Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПУТИ ОЦЕНКИ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СЕМЯН ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ РАЗЛИЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ПУТИ ОЦЕНКИ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СЕМЯН ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ РАЗЛИЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

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

На правах рукописи КЕЛЬ Татьяна Ивановна

УДК 631.531.2 : 633 : 1t

ПУТИ ОЦЕНКИ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СЕМЯН ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ РАЗЛИЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ ~

Специальность 06.01.05 — селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА—1986

Пишешь О" —

" ■ -¿е ои-еелСр

Диссертационная работа выполнена -йа кафедре гёнетйки, селекции и семеноводства полевых культур Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева в 1983— 1985 гг.

Научный руководитель — кандидат биологических наук Березкин А. Н.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Карпов Б. А., кандидат сельскохозяйственных наук Гуйда В. Н.

. Ведущее предприятие — Государственная комиссия по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур.

Защита диссертации состоится « ^ » с~1< Сс 1986 г.

В час. на заседании Специализированного совета

Д 120.35.04 при Московской сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, И-550, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « Я-0» ы:/<Г/0^/1986 г. ' . • :

Ученый секретарь Специализированного совета —

доктор биологических наук А У^ЩЖ Крастина Е. Е.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ *

Актуальность темы. В проекте «Основных направлений эко--номического-и социального развития СССР на. 1986—1990 годы и г на период до- 2000: года»-указывается на необходимость. совершенствования • организации^ семеноводства и улучшения качества семян. В-Продовольственной программе СССР на период до 1990 года ставится задача перевода семеноводства на промышленную основу. В связи;с этим возникает необходимость решения задач; связанных не только с получением-семян высокого качества, но и с более достоверной оценкой-их потенциальных возможностей. В практике семенного* контроля в настоящее-время основным оценочным показателем биологических свойств семян является лабораторная всхожесть. Однако она недостаточно точно характеризует потенциальные биологические свойства семян и значительно отличается по своей величине* от-полевой всхожести (Лихачев Б. С.", 1979, Зайцев-В. А. и др., 1983, Карпов Б. А., 1983, Сечняк Л. К. и др., 1983, Гриценко В. В., Калошина 3. М., 1984). Все это требует совершенствования традиционных и разработки новых методов оценки качества семян с целью повышения эффективности работы семеноводческого звена.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева по теме- 10 (номер государственной регистрации 81085545) «Разработать биологические, агроэкологические и технологические основы семеноведения и семеноводства в целях повышения качества семян и ускорения перевода семеноводства-на. промышленную основу».

Цель и задачи исследований. Цель исследований — разработка новых методов оценки качества семян, а также установление возможности относительного прогнозирования полевой всхожести путем комплексной оценки- качества семян. В задачи исследований1 входило: изучить причины, разного каче-ства.у анализируемых партий семян, особенности прорастания семян в лабораторных и полевых условиях, динамику появления всходов и п^л^ую "схожргть гемян, основные законо-

ЦГ.ЧП'.'.Л

НАУЧ1 ЛЯ ГЛ-ЫГИОГЕКА Маек. сел„сча>. академии им. К. А.

И^р. Ко

мёрнбстй изменения свойств при воздействии на них стрессовых факторов, возможность дифференцировки партий семян по биологической полноценности при использовании ускоренного старения и облучения, связь хромосомных аберраций с качеством семян.

Научная новизна. Впервые было проведено сравнение методов ускоренного старения и гамма-облучения семян озимой пшеницы различного происхождения с целью определения их биологических свойств, а также сравнительное изучение корреляционных связей между ускоренным старением и хранением семян в складе; Изучены вопросы прорастания семян в лабораторных.и полевых условиях с выявлением причины расхождения между лабораторной- й полевой. всхожестью. Показано, что лабораторная всхожесть не может служить объективным. показателем: при: оценке биологических свойств семян. Изучена связь, хромосомных аберраций с'качеством семян.: ' "

