Защита состоится «15» декабря 2009 года в 9 часов на заседании диссертационного совета км 220. 039
| Вид материала | Автореферат диссертации |
- Автоматизированный энергосберегающий электропривод вентиляторов в свинарнике-маточнике, 228.67kb.
- Совершенствование механизма Взаимодействия землеустроительных и инвестиционных структур, 302.77kb.
- Формирование и развитие овощного подкомплекса региона на основе кооперации и агропромышленной, 367.37kb.
- Молочного и комбинированного скота, 1100.75kb.
- Развитие бухгалтерского учета и экономического анализа основных средств в сельскохозяйственных, 468.32kb.
- Управление интеллектуальным капиталом в регионе, 270.99kb.
- Гербицидов в лесостепи зауралья, 404.05kb.
- Автореферат Диссертации на соискание ученой степени, 323.08kb.
- Математическое моделирование деформаций дна в покрытых льдом нестационарных потоках, 269.74kb.
- Элементы технологии возделывания сои в северной лесостепи Тюменской области 06. 01., 329.19kb.
1 2
На правах рукописи
Курочкина
Ольга Андреевна
Предпосевная обработка семян яровой пшеницы
ультрафиолетовыми лучами
06.01.09 – растениеводство
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Курган – 2009
Работа выполнена в ФГОУ ВПО Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т.С. Мальцева
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Савельев Виктор Андреевич
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Белкина Раиса Ивановна
кандидат сельскохозяйственных наук,
доцент Созинов Андрей Викторович
Ведущая организация: ГНУ Курганский НИИСХ
Защита состоится « 15 » декабря 2009 года в 9 часов на заседании диссертационного совета КМ 220.039.01 при ФГОУ ВПО Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т.С.Мальцева
Адрес: 641300, Россия, Курганская область, Кетовский район, пос. КГСХА, сельхозакадемия, зал заседаний Ученого совета
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Курганской государственной сельскохозяйственной академии имени Т.С.Мальцева
Автореферат разослан « 11 » ноября 2009 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Маковеева Н.Н.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследований. В засушливых условиях Курганской области не всегда удается получить дружные и полные всходы. Недостаток тепла или влаги весной создает неблагоприятные условия для прорастания семян, из которых 20 – 30 % погибают, не давая всходов. Периодически во время уборки выпадают проливные дожди, которые затягивают послеуборочное дозревание семян, снижают их лабораторную всхожесть и силу роста. Посев семян с пониженной лабораторной всхожестью приводит к уменьшению продуктивности возделываемых культур. Одним из способов решения данной проблемы является использование физического воздействия для стимулирования прорастания; повышающее их лабораторную и полевую всхожесть.
Цель исследования. Изучить и выявить оптимальные параметры предпосевной обработки семян ультрафиолетовой радиацией с учетом воздействия на различные части зерновки, в том числе в комплексе с стимулирующими веществами (настой хвои и почек тополя).
Задачи исследования:
1 Выявить реакцию семян яровой пшеницы сорта Терция по изменению лабораторной всхожести, силе роста, полевой всхожести в зависимости от дозы облучения.
2 Изучить закономерность изменения продуктивности яровой пшеницы и структуры урожая по вариантам обработки семян УФ лучами и стимулирующими веществами.
3 Определить корреляционную зависимость показателей качества посевного материала (всхожести, силы роста) и урожайности зерновых культур.
4 Установить экономическую эффективность предлагаемых методов предпосевной обработки семян.
Научная новизна. Разработаны и изучены новые способы предпосевной обработки семян яровой пшеницы с использованием ультрафиолетового излучения и клея (патент № 2094971), а также ультрафиолетового излучения и стимулирующих веществ (патент № 2318305). В результате проведения исследований установлена корреляционная связь между всхожестью, силой роста и урожайностью яровой пшеницы.
Положения, выносимые на защиту:
1 Изменение посевных качеств семян яровой пшеницы при обработки УФ радиацией и настоем хвои сосны и почек тополя.
2 Изменение посевных качеств семян яровой пшеницы при обработки УФ радиацией и клеем.
3 Экономическое обоснование целесообразности применения разработанных способов для предпосевной обработки семян яровой пшеницы.
Практическая значимость работ и реализация результатов исследований. Проведенные исследования позволяют на основе разработанного способа повысить продуктивность яровой пшеницы за счет предпосевной обработке семян ультрафиолетовыми лучами.
