Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРЕДПОСЕВНАЯ ПОДГОТОВКА СЕМЯН ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР КАК СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ИХ ВСХОЖЕСТИ И УРОЖАЙНОСТИ ПОСЕВОВ

ВАК РФ 06.01.06, Овощеводство

Автореферат диссертации по теме "ПРЕДПОСЕВНАЯ ПОДГОТОВКА СЕМЯН ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР КАК СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ИХ ВСХОЖЕСТИ И УРОЖАЙНОСТИ ПОСЕВОВ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

Кандидат сельскохозяйственных наук МУХИН Вадим Дмитриевич

УДК 635 :631.531.1 : 631.521.5

ПРЕДПОСЕВНАЯ ПОДГОТОВКА СЕМЯН ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР КАК СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ИХ ВСХОЖЕСТИ И УРОЖАЙНОСТИ ПОСЕВОВ

Специальность — 06.01.06 — овощеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1985

с^р-

Работа выполнена в Московской ордена Ленина й ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Т. А. Зимина, доктор сельскохозяйственных наук О. Ю. Ба-рабаш, доктор сельскохозяйственных наук, профессор К. А. Шуин.

Ведущее учреждение—Научно-исследовательский институт овощного хозяйства.

Защита состоится » 0 ¡СУХ 1985 г. в « час.,

на заседании специализированного совета Д. 120.36.03 при Московской сельскохозяйственной академии им. .К. А. Тимирязева. •

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 49. Сектор защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан

Ученый секретарь Специализированного совета —

доктор с.-х. наук Н. В. АгяЛпнои

Продовольственной программой СССР на период до 1636 года, принятой на майском (1982 г.) Пленуме ЦК КПСС в соответствии с решениями XXVI съезда КПСС, предполагается довести среднегодовое производство овощей и бахчевых культур в двенадцатой« пятилетке до 37—39 млн. т. Для решения поставленных задач Продовольственная программа наряду с другими мерами предусматривает меры по дальнейшему, развитию' научных исследований и ускорению внедрения в производство достижений науки в отраслях агропромышленного комплекса. Таким образом, работники науки призваны мобилизовать все имеющиеся в сельском хозяйстве резервы. В овощеводстве открытого и защищенного грунта одним из резервов, пока недостаточно полно < используемых, является повышение всхожести семян.

Решение названной проблемы реально на основе изучения, биологических особенностей • формирования и прорастания, семян,-познания причин снижения их полевой всхожести. Этим вопросам применительно к зерновым и техническим культурам посвящены'работы Кулешова, 1963; Овчарова, 1962, 1976;: Строны, 1966; Ижика, 1976 и к овощным — труды Велика с сотр., 1964—1983; Ткаченко, 1971—1977; Хейдеккер, 1972— 1977; Коненкова с сотр., 1979—1983 и др.. Вместе с тем усилиями отдельных ученых изучить эти-вопросы с достаточной! полнотой чрезвычайно сложно. В связи с необходимостью разработки; и совершенствования промышленных технологий? возделывания овощных культур требуются новые исследования и обобщения.

В частности, наряду .с изучением причин, снижения полевой всхожести семян овощных культур, их влияния на последующие рост, развитие и плодоношение растений нужно разрабо~ тать новые и дать сравнительную оценку существующим приемам подготовки семян применительно к условиям-интенсивного овощеводства.

Решению-поставленных вопросов-и посвящена тема диссертации.

В подготовке отдельных разделов темы в разное время под нашим руководством принимали участие аспиранты Геп-тинг-Э, Ф., Медведев В. Г., Бор ас М. Ж-, Скачко В.А.,ЛИах-

1 йЕйтрТгЗП^т 1

НАУЧ.ЧЛЯ ЬИ5Лг10ПГ1'Д Моск. солхкоэз. академии Тимирязоза

Инв.

матов В. П., Романов А. Н„ Белоусов Э. В., соискательница Голуцкая Н. И., научные сотрудники Никульшина Т. В. и Медведев В. Г.

За постоянную помощь при проведении исследований и ценные замечания при оформлении диссертации автор благодарен почетному академику ВАСХНИЛ, Герою Социалистического Труда, доктору с.-х. наук, профессору Эдельштейну В. И. и академику ВАСХНИЛ, доктору с.-х. наук, профессору Тараканову Г. И.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Неоднозначная оценка в сельскохозяйственной практике ряда приемов повышения всхожести семян овощных культур в связи с недостаточной отработанностью и ненадежностью многих из них вызывает необходимость более глубокого'обоснования и разработки прогрессивных приемов, превосходящих, существующие по эффективности и более простых по исполнению. В< связи с интенсификацией овощеводства важно, дать сравнительную оценку различным способам повышения-всхожести семян за счет предпосевной их подготовки. Оптимизация этих приемов имеет важное* народнохозяйственное значение, поскольку она. позволит в масштабах страны существенно уменьшить затраты на посевной материал и. уход за посевами, повысить урожайность овощныхкуль-тур..

Цель и задачи исследований. Основная цель исследований заключалась в обосновании и разработке приемов повышения всхожести семян овощных культур. Поставленная цель достигалась решением следующих задач: 1. Изучение факторов снижения всхожести семян, включая экологические и качество самих семян, степени, влияния этих факторов, на всхожесть семян и последующие рост и плодоношение растений. 2. Обоснование и разработка барботирования семян в воде кислородом или воздухом, стимулирующего их прорастание. 3. Обоснование и разработка элементов промышленной технологии дражирования семян с целью точного высева в открытом и защищенном: грунте. 4. Сравительная оценка различных способов сепарации семян, включая их калибровку, сортирование по плотности, электросепарацию, последующую отработку режимов сепарации. 5. Оценка различных способов стимуляции прорастания семян — обработки их током высокого напряжения,. ультразвуком,, концентрированным светом, лучами лазера, низкой и высокой температурой и других способов. 6. Изучение эффективности стимулирующих факторов и обоснование их применения на. семенах разнокачественных, разных лет репродукции, разных «культур-и сортов. 7. Определе-

ние эффективности комплексной обработки семян. 8. Организационно-экономическая оценка разработок. 9. Совершенствование методики оценки посевных качеств семян. Ю. Внедрение' разработок.

Объекты исследований. Объектами исследований были семена и полученные из них растения более чем 20 овощных культур, различающихся биологическими особенностями, включая специфику прорастания семян; семена отечественных и зарубежных образцов разных сортов и лет репродукции, кондиционные, а в специальных опытах — некондиционные.

Научная.новизна. Изучен комплекс экологических факторов, а также качеств самих семян, определяющих уровень всхожести. На этой основе уточнено и расширено представление о степени влияния на прорастание семян в условиях центральных районов -Нечерноземной зоны воздушно-газового, теплового режимов почвы, а также других факторов (магнитного поля земли, посевных норм и др.). Установлены эффективность предпосевной • подготовки семян при посеве их в неоптимальных условиях и-ОДНОТИПНОСТЬ: ответной реакции семя« и растений на:обработку семян различными стимуляторами. Доказана нецелесообразность комплексной обработки семян стимулирующими нормами «несвойственных» (по Раки-тину Ю. В., 1953) семени факторов.

Обоснована необходимость сортирования семян на 4 фракции и более с целью выделения наиболее полноценных, выровненных. Установлена корреляция между относительно низкими; посевными-качествами семян и малой скоростью прорастания мелких, и самых, крупных семян, семян с наименьшей и наибольшей плотностью и т. д. Показана более высокая эффективность калибровки, сортирования по плотности, а для ряда культур и. электросепарации по сравнению с другими способами сортирования.

Обоснованы технология барботирования семян в воде кислородом и воздухом: и новый способ дражирования семян с целью получения посевного материала, обладающего высокими посевными качествами. Показаны меньшая трудоемкость и большая надежность барботирования семян по сравнению с: другими способами гидротермической их обработки, включая «яровизацию». Экспериментально доказана возможность длительного хранения барботированных и дражированных семян.

Отмечены существенные трудности подбора стимулирующих норм при использовании факторов электрической, световой природы и ненадежность их для целей стимуляции.

Обоснованы и внесены предложения по изменению существующих ГОСТов и? ОСТов на посевные качества семян и методы, их определения, у дражировааных-семяш. Уточнена ме-

зг

тодика * определения полевой н . оранжерейной всхожести: семян. -

Практическая значимость исследований. Разработана технология барботирования.семян в воде кислородом и воздухом, позволяющая повысить более чем на 6—15% их всхожесть, обеспечивающая рост урожайности культур и экономический эффект до 1609 руб/га. Отработан способ дражиро-вания семян без жидких клеящих веществ смесью, включающей диатомит. Способ относительно прост. Дражированные этим способом семена по качеству не уступают лучшим зарубежным образцам и нередко их превосходят. Такие семена можно использовать для точного посева в открытом и защищенном грунте. ...

Определены наиболее эффективные лути сепарации семян с целью получения выровненного посевного материала, пригодного при точном посеве. Для капусты цветной, белокочанной и укропа отработаны режимы электросепарации.

