Влияние различных способов скарификации семян на всхожесть донника

Журнал: «Главный агроном», №11, 2018 15:56:00г.

Донник — высокоурожайная кормовая культура, по питательности не уступающая люцерне и клеверу. Преимущество донника — в его высокой экологической пластичности, нетребовательности к плодородию почв и условиям произрастания. Он обладает устойчивой семенной и кормовой продуктивностью, зимостойкостью, скороспелостью, прекрасными качествами медоноса. Главное преимущество донника — довольно высокие урожаи раннего корма и семян в острозасушливых условиях Северного Казахстана. Кроме того, донник — хороший предшественник и высоко ценится как паразанимающая и сидеральная культура. Отсутствующие или незначительные его площади, а также низкие урожаи связаны прежде всего с упрощениями и нарушениями агротехники возделывания культуры. Одной из основных ошибок агронома, возделывающего донник, является незнание или игнорирование такой отрицательной биологической особенности культуры, как наличие твердосемянности. Поэтому поиск способов повышения полевой всхожести семян донника имеет важное экономическое значение.

При посеве донника особое внимание уделяется качеству семян. Высевать его нужно очищенными от сорняков кондиционными семенами, имеющими хорошую всхожесть и высокую энергию прорастания.

При возделывании донника часто наблюдается значительная изреженность травостоя. Низкая полевая всхожесть донника — следствие одной из следующих причин или их комплекса:

  1. чрезмерно глубокая заделка семян;
  2. поздний сев
  3. загнивание поздно прорастающих семян;
  4. твердосемянность

Созревшие семена донника заключены в тонкую, но очень прочную оболочку боба, которая не растрескивается, из которой семена надо вытирать. Необработанные семена имеют низкую (2–3 %) всхожесть; существует проблема твердосемянности [1–3].

В семеноведении под термином «твердосемянность» понимается неспособность семян к набуханию в воде в течение определенного времени (по ГОСТ 12038-66 в течение 10 дней при температуре 20 ºC), в результате чего семена не прорастают без специальных приемов обработки.

В настоящее время в практике растениеводства широкое распространение получили три приема выведения семян из состояния покоя: стратификация, импакция и скарификация. Для культуры донника применяется прием скарификации семян, то есть на специальных машинах (скарификатор семян СС-0,5, крупорушка, клеверотерка и др.), обрабатывают семена с целью создания микротрещин (царапин) на семенной оболочке для доступа воздуха и влаги [4–6].

Скарификация (стирание оболочки) и импакция (образование трещин на всю глубину оболочки) делают семена донника нормальными по всхожести. Скарификация семян проводится не ранее чем за 3–4 недели до посева, так как скарифицированные семена донника быстро теряют всхожесть.

Твердые семена имеют оболочку, которая задерживает доступ воды к зародышу семени и, следовательно, препятствует их прорастанию. Они способны не прорастать в почве более пяти лет, в то же время сохраняют жизнеспособность и могут прорасти в любое время, если попадут в благоприятные условия. Следовательно, твердые семена могут быть источником засорения полей, поскольку сохраняют всхожесть, по данным лаборатории семеноведения ВИР, до 20–40 лет [7 ].

Скарифицировать семена можно с помощью специальных скарифицирующих устройств и механизмов: СТЗ-2, СКС-1, АИР, АШМ-4, СС-0,5, клеверотерки, мельницы, дробилки ДКУ-М при 300-450 оборотах в минуту, хорошо отрегулированного зернового комбайна.

По данным М. Н. Башинова, семена донника, пропущенные через скарифицирующие устройства, полностью освобождаются от оболочек и в то же время проходят скарификацию, в результате чего всхожесть их повышается до 85–97 % [8].

Материалы и методы исследований.

В 2015–2016 гг. в Северо-Казахстанском НИИСХ были проведены специальные опыты по испытанию эффективности различных способов скарификации семян донника. Почва опытного участка — чернозем обыкновенный. Предшественник — чистый пар, обработка почвы проводилась согласно зональной технологии. Посев — ранневесенний (в первой декаде мая) беспокровный. Учетная площадь делянки — 25 м2 , повторность трехкратная. Размещение вариантов — рендомизированное. В исследованиях использовали донник желтый, перспективный сорт Кокшетауский 14.