Способ предпосевной обработки семян прошел производственную проверку в 2008 г. в КФХ Садраев Н.И. на площади 100 га.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях Курганской ГСХА ( Курган 2006, 2009 гг.), Саратовский аграрный университет ( Саратов, 2008 г.).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в четырех работах, из которых одна в рецензируемом ВАК издании.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 123 страницах печатного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы и приложений, содержит 25 таблиц и 9 рисунков. Список используемых источников включает 148 наименований, в том числе 3 – на иностранном языке.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1 Условия и методика проведения опытов
На кафедре растениеводства Курганской ГСХА в соответствии с планом НИР (№ гос. регистрации 01.2.00608129) в 2005 – 2009 гг. были проведены сравнительные испытания различных вариантов. Для исследования использовались семена яровой пшеницы сорта Терция.
1 Сплошная обработка семян ультрафиолетовыми лучами.
2 Обработка эндосперма семян ультрафиолетовыми лучами.
3 Обработка зародыша семян ультрафиолетовыми лучами.
4 Сплошная обработка семян ультрафиолетовыми лучами + клей
Nа КМЦ.
5 Сплошная обработка семян ультрафиолетовыми лучами ,( 3 мин. ) + клей
Nа КМЦ + настой почек тополя.
6 Сплошная обработка семян ультрафиолетовыми лучами,( 3 мин. ) + клей
Nа КМЦ + настой хвои.
Режим обработки семян ультрафиолетовыми лучами проводиться лампой ДРТ – 400 с экспозицией 10 сек., 1, 3, 5, 7 мин.
Обработка зерновых с преимущественным воздействием на зародыш и эндосперм проводилась в блоках из пористого материала, в котором были сделаны отверстия по размеру зерновок. В отверстия помещались семена зародышем вверх или вниз и облучались.
Полевые опыты по изучению влияния способа предпосевной обработки заложены в 4–х–кратной повторности, размер делянок – 50 м2, микроделяночные опыты на опытном поле Курганской ГСХА с размером делянок 3 м2, размещение делянок рендомизированное.
Для проведения экспериментов был разработан способ предпосевной обработки семян. Он включает облучение семян с помощью ультрафиолетовой радиации и нанесение на их поверхность клеящего вещества. Облучённые семена обрабатывают настоем хвои сосны и почек тополя с последующим подсушиванием воздухом при температуре 30 – 35оС, причем обработка семян проводится за 3 – 5 дней до посева. Для осуществления данного способа предлагается устройство для обработки семян (рисунок 1), патент № 2318305.
Рисунок 1 – Устройство для обработки семян
Устройство для обработки семян включает бункер 1, конвейер 2 с вибратором 3, источники ультрафиолетового облучения 4. В полотне конвейера имеются отверстия 5, под которыми смонтированы воздуховоды 6, соединённые с вентилятором 7, а над конвейером установлены источники излучения. В конце конвейера, параллельно потоку падающего зерна установлены друг против друга опрыскиватели 8, а обработанное зерно падает на отгрузочный транспортёр 9, находящийся под опрыскивателями, причём рабочее полотно транспортёра перфорировано 10 и имеет ёмкость 11 для сбора отработанной жидкости.
2 Результаты исследований
2.1 Изменение посевного качества семян яровой пшеницы сорта Терция под воздействие ультрафиолетовой радиацией
Для выявления целесообразности обработки семян ультрафиолетовыми лучами закладывались лабораторные и полевые опыты. Экспозиция обработки составила от 10 сек. до 7 минут. Энергия прорастания увеличивается от воздействия ультрафиолетовых лучей, всхожесть же при этом практически не изменяется. Масса ростков существенно отличается от контроля (таблица 1).
