урожайности в 1978 году (Москва). В этом случае колебания по урожайности полностью определились процентом перезимовавших растений (г = 0,91**), а преимущество по урожайным качествам получили более крупные семена. Вероятно, проростки из крупных семян имели более слабую физиологическую активность в осенний период, что л определило их относительно меньшее истощение при выпревании, а, в конечном итоге, и лучшую перезимовку. Так, частный коэффициент корреляции, вычисленный при исключении влияния массы 1000 семян, между урожаем и массой 100 ростков, полученной при учете полевой всхожести осенью 1977 года составил — 0,65**. То ссть, варианты, имеющие преимущество в росте, сильнее пострадали от выпрепанш! и сформировали более низкий урожай. По нашему мнению, такое проявление урожайности является нетипичным н поэтому при выделении пунктов с наиболее урожайными качествами эти данные не использовались.

Учитывая средний урожай по опыту, особенно при испытании в северных пунктах, а также стабильность его проявления, лучшие показания по урожайности имели семена тульской, орловской, калужской, рязанской и ивановской репродукций, а худшие из Ярославля, Костромы, Владимира. Среди свеже-убранных семян резко выделились семена Воронежского СХИ. В среднем по опыту семена тульского происхождения превысили по урожайности посевной материал из Ярославля на 5,1 ц/га, а при испытании в Кашине на 15,2 п/га.

Зависимость посевных и урожайных качеств семян от метеорологических условий, складывающихся в период формирования семян

Центральные районы Нечерноземной зоны значительно различаются по погодиым условиям во время формирования семян (табл. 3).

Обращает на себя внимание, что колебания в погодных условиях не однозначны в зависимости от года получения семян. Так, минимальное значение температуры в 1977 году было больше чем максимальное значение этого признака в 1974 и 1976 годах.

Нами было проведено корреляционное сравнение отдельных метеорологических факторов с посевными и урожайными •

Таблица 3

Размах изменчивости метеорологических факторов по ЦРНЗ РСФСР

Показатели 1974 г. 1973 г. 1976 г. 1977 г.

I 2003—2403 2085-2947 1453—1852 2044—2324

II 14,6—17,6 15,9—18.8 9,1—15,5 18,0—23,1

III 15.6—127,0 0,0—40,7 15.0—76,4 1,0—44,4

IV 3,51—5,40 5,50—11,40 2.09—4,46 5,40-9,09

] — сумма температур выше 10 градусов за год; II—IV — среднесуточная температура, сумма осадков и среднесуточный дефицит влажности в период восковая спелость — уборка.

качествами. Подсчет метеорологических факторов был проведен для 3 периодов: цветение — уборка, молочная спелость — уборка, восковая спелость — уборка. Это — число и процент дней с осадками и температурой выше 15 градусов, дефицит влажности, сумма осадков и среднее количество осадков. Наибольшую взаимосвязь с урожайностью имел процент дней с температурой выше 15 градусов, а с посевными качествами — этот же показатель н среднее значение температуры и дефицита влажности (рис. 1). Менее благоприятные условия получения семян по этим признакам были в Костромской, Ярославской, Смоленской и Калининской областях.

Взаимосвязь посевных качеств семян с их полевой всхожестью

и урожайностью

Полевая всхожесть, выраженная в процентах от числа всхожих семян, только у семян урожая 1975 года имела достоверную положительную связь с показателями посевных качеств семян, а у семян 1977 года эти связи были даже достоверно отрицательными (табл. 4).

Отсутствие постоянной положительной связи между полевой всхожестью (% от всхожих) и значениями посевных качеств обусловлено неспособностью показателя лабораторной всхожести всегда правильно разделять посевной материал на всхожие и невсхожие семена, применительно для всех пар-тин семян и всех условий полевого испытания. Особенно это ярко проявилось при изучении семян урожая 1977 года. В данном случае у вариантов, имевших высокое значение лабораторной всхожести, в полевых условиях не взошло большее количество лабораторно всхожих семян, чем у вариантов с низкой лабораторной всхожестью. Так, средние значения полевой всхожести составили 83,4 и 87,8% соответственно для этих двух классов. Однако общее число семян, взошедших в полевых условиях, было больше у вариантов с высокой лабораторной 8-

Рисг2 Достоверный взаимосвязи между содержанием фосфора в семенах, уро&аиннш качествами» массой ростков вегетационного опыта и содержанием фосфора в них.