Показатели — лабораторная всхожесть семян, энергия прорастания — оценивались по ГОСТ 12038-84. Лабораторную всхожесть семян определяли на чашках Петри в 6-кратной повторности по 100 штук семян в каждой [9]. Для определения полевой всхожести семян осуществлялся подсчет числа растений в фазе полных всходов по каждому варианту в двух повторностях опыта [10].

Результаты исследований.

Результаты опытов показали, что лабораторная всхожесть семян в бобиках составляет 4–5 %, практически невозможно получить всходы, лабораторная всхожесть нескарифицированных семян 17,3 %, а всхожесть скарифицированных семян — 83,8 % что вполне приемлимо для создания хозяйственно значимого травостоя (табл. 1).

Данным опытом доказано, что скарификация — обязательный агротехнический прием предпосевной обработки семян донника. Исследвания показали необходимость данного приема, который повышает лабораторную всхожесть семян с 4,5 до 83,8 %, а полевую — с 2,4 до 56,7 %.

Для более эффективного повышения всхожести семян был проделан опыт в зависимости от различных способов скарификации, испытание различных способов скарификации семян донника (табл. 2).

По данным таблицы видно, что существуют значительные различия между способами скарификации. При ручной скарификации лабораторная всхожесть составила 90,6 %, а полевая — 70,2 %. При скарификации переоборудованной селекционной молотилкой лабораторная и полевая всхожесть составили 90,2 и 66,9 % соответственно. Скарификация клеверотеркой значительно меньше двух первых вариантов.

Результаты исследований

Наибольшую всхожесть семян обеспечивает скарификация семян вручную на наждачной бумаге, процесс ручной скарификации трудоемкий и продолжительный. Для этого применяется мелкая или тонкозернистая наждачная бумага (№ 3) и небольшая партия семян (5–10 г) натирается вручную между двумя скарифицирующим абразивным материалом в течение 30–40 с до образования микротрещин на семенной оболочке. Данная методика применяется для скарификации небольших партий семян в пакетиках в селекционной работе.

Данный способ скарификации неприемлем в производственных условиях.

Обработка семян подручными машинами и оборудованием типа клеверотерок, крупорушек, мельниц и комбайнов не дает должного качества подготовки семян, а обработка семян в растворе серной кислоты неэффективна и небезопасна в плане техники безопасности. Специально предназначеннная для этих целей машина скарификатор во многих хозяйствах отсутствует, поэтому нами предложен не менее производственный и надежный способ скарификации семян с применением малогабаритной селекционной молотилки.

Для этого на съемную крышку прикрепляется мелкая или тонкозернистая наждачная бумага. Ранее обмолоченные семена перед посевом подвергаются обработке на переоборудованной молотилке в течение 20–30 с. На переоборудование, т. е. на установку наждачной бумаги, затрачивается не более 10 мин. Производительность труда по сравнению со скарификацией вручную повышается в 5–7 раз при высоком качестве.

Испытание различных технических приемов скарификации семян показало, что наиболее эффективным оказался новый способ скарификации семян переоборудованной селекционной молотилкой, разработанной в 2009–2011 гг. группой ученых под научным руководством У. М. Сагалбекова и защищенной инновационным патентом на изобретение РК [1–3, 11].

ВЫВОДЫ

Испытан и предложен способ скарификации семян донника, включающий обработку семян на малогабаритной селекционной молотилке, отличающийся тем, что данная сельскохозяйственная техника переоборудуется как скарификатор. При этом лабораторная всхожесть семян повышается с 17,3 до 90,2 %.

Для того чтобы получить высокопродуктивный травостой донника в год посева, нам необходимо в первую очередь получить запланированную полевую всхожесть и густоту стояния растений. По доннику это достигается после преодоления такой отрицательной биологической особенности культуры, как твердосемянность.