Практическая значимость. Результаты исследований позволяют ' рекомендовать НИИ," вузам, опытным станциям, а также семенным. инспекциям- применение метода ускоренного старения семян, для более достоверной оценки потенциальных .' биологических свойств различных' партий семян.. Такой анализ .необходим для отбора лучших партий семян для посева, создания: государственных ресурсов и переходящих фондов.-

Апробация работы.. Результаты исследований доложены и обсуждены на научных конференциях ТСХА в декабре 1984 г., в июне 1985 г., на республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов' (г. Кокчетав, июль 1985 г.). По материалам.диссертации опубликовано 3 научных работы.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 111 страницах машинописного текста, включает 41 таблицу, 7 рисунков, 6 таблиц и 1 рисунок в приложении. Список литературы включает 238 наименований, в том числе 40 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе 1 — «Обзор литературы» — рассмотрены вопросы влияния экологических' факторов на качество семян. Дан анализ современных методов оценки, качества, семян, обоснована необходимость совершенствования методики определения лабораторной всхожести. Отмечена особая роль силы роста семян как показателя их качества, рассмотрены вопросы использования стрессовых факторов с целью определения качества семян при прогнозировании их долговечности, вопросы 2

старения и связанные с ним спонтанные аберрации хромосом; а также взаимосвязь посевных качеств семян с их полевой всхожестью и урожайными свойствами в потомстве.

Глава 2 — «Условия, материал и методика исследований»; Работа выполнена на кафедре генетики, селекции и семеноводства полевых культур Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева. Лабораторные исследования и посевы проводили на базе лаборатории селекции и генетики полевых культур ТСХЛ.

Метеорологические условия в годы исследований различались несущественно. Период «посев-всходы» в основном характеризовался теплой и сухой погодой. Однако запасов влаги оказалось вполне достаточно для прорастания семян и дальнейшего развития всходов. Условия для перезимовки и дальнейшего развития озимой пшеницы складывались благоприятно.

• Почва полей, на которой проводили посев, дерново-подзо-лнстая, реакция почвенного раствора от слабокислой до близкой к нейтральной, обеспеченность подвижными Р2О5 и КгО— высокая, а азотом — средняя.

Для исследования использовали семена урожаев 1982, 1983, 1984 годов озимой пшеницы сорта Заря, полученных от Госсортоучастков 13 областей Нечерноземной зоны. Анализ качества семян проводили ежегодно перед посевом, всего за период 1982—1985 гг. изучено 127 образцов партий семян.

Посевные качества исходного материала оценивали соглас-. но стандартным методикам: энергию прорастания и лабораторную всхожесть по ГОСТу 12038-66, массу 1000 семян по ГОСТу 12042-80, влажность семян по ГОСТу 12041-82. Силу роста семян, определяли методом морфофизиологической оценки, утвержденной Государственной семенной инспекцией (1983 г.).

Хромосомные аберрации учитывали на временных препаратах в ана- и телофазах митоза клеток корешков (Юрцев В. Н., Пухальский В. А., 1968). Исследования цитологических препаратов проводили под микроскопом Бнолам Р7.

Устойчивость семян к стрессовым воздействиям определяли после ускоренного старения и гамма-облучения путем стандартного проращивания семян. Ускоренное старение осуществляли при температуре 37°С, помещая в эксикатор бюксы с семенами на 5, 10, 15, 20, 25, 30 дней при относительной влажности воздуха 75%', которая создавалась путем испарения соответствующей водно-глицериновой смеси. Относительную влажность воздуха контролировали по коэффициенту преломления света в водно-глицериновой смеси, определяемому на рефрактометре ИРФ-22.

• Полученные с Госсортоучастков семена с влажностью

13,0—13,5% хранились в неотапливаемом кирпичном складе в мешкотаре.емкостью до 5 кг.

Анализ качества семян урожаев 1982 и 1983 годов после их хранения в складе проводили в 1985 году.