Таблица 4

Зависимость полевой всхожести семян от их посевных качеств

* Полевая всхожесть

в % от всхожих семчн п % от высеянных семян

1974 1 1973 1 1976 | 1977 1974 1 1975 1 1976 1 1977

1 -0,20 0,66* -0,16 —0,68** 0.64 0.71* 0.68** 0,81**

о -0,27 0,96** -0.17 —0,70** 0,62 0.96** 0,19 0,78**

3 0,38 -0,11 -0,08 0.47 0,47 —0,10 0,38 —0,23

4 0,11 0.96" • -0,08 —0.60* 0,49 0,96** 0,46* 0,70* *

Г» —0,43 0,92'* —0,20 -0,63" 0,39 0,90** 0,42 0,58*

6 —0,14 0,69* —0,39 -0,54 0,41 0,65* 0.14 0,51 *

* Показатели посевных качеств семян: 1—лабораторная всхожести; 2 — энергия прорастания; 3 — масса 1000 семян; 4, 5, 6 — сила роста {%, масса ростков, масса 100 ростков).

I всхожестью, о чем свидетельствуют положительные достовер-г ные коэффициенты корреляции для семян урожая 1975—

1977 годов и довольно высокие значения коэффициентов корреляции у семян урожая 1974 года {достоверное значение — 0,67). Например, средние значения полевой всхожести в процентах от высеянных семян урожая 1977 года составили 81,0 и 75,5% для вариантов с высокой и низкой лабораторной всхожестью. Изменение значимости и направления связи между показателями посевных качеств и полевой всхожестью, при различном ее выражении, обусловлено значительным снижением среднего числа всходов за счет лабораторно невсхожих семян. Так, средние значения полевой всхожести в процентах от высеянных семян составили 68,5 и 78,3% для семян урожая 1976 и 1977 годов. При этом снижение всхожести на 30,5 и 58,1% обусловлено присутствием в посевном материале лабораторно невсхожих семян. Такой показатель посевных качеств, как масса 1000 семян не показал достоверной зависимости с полевой всхожестью л обоих выражениях.

При сопоставлении посевных качеств с урожайностью ? обращает на себя внимание невысокий процент достоверных связей н нестабильность их проявления (табл.5).

Ни по одному показателю качества семян не получено достоверной зависимости более одного раза, даже для одних н тех же семян. Это обусловлено несколькими причинами. Во-первых, при благоприятных условиях формирования урожая различия во всходах, показывая высокую сопряженность с посевными качествами, могут быть компенсированы элементами структуры урожая {1977 — Орел, Москва). Во-вторых, свойства семян, определяющие урожайные и посевные качества могут быть разными. Так,"например, н 1979 году отмечена тесная связь между урожайностью и суммарным иро-

Таблица 5

Зависимость между урожайными ипосевнымм качествами семян

1&76 г. 1077 г. 1978 г. 1979 г.

М О М К О М О М | К

1 0,42 —0.17 0,05 0,12 0,43 0,10 0,33 0,59* 0,35

2 0,47 0,28 0,38 0,52 0,13 —0,02 0,41 0,67** 0,49

3 -0,42 о.ю -0,56 0,05 0,19 0,52* 0.09 -О.Ю 0,14

4 —0,14 0,27 0,37 0,67* 0,16 0,09 0.15 0,46 0,09

5 0,30 0,27 0,35 0,75** 0.11 0,15 0,28 0.41 -0,15

6 0,53 0,22 0,33 0,69* 0,10 0,2» 0,21 0,29 —0,29

* — тоже, что и с таблице 4,

центом зараженности семян всеми видами грибов субэпндер-мальной мнкофлоры, а посевные качества не завиенли от этого вида зараженности. В-третьих, в различных условиях испытания преимущество получают различные свойства семян. Так, крупность выделилась только в условиях 1977— ,1978 года.

