СЕЛЕКЦІЙНО-ГЕНЕТИЧНИЙ ІНСТИТУТ – НАЦІОНАЛЬНИЙ

ЦЕНТР НАСІННЄЗНАВСТВА ТА СОРТОВИВЧЕННЯ

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

Гаврилюк Микола Микитович

УДК 633.1: 631.531.02: 631.1

НАУКОВІ Й ОРГАНІЗАЦІЙНІ ЗАСАДИ СУЧАСНОГО

НАСІННИЦТВА В УКРАЇНІ

Спеціальність 06.01.14 - насінництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора сільськогосподарських наук

Одеса – 2003

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Селекційно-генетичному інституті ? Національному центрі насіннєзнавства та сортовивчення (1992-2002 рр.), Чернігівському інституті агропромислового виробництва і на Вінницькій державній сільськогосподарській дослідній станції (1996-2001 рр.)

Науковий консультант: доктор сільськогосподарських наук, професор

Кіндрук Микола Онисимович,

Селекційно-генетичний інститут ? Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення УААН, головний науковий співробітник лабораторії насіннєзнавства і стандартизації

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

Васильківський Станіслав Петрович,

Білоцерківський державний аграрний університет Мінагрополітики України, завідувач кафедри селекції та насінництва

доктор сільськогосподарських наук, професор

Солодюк Наталія Володимирівна,

Інститут землеробства УААН, головний науковий співробітник відділу селекції і насінництва

доктор сільськогосподарських наук, професор, академік УААН

Шевченко Анатолій Михайлович,

Луганський інститут агропромислового виробництва УААН, завідувач лабораторії селекції зернобобових культур

Провідна установа: Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН

Захист відбудеться 26 грудня 2003 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.363.01 у Селекційно-генетичному інституті – Національному центрі насіннєзнавства та сортовивчення

УААН, 65036, м.Одеса, Овідіопольска дорога, 3

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Селекційно-генетичного інституту – Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення

УААН за адресою: 65036, м. Одеса, Овідіопольска дорога, 3

Автореферат розісланий 25 листопада 2003 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради ______________ В.І. Січкар

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

У роки незалежності України прийнято ряд важливих для селекції й насінництва законів і постанов. Серед них Закони "Про охорону прав на сорти", "Про насіння і садивний матеріал", які регулюють відносини, пов'язані з одержанням, використанням, захистом прав на сорти рослин, правові відносини між виробниками й споживачами насіннєвої продукції. Розроблені й стали чинними нові національні стандарти на насіння – ДСТУ 2240-93, ДСТУ 2949-94 і ДСТУ 4138-2002, а також нова інструкція з апробації сортових посівів та деякі інші нормативно-правові документи, що регламентують галузь насінництва.

Та попри все , галузь насінництва залишається відсталою. Вона виявилася не зовсім готовою до функціонування в нових ринкових умовах. Однією з багатьох причин цього є слабка матеріальна база насінницьких господарств, зниження культури землеробства, недотримування елементарних вимог насінництва, насінницької та сортової агротехніки. Найголовнішою причиною цього є недостатнє наукове обґрунтування галузі. Ось чому, формуючи нову систему насінництва, слід подбати про відродження й подальший розвиток науки про насіння, удосконалення наукових та організаційних засад насінницької галузі.

Актуальність теми. Підвищення ефективності селекції та насінництва має важливе значення для стабілізації агропромислового комплексу України. Створення нового покоління сортів і гібридів дозволяє отримувати не лише високі врожаї, але й значно поліпшувати якість сільськогосподарської продукції та підвищувати її конкурентоспроможність. Проте найбільша "віддача" досягнень сучасної селекції можлива лише за добре налагодженого насінництва, основна роль якого зводиться до прискореного розмноження й поширення в сільськогосподарському виробництві нових сортів та гібридів, збереженні їх цінних господарських ознак і властивостей, а також високої генетичної ідентичності.

Однак не всі питання насінницької галузі в Україні вирішені. Не обґрунтована організаційна структура її функціонування в нових ринкових умовах, не вирішена проблема прискореного розмноження нових сортів та гібридів, практично відсутні ресурсозберігаючі технології виробництва, зберігання та підготовки посівного матеріалу. Мало зроблено для успішного розвитку насіннєзнавства як теоретичної бази насінництва, до кінця не з’ясовані механізми мінливості основних параметрів насіння й біологічні аспекти підвищення його посівних якостей та врожайних властивостей.

Актуальним залишається питання стандартизації й сертифікації насіння, розробка нових та вдосконалення чинних стандартів, іншої нормативно-правової документації, що регулює галузь насінництва.

Вирішення всіх цих проблем, безумовно, сприятиме подальшому розвиткові насінницької галузі, її адаптації до умов ринкової економіки.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Дисертаційна робота виконувалася в рамках науково-технічних програм: проекту ДКНТ України "Вивчити вплив умов зберігання геноресурсів на генетичну цілісність насіння, розробити технологічні процеси вирощування високоякісного насіння та підібрати оптимальні режими його зберігання" на 1992-1995 рр. (реєстрація №03.01.01/201-92), програми УААН 04 "Розробити еколого-біологічні основи насінництва, удосконалити прийоми, які забезпечують підвищення й зберігання сортових, посівних і врожайних якостей насіння", завдання 04.03 "Вивчити механізми мінливості сортових, посівних та врожайних якостей насіння" на 1991-1995 рр. (держреєстрація №019400U3589); завдання 05 "Розробити високоефективні системи насінництва зернових і олійних культур" на 1996-2000 рр. (реєстрація Мінагрополітики України, № 03.04–МВ/37-96); НТП УААН "Зернові і олійні культури" на 2001-2005 рр.; підпрограма "Розробити зональні ресурсозберігаючі технології виробництва високоякісного насіння зернових і олійних культур" (реєстрація №01.01U001461).