Гамма-облучению подвергали сухие семена в Институте общей генетики АН СССР и в Институте эпидемиологии й микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи на установках «ЭКУ-4», «ЭКУ-50-1», «Стерилизатор». Мощность дозы для семян урожая 1982 года —4,00 Гр/мин; урожая 1983 года — 0,23 Гр/мин; урожая семян: 1984 года — 7,62 Гр/мин. Излучатель — 60Со. Экспозиции для каждой дозы облучения рассчитывали исходя из мощностей соответствующих установок. Дозы облучения—50, 100, 150, 200 Гр.

Полевую всхожесть семян определяли путем подсчета растений в фазу «полные всходы» при ручном или сеялочном способах посева по 100 семян на однорядковых метровых делянках в шестикратной повгорности. При изучении динамики появления всходов подсчеты проводили ежедневно с момента фиксирования первых всходов. Дополнительно в полевых условиях проводили посев на «бинтах» (по методике Кулешова Н. Н., 1946).

Для определения продуктивности по методике сортоиспытания (1971) учитывали густоту стояния растений, анализировали элементы продуктивности. При этом определяли продуктивность снопа с пробной площадки у 6 вариантов, которые были исследованы на хромосомные аберрации.

По экспериментальным данным проводили дисперсионный, корреляционный и вариационный анализы (Доспехов Б. А., 19й5). Уровни значимости коэффициентов корреляции обозначены следующим образом: 0,05*, 0,01**, 0,001***.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В главе 3 — «Качество семян различного экологического происхождения» — приведены результаты оценки потенциальных биологических свойств, причины разного качества исследуемых партий, вопросы относительного прогнозирования полевой всхожести, а также несоответствие полевой и лабораторной всхожести.

Посевной материал различного экологического происхождения имел размах варьирования показателей качества семян: энергии прорастания, лабораторной всхожести, силы роста и полевой всхожести (табл. 1). Характер изменчивости зависел ог года получения семян и определяемого показателя качества посевного материала. Наименьшей вариабельностью во все годы исследований среди показателей качества, определяемых в лабораторных условиях, отличалась лаборатор-

Таблица І

Варьирование показателей качества семян озимой пшеницы

Годы получения

' Показатели качества семя«, % 1982 1983 1984

мин.- V мин.- мак. V мин.— мак. V

X X X

Энергия прорастания 74—99 . 93 7.3 85—100' 96 3,5 74—97 91 5,1

Лабораторная всхожесть 78—100 5,6 89—100 2,3 77—9в 4,9

95 97 92

60—9& 10,5 64—98 5,1 73—94 7,4

88 У2 82

Полевая всхожесть 51—86 11,8 71—92 5,8 52—85 П,7

74 »6 72

Примечание: в числителе — размах варьирования; в знаменателе— среднее значение показателя; V—коэффициент вариации.

ная всхожесть (У = 2,3—5,6%), а наибольшей — сила роста (У=5,1—10,5%). Большую изменчивость показателей качества имели семена урожая 1982 года по сравнению с последующими годами получения семян, что можно объяснить увеличением размаха колебаний среднесуточной температуры воздуха в период формирования семян между пунктами их получения. Так, коэффициент вариации среднесуточной температуры воздуха в 1982 году составлял 8,0, в 1983 году — 3,2, в 1984 году — 7,0% в период «полное колошение — восковая спелость». Сравнение условий выращивания посевного материала и показателей качества семян выявило достоверные положительные, связи между среднесуточной температурой воздуха в период «полное колошение — восковая спелость» и лабораторной всхожестью, силой роста, полевой всхожестью и отрицательную связь между среднесуточной температурой воздуха и массой 1000 семян, а также достоверные отрицательные связи между суммой осадков и силой роста, полевой всхожестью.