Реализация-результатов исследований; Основные результаты исследований использованы при составлении специальных рекомендаций и инструкций, принятых к внедрению МСХ СССР в 1978, 1980, 1984 гг., при написании ряда учебников и учебных пособий для сельскохозяйственных вузов и техникумов страны, используются в учебном процессе в этих учебных заведениях. Разработки по барботированию, дражированию, и электросепарации семян прошли производственную проверку и внедрены на общей площади более45 тыс. га.

Апробация работы. Результаты-исследований многократно представлены и изложены на научных конференциях ТСХА, ,на всесоюзных и международных научных конференциях и семинарах (Кишинев, 1971, 1977; Иркутск, 1972; Новосибирск,. 1974; Кубанская опытная станция ВИР, 1976; Москва, 1978; Харьков, 1978, 1984), нашли отражение в передачах Цент-ралього телевидения (многократно в 1974—1984 гг.)-и в выступлениях автора на областных, и республиканских научно-производственных совещаниях в Москве, Брянске, Киеве, Волгограде, Арзамасе, Ярославле и других городах страны.

Публикация результатов исследований. По результатам исследований опубликовано 67 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 450 машинописных страницах (без'списка литературы и приложений) и состоит из введения, 10 глав, выводов и рекомен-" даций производству. Она содержит 157 таблиц, 50 рисунков. Список использованной литературы включает 631 работу, в том числе 148 зарубежных авторов. ...... . ...

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ-ИССЛЕДОВАНИИ

Исследования выполнены в 1962—1984 гг. на Овощной опытной станции им. В. И. Эдельштейна (ООС ТСХА), в совхозах Московской, Волгоградской, Смоленской и других областей. Часть экспериментов проведена в лабораториях искусственного климата ТСХА и ИФР АН СССР, в ТСХА на кафедрах микробиологии, прикладной и атомной физики, почвоведения, растениеводства, электрификации с.-х. производства. Сепарацию и обработку семян вели в МИИСП им. В. Л. Горячкина на кафедрах уборочных машин, автоматизации с.-х. производства, во ВНИИЭСХ, ВИМ, ИФР АН СССР и в ТСХА.

Основные положения диссертации и схема исследований разработаны автором в соответствии с поставленными задачами (рис. 1).

Оценку посевных качеств семян в лабораторных условиях вели для обычных семян на основе ГОСТ 5055—56, ГОСТ

• 12036,—37, —38—66. а дражированных — и по разработанной нами методике. Оранжерейную всхожесть определяли в лаборатории или в защищенном грунте посевом в почву 100 мелких или 50 крупных семян в 5—8 повторениях.

В лабораторно-полевых опытах высевали по 100 семян или по массе, в пересчете на необработанные семена, в 6—8 повторениях на делянках в одну строку длиной 1 или 2 м, а так-

• же площадью 4—46 м2.

В защищенном грунте площадь учетной делянки составляла от 2 до 7,8 м2 в 3—4 повторениях при минимальном количестве растений в повторении 10—12 шт. В опытах с рассадой в каждом варианте было не менее 100 учетных растений в'о—7 повторениях.

В полевых опытах посевная площадь делянки составляла 0,2 га и больше, учетная — не менее 40—50 м2, число повторений 3—4.

Семена дражировали смесями, в которые входили различные наполнители и клеящие вещества, на дражираторах Назарова и типа СВА-2А. Для барботироваиия использовали технический кислород из баллонов, воздушные аквариумные компрессоры и других марок. Обработку семян ультразвуком осуществляли с помощью генератора ЛС-602 с пьезокварцевой пластиной, концентрированным светом — с использованием рефлектора-Бухмана, в электромагнитном поле СВЧ ■— с помощью электропечи «Электроника» и установки «Термоудар», лазерное облучение—на красном гелий-неоновом лазере ОКГ-12. Электросепарацию семян проводили на экспериментальных статических и динамических сепараторах..

Скорость прорастания семян определяли по Пиперу и по критерию «I?» (Шарков, 1982).

Биометрические показатели оценивали через б—7 дней на 10 растениях в 3—4. повторениях, а во время уборки в лабо-раторно-полевых опытах — на всех растениях. В полевых опытах замеры и учеты производили по каждому варианту на 25—30 растениях в 3—4 повторениях.

Площадь листьев определяли на электронном фотоллани-■метре, весовым способом и по Коняеву (1975). Другие показатели фотосинтетической деятельности растений устанавливали по Бородулиной и Коло бае вой (1953) и Ничипоровичу и др. (1961). Общую и рабочую адсорбирующую поверхность корневой системы определяли по Сабинину и Колосову (1935), модельные растения выращивали в водной культуре или в перлите в 7—10 повторениях.

Показатели микроклимата определяли в 8, '13 и 17 ч, влажность почвы — однократно, в 9 ч. *

При проведении химических анализов пользовались методикой, описанной у Петербургского (1961), Велика и Бонда-• ренко (1970), Ермакова с сотруд. (1972) и у Конарева (1973).

Микробиологические анализы- выполнены, по методике, описанной у Наумовой (1970). Состав газовой среды определяли на газовом хроматографе типа «Хром-3», оптическую плотность растворов — спектрофотометрически. Поглощение семенами меченого фосфора оценивали радиоизотопным методом (Рачинский и др., 1960).

Статистическую обработку основных результатов исследований. проводили разностным и дисперсионными методами (Бейли, 1962, Доспехов," 1973) на.ЭВМ «Наири». Экономическую эффективность разработок рассчитывали по методике, предложенной профессором Никифоровым (ТСХА). . ,,

3. ВЛИЯНИЕ НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН ЭКОЛОГИЧЕСКИХ.ФАКТОРОВ

Многолетними наблюдениями установлено, что даже в специализированных хозяйствах Московской и других областей Нечерноземной зоны, где развито интенсивное овощеводство, используются далеко не все имеющиеся резервы. Так, полевая всхожесть семян здесь ниже лабораторной в среднем для семян редиса, свеклы и гороха в 1,2—1,4 раза, салата, моркови и лука —в 1,8—2,2 раза, огурца и петрушки — в 2,6—2,9 раза. Очень велика и вариабельность густоты, стояния растений, прямо связанной с полевой всхожестью.. Та к, в 1967—1969 гг. в совхозах им. Моссовета и «Каширский» Московской области этот показатель при выращивании, моркови составил 33,7— 39,5%. свеклы—. 35—48%. С довышением культуры земледе-

лия к 1977 г. вариабельность густоты стояния растении уменьшилась: в совхозе им. Моссовета — не превышала 28,9% (свекла) и 20,3% (морковь), а в совхозе «Раменское» в 1982 г. — соответственно 16,3% и 29,9%. В то же время в совхозе «Каширский» этот показатель вырос по сравнению с уровнем 1967—1969 гг. для обеих культур.

Относительно низкая полевая всхожесть и высокая вариабельность густоты стояния растений связаны с влиянием на прорастание семян комплекса.экологических факторов и качества самих семян. Оценить степень влияния названных факторов в полевых условиях в отдельности чрезвычайно сложно. •Поэтому нами были поставлена серия модельных опытов в лабораторных условиях. Полученные на их основе результаты частично приводятся в диссертации и обсуждаются ниже.

Нами показано, что деление экологических факторов прорастания семян на главные и второстепенные весьма условно. Вместе с тем очевидно, что при разработке промышленных технологий возделывания овощных культур необходимо, прежде всего, учитывать обеспеченность семян основными взаимосвязанными факторами прорастания—водой, кислородом и теплом в оптимальных соотношениях. ;

До недавнего времени многое было неясно в оценке влияния на. прорастание семян составляющих воздушно-газовой среды почвы, в частности, содержания в ней кислорода и углекислого газа. Оказалось, что соотношение этих газов, особенно уменьшение содержания кислорода, в сильной степени влияет на энергию прорастания, лабораторную всхожесть, силу роста семян и биохимические процессы в них. Так,, при снижении концентрации кислорода до 19% и повышении содержания С02 до 1,6% происходит ингибирование прорастания семян и уменьшается сила роста у большинства изученных культур. В полевых же условиях при низком содержании кислорода в почве определяющее значение в прорастании семян имеет, как считал В. И. Эдельштейн (1962), содержание С02. В наших опытах семена прорастали даже при соотношении Ог и СОг. 1-2,1 :9,3%, хотя уровень всхожести был чрезвычайно низким. Лучше других в таких условиях прорастали семена огурца и редиса, и особенно семена томата. Отметим, что более «болезненно» на ухудшение воздушно-газового режима реагировали ослабленные длительным хранением семена и «тугорослые» семена моркови и лука репчатого.

Отмеченные выше особенности прорастания семян связаны со спецификой превращения запасенных в них пластических веществ. Так, например, с увеличением содержания в воздушно-газовой смеси СОг гидролиз белковых веществ и расходование азотсодержащих метаболитов, как правило, замедляются, что и предопределяет ингибирование прорастания. Уста-

новлена тесная взаимосвязь между прорастанием семян и биосинтезом в них нуклеиновых кислот, использованием сахара на дыхание и новообразования в семенах и проростках.

Такой «малозначащий» фактор, как ориентация семян относительно силы тяжести земли, обусловливает у овощных культур семейства тыквенные при посеве «на ребро»,' по сравнению со способом «плашмя» снижение оранжерейной всхожести на 9—15%. Менее существенно, но доказывается математически, снижение полевой всхожести фасоли (на 4— 6%) при размещении семян микропиле .вверх.