Мета та завдання дослідження. Мета роботи – підвищення ефективності вітчизняного насінництва шляхом удосконалення організаційного забезпечення галузі, прискореного розмноження й поширення в сільськогосподарському виробництві нових високопродуктивних сортів, розробки і впровадження елементів ресурсозберігаючих технологій вирощування, зберігання та підготовки високоякісного посівного матеріалу, посилення нормативних вимог до його якості й методів випробування в системі державного та внутрішньогосподарського насіннєвого контролю.

Основні завдання дослідження:

· узагальнити і дати оцінку передового досвіду організації виробництва високоякісного насіння в Україні та розвинутих країнах світу;

· визначити оптимальні агротехнічні заходи прискореного розмноження насіння нових сортів зернових культур у ланках первинного та елітного насінництва, що забезпечують високий коефіцієнт розмноження насіння;

· розробити заходи ресурсозберігаючої технології виробництва, зберігання та підготовки насіння до сівби;

· дати оцінку економічної ефективності агротехнічних заходів прискореного розмноження нових сортів та засобів стимуляції насіння новими регуляторами росту рослин і енергією мікрохвильового поля;

· удосконалити режими зберігання насіння геноресурсів культурних рослин в умовах штучного та природного клімату;

· розробити нові та вдосконалити чинні стандарти для здійснення державного та внутрішньогосподарського насіннєвого контролю;

· обґрунтувати заходи щодо подальшого вдосконалення системи сертифікації насіння в Україні;

Об’єкт дослідження – мінливість показників якості насіння під впливом умов вирощування, зберігання, прийомів допосівної обробки різними біостимуляторами; стандартизація і сертифікація насіннєвого матеріалу.

Предмет дослідження – науково-організаційні засади поліпшення посівних якостей та біологічних властивостей насіння, стандартизація і контроль його якості.

Методи дослідження – лабораторні (визначення схожості, енергії проростання, сили росту, вологості, маси 1000 насінин за існуючими методиками), польові, фенологічні, вимірювально-вагові (визначення польової схожості насіння, аналіз структури врожаю, оцінка врожайних властивостей насіння), математично-статистичні (методи математичної обробки експериментальних даних).

Наукова новизна одержаних результатів. Науково обґрунтовано агротехнічні та організаційні засади сучасного насінництва (прийоми прискореного розмноження еліти зернових культур, елементи ресурсозберігаючої технології зберігання й підготовки насіння до посіву), створено нову базу нормативно-правових документів, що регламентують галузь в Україні.

На основі узагальнення експериментальних даних виявлені найбільш впливові агротехнічні заходи (помірні дози мінеральних добрив, зрошення посівів, понижені норми висіву), які сприяють зростанню коефіцієнта розмноження насіння, зокрема ярого та озимого ячменю, без суттєвого погіршення посівних якостей та врожайних властивостей. Ці заходи призводять до збільшення виробництва насіння в усіх ланках первинного й елітного насінництва, прискорення відтворення еліти та поширення нових сортів у виробництві.

З’ясовані причини втрати посівних якостей і врожайних властивостей насіння при зберіганні й науково обґрунтовані прийоми, які забезпечують тривале (понад 10 років) зберігання насіння геноресурсів рослин (вихідний селекційний матеріал, донори стійкості до неспрятливих умов та шкідників, цінні колекції).

Доведено підвищення врожайності, поліпшення якості зернової та насіннєвої продукції завдяки обробці насіння стимуляторами росту рослин нового покоління (агростимулін, емістим, протон та ін.) та позитивний вплив мікрохвильової обробки насіння на схожість, енергію проростання та силу росту, а також урожайність посівів, особливо тоді, коли насіння має знижену життєздатність.

Обґрунтовано нові підходи до стандартизації й сертифікації насіння в Україні, розроблено перші національні стандарти на насіння, втілення яких у сільськогосподарську практику сприятиме не тільки отриманню високоякісної насіннєвої продукції, а й забезпечуватиме її конкурентну здатність на світовому ринку.

Практичне значення одержаних результатів. В результаті проведених досліджень підготовлено низку методичних рекомендацій з поліпшення галузі насінництва, а саме:

· організації виробництва високоякісного насіння в ланках первинного та елітного насінництва;

· здійснення насіннєвого контролю суб'єктами насінництва в Україні;

· проведення апробації сортових посівів;

· передпосівної підготовки насіння з використанням нових рістрегулюючих речовин та енергії мікрохвильового поля.

За участю дисертанта розроблено перші національні стандарти (ДСТУ 2240-93, ДСТУ 2949-94, ДСТУ 4138-2002), на базі яких успішно розвивається національна система сертифікації насіння.

Усі методичні розробки науково обґрунтовані й упроваджені в сільськогосподарське виробництво.

Результати досліджень використано в підготовці книг (у співавторстві): "Луківництво з основами насінництва" (К.: Аграрна наука, 2001), "Насінництво й насіннєзнавство олійних культур" (К.: Аграрна наука, 2002), " Насінництво й насіннєзнавство зернових культур" (К.: Аграрна наука, 2003), " Насінництво й насіннєзнавство овочевих і баштанних культур" (К.: Аграрна наука, 2003).