Лабораторная всхожесть значительно отличалась от полевой всхожести у исследуемых образцов партий семян. Так, у семян урожая 1982 года разница между лабораторной всхожестью и полевой всхожестью была 21, у семян урожая 1983 года —12, у семян урожая 1984 года — 20%. При группировке образцов партий семян по лабораторной всхожести (деление проводили:с учетом более равномерного распределения образцов семян по группам, а не согласно посевному

стандарту) оказалось, что полевая всхожесть имела больший размах изменчивости, чем лабораторная всхожесть (табл. 2). Показано, что в группах образцов семян, где различия по лабораторной всхожести составляли не более 1% (99—100%» 97—98%). показатели, полевой всхожести отличались по образцам-на: 12—16%. При группировке образцов партий семян по силе роста также отмечался больший размах варьирования полевой всхожести по сравнению с размахом изменчивости силы роста по группам. По мере снижения лабораторной всхожести, как правило, происходило и уменьшение полевой всхожести. Однако нередки случаи, когда низкая полевая всхожесть наблюдалась у семян образцов с высокой лабораторной всхожестью. Так, во все годы максимальное значение полевой всхожести в группах с более низкой лабораторной всхожестью было больше, чем ее минимальное значение у семян в группе с лучшими значениями лабораторной всхожести. Следовательно, такой показатель качества семян, как лабораторная всхожесть, не может быть использован для относительного прогнозирования полевой всхожести партий семян.

Таблица 2

Размах варьирования лабораторной и полевой всхожести семян озимой пшеницы

Группа Число образцов, шт. Всхожесть. %

лабораторная полевая

среднее мин.—мак. среднее мин.—мак.

1982

: I 11 99 90—100 80 691—85

" II 12 98 97—98 79 72—84

ИГ 12 89 78—93 69 62—78

1983

і I 10 99 98—100 83 76—90

II 6 96 95-97 80 73—86

III 8 92 89— 94 84 81—87

• 1984

• I 9 % 95—97 80 73—85

: II 7 93 91—94 78 73—84

. III 8 90 87—91 72 61—83

• Практически в лабораторных и полевых условиях прорастало одинаковое число семян (табл. 3). Так, в 1984 году в лг-

бораторных условиях: проросло 96,3, а в полевых условиях — 98,5% от высеянных семян, в 1985 году соответственно — 93,1 и 89%. Разница статистически недостоверна.- При подсчете всхожести при определении се в лабораторных: условиях больший процент от невсхожих семян приходился на загнившие семена, что вызвано воздействием на семена микрофлоры. В 1984 году период «посев-всходы» для прорастания семян в полевых условиях характеризовался благоприятной температурой и оптимальной влажностью почвы, в то время как холодная и сырая почва в 1985 году способствовала большему загниванию высеянных семян. Несоответствие между лабораторной и полевой всхожестью возникало в основном за счет того, что часть семян в силу своих низких потенциальных биологических возможностей давала слабые проростки, которые в полевых условиях не пробивались на поверхность почвы, то есть не всходили.

Таблица 3

Лабораторяо-полевая оценка качества семян озимой пшеницы, (урожая 1983, 1984 гг. — число партий — 2$)

Состояние семян, Условия прорастания

лабораторные полевые

проростков, ,% 1984 1985 1984 1985-

Нормальные проростки .... 96,1 92,9 9Э.5 81.5

Ненормально проросшие ссмена . 0.2 0.2 5.0 7.5

Загнившие семена...... 3.4 2,8 1 6.в

Набухшие семена ... ... 0.1 1,7 0,1 го

Твердые семена ъ 0,2 0,4 0.2 2,2

Установлено влияние качества семян на дружность и сроки появления всходов. При этом семена с низкими потенциальными возможностями имели худшие показатели скорости, растянутости, дружности прорастания семян в полевых условиях, что вызвало снижение полевой всхожести в большей мере, чем у семян, имеющих более высокие потенциальные возможности. Наличие достаточно большого размаха варьирования растянутости и дружности прорастания семян в полевых условиях предполагает поиск методов оценки, которые бы позволили выявить эту биологическую возможность семян.

В главе 4 — «Использование стрессовых факторов при определении качества семян» — анализируется возможность использования методов ускоренного старения и гамма-облучения семян для оценки потенциальных возможностей семян. Изучалось соответствие полученных оценок качества семян при использовании этих методов, а также адекватность уско-

ренного старения ходу этого процесса при хранении семян в складе.