Не отмечено достоверной зависимости между урожайностью и полевой всхожестью. Это связано с тем, что колебания в половой всхожести (% от всхожих) имеют незначительную величину и при используемой норме посева не являются решающим фактором формирования урожая.

Взаимосвязь травмирования н мнкофлоры с посевными и урожайными качествами семян

Травмирование

Семена из Центральных районов Нечерноземной зоны значительно различаются по уровню травмирования. Наименьший процент повреждений имеют семена из центральных областей, а максимальный из южных и северных. На распределение травм по зонам значительное влияние оказывают условия года получения семян. Так, в более влажном 1976 году минимальное травмирование было у южных семян, что, вероятно, связано с увеличением влажности во время обмолота до оптимального уровня. При сравнении уровня травмирования с посевными и урожайными качествами не установлено тесной сопряженности между этими признаками. Из 243 коэффициентов корреляции только 4 были достоверными. При этом они были положительными. Однако это вряд ли связано с непосредственным влиянием травмирования. Так, например, количество повреждений, классифицируемых — выбитый зародыш, имело тесную связь с массой 100 ростков при определении силы роста. Очевидно, что прямого действия этого типа повреждений здесь быть не может. С другой стороны, выби-Ю

тый зародыш чаще наблюдается при сухих условиях уборки, которые также способствуют получению высококачественных семян.

Мнкофлора

Определение микофлоры проводили перед лосевом на семенах урожая 1976 и 1977 годов. Посевной материал значительно различался по зараженности полевыми плесенями и слабо по плесеням хранения. Слабые различия в зараженности плесенями хранения подчеркивают, что уровень семеноводческой работы был везде достаточно высоким. Большие различия по зараженности плесенями отмечены между годами. Так, в 1976 году семена'были поражены грибами рода Fusarium и Aspergillus, а в 1977 году эти болезни отсутствовали. Это различие в зараженности обусловлено разными погодными условиями этих лет. Сравнение зараженности семян с посевными качествами не показало тесной зависимости. Только у семян 1976 года масса 100 ростков при определении силы роста имела достоверную отрицательную связь с суммой субэпидерм альной микофлоры (г=—0,59*). Отсутствие тесной зависимости между микофлорой и посевными качествами связано с тем, что ко времени определения посевных качеств вредоносное действие микроорганизмов может еще не сказаться. Урожайные качества, в отличие от посевных, имели достоверную связь с зараженностью у семян 1977 года (табл. 6).

Таблица 6

Зависимость урожайных качеств семян от степени нх зараженности микофлорой (1979 г.)

Peniclllium Субэпидерма льная

Место испытания семян здияер-мальная субэпи-дерма.пь-ная Helmin-tospo-rium Helmin-tospo-rium-Ь Clado-sporium Сумма Сумма эпндер-м злы toi!

Орел Москва Кашин 0,16 —0,77** 0,21 0,11 0,38 -0,32 0.22 —0,18 —0.64' 0,66 -0.11 —0,66* 0.08 —0,06 —0,70* 0,14 —0,59* 0,47

В. работах многих авторов, изучавших травмирование семян, отмечена связь этого признака с количеством микофлоры. В нашем опыте также была отмечена достоверная зависимость между уровнем зараженности и травмирования. Достоверные коэффициенты корреляции находились в пределах от 0,60* до 0,97**,

Химическим состав'семян различного экологического происхождения и его взаимосвязь с посевными и урожайными