Полевая всхожесть семян зависит и от сорнентированности их относительно магнитных силовых линий земли. Так, достоверно повышение полевой всхожести семян фасоли при ориентации микропиле на север по сравнению с другими вариантами, а также на юг и на север по сравнению с ориентацией на восток и запад. Различия особенно заметны в первые дни прорастания.

В практическом овощеводстве нередко используют неоправданно высокие лосевные нормы. Повышение их до определенного уровня стимулирует прорастание семян. В наших опытах такими были посевные нормы для лука репчатого, фасоли и огурца до 50 семян, столовой свеклы — 25—50 соплодий на 1м рядка. Прорастание семян в этих случаях улучшалось благодаря «коллективной работе» проростков, что особенно важно на тяжелых почвах, при образовании почвенной корки. Всхожесть семян достоверно снижалась при самых малых (25 шт. и меньше) и больших (100 шт. и больше) посевных нормах на 1 м рядка. В последнем случае (большие нормы высева) прорастание затруднялось прежде всего из-за дефицита влаги, хотя не исключено и влияние бластоколинов.

Таким образом, обсуждение результатов исследований с тремя различными по значимости факторами позволяет сделать вывод о наличии огромных резервов повышения всхожести семян. В этой связи наряду с необходимостью совершенствования технологии подготовки почвы и посевных операций особую значимость приобретает разработка новых и повышение эффективности существующих способов стимуляций прорастания семян овощных культур с малыми размерами, с биологически обусловленным затрудненным прорастанием. Эффективность обработки семян необходимо рассчитывать с учетом комплекса экологических условий, особенностей самих семян, отработанности приемов их подготовки и обработки. Этим вопросам посвящены последующие разделы диссертации. . . . .

4. РАЗНОКАЧЕСТВЕННОСТЬ (НЕОДНОРОДНОСТЬ)- -СЕМЯН И: ПУТИ ЕЕ УСТРАНЕНИЯ

Полученные в исследованиях с томатом данные согласуются с имеющимися в литературе сведениями о причинах раз-нокачественности семян овощных культур. В частности, показано, что ухудшение экологических условий обусловливает существенное снижение посевных качеств выращенных семян. Не менее важны сведения о матрикальной разнокачественнос-ти. В наших опытах посевные качества семян , томата, в том числе и масса 1000 шт., ухудшались по мере увеличения семенной нагрузки на растение и порядкового номера плода п кисти (рис..2). Самые крупные семена из первых плодов первых кистей не были лучшими по оранжерейной всхожести.

При дальнейшей разработке промышленных технологий сортирования семян, помимо размеров, плотности и других традиционно принимаемых во внимание параметров, необходимо учитывать травмированность, цвет и их форму. Установлено, например, что у семян капусты с нетипичным, обусловленным экологическими факторами цветом и у травмированных семян огурца, как правило, всхожесть на 16—21% ниже. В пределах одной семенной партии разные по форме и цвету семена гороха Превосходный 240 неравнозначны по комплексу показателей. Так, урожайность растений из зеленых семян выше,.чем растений из желтых семян, а растения из угловато-сдавленных по форме семян превосходят по скорости роста, зацветания и урожайности растения из семян в форме неправильного куба.

Таким образом, травмированность, цвет .и форма семян так или иначе связаны с показателями их посевных качеств. Уровень развития отечественной и зарубежной техники позволяет .уже в настоящее время сепарировать семена по большинству, из названных признаков, что следует считать важным дополнением к традиционным способам сортирования.

Неоднородность семенной партии по посевным качествам можно уменьшить путем оптимизации условий выращивания семян и сортирования их. Установлено, что даже при равных" интервалах сепарации по разным признакам соотношение фракций по массе неодинаково. У большей части семян (70— •80%) всхожесть обычно соответствует средней для всей пар-' .тип. Самыми низкими посевными качествами и наименьшей скоростью прорастания, что взаимосвязано, характеризуются семена малых параметров, а также (для большинства культур и семенных партий) самые крупные, с наибольшей .плотностью и т. д. (рис. 3). Содержание в исходном образце ссмял с низкими посевными качествами редко превышает. 14—18%.

Разумеется, некачественные семена следует выбраковы-

вать. бднако удаление одной-двух фракций семян еще не позволяет получить в достаточной степени выровненный агроценоз, достичь одновременности прохождения растениями фенофаз, включая созревание урожая. В ряде случаев даже семена, имеющие одинаковую или примерно равную всхожесть, очень сильно различаются по продолжительности периода прорастания в полевых условиях, хотя чаще оба показателя неодинаковы. Отсюда понятны важность сортирования семя« на 4... 6 фракций и более, необходимость изменения посевных норм с учетом качества семян и прежде всего их полевой всхожести.

Наиболее эффективно сортирование семян моркови, укропа, капусты, лука репчатого и батуна, огурца и* других культур по плотности в жидкостях и толщине, а у салата — по ширине и критической скорости.

«При возделывании овощных культур в открытом и защищенном грунте по промышленным технологиям целесообразно использовать электросепарацию. Этот способ позволяет выделить семена капусты белокочанной и цветной с высокими посевными и урожайными качествами, пригодные для точного посева, чего не всегда можно добиться при традиционных способах сортирования. Достаточно высока эффективность электросепарации при подготовке семян укропа. .Причем семена названных культур целесообразно сортировать неоднократно как при одном и том же напряжении, так и при повышении его после очередной^сепарации на диэлектрических сепараторах. Вместе с тем нобходимо дальнейшее совершенствование существующих установок для электросепарации, поскольку эффект-при сортировании на них семян лука, моркови и других культур невелик.

5. ОБРАБОТКА СЕМЯН ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ, УЛЬТРАЗВУКОМ, КОНЦЕНТРИРОВАННЫМ СВЕТОМ И ЛАЗЕРОМ

Результаты наших исследований и литературные данные показывают однотипность ответной реакции семян, а в последующем и растений на раздражители электрической, звуковой и световой природы-— электрического тока высокого наг пряжения, ультразвука, концентрированного электрического и солнечного света, лучей лазера и др. .Эта однотипность лри использовании, например, стимулирующих норм воздействия названных факторов проявляется в улучшений прорастания семян, ускорении ростовых процессов, повышении урожайности растений. Изменяется в делом направленность метаболизма семян и растений под влиянием этих факторов.

• Степень стимуляции зависит ог комплекса модифицирую-

Ю

щих факторов, но прежде всего от физиологического состояния семян, нормы воздействия, и проявляется она по-разному. Та«, например, вначале возможны опережающий по сравнению с контрольным вариантом рост корневой системы и задержка темпов нарастания надземной части растений, затем— смена направленности этих процессов (рис. 4).

Наблюдается бактерицидное и цитогенетическое влияние при воздействии обработки на семена электрофизическими раздражителями, что дает основания предполагать целесообразность использования их в селекционном процессе. .

Эффект воздействия на семена током высокого напряжения, ультразвуком, (концентрированным электрическим и солнечным светом, лучами лазера нестабилен, а стимулирующие нормы для разных семенных партий и сортов, для семян разнокачественных по комплексу признаков, для одних и тех же семян в разные годы-и т. д. неоднозначны. В связи с этим целесообразно воздержаться от широкого использования этих агентов~в производственных условиях. Тем не менее простота большинства названных способов обработки семян и не до конца познанные их возможности вызывают необходимость дальнейших исследований с целью изучения причин и изыскания возможностей уверенного прогнозирования стимулирующего эффекта с последующей методически выдержанной проверкой в производственных условиях.

6. ГИДРОТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СЕМЯН

Сравнительная оценка известных способов гидротермичес-<кой обработки семян показала многогранность таких воздействий, а также нередко нестабильность стимулирующего эффекта. Положительное действие многих способов гидротермической обработки рядом исследователей преувеличено. .Л такой эффективный способ, как «яровизация» — трудоемок и продолжителен по времени. Нами научно обоснована и отработана более простая и надёжная технология барботирования семян в воде кислородом или воздухом, обеспечивающая стимулирующий эффект не меньше, чем при «яровизации».

Ускорение прорастания семян и позышение их полевой всхожести при"барботировании обусловлены постоянным и равномерным снабжением семян во время обработки и водой, и кислородом. Содержание последнего в воде уменьшается по мере увеличения продолжительности обработки, количества семян в воде и при повышении температуры. Во время барботирования ускоряется набухание семян по сравнению с обычным намачиванием и вымывание из них. метаболитов, наблюдается .более ранняя активизация ферментных систем и трансформация сложных пластических веществ в более прос-

. . " ... . ........ .

тыс. Так, в опытах с укропом, морковью и луком содержание в семенах глутаминовой кислоты-(стимулятора прорастания) после барботирования было выше, чем в контроле*

При увеличении продолжительности барботирования содержание в семенах этой аминокислоты вначале падает (экспозиция, 18 ч), а затем возрастает (21 ч)\ Общее-содержание всех аминокислот при экспозиции 21 ч больше, чем в контроле,. а лри: обработке 18 и 24 ч — меньше. Это может быть связано с процессами экзо- и эндоосмоса метаболитов во время обработки семян, а резкое уменьшение содержания аминокислот к 24 ч .— с более интенсивным использованием их в вариантах с бзрботированием на новообразования.