Особистий внесок здобувача. Автор дисертації провів глибокий аналіз спеціальної вітчизняної та світової літератури з питань насінництва, особисто виконав експериментальні дослідження, аналіз і математичну обробку отриманих даних, узагальнив результати досліджень з вивчення впливу на урожай і його якість передпосівної обробки насіння новими регуляторами росту рослин та мікрохвильового поля. Крім того, він дав оцінку та узагальнив передовий досвід з організації насінництва в Україні та за її межами, а також досвід стандартизації й сертифікації насіння.

Текст дисертації й автореферату написано і підготовлено до друку особисто, інтерпретацію окремих фактів та закономірностей подано з урахуванням порад наукового консультанта.

Апробація роботи. Матеріали, викладені в дисертації, доповідались на міжнародних нарадах уповноважених держав – учасників СНД "Про міждержавну спеціалізацію виробництва й поставок сортового та гібридного насіння сільськогосподарських культур" (м. Москва, 1996 р., м. Ялта, 1996 р., м. Москва, 1999 р., м. Мінськ, 2000 р.); науково-практичних конференціях: "Сучасний стан розвитку овочівництва, селекції та насінництва" (Інститут овочівництва та баштанництва, 1997 р.; "Насінництво гібридів соняшнику" (Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва, 1997 р.); "Проблеми насінництва сільськогосподарських культур" (Інститут зрошуваного землеробства, 1999р.); "Землеробство України у XXI столітті" (Інститут землеробства, 2000 р.); "Сучасний генетичний потенціал нових сортів зернових культур та основні напрями збільшення виробництва зерна в Україні" (Миронівський інститут пшениці ім. В.М. Ремесла, 2001 р.); "Нові підходи щодо оцінки інтелектуальної власності на сорти рослин" (Інститут зернового господарства, 2002 р.), а також на засіданнях Технічного комітету із стандартизації №110 "Насіння сільськогосподарських культур" (м. Одеса, 1992, 1996, 1997 і 2002 рр.), де обговорювалися проекти національних стандартів – ДСТУ 2240-93, ДСТУ 2949-94, ДСТУ 4138-2002.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 47 робіт, з них – 26 у фахових виданнях, затверджених ВАК України, у тому числі 4 роботи написано без співавторів.

Обсяг та структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 322 сторінках машинописного тексту, комп'ютерний варіант включає 94 таблиці, 8 рисунків (з них 15 таблиць і 2 рисунки наведено в додатках), складається з вступу, восьми розділів, висновків, рекомендацій виробництву та науково-дослідним установам. Список використаної наукової літератури включає 420 джерел, у тому числі 56 латиницею.

ЗМІСТ РОБОТИ

Стан та перспективи розвитку насінництва (огляд літератури). Охарактеризовано стан та перспективи розвитку насінницької галузі. Наведена історична довідка становлення насіннєзнавства як науки та її прикладної частини – контрольно-насіннєвої справи. Поданий вітчизняний та зарубіжний досвід організації насінництва. Зроблено аналіз проведених досліджень з питань прискореного розмноження й поширення у виробництві нових та перспективних сортів, зберігання генофонду культурних рослин, передпосівної обробки насіння різними чинниками біологічної, хімічної й фізичної природи, які розглядаються як елементи ресурсозберігаючої технології.

Умови, матеріал та методика проведення досліджень. Лабораторні й польові досліди проводилися в Селекційно-генетичному інституті ? Національному центрі насіннєзнавства та сортовивчення (1992-2002 рр.), Чернігівському інституті агропромислового виробництва і Вінницькій державній сільськогосподарській дослідній станції (1996-2001 рр.).

Польові досліди закладали: у Селекційно-генетичному інституті – на чорноземі південному, Чернігівському інституті АПВ – на дерново-підзолистому, на Вінницькій дослідній станції – на опідзоленому ґрунті.

У роки проведення польових дослідів погодні умови, в основному, сприяли нормальному росту й розвиткові сільськогосподарських культур. У зимові місяці (грудень-лютий) найнижча температура повітря (середньодобова -5...-10?С) відмічалась у Чернігівській області, найвища (-0,7...-6,4?С) – в Одеській. У Вінницькій області вона була вищою порівняно з Чернігівською і нижчою, ніж в Одеській. Проте, завдяки стійкому сніговому покриву в Чернігівській і Вінницькій областях, озимі культури перезимовували задовільно. На дослідному полі Селекційно-генетичного інституту озимі зернові теж зберігалися задовільно.

Під час вегетації рослин менш сприятливі погодні умови складалися в Одеській області, особливо в 1996, 1999 і 2000 рр. Через нестачу опадів і підвищення температури повітря в ці роки рівень урожайних властивостей насіння зернових колосових культур був знижений, в інші роки – середній. Цей рівень визначався (на прикладі озимої пшениці) за "екологічною" моделлю, створеною співробітниками Селекційно-генетичного інституту (Кіндрук, Сєчняк, Слюсаренко, 1987).

Досліди вели з різними сортами сільськогосподарських культур (озима пшениця, озимий ячмінь, горох та ін.), внесених до Реєстру сортів рослин України.