качествами

Различия по содержанию элементов питания у исследуемых семян были в основном невысокие. Процентное содержание питательных элементов било связано с крупностью: мелкие семена содержали относительно больше питательных элементов. Для сравнения посевных качеств с содержанием элементов питания дополнительно испытывали еще посевной материал полученный нз сортоучастков. В среднем по обеим опытам только 7,9% всех парных связей имело достоверное значение. При этом основная часть их приходится на белок и фосфор. Для белка характерны положительные зависимости, а для фосфора отрицательные. Достоверные зависимости для белка были отмечены в основном между его абсолютным содержанием и массой 100 ростков при определении силы роста. Аналогичная закономерность была отмечена также в работах других авторов (Ф. Э. Реймерс, И. Э. Илли, 1974; L. В. Lowe, S. К. Ries, 1973). Отрицательная связь фосфора с посевными качествами противоречит имеющимся литературным данным (В. В. Грнценко, 3. М. Калошина, 1976; Н. К. Ижнк, 1976). Однако мы не считаем полученные результаты принципиально расходящимися с данными других авторов, так как исследуемые семена различаются не только по содержанию фосфора, но и по целому комплексу других признаков, которые могут играть большую роль при определении посевных качеств. При сопоставлении элементов питания с урожайностью отмечены следующие достоверные зависимости. Процентное содержание калия, кальция (семена 1974 года) и белка (семена 1976 года) имело тесную связь с урожайностью в Москве (г = 0,931"*, г=0,75* и г = —0,51*). Фосфор, в-отличие от этих элементов, в 6 случаях имел достоверную связь с урожайностью (рис. 2).

Отрицательная связь между урожайностью н процентом белка и фосфора, отмеченная для семян 1976 года, обусловлена преимуществом по урожайным качествам крупных семян, имеющих достоверно пониженное содержание этих элементов питания. Чтобы выяснить причины, определяющие достоверную связь между урожайностью и содержанием фосфора в семенах, было проведено проращивание семян с исключением поступления фосфора извне. Содержание фосфора определило различия по массе ростков только у семян 1974 года. Это связано с меньшим содержанием фосфора в семенах 1974 года вследствие более низкой массы 1000 семян и уменьшения относительного содержания этого элемента в них. То есть, содержание фосфора в семенах может ограничить развитие 12

проростков лишь у мелких семян п то в случае полного отсутствия поступления фосфора извне. Масса ростков в вегетационном опыте не имела сопряженности с урожайностью. Определение содержания фосфора в проростках показало, что чем выше было содержание фосфора в семенах, тем выше было его абсолютное количество в проростках у семян урожая 1974 и 1976 годов. Но если у семян 1974 года это было связано с повышением массы ростков у семян богатых фосфором, то у семян 1976 года это обусловлено повышением его процентного содержания в ростках. То есть, в данном случае содержание фосфора в семенах (в и в мг) обусловило качественное изменение ростков, что, вероятно, явилось одним из ведущих факторов определившим отрицательную зависимость между содержанием фосфора в семенах (в и урожайностью, полученной в условиях выпреванпя 1977/78 года. Так как в нашем опыте, в основном, достоверную связь с урожайностью имело процентное содержание элементов питания, можно предположить, что эта зависимость скорее обусловлена физиологическим состоянием семени, чем дополнительным количеством элементов питания. Положительная зависимость абсолютного содержания фосфора была отмечена лишь при испытании в пункте с менее благоприятными почвенными условиями.

Из химического состава мы проводили еще анализ аминокислот {1974—1976 гг.). Вариабельность но аминокислотному составу в основном имела небольшую величину. При повышении содержания белка происходит изменение соотношения аминокислот. Однако повторяющихся связей при этом не было. Содержание аминокислот и процентах на единицу массы показало тесную сопряженность с процентным содержанием белка. При изучении взаимосвязи содержания аминокислот с посевными и урожайными качествами не установлено повторяющихся зависимостей по годам. Все достоверные корреляции имели фрагментарный характер.