При воздействии на семена стрессовых факторов происходило снижение величины изучаемых показателей качества (табл. 4).

" : Таблица* 4'

Влияние ускоренного старения на показатели качества-семян озимой пшеницы-(%)

Срок Энергия' Лабораторная Сила Полевая

прорастания всхожесть роста всхожесть

старения,

дня X V X V X V X V

1982 (35 образцов)

контроль 93 7,3 95 5.6 88 ЮЛ 76 12.2

5 88 11,3 91 8.6 74 15,5 62 13J2

10 82 16.0 86 13J6 65 18.9 54 21,1

' 15 25 45,5 43 43,8 29 50,8 20 46^6

1983 (24 обраэц О

контроль 95 4.6 07 2.9 92 5.1 84 7,1

5 9* 46 96 4,0 90 5,7 85 6.7

10 92' 6.8 93 5.2 85 7,9 79 7.7

- 15 63- 8,0 90 • 6,1 80 10,7 75 9,1

1984 (24 образца) •

контроль 92 3,1 93 32 • • 87 4,9 77 - &0

5 90 4,4 94 3,1 90 5.5 75 7,2

10 ' 86 7,4 91 5,1 85 6.0 67 14,0

15 82 13,7 • 88 7,4 80 9,7" 58 '24,4

20 78- 14.2 83 11,7 73 17.6 4-6 35,3

25 SI 36,0 61 30,3 47 42,1 17 63,3

Примечание: х —среднее значение показателя; V — коэффициент вариации.

Например, по сравнению с контролем при сроке старения 15 дней в зависимости от года урожая семян это уменьшение было следующим: по энергии прорастания на 68; 7; 10%, по лабораторной всхожести на 52; 7; 5%. по силе роста на 59; 12; 7%, по полевой всхожести на 56; 9; 19,% (табл. 4). Имеющиеся различия в качестве между образцами партий семян предопределяли их реакцию на действие стрессового фактора, что нашло свое выражение в неодинаковом уменьшении величины показателей качества. Действительно, варьирование показателей качества семян после воздействия ускоренного

й>

старения и гамма-облучения при снижении всхожести возросло (табл. 4).

Ускоренное старение также позволило дифференцировать различия в качестве семян, обусловленные особенностями года выращивания. Так, семена урожая 1982 года, отличающегося менее благоприятными условиями выращивания в пунктах их получения, значительно сильнее снижали абсолютные значения показателей качества после ускоренного старения. При этом, чем длительнее срок старения тем нагляднее проявлялась эта закономерность. Например, анализ семян урожая 1983 года, отличающихся более высоким значением показателей качества (контроль) по сравнению с другими годами,, показал наличие наименьшей вариабельности по мере возрастания срока старения. Так, при сроке старения 15 дней по энергии прорастания более чем в 5 раз, по лабораторной всхожести в 7 раз, по силе роста в 4 раза, по полевой всхожести в 5 раз по сравнению с семенами урожая 1983 года при той же продолжительности старения.

Потеря качества семенами при воздействии ускоренного старения происходила сначала медленно. Затем наблюдался резкий характер снижения показателей качества. Например, для семян урожая 1982 года таким сроком было 15 дней. Такие изменения в величине показателей качества в первую очередь проявлялись в качественной характеристике проростков, а в дальнейшем фиксировались и показателями всхожести. Так, при определении силы роста с увеличением срока старения число • сильных проростков уменьшилось, а слабых — увеличилось (табл. 5). Например, у семян урожая 1982 года процент сильных проростков уменьшился, а слабых увеличился на 24,3% при сроке старения 15 дней по сравнению с контролем. У семян урожая 1984 года при увеличении срока старения до 25 дней процент сильных проростков уменьшился, а слабых проростков увеличился на 22,2% по сравнению с контролем. Год получения семян оказал влияние на характер перераспределения проростков. Так, при более высоком качестве семян урожая 1983 года процент сильных проростков при сроке старения 15 дней был больше; слабых проростков — меньше на 20,7%, чем у семянуро-жая 1982 года при той же продолжительности старения.