У Селекційно-генетичному інституті вивчали посівні якості та урожайні властивості насіння залежно від різних доз мінеральних добрив, норм висіву, способів посіву, зрошення посівів (з метою прискореного відтворення еліти), а також режимів зберігання й передпосівної обробки посівного матеріалу енергією мікрохвильового (МХ) поля. Тут же проводили досліди із стандартизації насіння.

У Чернігівському інституті АПВ і на Вінницькій дослідній станції вивчалась ефективність обробки насіння й посівів зернових культур регуляторами росту рослин та їх композиціями з протруйниками.

Досліди велися за схемами, наведеними в таблицях експериментальних розділів дисертації (власні дослідження).

Агротехніка в польових дослідах – загальноприйнята для умов Одеської, Чернігівської й Вінницької областей.

У дослідах з вивчення режимів зберігання геноресурсів культурних рослин, які проводили в Селекційно-генетичному інституті, використовували насіння різних генотипів, з різною вихідною (початковою) якістю й не за однакових умов вирощування, що певною мірою відбивалось на його життєздатності й довговічності. Зберігали насіння в кліматичній камері ВКШ-73, налаштованій на понижену температуру (+4 ±1°С) і в складському приміщенні (комора).

У насінні визначали енергію проростання й лабораторну схожість (за ГОСТ 12038-84), життєздатність (за ГОСТ 12039-82), чистоту (за ГОСТ 12037-81), масу 1000 зерен (за ГОСТ 12042-80), вологість (за ГОСТ 12041-82), силу росту за методикою С.П. Лифенка (1964). Ці ж показники визначались за міжнародними правилами ІSТА в дослідах із стандартизації насіння.

Досліди з обробки насіння мікрохвильовим полем проводили на різних культурах: зернових, олійних, технічних, кормових, овочевих та ін. Для виявлення оптимальних режимів стимуляції насіння проводилися скринінг-випробування в діапазоні від 15 до 150 сек. За контроль брали необроблене насіння.

Польові досліди здійснювали згідно з методикою сортовипробування (1971), а виробниче випробування насіння, обробленого стимуляторами, – за методичними вказівками, розробленими групою авторів (Сорока, Гаврилюк, Кіндрук та ін., 2003).

Статистичну обробку експериментальних даних проводили методом дисперсійного аналізу (Доспєхов, 1985), а економічну ефективність агрозаходів з прискореного розмноження й допосівної обробки насіння – за спеціальною методикою, рекомендованою для досліджень у сільськогосподарській галузі (Лоза, Удовенко та ін., 1980).

АГРОТЕХНІЧНІ ЗАХОДИ ПІДВИЩЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА

РОЗМНОЖЕННЯ НАСІННЯ

Результати досліджень свідчать про значний вплив мінеральних добрив на урожай ярого ячменю. Так, з внесенням їх у дозах 60-90 кг/га д.р. азоту, 60-80 кг/га д.р. фосфору й калію врожай сорту Одеський 131 збільшувався від 43,5 (контроль) до 53,5 ц/га на суходолі й від 52,2 до 84,3 ц/га – на зрошуваних землях (рис.1). Кращий урожай формувався при внесенні повного мінерального добрива з деякою перевагою варіантів, де азот використовували вроздріб: під зяблеву оранку, перед посівом і в підживленні. Приріст врожаю на цих фонах сягав 3-10 ц/га на суходолі й 9-32 ц/га – на зрошенні. Однак коефіцієнт розмноження насіння з урожаю, отриманого на суходолі, зростав дуже повільно – від 29 до 36. На зрошуваних землях він підвищувався значно більше - від 35 до 56.

Дещо інші результати одержано в дослідах з озимим ячменем (сорт Росава). Найвищий урожай цієї культури формувався на фонах N40Р60К40, N20Р60К40+N20 (ранньовесняне підживлення), N60Р60К40 та N45Р60К40+N20 (ранньовесняне підживлення)+N15 (позакореневе живлення): приріст врожаю складав 5-6 ц/га на суходолі і 9-13 ц/га – на зрошуваних землях. Коефіцієнт розмноження насіння, вирощеного на суходолі, змінювався дуже мало – від 7 до 10, а на зрошуваних землях – від 22 до 30.

Серед агротехнічних заходів, що впливають на урожайність, вихід кондиційного насіння, коефіцієнт його розмноження, важлива роль належить нормам висіву та способам посіву. Це підтверджується дослідами, проведеними з озимим ячменем (табл.1).

Найвищий урожай (52 ц/га) отримано на звичайному рядковому посіві з висівом 4 млн. схожих насінин на гектар, на широкорядному (49,7ц/га) – з нормою висіву 3 млн. насінин. Збільшення або зменшення норми висіву насіння призводило до істотного зниження врожаю.

Таблиця1

Вплив норм висіву й способів посіву сорту озимого ячменю Росава на врожайність, коефіцієнт розмноження насіння та його посівні якості (1994 – 1997рр.)

