Морковь столовая – одна из ведущих овощных культур в промышленном овощеводстве. Благодаря устойчивости к холоду ее выращивают в разных климатических условиях, а урожайность зависит от большого количества факторов, в первую очередь от выбора подходящего сорта и качества семенного материала, а также от подготовки почвы, посева, ухода за всходами, включая полив, подкормку и борьбу с вредителями, и своевременного сбора урожая [1].
Негативное влияние экологических факторов и специфику прорастания семян моркови в полевых условиях можно частично нивелировать с помощью правильной предпосевной обработки семян. В овощеводстве для адаптации процесса прорастания семян моркови и повышения их устойчивости к стрессовым условиям используют различные способы предпосевной подготовки семян, назначение которых сводится в повышении посевных качеств применяемых семян. Для повышения посевных качеств семян наиболее часто используют стимуляторы роста [2].
Существует множество способов предпосевной подготовки семян, выбор которых зависит от метода обработки и преследуемых целей. Сепарация и шлифовка – самые распространенные способы подготовки семян моркови столовой. Механическая шлифовка семян моркови столовой считается наиболее эффективной для увеличения сыпучести и удаления ресничек и шипиков с их поверхности [3]. Сыпучесть семян играет важную роль в процессе их доработки и обеспечивает бесперебойную работу сеялок при посеве. Сепарация позволяет получить выровненный семенной материал по различным посевным характеристикам: плотность, размер, форма [4, 5].
Инкрустация – это эффективный способ предпосевной подготовки семян, который заключается в покрытии их специальной смесью, включающей питательные вещества, регуляторы роста, фунгициды и инсектициды. Этот метод позволяет защитить семена от болезней и вредителей, а также обеспечивает их необходимыми элементами для активного прорастания и развития [6].
Следует учитывать, что процесс инкрустации требует специализированного оборудования и материалов, что увеличивает стоимость семян. Инкрустация требует тщательного контроля качества и соблюдения технологии, чтобы обеспечить равномерное покрытие семян и эффективность защитных компонентов. При неправильной дозировке активных веществ возможно токсичное влияние на прорастание семян и их дальнейшую гибель, что может отразиться в виде большой изреженности на посевах.
Анализ различных видов предпосевной подготовки семян показал, что сложно определить эффективность обработки семян, поскольку применяются разные критерии оценки эффекта: всхожесть, энергия роста, длина ростков и корешков, число проклюнувшихся семян, наличие трещин, урожайность. Единого подхода к методике оценки не существует, поэтому необходима разработка национального стандарта для оценки эффективности способов активации жизнедеятельности семян.
Цель работы – изучить влияние инкрустации семян моркови (Daucus carota L.) на посевные качества семян культуры.
Условия, материалы и методы исследований
Объект исследований – семена моркови столовой (Daucus carota L.) отечественной селекции сорта Рекси, Шантенэ Королевская, Шантенэ Роял, Нанте, экспериментальный препарат для инкрустации – биологический стимулятор роста, представляющий собой комплекс аминокислот с добавлением азотфиксирующих бактерий.
При расчете дозы препарата для приготовления растворов учитывали рекомендации применения препарата. Для приготовления растворов использовали дистиллированную воду.
Исследования проводили в 2023-2024 годах на базе ВНИИО – филиала ФГБНУ ФНЦО. Для испытаний использовали неповрежденные, вызревшие, непротравленные семена моркови столовой четырех сортов. Сорт Моркови Шантенэ Королевская включен в Государственный реестр селекционных достижений по Центральному, Волго-Вятскому и Центрально-Черноземному регионам, подходит для зимнего хранения и выращивания на пучковую продукцию. Оригинаторы – ООО «Агрофирма Поиск» и ФГБНУ ФНЦО.
Оригинаторы ООО «Агрофирма Поиск» и ООО «Центр-Огородник» включили в Государственный реестр селекционных достижений среднеспелые сорта моркови.
Шантенэ Роял включен по Дальневосточному региону для выращивания в личных подсобных хозяйствах. Этот сорт рекомендуется использовать в свежем виде и для длительного зимнего хранения.