Экономическая эффективность перевозки семян

Экономические расчеты, проведенные без учета различий в затратах па производство семян в разных экологических условиях, показали, что повышение урожайности на 1 и/га окупает затраты, необходимые для перевозки посевного материала на расстояние в 500 км. Транспортные расходы и затраты на производство дополнительной продукции были взяты из перспективной технологической карты производства озимой пшеницы для ЦРНЗ (1978). Стоимость посевного материала вычислена для семян IV репродукции с массой 1000 семян 40,0 г из расчета нормы посева 5 млн всхожих семян па 1 га.

В ы вод ь!

1. Коэффициенты вариации по лабораторной всхожести (1,5—8,8), массе 1000 семян (5,9—9,4), полевой всхожести в процентах от всхожих (6,0—13,4) были ниже, чем по энергии прорастания (7,0—17,2), полевой всхожести в процентах от высеянных (9,9—19,3) и силе роста (% —от 5,9 до 24,8; масса ростков— от 10,6 до 33,9;масса 100 ростков — от 5,9 до 22,2).

2. Посевные качества семян зависят от пункта их выращивания. В среднем за годы исследований максимальные значения показателей посевных качеств имели семена из южных областей (Орловская, Тульская, Рязанская, Брянская) и семена из Московской и Ивановской областей. Худшие посевные качества имел посевной материал из Ярославской, Калининской и Смоленской областей.'Преимущество южных семян было еще выше в неблагоприятные годы (1974, 1976) .

3. В пределах исследуемой зоны большое влияние на посевные качества оказывают условия года получения семян. В неблагоприятные годы (1974, 1976) семена по лабораторной всхожести (87,7 и 88,1%) в среднем по всем вариантам достоверно уступали посевному материалу, полученному в более благоприятные сезоны 1975 и 1977 годов (96,8 и 95,0%). Снижение всхожести в неблагоприятные годы у семян южной зоны меньше, чем у посевного материала из остальных областей.

4. Посевной материал из Центральных районов Нечерноземной зоны существенно различается но урожайным качествам. Максимальные колебания отмечены при испытании в более северных пунктах (Москва,' Кашин), а минимальные на юге (Орел). Различия по урожайности в ц/га составили: 1976 — 5,9 (Москва), 1977 — 4,1, 15,6, 12,0 (Орел, Москва, Ка-шпи), 1978—14,9 и 37,9 (Орел, Москва), 1979—6,4, 11,1, 18,4 (Орел, Москва, Кашин).

5. Семена большинства вариантов не проявили стабильности по урожайным качествам-как при испытании одних и тех же семян в разных условиях, так и при испытании семян разных лет. Только семена, полученные из крайних пунктов исследуемой зоны (Тула, Ярославль), при испытании во всех условиях постоянно сохраняли относительный уровень своей урожайности. Учитывая средний урожай по опыту, особенно при испытании н северных пунктах, а также стабильность проявления этого признака, лучшие показатели по урожайности имели семепа из Тульской, Орловской, Калужской, Рязанской н Ивановской областей, а худшие из Ярославской, Костромской н Владимирской. В среднем по опыту семена тульской репродукции превысили по урожайности посевной материал из Ярославля на 5,1 ц/га, а при испытании в Кашине — на 15,2 ц/га.

6. Преимущество по урожайным качествам может Сыть обусловлено или превосходством по всем элементам структуры урожая (1970, 1977, Каншн, 1979) или только по густоте стоянии растений (1977, Орел к Москва, 1978). В благоприятных условиях формирования урожая имеющиеся различия по густоте всходов могут полностью или частично компенсироваться повышенной кустистостью, продуктивностью одного растения, колоса и снижением процента выпавших растений к уборке (1977, 1978).

7. Из числа изученных метеорологических факторов (число и процент дней с осадками и температурой выше 15 градусов, среднесуточные значения температуры, дефицита влаж-. ностн, осадков; сумма осадков), вычисленным по трем периодам (цветение — уборка, молочная спелость — уборка, восковая спелость — уборка), наибольшую связь с урожайно-, стью имел процент дней с температурой выше 15 градусов, а с посевными качествами — этот же показатель и средние значения температуры и дефицита влажности. Менее благоприятные условия получения семян но этим показателям были в Костромской, Ярославской, Смоленской и Калининской областях.