Норма висіву схожого насіння, млн.шт/га | Урожай-ність, ц/га | Вихід конди-ційного насіння, % | Коефі-цієнт розмно-ження | Маса 1000 насінин, г | Лабора-торна схожість,

% | Енергія пророс-тання, % | Повітряно-суха

маса 100 шт., г

корінців | паростків

Звичайний рядковий посів (міжряддя 15 см)

5 | 46,5 | 80,3 | 18,7 | 40,4 | 97 | 95 | 0,94 | 0,37

4 | 52,0 | 82,6 | 26,9 | 40,8 | 96 | 94 | 0,98 | 0,39

3 | 44,3 | 79,4 | 29,3 | 42,0 | 95 | 94 | 0,99 | 0,38

2 | 40,0 | 80,0 | 40,0 | 42,5 | 95 | 93 | 1,03 | 0,42

Широкорядний посів (міжряддя 45 см)

4 | 46,8 | 76,8 | 22,4 | 42,6 | 96 | 94 | 0,96 | 0,40

3 | 49,7 | 80,5 | 33,2 | 42,8 | 97 | 96 | 1,02 | 0,42

2 | 44,4 | 79,9 | 44,4 | 43,0 | 95 | 94 | 1,06 | 0,45

НІР0,05 | 3,8 | - | - | 2,2 | - | - | 0,05 | 0,02

P% | 4,3 | - | - | 3,7 | - | - | 4,6 | 4,5

Зовсім інша закономірність виявлена в зміні коефіцієнта розмноження насіння: чим нижчою була норма висіву, тим стрімкіше зростав цей показник. На варіантах звичайного рядкового посіву він збільшувався від 19 до 40, широкорядного – від 22 до 44. Тобто, за максимальною для обох способів посіву нормою висіву (5 і 4 млн./га схожих насінин) коефіцієнт розмноження був удвічі меншим, ніж за мінімальною (2 млн./га насінин).

Деякі автори (Синягін, 1975; Джамбурія, 1988; Мелкум'ян, 1988) вважають, що насіння зернових та інших культур, вирощене на зріджених посівах, знижує вирівняність, енергію проростання, схожість, силу росту, а також урожайні властивості. На їх думку, головною причиною цього є посилення різноякісності (гетероспермії) внаслідок формування насіння на додаткових (вторинних) стеблах і пагонах. Інші дослідники (Агатова, 1975; Качанін, 1975; Кулєшов, 1985; Большаков, 1990) прийшли до протилежного висновку. Вони стверджують, що на зрідженому посіві збільшується маса зернівок чи плодів, поліпшуються фізіолого-біохімічні та врожайні властивості насіння.

У наших дослідах внесення мінеральних добрив, зрошення посівів, норми висіву, способи посіву істотно не впливали на посівні якості насіння ярого та озимого ячменю: в усіх випадках вони були досить високими й відповідали вимогам національного стандарту – ДСТУ 2240-93. Не знижувалися й урожайні властивості насіння. До такого висновку прийшов автор дисертації (1996) не лише за цими даними, але й за результатами власних досліджень, проведених на інших культурах (озима пшениця, озиме жито, овес, горох, люпин).

Таким чином, прийоми, які ми вивчали, (внесення мінеральних добрив, зрошення посівів, норми висіву й способи посіву ярого та озимого ячменю), певною мірою впливають на урожай, вихід кондиційного насіння, коефіцієнт його розмноження. Від цих агрозаходів майже не залежать посівні якості й урожайні властивості насіння. Це дає підставу цілеспрямовано використовувати їх в ланках первинного та елітного насінництва для підвищення коефіцієнту розмноження насіння й прискореного впровадження у виробництво нових і перспективних сортів.

Наші розрахунки показали, що, завдяки високому коефіцієнту розмноження насіння на зрошуваних посівах розсадників розмноження, супереліти та еліти, валовий вихід елітного насіння може зрости в 45-120 разів (залежно від фонів мінеральних добрив) порівняно з обсягом еліти, вирощеної на суходолі. При цьому прибуток від реалізації врожаю еліти збільшуватиметься в 50-175 разів, а рівень рентабельності – на 75-130%.

Із внесенням мінеральних добрив у ланках первинного й елітного насінництва ячменю валовий вихід і прибуток від реалізації еліти можуть зрости у 3-5 разів. Однак, рівень рентабельності, навпаки, знизиться на 26-136%. Це пов’язано з додатковими витратами на придбання й внесення мінеральних добрив (вартість 1 тонни туків у цінах 2001 р. складала від 250 до 1300 грн.).

Збільшуватиметься й валовий вихід еліти ячменю від зменшення норми висіву до 2 млн. схожих насінин на гектар – приблизно в 10 разів на звичайному рядковому посіві й у 7,5 разів – на широкорядному. Прибуток від реалізації насіння еліти може збільшитися у 8-9 разів, а рівень рентабельності підвищитися на 18-97% порівняно з нормами висіву 4-5 млн. насінин на гектар.

ЗБЕРІГАННЯ НАСІННЯ

Селекційний процес постійно зв'язаний з використанням генетичних ресурсів рослин (колекцій, ліній, донорів стійкості, інших селекційно-генетичних зразків). Не всі вони щорічно використовуються, а тому повинні ретельно зберігатися, щоб на належному рівні підтримувати життєздатність насіння.

Вітчизняними та зарубіжними вченими накопичений чималий експериментальний матеріал тривалого зберігання насіння, проте ціла низка питань залишається не вирішеною. Зокрема, до кінця не з’ясовано, як впливають на довговічність насіння видові й сортові відміни, інші генетичні чинники, вихідна (початкова) якість насіннєвого матеріалу. Обмаль експериментальних даних щодо впливу умов вирощування на тривалість зберігання насіння. Як слід не відпрацьовані режими зберігання геноресурсів.

Наші досліди показали, що при зберіганні насіннєвих зразків при пониженій температурі (+4 ±1?С) у герметичній тарі зернові колосові культури дуже повільно знижують схожість – в середньому на 0,2% щорічно (табл. 2). За таких умов добре зберігається насіння зернового сорго, люцерни та еспарцету, гірше - насіння сої.