Рекси включен в Госреестр по Центральному региону. Сорт рекомендуется для использования в свежем виде, зимнего хранения и на пучковую продукцию.
Нанте включен в Государственный реестр селекционных достижений по Центрально-Черноземному региону для выращивания в личных подсобных хозяйствах. Сорт рекомендуется для консервирования и зимнего хранения.
Перед инкрустацией провели калибровку семян на ветрорешетной машине доработки семян СМ–0,15.
Инкрустацию проводили на динамическом инкрустаторе-дражираторе ИД–10. После обработки семена сушили в специализированной барабанной сушилке, доводили по влажности до требований ГОСТ 32592–2013 «Семена овощных, бахчевых культур, кормовых корнеплодов и кормовой капусты. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия».
Далее для определения посевных качеств семена моркови проверяли на всхожесть по ГОСТ 12038–84. Условия проведения испытаний: ложе на бумаге (НБ), переменная температура день 30 °C±2 °C – ночь 20 °C±2 °C, в темноте (Т), энергия прорастания определяется на пятые сутки, лабораторная всхожесть определяется на десятые сутки. Отбирали по 100 семян в четырехкратной повторности для каждого варианта препарата.
После подсчета, всхожие семена с ростками удаляли из чашек Петри.
Результаты исследований
Ранее исследовалась возможность комбинирования препаратов для обработки семян моркови перед посевом и определение их оптимальных доз при инкрустации. Этот процесс обеспечивал равномерное покрытие семян и способствовал дружному появлению всходов.
Хотя инкрустация семян и привела к снижению их лабораторной всхожести, защитный слой с препаратами создал более благоприятные условия для роста и развития в полевых условиях [7].
Обработка семян моркови раствором с нанокомпозитами металлов – эффективный метод, способный влиять на обмен веществ в семенах и, возможно, запускать определенные биохимические или сигнальные процессы. Это, в свою очередь, влияет на прорастание семян и развитие проростков, а также на весь жизненный цикл растения.
Если семена плохо прорастают или появляются неравномерно, это может привести к значительным потерям урожая. Эти показатели критически важны для роста и урожайности растений. Обработка семян позволяет повысить скорость их прорастания и избежать этих проблем.
Использование нанокомпозитов металл полимеров серебра и золота положительно влияет на прорастание семян моркови и общий рост проростков. В то же время нанокомпозиты меди негативно сказываются на посевных качествах семян моркови [8]
В наших исследованиях оценивали влияние обработки экспериментальным биологическим стимулятором роста на основе комплекса аминокислот и азотфиксирующих бактерий на семенах различных сортов моркови столовой. Результаты представлены в таблице.
Сорта моркови столовой по разному реагировали на комплексную предпосевную подготовку семян в виде калибровки с последующей инкрустацией биологическим стимулятором роста. Семена моркови Сорта Рекси практически никак не отреагировали на проведенную доработку семян и показатели энергии прорастания 50–52% и всхожести 85–87% были практически на уровне контроля (необработанных семян), показатели посевных качеств на котором составили 52% энергия прорастания и 83% лабораторная всхожесть.
Максимальный эффект от предпосевной доработки семян был получен на сорте столовой моркови Нанте. Это в первую очередь связано с тем, что после предпосевной подготовки значительно удалось повысить энергию прорастания, которая составила на варианте калибровки семян Ø1,4–1,6 мм с последующей инкрустацией биопрепаратом 64%, а на варианте калибровки семян Ø1,6–1,8 мм с последующей инкрустацией биопрепаратом 80%, при энергии прорастания на контроле (вариант без обработки) 46%. При этом следует отметить, что лабораторная всхожесть осталось на уровне контрольного варианта 90%±2%.
На сортах Шантенэ Королевская и Шантенэ Роял предпосевная доработка семян способствовала повышению энергии прорастания и лабораторной всхожести семян по отношению к контролю.
На всех сортах столовой моркови качество посевного материала выше на вариантах калибровки семян Ø1,6–1,8 мм и инкрустации биопрепаратом, чем на вариантах с калибровкой семян Ø1,4–1,6 мм и инкрустация биопрепаратом.