У обработанных кислородом семян и у проростков из них существенно выше, чем у сухих и намоченных семян, а^ в,последующем и у проростков из них, скорость поглощения элементов минерального питания (на примере Рзг). Максимальное использование семенами и проростками сухих веществ наступает раньше при одновременном резком усилении интен-

Таблица I

I , Фотосинтетическая деятельность и урожайность свеклы Бордо 237 при намачивании и барботирования семян кислородом. 1980 г. (Голутгка» Н. И.)

Показатели, время их учета Способ обработки семян .

без обработки 1. намачивание,, 18 ч барботи-роаание, 18 ч

Площадь листьев на-| растение, мг

15.УН . 0,<Ш Ш3в1 0,121-

23.У1Г 0,27 0,23. . 0, 23г..

15. VIII . 0,29 0,31 аз!-

гауш ОД?'.- 0,36 оде

Индекс листовой поверхности ал

15ЛШ 1.У91

23.У1Г 6.83- 6.87 7,65

15 Л'Ш 6№~ 7,72 в» 53'

25.УШ 8,80 : 12,75

Фотосинтетический потенциал,

млн. мг.сугки/га 0,50

15—VII ' <Ш 0,Й1 •

2j.VIiI-15.VIII 0,691 ода Ю.8Г

15-"Л.УШ| 0,79 ода 1,07

Всего за период ¡2,061.

¡ЗЛ'П—25.УШ 1,92 2.49) .'

Чистая продуктивность фотосин-

теза, г/мг .сутки 13.6 12,5

15—33. VII 7.Г.

23. VII—15Л'Ш .812 " 8^5 ■ 9,5

15—"ЗЛ'Ш 2,7 . 6.9' _ 7.0 ;

Урожайность, т/га 26,5 .30,9 37^

НСР08 по урожайности (т/га).. 3.4Г, . #.

сивности дыхания. Установлена прямая корреляция между интенсивностью!названных процессов и временем прорастания семян. При стимуляции прорастания семян всходы появляются на 1—6 дней и более раньше, чем при использовании необработанных и намоченных семян при повышении полевой всхожести более чем на 5—14%.

Барботирование семян положительно сказывается в последующем на росте корневой системы, а также на показателях фотосинтетической деятельности растений :н урожайности культур (табл. 1).

1 Таблица 2

Влияние продолжительности барботирования семян кислородом , на их полевую всхожесть, густоту стояния растений, урожайность и качество урожая лука репчатого. ООС ТСХА, в среднем за 1975—1976 гг.

(Медведев В. Г.) •

Вариант опыта ; (способ И ПрОДОЛЖИ-тельность'обработки семян) - 1 Полевая всхожесть, 1 %:-■• • Густота стояния растений. тыс. на 1 га . Урожайность Масса луковиц в среднем, г Содержание в луковицах

<3 % к контролю ! сахароз, г/10» г сы-.рой массы витамина С. мг% '

Контроль—сухие семена €2 4Н2.9 п.а 1Ш Х4/)1 ■7.7 9.91

Намачивание 12 ч <6Э 450,0 11.9 100 34,а •7.4 8,9

Барботирование 1Дч 68 563.4 15,7 132 38£ 7.4 Я.9

Намачивание 18 ч 64. 4931.7 13,2 112 32,7 ,7,6 Я^

Барботирование 18 ч : 72 637,7 17Д Ш 39,5 7.7 9,6

Намачивание ч со 464,3 12.8 106 310 7,1 9,1

Барботирование "ЛФ. ч ш 466,3 13,9' 108 зад -7,2. 8,6

ВСРоз 3,6% ЯЙ7 т/га

~ Таблица 3

, Урожайность столовой свеклы Бордо 237 яри барботировании семян кислородом. Совхозы «Сож» и «Талашкино» Смоленской области. 1977—1980 гг. (Голуцкая Н. И.)

Урожайность, т/га Урожайность,

, • Вариант опыта - 1977 197Я 1979 1980 в среднем за годы исследований

т/га % к контролю

Сухие семена — контроль . Намачивание 18 ч Барботирование 18ч НСРо5 •21.7 2ЯЭ 2,6 19,3 19.6 230 0,39 4.7^1 5СХ8 5.^.4' 2,03 ¿6,5 зоо 37.6 3/15 2&7 31,6 36,1 100 110 . 1Са

ЙЭ

При более высоких показателях фотосинтетической, деятельности урожайность посевов из барботированных. семян обусловливается также более высокой густотой стояния растений, большей массой продуктовых органов. При этом,качество получаемой продукции существенно не снижается (табл. 2) и в значительной степени-зависит от продолжительности обработки..

Большая серия опытов в производственных, условиях подтвердила высокую эффективность барботирования семян столовой свеклы (табл. 3) и других культур.

Максимальная стимуляция прорастания семян, повышение их полевой всхожести наблюдались при использовании барбо-"тирования на культурах с биологически затрудненным прорастанием (сем. сельдерейные, луковые и др.) и при посеве обработанных семян в почву влажностью около 40—50% ПВ. В;таких условиях отмечалось ускоренное прорастание семян, резкое повышение за счет обработки их полевой всхожести и урожайности растений (табл. 4).

Таблиц» 1

Влияние намачивания и барботирования кислородом семян укропа на их полевую всхожесть, густоту стояния и урожайность растений. ООС.ТСХА, в среднем за 1975, 1976 и 1979 гг.

Варианты опыта; - Полева» всхожесть, % к посеянным семенам п к н в 5 о а н к ь- Л н "> а и. ^ о. а Урожайность *.

10—17-й ■ день ог посева.. итоговая т/га % К контролю

Контроль — без обр а бот-

ки семян 7 ■4й 95 12404 100

Намачивание 18 ч • 16 54- по 14.47 • 119.7

Барботироаание 1& ч • 27 ■ 61 131 17,28 • 143.5

НСР<,5 0,86

* В среднем за. 4 опыта.

Барботированные семена нецелесообразно использовать для посева в почву влажностью ниже 30% и выше 60% ПВ. В первом случае не исключена гибель семян, начавших прорастать в процессе обработки, при попадании их.в почву, где не хватает влаги, а во втором — при затрудненном воздухообмене не исключено отравление семян ядовитыми продуктами распада в связи с нехваткой кислорода.

Отработаны оптимальные режимы' барботирования, которые для разных овощных культур неодинаковые (табл. 5).

Чтобы достигнуть максимального эффекта, необходимо учитывать температуру воды во время обработки, разнокаче-ственность и продолжительность хранения семян, а также сортовые особенности. В связи с этим не лишним может быть уточнение экспозиции для конкретных семенных партий.

У хранившихся длительное время семян путём'барботиро-вания можно повысить полевую всхожесть и урожайность (в процентном отношении к контрольному варианту). В абсо- , лютном выражении эти показатели существенно выше для \ полноценных семян, что связано с их биологическими возмож-костям«: Повышение температуры воды во время обработки вызывает необходимость сокращать ее продолжительность, поскольку при промышленной технологии (посев без «подлива») недопустимо появление проросших в процессе барботи-рования семян.

. При замене кислорода воздухом почти для всех культур требуется увеличение продолжительности обработки (табл.5). Эффект от стимуляции в данном случае снижается на 20—30%.

Таблица 5

Оптимальная продолжительность барботирования семян кислородом или воздухом (часов, не более) при температуре воды 20±2°С

Обработка Обработка

Культура кисло- возду- Культура кисло- возду-

родом хом родом хом

Лрбуз 18 Редис 8—12 8—12

Горох 6—12 18-24 Салат 10-12 Ю-15

Дыня •15—18 1.8—20 Свекла 12—іа 18-24

Лук 14—18 14-¿4 Сельдерей 18—20 20-24

Морковь 18-24 1'8—2-і Томат 12—18 15-20

Огурец 15—18 ІІ5—С0 Укроп 12-18 12-20

Перец 21)—36 2Я—36 Шігинат 18—24. 24—30

Петрушка. 12—18 12—24

Установлено, что барботированные семена можно закла-_ дывать на длительное хранение (догода). Этому должна предшествовать сушка семян до первоначальной влажности в воздушном потоке при температуре не выше 25—30°С. При последующем посеве таких семян наблюдается «отложенный» стимулирующий эффект.

Термическое обеззараживание семян необходимо проводить до барботирования, а_протравливание — после барботи- , рования и других видов гндротермической обработки с уменьшением против принятых норм расхода ядохимикатов.

7. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДРАЖИРОВАНИЯ. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ

ПОВЫШЕНИЯ ВСХОЖЕСТИ ДРАЖИРОВАННЫХ СЕМЯН, ХРАНЕНИЕ ИХ

Результаты наших исследований и анализ литературных данных показали, что ограниченное использование дражиро-ванных семян овощных культур в СССР связано.с несовершенством применявшейся до недавнего времени технологии их обработки, нехваткой высококачественного исходного посевного материала, отсутствием заводов по дражированию для овощеводства, а также с задержкой выпуска отечественных сеялок точного высева. Благодаря лучшей сыпучести и большей массе, а отсюда и более эффективному использованию точного посева дражированные семена в промышленных масштабах используются за рубежом при выращивании овощных и других культурах, а в СССР — при возделывании сахарной свеклы.

