Кліценко Г.Г. Морфологічні аспекти гетероспермії сої і її використання при доборі насіння

Короткий зміст

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

Детальний аналіз літературних джерел свідчить про актуальність і недостатню вивченість зв'язків між урожайними властивостями насіння і його морфологічними характеристиками. Для сої найбільш доцільним є поділ вихідного зразка за співвідношенням лінійних розмірів насіння, тобто за їх формою, що характерна для даного сорту.  При цьому необхідно  видаляти  з вихідного зразка найбільш деформоване  насіння. Однак на даний час, за допомогою існуючих систем сортування це зробити неможливо. Тому необхідно створити комплекс із існуючих агрегатів або створити нові машини, які дозволять видаляти з вихідного зразка насіння із порушеною формою.

УМОВИ І МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Експериментальна частина роботи виконувалась на кафедрі ботаніки фізіології рослин і біотехнологій та в науково-дослідній лабораторії насінництва Південного філіалу “Кримський агротехнологічний університет” Національного аграрного університету. Польові дослідження проводили на дослідному полі ПФ “КАТУ” НАУ.

Ґрунти дослідного поля за сукупністю генетичних і морфологічних ознак належать до чорноземів південних карбонатних малогумусних середньої потужності, що сформувалися на жовто-бурих лесовидних суглинках і червоно-бурих пліоценових глинах. Такі ґрунти є найбільш поширеними в передгірно-степовій зоні Криму.

Клімат помірно-континентальний, що характеризується недостатнім зволоженням. Середня багаторічна сума опадів за рік за даними метеостанції Сімферополь становить 509 мм. Протягом року опади розподіляються вкрай нерівномірно: недостатня кількість їх випадає в березні, квітні, серпні, вересні та жовтні, тобто тоді, коли вони особливо необхідні для вегетації сільськогосподарських рослин і зокрема сої.

Предметом досліджень були сорти сої Херсонська 908, Одеська 124 і Витязь 50. Насіння сої одержували у відділі селекції і насінництва Кримського інституту агропромислового виробництва УААН.

Лабораторні дослідження проводили за наступною методикою. Із вихідного зразка сої рендомізовано відбирали по 200-300 насінин, на торсіонних вагах визначали їх масу і за допомогою штангенциркуля лінійні розміри: ширину (b), товщину (а), довжину (l) (мал. 1).

Мал. 1. Лінійні розміри насіння сої:

а – товщина; b – ширина; l – довжина.

Підготовлене у такий спосіб насіння пророщували в сконструйованій Макрушиним М. М. і Макрушиною Є. М. (1994) універсальній комірчастій ростильні УЯР- Л 1, що складається із пластин, вироблених з нержавіючої сталі (мал. 2).

Комірчасту ростильню поміщали у ящики із прожареним піском, які ставили у вегетаційну установку, що складається з дерев'яного каркасу висотою 1,2 м, шириною 0,7 м і довжиною 2,5 м, обтягнутого прозорою поліхлорвініловою плівкою.

Зважене і обміряне насіння сіяли на дно комірок ростильні і засипали піском, який доводили до рівня 60% повної вологоємності (ПВ).

Угорі вегетаційної камери встановлювали лампи денного світла, за допомогою яких підтримували рівномірне і постійне освітлення інтенсивністю 1600 люкс. Температура повітря в установці становила близько 20^оС, а відносна вологість – 93-95%.

Мал. 2. Універсальна комірчаста ростильня:

А – УЯР – Л 1; Б – ростильня в ящикахз прожареним піском.

Після пророщення насіння протягом 10 днів кожний паросток зрізали окремо і відразу ж зважували на торсійних вагах. Для кожної фракції визначали середню масу паростка.

Посівний матеріал для польових дослідів готувався у такий же спосіб, як і для лабораторних досліджень.

Дослідна ділянка за допомогою кілочків і шпагату розбивалася на прямокутники розміром 45 х 15 см. В місцях перетинання шпагату у ґрунт на глибину 3 см поміщали насіння сої, оброблене ризоторфіном. Всього висівали по 300 насінин кожного сорту. Догляд за рослинами сої здійснювали за допомогою міжрядних обробок вручну.

Збирали кожну рослину окремо, без знеособлення. Насінну продуктивність визначали також для кожної рослини окремо. Зважування здійснювалось на електричних вагах ВЛКТ-500.

Для кожної насінини визначали індекс деформованності (I_d), що відображає ступінь відхилення форми насіння від оптимальної, характерної для даного сорту. Індекс деформованності розраховували за формулою, яка була запропонована Макрушиним М. М., Кліценко О. О., Макрушиною Є. М. (1996):

1

де відповідно ширина, товщина, довжина насінин;   середні показники для вихідного зразка;    кількість аналізованих насінин.