Значение ускоренного старения для более детальной оценки партий семян также видно и при анализе вариабельности-показателей качества по группам (I и III) в зависимости от лабораторной всхожести (табл. 2). По обеим группам образцов семян при возрастании срока старения происходило увеличение коэффициента вариации. Например, у I группы об- • разцов семян урожая 1982 года ^наблюдалась незначительная

Т а б л и ц а 5

Влияние ускоренного старения на соотношение сильных < -и слабых проростков при определении силы роста в зависимости от года получения семян-

Срок старения, дни Число про ростков. % Частость. %

сильные слабые сильные слабые -

1982

контроль 87,6 6,3 94.2 53

& 73,8 9,4 88,7 па

10 6а,0 ^ 15.6 80.6 19,4

15 28к0 12,3 . 69,9 3011

1983

контроль 92,0 Зч9 93.9 4,1

5 90,0 4,,2 95,5 4,5

10 85,4 7.4 92,0 8.0

15 . 80.0 8,3 9(\6 9,4

1984

контроль 86,7 7,4 92,1 7.9

5 89,6 4,9 94.8

10 84.6 6,1 93,3 6,7

15 79.8 8.1 90,8 9.2

20 73,3 10,7 87,3 12,7

25 46,8 20,2 69.9 30,1

изменчивость (99—100%,У-0,3%), однако по полевой * всхожести размах-варьирования этих же образцов был большим (69—85%, V=5,9 %), то есть различия по качеству между образцами/не были. определены лабораторной всхожестью. При воздействии на семена ускоренного старения произошло возрастание варьирования у этой группы образцов по лабораторной всхожести (У=45,1%), силе роста (У=43,7%), полевой всхожести (У=54,5.%) при сроке старения 15 дней. У III группы образцов этого же года урожая коэффициент вариации показателей при таком же сроке был соответственно 62,9; 49,3;_ 69,0%. Следовательно, применение ускоренного старения позволило произвести подобную дифференцировку изучаемых партий семян согласно их качеству.

При воздействии:на семена гамма-облучением наблюдалось снижение абсолютных значений показателей качества, а также возрастание их: вариабельности. Снижение показателей качества,- определяемых в лабораторных условиях, было выражено в большей степени у силы роста; При увеличе-

НИИ дозы облучения происходило уменьшение числа сильных проростков и увеличение—слабых. Например, у семян урожая 1982 года процент сильных проростков уменьшился, а слабых— увеличился на 10,8% при дозе 200 Гр по сравнению с контролем;

Корреляционный анализ показал наличие достоверных положительных связей по всем определяемым показателям качества между методами ускоренного старения и гамма-облучения семян (г=0,61***—0,96***).

При хранении образцов семян в складе происходило аналогичное ускоренному старению изменение величины показателей качества семян. Снижение показателей качествау образцов семян по мере увеличения срока их хранения сопровождалось возрастанием размаха варьирования. При определении силы роста было отмечено уменьшение числа сильных проростков и увеличение — слабых. Так, у семян урожая 1982 года за 3 года хранения число сильных проростков уменьшилось на 14,9, а слабых — увеличилось на 7,3%.

Корреляционный анализ связи между хранением семян и ускоренным старением показал наличие положительных достоверных связей. Так, по силе роста коэффициент корреляции в зависимости от года урожая семян составлял 0,62***—0,71***.

В главе 5 — «Цитологические нарушения , и качество семян»— установлена зависимость качества семян от возрастания величины хромосомных нарушений при дополнительном воздействии ускоренного старения и гамма-облучения семян.

В исследованиях по оценке качества семян значительный интерес представляет анализ хромосомных аббераций. О мутационном процессе в семенах свидетельствовали аберрации хромосом в первом митозе прорастающих семян разного качества (табл. 6). Семена образцов лучшей по качеству группы имели меньший процент клеток с хромосомными аберрациями по сравнению с семенами худшей по качеству группы" в оба года получения семян. При этом продуктивность в потомстве была выше у лучшей группы семян урожая 1982 года по сравнению с худшей на 81,4 г/м2.