Таблиця 2

Мінливість життєздатності зразків насіння під час зберігання в герметичній тарі

при температурі повітря +4 ±1?С (%)

Види рослин | Роки

зберігання насіння | Кількість зразків насіння (шт.) | Показники насіння

при закладці | в кінці періоду зберігання (±)

енергія проростання | схожість | енергія пророс-тання | схожість

Пшениця озима м’яка | 1992-1995 | 30 | 94,1 | 95,3 | -5,0 | -3,1

1996-2000 | 42 | 89,9 | 92,6 | -1,5 | -0,9

Пшениця озима тверда | 1992-1995 | 7 | 90,1 | 92,3 | -3,1 | -1,6

1996-2000 | 7 | 87,0 | 90,7 | +1,3 | -1,3

1998-2000 | 32 | 77,2 | 95,5 | +14,5 | 0,0

Тритікале озиме | 1994-1995 | 22 | 92,0 | 92,9 | -7,6 | 0,0

1996-2000 | 22 | 84,4 | 92,9 | +5,3 | -1,2

Ячмінь озимий | 1996-2000 | 32 | 93,8 | 96,4 | -3,2 | -1,0

Ячмінь ярий | 1996-2000 | 228 | 95,4 | 97,1 | -0,8 | -0,8

Кукурудза

у т.ч. гібриди

лінії | 1996-2000 | 16 | 82,8 | 90,1 | -12,6 | -8,5

10 | 91,1 | 94,5 | -8,3 | -2,3

6 | 69,0 | 82,8 | -19,8 | -18,8

Сорго зернове | 1996-2000 | 130 | 70,7 | 77,5 | +3,1 | -0,9

Соняшник

у т.ч. гібриди

лінії | 1996-2000 | 7 | 86,4 | 90,6 | -7,7 | -0,7

3 | 95,3 | 96,7 | -3,3 | -1,7

4 | 79,7 | 86,0 | -13,5 | -10,0

Соя | 1996-2000 | 8 | 45,4 | 79,5 | -5,2 | -15,2

Люцерна | 1994-2000 | 8 | 72,7 | 78,6 | +1,8 | -1,5

Еспарцет | 1994-2000 | 13 | 50,0 | 60,3 | +3,5 | +3,5

Батьківські форми гібридів кукурудзи та соняшнику швидше втрачають життєздатність, ніж власне гібриди. Так, якщо схожість у перших за шість років зберігання знизилась в середньому на 10-19%, то в останніх – лише на 1,7-2,3%.

Це явище, вочевидь, обумовлено гетерозисним ефектом насіння гібридів першого покоління.

Процес старіння та довговічність насіння різних генотипів залежить від режимів його зберігання. Краще зберігається насіння за умов контрольованого клімату й у герметичній упаковці. За неконтрольованої температури (зберігання в складському приміщенні) без герметизації сховища насіння вже протягом трьох років різко втрачає схожість (у більшості випадків повністю). Знижується сила росту, підвищується вміст екстрактивних цукрів, знижується стійкість до збудників хвороб.

На стан зберігання насіння негативно впливає його травмованість. Дуже травмоване (на 60-90% і більше) насіння зернових культур набагато швидше втрачає життєздатність, ніж малотравмоване (18-38%). При пророщуванні такого насіння знижується маса паростків і корінців, підвищуються вміст екстрактивних цукрів та ураженість хворобами.

Довговічність насіння значною мірою залежить від його вихідної схожості у рік формування і збирання. Так, наприклад, насіння сорту озимого ячменю Росава з вихідною схожістю 99% і вологістю 7,8% при зберіганні в кліматичній камері (температура +4?С) у герметичній тарі протягом шести років (1994-2000) практично не знизило енергії проростання, схожості, сили росту, повітряно-сухої маси паростків та корінців. У насіння з початковою схожістю 71% енергія проростання понизилась на 25%, схожість і сила росту – на 10%. Ще більше знизились ці показники при зберіганні в негерметичній упаковці – відповідно на 47, 34 і 38%, а насіння, яке зберігалось у неконтрольованих умовах без герметизації тари, повністю втратило схожість на третій рік. Аналогічні дані отримано для озимої м'якої й твердої пшениці, ярому ячменю.

Характерним для озимої твердої пшениці (сорт Айсберг одеський) було те, що насіння з високим рівнем початкової схожості (95%) при зберіганні в неконтрольованих умовах до кінця шестирічного періоду частково зберегло свою життєздатність, тоді як насіння інших культур втрачало її повністю.

У насіння, яке зберігалось у несприятливих умовах, відмічено деяку тенденцію до зростання екстрактивних цукрів та підвищення ступеня загальної інфікованості.

Значну роль у старінні насіння відіграє його вологість. Підсушене до 7-8%, воно при зберіганні в кліматичній камері в герметичній упаковці не лише не втрачає життєздатності, але й підвищує її: енергію проростання в середньому на 2%, схожість і силу росту – на 2-4%, що пов’язано із завершенням періоду післязбирального визрівання. У насіння з природною вологістю (11-12%) ці показники не змінюються порівняно з вихідними або навіть знижуються (до 4%). З погіршенням умов зберігання життєздатність насіння погіршується – меншою мірою у підсушеного, більшою – у непідсушеного.