Нами показано, что дражированные по старой технологии (торфом) семена нецелесообразно использовать в условиях, где не.исключена опасность переувлажнения почвы в первые дни после посева. Снижение всхожести обработанных семян ■прямо зависит от сочетания высокой гигроскопичности оболочки драже из торфа и переувлажнения субстрата для проращивания,' что вызывает резкое ухудшение воздухообмена в последнем. Использование в качестве наполнителя диатомита'и ряда других материалов неорганической природы обеспечивает прорастание обработанных семян в более широком диапазоне влажности, чем-при использовании торфа. Испытание большого количества наполнителей, в том числе и диатомита, позволило нам обосновать технологию дражироваиия и разработать оригинальный способ обработки семян на основе применения смесей из диатомита, леска. полевого шпата и глины без жидких клеящих веществ. Приоритет этого изобретения подтвержден авторским свидетельством МЬ 1017181. Использование названных смесей делает процесс дражирования более технологичным и производительным по сравнению с применявшимися до сих пор в СССР способами. Повышение полевой и оранжерейной всхожести у обработанных по нашей технологии семян связано прежде всего с быстрым разрушением оболочки драже при попадании его • во влажную среду и с оптимальной прочностью гранул. По качеству дражированные по новой технологии семена не уступают лучшим зарубежным образцам, либо превосходят их (табл.'6).

Полевую и оранжерейную всхожесть дражированных семян можно повысить путем включения в состав наполнителя (в середину оболочки) IТМТД лз расчета-8 г/кг,\ уменьшения

Ю-

г

Зг

Г :2 - 3 4

Порядковый номер плода • Рас. 2Масса 1000 юздушно-сухах семян томата Лучшлй аз всех аз плодое пергой каст« г заЕв сгмостг от юрмвроеаввя плодоновенжя, порядка пдодов» I - осень 1963 г.,П - весна

1964 г. На растенаях Сило оставлено: а - I хасть, б- 2 каста, в - 3 каста

1,05 1,15, 1,3 >1,5 0,7 0,9 1,1 1,3

плотность, г/ог иираяа, ш голщявв,ш

Рис.3 Спорость прорастания/а/ * палевая.всхоаесть /й/отсортированных по ал относи в солевом рас- _

творе семян лука-йатуна /I/, по шараде - сеняв салата /2/ ж по тоддгяе — семян иорговг. Дуакггряие

лднл! - скорость прорастания, "ж" - контрольные вараанты /несортированные семена/.

і

ьлсктрлсскі'.м током ььсолсго на хї.рхтир рсста

/% К КОНТРОЛІ'/ ВЄГ«ТІ.Г«ї0ЧОЙ W.CCU НЗЛЗСМ)?^ Чї.СТ/. {Т.СТсіаЗ /І/

и мі с cu корн«ьо.і cnct cu /2/і а - рСж-fM Z кь/см óO сек, О - G кь/с:« PU с«к

Таблица 6

Сравнительная полевая всхожесть, прочность и скорость разрушения в воде оболочки дражированных зарубежными фирмами и в ТСХЛ семян лука, моркови и томата. В среднем за 1979—1980 гг.

(Шахматов В. П.)

Вариант опыта (дражиро-влние)

Овощная культура>, страна и фирма, поставившая семена-

лук репчатой.

. </>

к -а

« В

<=1 </) X

га

га.

ОКО

и-в-К

я

К « (Я ь- О.

<-в-Х

§ 2 —

X к э С-бчЙ

• ы>

. ЬС о Ї

ф —^

Э к ~ л: •в-К

морковь

я Я « » О.-0 гай»' ЙЙ-Є-іл

-о

О/ 4>

я Я «яї ¥ «Уо

га к ^ ¡¿•Є-С/5

ЕЯ

2 га

8 о •в-К

томаты

ыьл . о о

я -Со

^ О

"2

о

га

Н га м

* г* о га & ¿і

14-Є-ІЛ

п 3 и

ь о- Ь; * ».2

Всхожесть,

Контроль — бел обработки Фирма ТСХА

Фирма ТСХА

т 57 45 49 49 46 70 59 6Э 74

48 70 62 46 26 83 00 37 87

05 05 57 53 65 61 91 77 66 ' 82

Прочность оболочки драже * (разрушающее усилие), кг

Скорость разрушения ** оболочки драже в воде

Фирма ТСХА

I ш сек а сек Л/ сек ш сек ¿V сек сек

* Диаметр драже 3—>3,5 мм. ** Разрушение оболочек у 50% семян.

ІД5 0,50 1,21 0,74 0,45 0|41< ' 0..72 от 0„59 2,85

0.33 0ДІ № <М8 0.31 03-2 0,4 Г 035 0,10 0,40

9 мин в сек 2 мин 5 сек 3 мин 3 мин 0 мин 3 сек 1 мин 15 сек

15 сек 33 сек 10 сек

10 сек 5 сек 20 сек 10 сек 20 сек 30 сек 25 сек 5 сек 3 сек

размеров оболочки драже и ее прочности до разумных пределов, барботирования семян .перед дражированием, мелкодисперсного полива с последующим мульчированием посевов торфом, а затем, для снятия перегрева белой бумагой, пенопластом или светоотражающей пленкой. К положительным результатам приводит замена используемого по старой технологии дражирования полиакриламида (клеящее вещество) сахаром или отходами сахарной промышленности в концентрации не более 1%. Поскольку дражироваиные семена предназначаются для точного посева, очень важно, чтобы исходный материал имел максимально возможные энергию прорастания и лабораторную всхожесть. Для условий защищенного грунта эти показатели должны составлять соответственно не менее 95 и 99%. В противном случае даже небольшое нарушение технологии дражирования может привести к существенному снижению всхожести семян.

Наши исследования показали, что известные рекомендации по' включению в состав наполнителя минеральных удобрений .(Кротова, 1964—1979) недостаточно обоснованы, поскольку сами удобрения задерживают прорастание семян, могут привести к ухудшению биометрических показателей растений и снижению урожайности.

Дражированные семена ' с оптимальными влажностью и размерами оболочки можно хранить длительное время (год и более), при этом их посевные качества не ухудшаются. Это позволяет вести дражирование заблаговременно, в течение всего года. Сохранность семян можно улучшить включением в состав наполнителя фунгицидов.

8. КОМПЛЕКСНАЯ ОБРАБОТКА СЕМЯН ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ФАКТОРОВ, СТИМУЛИРУЮЩИХ ПРОРАСТАНИЕ

Наши исследования показали однотипность реакции семян и полученных из них растений на «несвойственные» (по Раки-тину, 1953) факторы (электрический ток, ультразвук, электромагнитное поле СВЧ и др.). При воздействии на семена комплексом этих агентов в стимулирующих нормах не только не увеличивается положительное влияние обработки, но наблюдается ингибирование прорастания семян, роста и плодоношения растений.

[ В то же время комплексное воздействие на семена «родственными» (вода, кислород, температура, сепарация семян и др.) и «несвойственными» факторами, как и «родственными» факторами в различном сочетании, может вызвать увеличение положительного эффекта. Именно в этом направлении и целесообразно вести. дальнейший поиск оптимальных вари-

антов комплексной обработки, Например, вполне оправдано, сочетание сортирования и барботирования или дражирования, а также всех трех способов, поскольку в этих случаях обеспечивается более полное использование преимуществ одного из .них при сохранении или увеличении стимуляции прорастания за счет других (табл. 7).

Наши экспериментальные данные и имеющиеся в литературе сведения свидетельствуют о необходимости использования для комплексной и раздельной обработки семян хорошо

Таблица 7

Влияние барботирования кислородом (18 ч) и комплексной обработки (барботирование + дражирование) на прорастание семян, густоту стояния растений и урожайность моркови. В среднем за 1976—1977 гг.

Совхоз-техникум «Яхромский» Московской обл.

(Мухин В. Д„ Медведев В. Г„ Сарбаш В, К.)

Способ обработки семян | Энергия прорастания, °/о Всхожесть, % Густота стояния растений перед уборкой, тыс/га Урожайность, т/га

лабораторная полевая к сз а >о о в т. ч. стандартной продукции

Без обработки 37 &6 2Л »80 432 38,2

Барботирование 68 73 ал 1090 4.4,4 43,3

Комплексная обработка йб 619 39 1150 503 4.7,7

НСРоб 2Д>

изученных, апробированных в производственных условиях, надежных факторов. Исследования а данном направлении должны быть всесторонними и охватывать не только сам фактор воздействия, но прежде всего сложнейший биологический объект, каким является семя.

9. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ПОСЕВНЫХ КАЧЕСТВ СЕМЯН

'Оценку посевных качеств семян в СССР осуществляют и соответствии с ГОСТ 12036... 12038-66. Между тем предусмотренные этими стандартами условия не полностью отвечают требованиям сегодняшнего дня. В наших исследованиях неоднократно наблюдалась парадоксальная, на первый взгляд, тенденция к «повышению» лабораторной всхожести семян после различных их обработок. На самом деле в этих случаях-имели-место достаточно полная реализация и относи-

тельно высокая оценка биологических, возможностей семян, чего трудно добиться при оценке посевных качеств необработанных семян в соответствии с упомянутыми выше ГОСТами. До снх пор нет правил определения всхожести семян овощных культур при посеве в почву в лаборатории, в защищенном грунте и в поле. До 1985 г. не было и ОСТов на посевные качества дражированных семян. В^ связи с этим мы неоднократно были поставлены перед необходимостью совершенствования способов оценки посевных качеств семян, выработки, по этой проблеме новых рекомендаций.

' • Результаты проведенных исследований позволяют нам предложить для более достоверной оценки посевных качеств семян и прогнозирования полевой всхожести определять промежуточный между последней и лабораторной всхожестью показатель оранжерейной всхожести. В диссертации излагаются условия такой оценки, а также методика определения полевой всхожести, которые (как и терминологию) предлагается стандартизировать и использовать в исследовательской работе с семенами и в других учреждениях. - Установлена затрудненность воздухообмена и как следствие ухудшение прорастания дражированных семян при постановке опытов стандартным методом в чашках Петри. Естественные условия и искусственно вызванное ухудшение воздушно-газового режима (вариант 2) привели к ингибирова-нию прорастания семян, особенно дражированных (табл. 8).

Таблица 8

Энергия прорастания (числитель) и всхожесть (знаменатель) обычных и дражированных семян лука и моркови,.%, в условиях различного воздушно-газового режима при проращивании в чашках Петри (Мухин В. Д., Гептииг 3. Ф.)

Вариант опыта (соотношение Оз: СОз) Лук Тимирязевский Морковь Нангская-4 -

без обработки дражи-роваиие без обработки дражи-рование

1. Атмосферный воздух (2Д.9!: (ДОС) 2. Воздушно-газовая смесь (153:4.1) 3. Воздушно-газовая смесь (29,0:0) 58 36 Л 3

75 24 4У . 13 57 ■2 И 45 21

да т 119 53 25 58 23 61

77 66 (И 63

Исключение из газовой смеси СОг и повышение концентрации 02 обусловливали противоположный; эффект, т. е. существенное улучшение прорастания обработанных семян.

. Достаточно точйо мо&ио оценить-посевные качества, дрй-жированных семян и при проращивании их в бумажных салфетках, вложенных в пакеты из полиэтиленовой пленки толщиной 50 мк, а также на песке и фильтрозалыгой бумаге с невысокой степенью увлажнения. Оптимальная, по стандартной методике, влажность песка (60% ПВ), далеко не всегда обеспечивает полное прорастание дражированных семян. В связи с этим необходимо стандартизировать использование рулонов из фильтровальной бумаги, увлажненной в 1,5—2,5 раза большей массой воды (по отношению к массе бумаги), и проращивание семян на песке с поддерживаемой постоянно •влажностью 30—40% или 40—60% ПВ при однократном,.'перед посевом, увлажнении. Эффективно также использование «гармошек» из гофрированной фильтровальной бумаги, смоченной, водой в количестве; увеличенном в два раза по отношению к массе бумаги.

10. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТОК

Обработка семян (барботирование и дражирование) положительно влияет на их прорастание, ростовые процессы и урожайность растений и_ в результате позволяет получать высокий экономический эффект. Так, в совхозе «КузьмичевскшЪ Волгоградской области в 1978—1979 гг. до- • полнительный чистый доход от использования барботирова-ния воздухом семяп лука при однолетнем способе выращивания этой культуры на площади 221 га составил 715,4 руб/га, > уровень рентабельности—"553%. В последние годы, в этом хозяйстве всю площадь, занятую луком (более 400 га ежегодно), засевают семенами, обработанными данным способом. ^

Еще более высокие результаты получены при барботиро-вании кислородом семян укропа в совхозе им. М. Горького (г. Москва) в 1976—1977 гг. Рост урожайности и получение продукции в более ранние сроки обусловили дополнительный чистый доход 1509 руб/га, или 11,5 руб. на 1 рубль дополнительных затрат.

Высокий чистый -доход (от 400 руб/га и выше) получен при выращивании моркови, петрушки, шпината, столовой свеклы .и других, культур на площади более 45 тыс. га, которая была засеяна барбогированными семенами.

Экономически, выгодна и предложенная нами технология дражирования семян смесью компонентов с использованием диатомита. Эта технология обеспечивает снижение в 2,5 раза фонда заработной платы за счет повышения производительности труда, и исключения такой трудоемкой операции, как приготовление клеящего вещества. Кроме того, в данном случае уменьшаются затраты на материалы.для дражирования.

и саму обработку со 113 до 64,9 руб. в расчете на 100 кг семян.

Общий экономический эффект от использования разработок в масштабах страны может составить ежегодно более 20 млн. руб.

С организационной точки зрения барботирование и иовая( технология дражирозания вполне вписываются в промышленные технологии возделывания овощных культур. Барботиро-вать семена целесообразно непосредственно в хозяйствах, а дражировать— на семзаводах «Союзсортсемовощ», оснащенных дражировочными линиями, а также на дражировочных пунктах при крупных хозяйствах и РАПО на основе межхозяйственной кооперации.

Выводы

1. На уровень полевой и оранжерейной всхожести и продуктивность агрофитоценоза существенное влияние оказывают комплекс экологических факторов, а также качество самих семян. В связи с этим в условиях Нечерноземной зоны полевая всхожесть ниже, чем лабораторная, в среднем для семян гороха, редиса и свеклы в 1,2—1,4 раза, лука, моркови, салата — в 1,8—2,2 раза, огурца и петрушки — 2,6—2,9 раза; перерасход посевного материала по сравнению с биологически обусловленными посевными нормами достигает в производственных условиях 50% и больше.

2. Изучены особенности и степень влияния на прорастание семян различных факторов, включая воздушно-газовый режим, ориентацию семян, посевные нормы и др.

Снижение всхожести семян при ухудшении воздушно-газового режима прорастания обусловливается уменьшением содержания Ог, а также повышением концентрации СОг. Семена овощных культур прорастают даже при содержании в воздухе более 9% СОг. В таких условиях лучше других прорастают семена огурца, редиса и томата, «о резко снижается всхожесть у «тугорослых» семян моркови и лука, а также у семян, ослабленных длительным хранением.

При разработке промышленных технологий возделывания оаошных растений следует учитывать возможность повышения на 4—15% полевой и оранжерейной всхожести семян за счет их ориентации: у фасоли— рубчиком поперек магнитных силовых линий земли, у тыквенных — посевом «плашмя» по отношению к дну посевной борозды, но не «на ребро», а также за счет оптимизации посевных норм у лука, свеклы, огурца и других культур.

3. Существующие в СССР система подработки, сортирования семян и ОСТы на их посевные качества нуждаются в пересмотре, поскольку они не полностью отвечают требованиям

промышленных технологий: допускают, в Частности, Использование на практике семенных партий лука, моркови, цветной капусты и других культур со всхожестью 50% и ниже. Посев такими семенами обусловливает получение чрезвычайно невыровненных, низкопродуктивных агрофитоценозов. Из-за большого количества в семенных партиях мертвых, медленно прорастающих семян значительно возрастает опасность эпифито-тий. Пересматривать ОСТы, системы подработки и сортирования семян следует.в направлении повышения требований к качеству семян и с учетом необходимости использования прогрессивных технологий.

4. Посевные качества семян коррелируют с их размерами, выполненностью, цветом, формой, травмированностью и другими генетически, экологически и человеческой деятельностью обусловленными признаками. Наиболее однородные по комплексу показателей семена можно выделить у лука, моркови, укропа и других культур путем калибровки и гидродинамического сортирования на 4 и большее количество фракций (для раздельного посева их с разными посевными нормами).

Кроме .названных приемов для сортирования семян капусты белокочанной, цветной и укропа эффективна электросепарация, позволяющая с минимальными затратами труда и времени выделить из семенных партий, имеющих всхожесть 85% и выше, фракции, всхожесть которых составляет около 100%, пригодные для точного высева. Для других культур необходимы дальнейшее совершенствование электросепараторов и отработка режимов сепарации.

5. Сравнительная оценка различных способов сортирования посевного материала по физико-механическим свойствам показала, что у большей части семян (более,чем 70%) всхожесть соответствует средней для всей партии. Самыми низкими посевными качествами при сортировании на 4 и больше фракций характеризуются семена с наименьшими параметрами, а также для большинства изученных культур и егменных партий самые крупные, с наибольшей плотностью. У последних, как правило, высокие урожайные качества (в пересчете на одно растение), но относительно невысокая продуктивность агрофитоценоза при одинаковых с основной массой семян посевных нормах (по количеству высеваемых семян).

• Низкие посевные качества наиболее крупных семян томата, моркови, лука-батуна, салата и других культур обусловлены экологическими факторами, условиями формирования на материнском растении. Кроме того, они могут быть связаны с недоразвитием зародыша и со степенью зрелости семян.