Ускоренное старение и облучение семян, кроме снижения показателей качества, привели также к ускорению к усилению естественного мутирования, о чем свидетельствовало возрастание числа клеток с аберрациями. При увеличении срока старения и дозы облучения семян процент аберрантных клеток как у лучшей, так и у худшей группы образцов семян по качеству возрос, а величина других показателей уменьшилась. Так, при сроке старения 15 дней у лучшей группы семян урожая 1982 года по сравнению с контролем процент аберрантных клеток возрос на 1,40,%, а у худшей — на 2,33%.

Таблица б

Величина хромосомных-аберраций и продуктивность озимой пшеницы в зависимости от года получения семян

Показатели

Годи получения

1982 1983

лучшая худшая лучшая худшая

0,6в±0,3в 2,09±0,45 0,59±0,24 Iv29±0,3i6

97 69 94 91

98 92 96 95

90 82 95 89

80 74 85 77

5ia,2 431,8 526,6 453.0

51,2 36,1

Аберрантные клетки,

¡%

Энергия прорастания, /% Лабораторная

всхожесть, ■% Сила роста, |%> Полевая всхожесть,

Продуктивность,

НСРоа

Аналогичная закономерность в снижении показателей качества и увеличении числа аберрантных клеток наблюдалась и при воздействии на семена гамма-облучением» Отмеченное ранее снижение показателей качества. и - увеличение частоты хромосомных аберраций позволяют предполагать, что, возможно, существует определенная связь между накоплением повреждений хромосомой потерей качества семенами. Это еще раз подчеркивает возможность достоверной оценки потенциальных возможностей семян.

В главе 6 — «Производственная проверка полученных результатов»— приведены данные апробации использования методов ускоренного старения и облучения при определении качества партий семян озимой пшеницы сортов Заря и Мироновская 808 из хозяйств Московской области.

ВЫВОДЫ

1. Посевной материал различного происхождения, полученный с Госсортоучастков Нечерноземной зоны, отличался высоким уровнем лабораторной всхожести, за исключением семян урожая 1984 года. Так, средние значения этого показателя качества у семян урожая 1982 года были равны 95%, у семян урожая 1983 года—-97%, а у семян урожая 1984 года— 92%.

2- Показано, что при объединении образцов семян, с высокой лабораторной всхожестью от 98 до 100% в группы, коэффициент вариации по лабораторной всхожести при этом' у семян урожая 1982 года был равен 0,3, у семян урожая

1983 года —0,9, у семян урожая 1984 года —0,8%. Полевай всхожесть варьировала в значительно большей степени: у семян урожая 1982 года размах изменчивости был от 69 до 85% при коэффициенте вариации 8,1, у семян урожая 1983 года соответственно от 76 до 90% и 7,3, у семян урожая 1984 года —от 73 до 85% и 9,0%. Следовательно, использование только лабораторной всхожести для оценки качества семян следует признать недостаточным при относительном прогнозировании полевой всхожести партий семян.

3. Установлено, что разница между лабораторной и поле-; вой всхожестью при анализе семян урожая 1982 года составляла 21, семян урожая 1983 года— 12, семян урожая 1984 года— 20%. Больший процент от невсхожих семян в лабораторных условиях приходился на загнившие семена (69% от не: всхожих семян), в то время как в полевых условиях — на процент ненормально проросших семян (50% от невсхожих. семян).

4. Биологические достоинства семян в значительной степени определяли дружность появления всходов и величину полевой всхожести. Так, при высокой лабораторной всхожести семян (98—100%) размах варьирования показателей растянутости прорастания образцов в полевых условиях со-, ставлял от 2 до 4 дней, а дружности прорастания — от 21 до 48%, в то время как при более низкой лабораторной всхожести (89—94%) размах изменчивости этих показателей был следующим: от 4 до 6 дней и от 16 до 22%, что явилось причиной существенно меньшей полевой ' всхожести у этой группы образцов семян по сравнению с группой более высокого качества.