Более крупные семена моркови столовой можно считать более высококачественными, поскольку они более зрелые и сформированные. Такие семена содержат больше питательных веществ, необходимых для прорастания и развития растения. Они также имеют более высокую всхожесть и энергию прорастания, что означает, что они быстрее и лучше прорастают.
Таким образом, более крупные семена моркови обладают лучшими посевными качествами по сравнению с мелкими. Они обеспечивают более равномерные и дружные всходы, что способствует лучшему развитию растений и повышению урожайности.
Отрицательный токсический эффект отображает повышение ростовых процессов внутри семян и ускорению прорастания по отношению к варианту без обработки.
Выводы
Эффективность предпосевной обработки семян зависит от сортовых особенностей и качества исходного семенного материала. Инкрустация семян с применением биологического стимулятора роста способствует ускорению активации ростовых процессов в семени при попадании в благоприятные условия.
Применение высококачественных семян помогает снизить издержки производства, поскольку такие семена обычно дают больший урожай и менее подвержены болезням.
Процедура инкрустации, применяемая в процессе предпосевной обработки семян, может повысить их посевные качества. Калибровка семян с последующей инкрустацией позволяет получить более качественные и здоровые семена.
Преимущество предпосевной подготовки семян моркови заключается в том, что она позволяет довести семена до кондиций, необходимых реализации на профессиональном рынке. Такие семена соответствуют мировым стандартам по всхожести, энергии прорастания, степени защиты от биогенных и абиогенных стрессов, но при этом имеют меньшую стоимость, что делает их конкурентоспособными по сравнению с зарубежными семенами и вносит значимый вклад в решение актуальной задачи импортозамещения.
Библиографический список
Клемшина А.В. Урожайность и качество сортов столовой моркови. Актуальные вопросы студенческой науки: сборник материалов и докладов 57-й Международной научной студенческой конференции. Великие Луки: Великолукская государственная сельскохозяйственная академия, 2021. С. 9–11.
Соловьева М.В., Клименко Е.А., Комарова М.В. Всхожесть семян и урожайность столовой моркови при применении регуляторов роста. В сборнике: Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям в АПК. Материалы международной научно-практической конференции, посвященной Дню Академии. Великие Луки. 2023. С. 411–414.
Броувер В., Штелин А. Справочник по семеноведению сельскохозяйственных, лесных и декоративных культур с ключом для определения важнейших семян. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2010. С. 536.
Волхонов М.С., Мамаева И.А., Беляков М.М. Классификация и определение эффективности известных способов предпосевной обработки семян // Вестник НГИЭИ. 2022. №8(135). С. 7–19.
Шлифовка семян моркови, свеклы и томата для подготовки к инкрустированию и использованию сеялок точного высева. / А.В. Янченко, А.М. Меньших, М.И. Азопков, В.С. Голубович, С. В. Фефелова // Картофель и овощи. 2018. №12. C. 25–27.
Перспективные препараты для инкрустирования семян столовых корнеплодов / Ю.А. Быковский, А.В. Янченко, М.И. Азопков, В.С. Голубович, С.В. Фефелова, Р.А. Багров // Картофель и овощи. 2018. №5. C 16–19.
Селекция и семеноводство овощных культур – на инновационный путь развития / А.В. Солдатенко, Пивоваров В.Ф., Пышная О.Н., Гуркина Л.К., Пинчук Е.В. // Овощи России. 2023. №1. С. 5–13. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2023-1-5-13
Белова С.В., и Янченко А.В. Эффективность праймирования семян моркови (Daucus сarota L.) с применением нанокомпозитов металлополимеров в неводных растворителях // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2023. №106. С. 197–202.
Об авторах
Янченко Алексей Владимирович, канд. с.-х. наук, зав. лабораторией физиологических основ семеноведения овощных культур. E-mail: laboratoria2008@yandex.ru
Азопков Максим Игоревич, канд. с.-х. наук, в.н.с. E-mail: max.az62@yandex.ru
Голубович Виктор Сергеевич, канд. с.-х. наук, с.н.с. E-mail: ded44@yandex.ru
Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства — филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр овощеводства» (ВНИИО – филиал ФГБНУ ФНЦО)