• 6. Полевая всхожесть неоднородных семян прямо коррелирует со скоростью их прорастания. Неоднородность семян—

одна из причин разноярусности, невыровненности всходов, а в результате — получаемой продукции. Для большинства изученных культур самая низкая скорость прорастания у семян «крайних» фракций, т. е. у самых мелких и самых крупных, с наименьшей плотностью и т. д.

7. Важным агротехническим приемом повышения всхожести семян является направленная предпосевная обработка их. Особенно это оправдано при посеве в экстремальных условиях (относительно низкая температура, дефицит влаги в почве, травмированные семена и т.п.).

8. Сравнительная оценка приемов гидротермнческой обработки семян показала невысокую надежность промораживаний и прохолаживаннй, особенно у теплолюбивых культур. Наиболее стабильный эффект (с разным уровнем стимуляции) обеспечивает намачивание, «яровизация» и барботнро-ваиие семян >в воде кислородом или воздухом ло разработанной нами технологии.

При барботировании повышается на 5—14% полевая всхожесть, сокращается на 1—6 дней и больше довсходовый ■период у всех испытанных культур, особенно у растений г медленно прорастающими семенами. Прием этот прост в исполнении и требует в 7—20 раз меньше времени и места по сравнению с «яровизацией». Наряду с внешними проявлениями стимуляции прорастания в посевах барботированными семенами наблюдается большая густота стояния растений, сокращение межфазных периодов, рост показателей фотосинтетической деятельности, а в результате — повышение урожайности на 6—'15% и больше, при этом качество получаемой продукции не снижается.

9. Установлен стимулирующий эффект при барботировании за счет повышения содержания в воде, поглощаемой семенами во времй обработки, растворенного кислорода, более быстрого набухания семян, активации в них ферментных систем и ускорения процессов обмена. В частности, отмечены бо-, лее глубокие, чем при обычном намачивании, количественные и качественные изменения в содержании аминокислот, жиров, углеводов и пр., частичное обеззараживание семян кислородом, более быстрое расходование ими запасных питательных веществ в процессе прорастания и использование их на.новообразования.

10. Разработаны и внедрены в производство схемы установок и технология барботирования кислородом или воздухом с учетом особенностей овощной культуры, разнокачественнос-тн и возраста (продолжительности хранения) семян, температуры воды во время обработки.

При повышении температуры воды, .в случае обработки посевного материала высоких кондиций, необходимо уменьшать.

продолжительность действия фактора во избежание прорастания семян во время барботнрования. Максимум стимуляции прорастания отмечен у полноценных семян, но по комплексу признаков, включая показатели роста, урожайности и др., такая обработка более эффективна для долго хранившихся и с пониженной жизнеспособностью семян.

11. Гидротермическая обработка семян нецелесообразна при посеве их в почву, .в которой не хватает влаги или она содержится в избытке. В обоих случаях возможна гибель проростков: в первом — из-за недостатка-влаги, во втором — из-за дефицита кислорода в переувлажненной почве при большой потребности в нем обработанных семян во время прорастания. Максимальной стимуляции можно достичь при посеве барботированными семенами в почву влажностью 40— 50% ПВ, т. е. при использовании приема в повторных посевах, в южных районах страны, а также при вынужденной задержке с посевом.

Если нет возможности посеять семена в течение 2—3 дней после обработки, целесообразна сушка их в воздушном потоке при температуре не выше 30°С до оптимальной для хранения влажности. После этого стимулирующий эффект от барботнрования частично сохраняется в течение 3—9 мес. и ' больше.

12. Низкие посевные качества используемых до недавнего времени в СССР дражированных семян связаны с чрезмерными размерами и прочностью оболочек драже, что затрудняло разрушение их в почве, а также с необоснованным введением в наполнитель макроудобрений. Использование же в качестве основного компонента наполнителя торфа, который отличается высокой гигроскопичностью, приводило к плохой обеспеченности семян воздухом во влажной почве и как следствие к снижению их всхожести. При использовании нашей технологии дражирования оболочка драже разрушается вскоре после посева. Посевные качества семян в этом случае не уступают лучшим зарубежным образцам, а нередко бывают и выше. Семена, обработанные по данной технологии, предпочтительнее использовать при посеве в почву влажностью 50% ПВ и выше, т. е. в орошаемом овощеводстве открытого грунта и в защищенном грунте.

13. Повысить всхожесть и ее сохранность у дражированных семян в течение 1 года можно путем включения в состав наполнителя фунгицидов, уменьшения до разумных пределов размеров и прочности оболочки драже. У семян, предназначенных для посева сразу после дражирования, поднять всхожесть можно предварительным барботнрованием. В защищенном грунте для получения дружных всходов обработанные по

. нашей технологии семена после посева необходимо увлажнить

мелкодисперсным поливом и замульчировать торфом. При опасности перегрева Лосевы целесообразно еще укрыть светоотражающей алюминизированной пленкой или белой бумагой и поверх нее обычной пленкой, или пенопластом. - :

14. Исследования с электрическим током высокого напряжения, ультразвуком, ИКСС, ИКЭС, лазером и ЭМП СВЧ показали очевидное влияние многих из этих факторов на метаболизм и прорастание семян, на характер роста полученных из них растений — рост корневой системы,' показатели фотосинтетической деятельности, урожайность и качество ее составляющих. Отмечены существенные трудности в подборе стимулирующих доз. Эффективность обработки названными агентами не отличается высокой стабильностью, что связано с модификационными факторами, техническим несовершенством применяемого оборудования и другими причинами.

15. Комплексная обработка семян стимулирующими дозами «несвойственных» семени факторов (например ТВН и ультразвук) нецелесообразна. Последовательное использование «родственных» или «родственных» и «несвойственных» семени факторов может привести к увеличению стимуляции (барботирование и дражирование, термическое обеззараживание и барботирование, сепарация и барботирование и др.).

16. На основе наших разработок предложены проекты стандартов на посевные качества дражироваиных семян и условия их оценки, а также для термина «оранжерейная» всхожесть.

17. Барботирование семян, новая технология дражирова-ния и на ее основе беспикировочное выращивание рассады экономически выгодно. Чистый доход в зависимости от овощной культуры составляет от 400 до .1509 руб/га, а период окупаемости дополнительных капиталовложений не превышает одного года.

С организационной точки зрения барботирование и новая технология дражирования вполне вписываются в. промышленные технологии возделывания овощных культур. Барботиро-вать семена целесообразно непосредствено в хозяйствах, дра-жировать — на семзаводах «Союзсортсемовощ» или на дражировочных пунктах при крупных хозяйствах на основе межхозяйственной кооперации, отри РЛПО.

Рекомендации производству

1. Шире использовать барботирование семян кислородом или .воздухом, особенно при позднем и повторном посевах, а также в южных районах страны в соответствии с рекомендациями . МСХ СССР . по барботированию и дражированию

(1984), для чего включить барботеры в «систему машин» и "наладить их выпуск.

2. Сроки и способы обеззараживания семян необходимо выбирать с учетом использованяи других способов их подготовки.- Так, лротравливание оправдано после сортирования, барботирования. В последнем случае во избежание ухудшения посевных качеств семян нормы расхода ядохимикатов не должны^завышаться (по фентиураму — не более 4 г/кг), а перед протравливанием следует частично (поверхностно) просушивать семена. Термическое обеззараживание целесообразно до барботирования.

3. При централизованном дражировании семян на базе семфабрик «Союзсортсемовощ» и дражировочных цехов крупных хозяйств, применительно к овощеводству защищенного грунта и в открытом грунте в зоне достаточного увлажнения

.и в поливных условиях следует применять технологию, которая предусматривает использование смесей диатомита, полевого шпата, глины и воды без клеящих веществ.

4. Сортирование семян, предназначенных для точного высева и имеющих исходную всхожесть не ниже 85%, целесообразно проводить путем калибровки, в жидкостях по плотности, а для капусты — цветной и белокочанной — посредством трехкратной электросепарации при одном напряжении или при увеличении его поэтапно.

5. Различные способы подготовки семян следует применять в такой последовательности: сортирование, термическое обеззараживание, барбогирование и другие виды гидротермической обработки, протравливание, дражирование. Причем сортирование, дражирование и отчасти обеззараживание целесообразно проводить на семфабриках «Союзсортсемовощ», где можно обеспечить более качественную обработку семян и с меньшими затратами. Для получения максимальной стимуляции прорастания и исключения дальних перевозок семян барботировать их следует непосредственно в хозяйствах.

6. Представляется необходимым стандартизировать посевные качества и условия оценки для дражированных семян, в том числе в рулонах и «гармошках», а также термин «оранжерейная» всхожесть. Научно-исследовательским учреждениям и вузам МСХ и МПОХ СССР предлагаем использовать нашу методику определения полевой и оранжерейной всхожести.

основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах

1. Мухин В. Д. Влияние обработки семян томатов ультразвуком и током высокого напряжения на эдифитную микрофлору. — Докл ТСХА, 1964,, вып. 981 ч. ii, с. 225—238.

2. .Мухин В. Д. О предпосевной обработке семян томатов переменным током высокого напряжения. — Докл. ТСХЛ, 1S64, Bbin. 9t8¡, ч. II» с. Í17—

3. Мухин В. Д. О разнокачественности семян томатов. — Докл. ТСХА, 19QÓ, вып. III. ч. I. с. 79—84.