8; Значения посевных качеств, в пределах изученных величин, не могут служить достоверными критериями нх уро--жайности применительно ко всем условиям испытания. Лабораторная всхожесть, энергия прорастания и сила роста имеют, тесную связь с полевой всхожестью выраженной в процентах от числа высеянных семян. Различия в полевой псхожссти, выраженной как в процентах от числа высеянных, так и от числа всхожих семян, не определили реального соотношения, в урожайных качествах.

9. Посевной материал из МИРЗ незначительно различается по содержанию элементов питания. Установлена слабая сопряженность между содержанием элементов питания в семенах И'нх посевными качествами. Среди всех исследуемых парных связен только 7.9% имели достоверное значение, из них основная часть (61,3%) приходится на белок и фосфор. Содержание белка, калия и кальция в семенах только один раз имело тесную связь с урожайностью {1978 Москва

"—0,51*, 1974 Москва г = 0,93** и г = 0,75*). Фосфор в отличие от этих элементов питания в шести случаях показал достоверную сопряженность с урожайными качествами. Соотношение содержания фосфора и белка не имело тесной связи с урожайностью.

10. В специально поставленном вегетационном опыте, с исключением фосфора из питательного раствора, установлено, что преимущество но содержанию фосфора в семенах положительно отразилось на массе ростков (г = 0,83**) только

в случае положительного влияния на этот признак массы 1000 семян (1974 г. г=0,73*). Процент фосфора в проростках лишь у семян урожая 1976 года имел тесную связь с абсолютным и относительным содержанием этого элемента в семенах (г = 0,80** и г=0,51*).

И. Посевной материал из ЦРНЗ значительно различается по числу травм на семенах (20,0—65,5% — 1974 г., 25,0— 70,0% — 1975 г., 27,5—81,0% — 1976). Наименьший процент повреждении имеют семена из центральных областей, а максимальный— из южных и северных. На распределение травм по зонам значительное влияние оказывают условия года получения семян. В более влажном 1976 году минимальное травмирование было у южных семян. Число травм как общее, так и по отдельным типам, не показало тесной зависимости с посевными и урожайными качествами.

12. Исследуемые семена слабо различались по зараженности плесенями хранения, но значительно по полевым плесеням. В зависимости от условий года преимущественное развитие получали разные виды мнкофлоры. Грибы рода Fusarium и Aspergillus отмеченные на семенах урожая 1976 года, отсутствовали у посевного материала урожая 1977 года, а по грибам рода Hclmtntosporium наблюдалась обратная картина. Количество мнкофлоры не имело тесной связи с посевными качествами семян. При определенных условиях испытания, таких как в 1979 году, количество мнкофлоры показало тесную связь с урожайностью (г^—0,77**, —0,59*—¿Москва и г = —0,66*, г =—0,64*, г = —0,70*—Кашин). Количество мнкофлоры имело тесную связь с числом травм на семенах. Достоверные коэффициенты корреляции составляли от 0,60* до 0,97**.

13. Затраты, необходимые для перевозки семян при зональной специализации семеноводства, могут быть компенсированы увеличением полевой всхожести и" в дальнейшем прибавкой урожая. Прибавка урожая в 1 ц/га окупает расходы (при существующих ценах) на перевозку семян с повышенными урожайными качествами на расстояние в 500 км.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы

1. Зависимость урожайных качеств семян зерновых культур от места их репродукции. Известия ТСХА, 1978, вып. 4, с. 63— 70 (в соавторстве),

2. Урожайные качества семян ячменя и озимой пшеницы в зависимости от места их репродуцирования в условиях ПРИЗ РСФСР. Доклады ТСХЛ, 1979, вып. 249, с. 72—77 (в соавторстве).

Объем 1 п. л. Заказ 2178. Тираж 100

Типография .Московской с.-х. академии им. К. Л. Тимирязева 127550, Москва И-530, Тимирязевская ул., 4-1