5. Воздействие ускоренного старения на семена и последующее определение энергии прорастания, лабораторной всхожести, силы роста и полевой всхожести позволило более полно дифференцировать потенциалймые биологические возможности семян, которые не выявлялись при определении лабораторной всхожести и силы роста. По мере увеличения экспозиции при ускоренном старении образцов семян в разной степени происходило снижение их энергии прорастания, лабораторной всхожести, силы роста и полевой всхожести, что приводило к возрастанию степени варьирования этих показателей. . .

6. Облучение посевного материала перед- определением силы роста семян позволило с большей достоверностью оценить его качество. Так, возрастание дозы облучения исследуемых образцов партий семян способствовало в разной степени снижению их силы роста, полевой всхожести, о чем свидетельствовало увеличение варьирования этих -показателей.

7. Разнокачественность проростков возрастала при одинаковом стрессовом воздействии на образцы семян. Так, срок старения семян 15 дней вызвал уменьшение числа, сильных проростков по сравнению с контролем у -семян урожая 1982 года с 87,6 до 28,0%, .у семян урожая 1983 года — с 92,0 до 80,0%, у семян урожая 1984 года—с 76,7 до 46,8% и увеличение числа слабых проростков соответственно с 6,3 до 15,6%, с 3,9 до 8,3%, с 7,4 до 20,2% при определении силы роста.

8. Достоверная положительная корреляционная связь была отмечена, между изменениями качества семян при хранении их в складе и ускоренном старении по лабораторной всхожести (г=0,71***), по силе роста (г=0,62,>*'") для семян урожая 1982 года, аналогичная закономерность отмечается и для семян урожая 1983 года.

9. Установлена зависимость между увеличением частоты хромосомных аберраций и ухудшением качества семян при ускоренном старении. При экспозиции 15 дней сила роста снизилась в 2,3 раза, а процент хромосомных аберраций увеличился в 3,1- раза по сравнению с контролем у лучшей по качеству группы образцов семян, в то время как- у худшей по качеству группы образцов соответственно в 3,1 и 2,1 раза. Аналогичная закономерность наблюдалась при воздействии на семена гамма-облучения.

10. Производственная проверка методов ускоренного старения и облучения семян озимой пшеницы сортов Заря и Мироновская 808, полученных из хозяйств Московской области, показала возможность использования этих методов в сочетании с другими критериями для более полной и достоверной оценки качества партий семян.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

При оценке качества партий семян рекомендуется в дополнение к традиционным методам использовать ускоренное старение. Оптимальные параметры ускоренного старения: экспозиция —10—15 дней, температура — 37°С, влажиость воздуха — 75%• Партии семян, более устойчивые к стрессовому воздействию, можно считать лучшими.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1, Кель Т. И. Использование ускоренного старения семян озимой пшеницы для оценки их потенциальных возможностей. — М., 19S5.— 10 с. Рукопись депонирована во ВШШТЭИСХ 20 марта 19S5 № 130 — 85 Деп. Реферат опубликован в реферативном журнале серии «Растениеводство (биологические основы)». 1985. —ЛЪ 7. —С. 34.

2. К ель Т. И. Оцелка потенциальных возможностей семян озимой пшеницы при исподьзовашш стрессового фактора//Проблемы ингенсифика-

ции земледелия в Казахстане: Тезисы докл. респуб. научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. — Алма-Ата, 1985. — С. 99— 100.

3. Влияние мощности дозы гамма-облучения на полевую всхожесть семян зерновых культур/Березкян А. Н., Березкина Л. Л., Мухин В. П., Клочко Н. А., Возиян В. И., Кель Т. ».//Известия ТСХА.—1985. — Вып. 5. — С. 61—67.

Л 890£6 29/1—86 г. Объем 1 п. л.

Тираж 100

Заказ 309.

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

Бесплатно