4. Мухин В. Д„ Шарма Б. Влияние ультразвука «а частоту хромосомных аберраций у семян гороха. — Изв. ТСХЛ, 1966, • вып. 2,.с. 45—48.

5. Мухин В. Д. О некоторых особенностях дражирования семян овощных культур, — Докл. ТСХЛ. 19iG7. выл. 1Л2, с. 231—334.

6. Мухин В. Д.. Борисов Л. Л. Об использовании электрического тока, для предпосевной обработки семян овощных культур. — Докл. ТСХА. 1967, вып. 132. с. 225—230.

■7. Мухин В. Д. Об использовании дражированных семян томатов для точного высева-. — Докл. ТСХЛ, 1953. вып. 143, с. 1Ш—'1XF,

8. Торосян Р. Н„ Мухин В. Д. Использование ультразвука' для предпосевной обработки семян томатов. — Сб. научно-технической информации по электрификации с.-х-ва, 19168.. № 19„ с. 23—32.

9. Мухин В. Д„ Сизов В. Н. Обработка семян в электрическом поле и урожай овощных культур. — Докл. ТСХЛ, 1969. вып. .158. с. 41—46.

10. Мухин В. Д. Дражирование семян сельскохозяйственных культур. — М: Колос. 1971. — 96 с.

■11. Мухин В. Д.. Соловьев В. М„ Павлихин Р. Г. О подготовке высококачественного посевного материала овощных культур. — Селекция и семеноводство., 19(71, .Vs 6» с. 68—6%

12. Кузнецова Л. -Мухин В. Пантиелев Я. О полевой всхожести дражированных семян салата. — Картофель и озсщи, 1972,№ 4„ с. 29—ЗД.

13. Мухин В. Д. Некоторые вопросы дражирования семян. — В кн.: Физиолого-биохимические проблемы семеноведения и семеноводства. — Иркутск: 19га. с. Ш—13&

14. Тараканов. Г. И» Мухин В. Д, Гептинг Э. Ф„ Медведев В. Г. Барботирование семян кислородом. — Докл. ТСХЛ, 1973, вып. 211, с. 102— 1С6.

15. Машкович И. К- Мухин В. Д. Семенам овощных культур — обоснованные стандарты,—Селекция и семеноводство, 1974, Л» 4, с. 67—68.

16. .Мухин В. Д. Неоднородность посевного материала, овощных культур. — В кн.: Биологические основы семеноведения и семеноводства интро-дуцентов. — Новосибирск: Наука, 197,4;, с. 274'.'

1.7. Овчаров К. Е„ Мухин В. Д. Хранение дражированных семян. — В кн.: Биология к технология семян. — Харьков: 1974. с. 110—113.

I& Muchin W. Otoczkowanie nasion. — Warszawa: R\VRL,I974,—132 s.

19. Мухин В. Д. О повышении полевой всхожести семян овощных культур. — Картофель и овощи, 19Г5, № 1, с. 29—30.

'20. Мухин В. Д„ Гептинг Э. Ф. О методике определения посевных качеств дражированных семян. — Селекция и семеноводство, 1975t, .V» 3, с. Ж-57.

21. Мухин В. Д, Медведев В. Г. Влияние различных доз и способов внесения ТМТД на всхожесть дражированных семян лука и моркови. — Докл. ТСХЛ, ¡975, вып. 216, с. 10tt—111.

22. Мухин В. Д., Соловьев В. М. Неоднородность посевного материала овощных культур и способы ее устранения. Изв. ТСХЛ, 197.5, вып.- 4. с. 12(6-134.

23. Мухин В. Д.. Медведев В. Г„ Борас "М. Барботирование семян в воде кислородом. — Картофель и овсщи, 1976, 3, с. 29—30l

21. Пантиелев Я. X.. Мухин В. Д. Два урожая овощей в год. — М.: Московский рабочий, 1976. — 90 с.

25.. Мухин В. Д. Семена и .посадочный материал овощных культур. Предпосевная подготовка семян. Лекции..для студентов плодоовощного

ф-та и слушателей ф-та повышения квалификация. — М.: ТСХЛ, 197,?, — 28 с.

£5. Мухин В. Д., Мазель Ю. Я., Борас М. Влияние обработай семян кислородом на поглощение ими фосфора и расходование сухих веществ в процессе прорастания. — Докл. ТСХЛ, 1977, выл. 3.30» с. 01—(Й.

CÏ7. Тараканов Г. И, Мухин В. Д„ Медведев В. Г, Предпосевная подготовка семян овощных культур. — В кн.: Промышленная технология асюделывания овощных культур. — Кишинев, 1977, МСХ СССР, Молд-НИИЗО. МолдНТО., с.-х,, с. 14С>—147.

28. Тараканов Г. И.,, Мухин В. Д., Медведев В. Г. Влияние наполнителя на полевую всхожесть дражированных семян овощных культур. — Изв. ТСХА, 1977, вып. 5. с. 147,-152.

29. Тараканов Г. И., Мухин В. Д„ Медведев В. Г., Борас М. Предпосевная обработка, семян овощных культур методом гндротермическото аэрирования. Рекомендации для производственного испытания. — М.: Московский облисполком, 197i7„ — 5 с.

ДО. Тараканов Г. И., Мухин В. Д., Медведев В. Г., Борас М. Предпосевная обработка семян овощных культур методом гидротермического аэрирования ((рекомендации для производственного испытания). — М.: ТСХА. 1977. — 6 с.

31. Тараканов Г. И,, Мухин В. Д., Медведез В. Г, Борас. М. Предпосевная обработка семян озощных культур методом гидротермического аэрирования.-—Информационный листок № 37Л— 77. — ГОСИНТИ, 19С7.— 8 с.

32. Мухин В. Д., Медведев В. Г. Новое в предпосевной подготовке семяи овощных культур. — В кн.: Основы промышленной технологии возделывания овощных культур открытого грунта и улучшения их качества.— М.: НТО по сельскому хозяйству, 1978, с. 3i9—

ЛЗ. Мухин В. Д., Скачко В. Л. Влияние э л ек тр осе л гр г ц и и и калибровки семян на их посевные качества, качество рассады и урожайность цветной капусты. — Докл. ТСХД, 1978, вып. ¿16, с. «5— 9й

Û4. Мухин В. Д, Обработка семян овощных и бахчевых культур в воде кислородом (или воздухом). —м.: МСХ СССР, 1979, — 8 с.

35. Мухин В. Д. Подготовка семян овощных культур к посеву. — М.: Московский рабочий, 1979,— 120 с.

36. Мухин В. Д.,, Голуцкая H. II. Обработка семян столовой сзск.Ш в воде кислородом. — Докл. ТСХА» lSSrv вып. 261, с. 88—91.

317. Реуцков Н. И„ Гадюченко Л. К., Мухин В. Д. Однолетняя культура лука на больших площадях. — Картофель и овощи, 1980, .N'»9, с. 2й-е*.

■3S. Мухин В. Д„ Медведев В. Г. Дражироаание семян диатомитом. — Картофель и овощи, 1981, „\г 3. с. £Й—'2.1.

3®. Мухин В. Д., Медведев В. Г, Сгрбгш Л. К. Урожайность петрушки и моркови при обработке их семян в воде кислородом и дражирова-нии. — Известия ТСХЛ, 19Й1, вып. W с. 99—104.

40. Бронникова К. С., Мухин В. Д., Шахматов В. Г1. Рассада из дражированных семян. — Картофель и овощи, ICtëtî, № 5, с. 2i9i.

41. Мухин В. Д. Пути повышения полевой всхожести семян овощныч культур. — В кн.: Биологические основы промышленной технологии овощеводства открытого и закрытого грунта. — М.: ТСХЛ, 1932, с. 13—17.

42. Мухин В. Д. Новое в подготовке семян овощных культур. — В кн.: Новое в овощеводстве, — М.: Московский рабочий, 19Ш, с. 47— 62.

43. Тараканов Г. И., Мухин В. Д„ Шахматов В. П. Рекомендация по использованию дражированных семян для точного механизированного по- '

сева при выращивании рассады томата и салата в защищенном грунте. _

М.: ТСХЛ, 19ЛЗ, — 4 с. "

44. Шахматов В. П.„ Мухин В. Д„ Сенин М. Ф. Способ дражирова-иия семян. О^щных культур. — М.: ВНИИГПЭ. Авторское свидетельство

Мухин В. Д., Романов А; Н, Скатао. В. А:, Тарушетн В; И~. Электросепарация семян. — Картофель и овощи, 1934, № 2, с. 22.

46. Рекомендации по барботированию и дражированию семян (составители Мухин В. Д., Медведе» В. Г., Борас М. Ж., Шахматов В. П., Го-луцная Н. И» Белоусов Э. В.). — М.г МСХ СССР, 19®», —"Л» с.

47ч Мухин В. Д;, Шайманов С. И., Тарушкин В. И., Романс® А. Н. Технология выращивания рассады, капусты белокочанной посевом семян на постоянное место. —Люберцы Московской обл.: МособлЦНТИ, информационный листок № 12:4—84, — 3 с.

Л 75320 16/1У—85 г. Объем 2 п. л. Заказ 912. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44

I 1