На тривалість зберігання насіння впливають абіотичні фактори у рік його вирощування. Якщо погодні умови сприяють формуванню насіння з підвищеним або задовільним рівнем урожайних властивостей, воно зберігається краще, ніж насіння зі зниженим потенціалом урожайності. Так, за нашими даними, насіння, вирощене в несприятливих умовах 1996 р., яке мало знижений рівень урожайних властивостей, оцінений за "екологічною" моделлю 90,3 бали, зберігалося гірше, ніж насіння з середнім рівнем урожайних властивостей – 104.5 бали, сформоване в більш сприятливому 1997 р. (табл.3).

Таблиця 3

Мінливість життєздатності насіння сорту озимої пшениці Одеська 132

залежно від умов вирощування та зберігання (1996-2001 рр.)

Умови зберігання | Вихідна вологість насіння, % | Зміна показників, ±

енергія проростання, % | схожість, % | сила росту, % | повітряно-суха маса 100 шт., г | вміст екстрактивних цукрів, мг/мл | загальна ураженість хворобами, %

сховище | тара

паростків | корінців

1996 р. – Загальна сума балів 90,3

Камера | герметична | 7,5 | -2 | -3 | -8 | -0,06 | -0,08 | -16,1 | +1,3

12,5 | -6 | -5 | -5 | -0,08 | 0,00 | -17,5 | -1,0

не герметична | -41 | -39 | -47 | -0,20 | -0,17 | -14,7 | +5,3

Комора | герметична | 7,5 | -6 | -6 | -9 | -0,11 | -0,19 | -16,1 | +8,0

12,5 | -19 | -19 | -28 | -0,18 | -0,16 | -10,8 | +4,0

не герметична | -84* | -84* | -72* | - | - | +16,7 | +11,3

1997 р. – Загальна сума балів 104,5

Камера | герметична | 7,7 | +3 | +3 | +1 | +0,09 | +0,15 | -3,9 | 0,0

12,9 | +1 | 0 | -1 | +0,05 | +0,10 | -2,2 | +1,3

не герметична | -18 | -20 | -32 | 0,00 | +0,03 | -2,3 | -2,7

Комора | герметична | 7,7 | -1 | -1 | -2 | +0,04 | +0,10 | -3,4 | -2,7

12,9 | -4 | -4 | -10 | +0,02 | -0,04 | -3,6 | -1,4

не герметична | -94* | -95* | -93* | - | - | +5,8 | +4,0

НІР0,05 | 0,02 | 0,11 | 5,7 | 3,8

Р% | 4,2 | 4,8 | 4,8 | 4,7

Примітка. *- насіння повністю втратило схожість: з урожаю 1996 р. – у 1998 р.

з урожаю 1997 р. – у 2000 р.

Слід зазначити, що при зберіганні в несприятливих умовах (комора, негерметичне сховище) насіння з урожаю обох років повністю втратило життєздатність, однак вирощене в 1997 р. – на рік пізніше, ніж з урожаю попереднього року.

На тривалість зберігання насіння суттєво впливали агротехнічні умови вирощування. Насіння, вирощене на зрошуваних землях і зібране в повній стиглості, протягом п’яти років зберігання в кліматичній камері майже не втрачало життєздатності, тоді як насіння з суходолу за тих же умов зберігання знизило енергію проростання на 3%, схожість і силу росту – на 4%. У насіння, зібраного на початку воскової стиглості, ці показники різко знизилися: енергія проростання – на 21%, схожість – на 20%, сила росту – на 21% за вирощування на суходолі й відповідно на 16; 18 і 16% – із зрошуваної ділянки.

БІОСТИМУЛЯЦІЯ НАСІННЯ

Одним із дієвих заходів у насінництві є використання ефективних біостимуляторів, що регулюють життєздатність рослин, починаючи з найбільш ранніх етапів їх розвитку. До них відносять різні біологічні препарати, регулятори росту рослин, стимулятори фізичної та хімічної природи.

В останні роки особливу увагу звернуто на біостимуляцію насіння і рослин рістрегулюючими препаратами, створеними в Україні та за її межами, а також енергію мікрохвильового поля (Анішин, 2000; Калінін, та ін., 2000; Засуха, 2001; Макрушин та ін., 2001). Однак, ці чинники потребують глибокого дослідження.

Нами вивчалась ефективність обробки насіння й посівів зернових культур регуляторами росту рослин альфа, агростимулін, емістим, гарт, метаболіт, протон, сатурн та ін. При обробці насіння майже всі вони забезпечували достовірний приріст урожаю озимої пшениці і ярого ячменю (рис.2).

Приріст урожайності становив: озимої пшениці – 5,3-10,0 ц/га, ярого ячменю – 3,9-6,1 ц/га. Однак, деякі рістрегулятори виявилися малоефективними. Наприклад, від гумату натрію не одержано достовірної надбавки врожаю.

Крім названих регуляторів, суттєво впливали на врожай озимої пшениці діпрол (+4,1ц/га), триман (+5,4 ц/га) та фіторизостим (+11,5 ц/га), а на урожай ячменю – віталін (+6,5 ц/га).

Фенологічні спостереження та аналіз структури врожаю підтверджують ефективність дії досліджуваних регуляторів росту рослин. Вони позитивно впливають на польову схожість насіння, ріст та розвиток рослин, формування щільності стеблестою та інші елементи структури врожаю.

Але не від усіх рістрегуляторів поліпшувалася якість зернової продукції. В озимої пшениці істотно підвищувались маса 1000 зерен (на 1,4-1,8г) і натура зерна (на 13-20 г/л) від обробки насіння препаратами емістим, триман, протон, агростимулін, тоді як діпрол і фіторизостим знижували ці показники.