Отримані дані за масою насіння, його розмірами, насінній продуктивності у потомстві та індексу деформованності піддавали статистичній обробці.

Статистичну обробку даних польових і лабораторних дослідів, проводили за методиками, описаними Доспєховим Б.А. (1973), Смиряєвим А.В, Гохманом М.В. (1985).

БІОМЕТРИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАСІННЯ СОЇ І ЇХ

ЗВ'ЯЗОК З ПОСІВНИМИ І УРОЖАЙНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ

Сортування насіння найчастіше здійснюється за його лінійними розмірами - шириною і товщиною та значно рідше - за довжиною. У своїх дослідженнях ми поставили за мету - оцінити доцільність подібного підходу, для чого розділили вихідний зразок на шість фракцій за кожним лінійним розміром і за масою.

З метою вивчення впливу лінійних розмірів, маси і форми насіння на масу паростка і на рівень його урожайних властивостей були проведені лабораторні та польові дослідження.

Інтенсивність росту паростків сої залежно від лінійних розмірів, маси і форми насіння. Дослідженню зв'язку лінійних розмірів насіння, маси, питомої ваги і інших параметрів з рівнем їх посівних властивостей присвячено чимало робіт, у яких висловлюються досить суперечливі і часом взаємовиключні думки. Провівши численні дослідження на прикладі ряду культур Макрушин М.М. (1985), Макрушина Є.М. (1992), Кліценко О.О. (1994) переконливо показали, що ні окремі лінійні розміри насіння, ні його маса не мають будь-якого істотного впливу на рівень їх посівних властивостей. Єдиним надійним критерієм, що дозволяє прогнозувати посівні властивості насіння, виявляється його форма, обумовлена співвідношенням лінійних розмірів.

На малюнку 3 показано вплив лінійних розмірів, маси і форми насіння на інтенсивність росту паростків сої.

Мал. 3. Доля участі лінійних розмірів, маси і форми насіння у

визначенні інтенсивності росту паростків сої.

З малюнка видно, що лінійні розміри і маса, а також форма насіння певним чином впливають на масу паростка.

У сорту Херсонська 908 маса паростка в більшій мірі залежить від маси і ширини насіння і в меншій - від форми.

У сорту ж Одеська 124, навпаки, максимальний вплив на інтенсивність росту паростків має форма насіння.

Те ж саме можна сказати і відносно сорту Витязь 50: в найбільшій мірі маса паростка залежить від форми, в меншій – від товщини і в найменшій від інших параметрів.

Той факт, що маса і лінійні розміри насіння значно впливають на масу паростка пояснюється очевидно і тим, що паростки сої виносять на поверхню сім'ядолі. Крім того, що проросток живиться гетеротрофно за рахунок запасних речовин, що знаходяться у сім'ядолях, самі сім'ядолі своєю масою збільшують масу паростків.

Таким чином, на підставі багаторічного лабораторного експерименту із трьома сортами сої можна зробити висновок, що інтенсивність росту паростків у багатьох випадках істотно залежить як від розмірів, так і від маси насіння сої, що ми пояснюємо виносом паростком на поверхню сім'ядолей при його проростанні. Подібна закономірність спостерігається у двох із трьох сортів. У всіх сортів, що вивчались, маса паростка також істотно залежить і від форми насіння, чим менше форма насіння відхиляється від оптимальної, тим більшу інтенсивність росту паростків вони виявляють.

Насінна продуктивність у потомстві залежно від лінійних розмірів, маси і форми насіння сої. Метою польового експерименту було встановлення залежності урожайних властивостей насіння від лінійних розмірів, маси і форми. Вихідний зразок розділявся за шириною, товщиною, довжиною, масою і формою насіння на шість фракцій, для кожної з яких визначався рівень урожайних властивостей (насінна продуктивність рослин у потомстві).

З таблиці 1 видно, що між шириною насіння і рівнем їх урожайних властивостей у потомстві відсутній будь-який зв'язок. У сортів Одеська 124 і Херсонська 908 не одна з фракцій не перевищує вихідний зразок. Цікавим є те, що у сорту Херсонська 908 перша фракція – насіння крупне за шириною має істотно меншу продуктивність у потомстві ніж насіння п’ятої і шостої фракцій, яке є меншим за цим розміром.

Дані закономірності підтверджуються парними коефіцієнтами кореляції. У сорту Херсонська 908 між шириною і продуктивністю спостерігається тісна негативна кореляція, яка є істотною на 5%-му рівні значущості. У двох інших сортів зв’язок між шириною насіння і продуктивністю взагалі не спостерігається.