Регулятори росту рослин практично не впливали на якість зерна ярого ячменю, за винятком препаратів гарт і віталін, під дією яких незначною мірою підвищувалася натура зерна (на 11-12г/л).

Досить ефективною була обробка насіння зернових культур рістрегуляторами нового покоління – зоря, сяйво, гумісол, ДГ-361, БТР-9. Надбавка врожаю від їх застосування була істотною: озимої пшениці – 5,5-7,9 ц/га, ярого ячменю – 4,0-6,6 ц/га. Та перевага нових регуляторів росту полягає в тому, що під їх дією підвищується якість зерна: в озимої пшениці збільшується вміст клейковини (на 0,4-1,9%), а в обох культурах – і маса 1000 зерен – на 1,7-6,3 г.

Надійним агрозаходом є обробка посівів регуляторами росту рослин. У наших дослідах обприскування ними озимої пшениці у фазі виходу рослин в трубку позитивно впливало на врожай і його якість. Істотні надбавки врожаю – до 9 ц/га – отримано від використання препаратів сатурн, триман, протон, емістим, агростимулін, діпрол і фіторизостим. Більшість з них сприяли підвищенню маси 1000 зерен (на 1,4-2,6 г), натури зерна (на 11-41 г/л), вмісту білка в зерні пшениці (на 1,1-1,7%).

Обнадійливі результати можна одержати від подвійного використання рістрегулюючих речовин – обробка насіння й посівів. Насіння в наших дослідах обробляли препаратом агростимулін (фон), а посіви – різними регуляторами росту нового покоління.

За отриманими даними приріст врожаю у ярого ячменю був більшим, аніж у дослідах з одноразовим застосуванням регуляторів, а саме: 5,1-10,6 ц/га відносно контролю (насіння не оброблялось) і 3,1-8,6 ц/га – відносно фону. На 3,3 - 6,5г підвищувалася й маса 1000 зерен.

Для озимої пшениці ефект від подвійного використання рістрегуляторів був нижчим, ніж для ярого ячменю. Приріст урожаю не перевищував надбавок, отриманих від їх одноразового застосування. Та не зважаючи на це, показники якості зерна були високими: вміст клейковини підвищувався на 1,7-5,1%, маса 1000 зерен – на 2,0-4,1 г.

Істотно впливали на врожайність зернових культур регулятори росту рослин у поєднанні з протруйниками насіння. Так, якщо з внесенням емістиму врожай ярого ячменю підвищувався на 2,5 ц/га, а від протруйника вітавакс – на 2,0 ц/га, то з їх спільним використанням надбавка до врожаю збільшилася вдвічі й у середньому за три роки (1996-1998) склала 5,1 ц/га. Такий же ефект виявлено й при поєднанні рістрегулятора емістим з протруйником берет-50: приріст урожаю сягав 5,8 ц/га або 26,2%.

Таким чином, отримані результати вказують на перспективність комплексного застосування регуляторів росту рослин – подвійного для обробки насіння й вегетуючих рослин та в поєднанні з протруйниками. Це сприятиме значному підвищенню якості товарної продукції.

Разом з тим, регулятори росту впливають на формування посівних якостей та врожайних властивостей насіння. Для вивчення цього питання відбирали зразки насіння у варіантах, де рістрегулюючі речовини забезпечували достовірну надбавку врожаю в прямій дії.

Одержані результати свідчать про суттєвий вплив регуляторів росту на масу 1000 насінин, енергію проростання, лабораторну й польову схожість та врожай (табл.4).

Таблиця 4

Післядія регуляторів росту рослин на посівні якості та врожайні властивості

насіння озимої пшениці (Чернігівський інститут АПВ, середнє за 2000-2001 рр.)

Варіант | Маса 1000 насінин, г | Енергія проростання, % | Схожість, % | Урожай

лабора-торна | польова | ц/га | ± до контролю

Контроль | 33,4 | 92 | 94 | 80 | 24,6 | -

Агростимулін 10мл/т | 35,0 | 95 | 96 | 84 | 26,8 | +2,2

Протон 10мл/т | 39,0 | 94 | 96 | 86 | 28,9 | +4,3

Альфа 20мл/т | 37,0 | 95 | 97 | 87 | 28,4 | +3,8

Триман 20 г/т | 37,6 | 95 | 96 | 85 | 29,0 | +4,4

Етамол УМ 100 г/т | 38,7 | 95 | 96 | 84 | 29,1 | +4,5

Гумісол 15 л/т | 37,7 | 96 | 97 | 86 | 29,3 | +4,7

НІР 0,05 | 2,6 | - | - | 3,7 | -

Під дією рістрегуляторів маса 1000 насінин підвищувалася на 1,6-6,3 г, енергія проростання – на 2-4%, лабораторна схожість – на 2-3%, а з висівом обробленого насіння в ґрунт польова схожість збільшувалася на 4-7%, урожайність у післядії – на 2,2-4,7 ц/га.

Отже, стимулятори росту рослин сприяють не лише підвищенню врожаю і якості зерна в прямій дії, але й позитивно впливають на посівні якості та врожайні властивості насіння.

Ефективність обробки насіння й посівів зернових культур рістрегулюючими речовинами підтверджуються економічними показниками. Так, за нашими підрахунками економічний ефект від обробки насіння новими регуляторами росту рослин сягав: для озимої пшениці