Таблица 1 – Посевные качества семян и масса ростков яровой пшеницы сорта Терция с обработкой УФЛ (лаборатория КГСХА)
| Вариант и экспозиция | Энергия прорастания, % | Всхожесть, % | Масса сырых ростков, г | Масса сухих ростков, г |
| 2005 год | ||||
| Контроль | 61 | 85 | 5,02 | 0,60 |
| Сплошная обработка, 10 секунд | 78 | 93 | 5,71 | 0,65 |
| Сплошная обработка, 1 минута | 69 | 89 | 5,52 | 0,64 |
| Сплошная обработка, 3 минуты | 74 | 92 | 5,66 | 0,63 |
| Сплошная обработка, 5 минут | 79 | 94 | 5,43 | 0,66 |
| Сплошная обработка, 7 минут | 80 | 92 | 5,63 | 0,65 |
| Сплошная обработка, 1минута + Nа КМЦ | 69 | 89 | 5,69 | 0,62 |
| НСР05 | 2,9 | 3,1 | 0,21 | 0,02 |
| 2006 год | ||||
| Контроль | 75 | 88 | 4,97 | 0,90 |
| Сплошная обработка, 10 секунд | 80 | 89 | 5,03 | 0,97 |
| Сплошная обработка, 1 минута | 82 | 89 | 5,52 | 0,98 |
| Сплошная обработка, 3 минуты | 97 | 98 | 5,03 | 0.98 |
| Сплошная обработка, 5 минут | 93 | 99 | 4,88 | 0,92 |
| Сплошная обработка, 7 минут | 85 | 88 | 4,12 | 0,62 |
| Сплошная обработка, 1 минута + Nа КМЦ | 82 | 84 | 4,88 | 0,72 |
| НСР05 | 3,1 | 3,6 | 0,2 | 0,03 |
| 2007 год | ||||
| Контроль | 70 | 86 | 4.10 | 0,82 |
| Сплошная обработка, 10 секунд | 74 | 90 | 4,60 | 0,94 |
| Сплошная обработка, 1 минута | 78 | 92 | 5.12 | 0,96 |
| Сплошная обработка, 3 минуты | 78 | 94 | 5.52 | 0,94 |
| Сплошная обработка, 5 минут | 76 | 94 | 4.94 | 0,75 |
| Сплошная обработка, 7минут | 79 | 98 | 4.30 | 0,68 |
| Сплошная обработка, 1 минута + Nа КМЦ | 78 | 92 | 5,02 | 0,74 |
| НСР05 | 3,0 | 3,2 | 0,18 | 0,01 |
В 2005 году обработка семян с экспозицией от 10 сек. до 7 мин. свидетельствовала об улучшении качества посевного материала, всхожесть увеличивалась на 1 – 3 %. У обработанных семян масса сырых ростков выше. Наиболее эффективно идет нарастание массы при обработке в течение 7 минут. В среднем за 3 года всхожесть семян в контроле составила 86 %, при обработке семян она увеличивалась на 4 – 11%. Оптимальный вариант обработки от 3 до 5 минут. В такой же закономерности изменяется масса сырых ростков.
При изучении влияния физических факторов на посевной материал основное внимание обращается на дозы воздействия, его качество, но очень мало информации о реакции семян при обработке отдельных частей зерновки. Для выявления реакции зерновки обрабатывались ультрафиолетовыми лучами полностью, только зародыш, или эндосперм зерновки. Обработка семян с максимальным воздействием на эндосперм стимулирует их прорастание. Увеличение всхожести обработанных семян по сравнению с контролем составило: в 2005 г. – 3 – 4 %, в 2006 г. – 8 – 10 %, 2007 г. – 4 – 6 % (таблица 2).
Таблица 2 – Посевные качества семян и масса ростков яровой пшеницы сорта Терция при обработке УФЛ эндосперма (лаборатория КГСХА)
| Вариант и экспозиция | Энергия прорастания, % | Всхожесть, % | Масса сырых ростков, г | Масса сухих ростков, г | |
| 2005 год | |||||
| Контроль | 83 | 95 | 4,44 | 0,54 | |
| Обработка, 10 секунд | 88 | 99 | 5,14 | 0,58 | |
| Обработка, 1 минута | 85 | 94 | 4,34 | 0,50 | |
| Обработка, 3 минуты | 87 | 98 | 3,33 | 0,52 | |
| Обработка, 5 минут | 87 | 96 | 4,84 | 0,62 | |
| Обработка, 7 минут | 85 | 92 | 4,48 | 0,58 | |
| Обработка, 1 минута + Nа КМЦ | 85 | 94 | 5,12 | 0,64 | |
| НСР05 | 3,9 | 2,5 | 0,2 | 0,02 | |
| 2006 год | |||||
| Контроль | 72 | 82 | 4,96 | 0,52 | |
| Обработка, 10 секунд | 80 | 84 | 5,04 | 0,62 | |
| Обработка, 1 минута | 92 | 98 | 5,08 | 0,64 | |
| Обработка, 3 минуты | 84 | 90 | 5,98 | 0,58 | |
| Обработка, 5 минут | 86 | 92 | 5,92 | 0,64 | |
| Обработка, 7 минут | 82 | 92 | 4,82 | 0,52 | |
| Обработка, 1 минута + Nа КМЦ | 80 | 94 | 4,64 | 0,48 | |
| НСР05 | 4,2 | 4,1 | 0,22 | 0,01 | |
| 2007 год | |||||
| Контроль | 70 | 86 | 4,10 | 0,62 | |
| Обработка, 10 секунд | 74 | 88 | 5,12 | 0,72 | |
| Обработка, 1 минута | 72 | 90 | 4,10 | 0,70 | |
| Обработка, 3 минуты | 84 | 88 | 4,52 | 0,84 | |
| | | Продолжение таблицы 2 | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Обработка, 5 минут | 82 | 92 | 5,04 | 0,78 | |
| Обработка, 7 минут | 80 | 94 | 5,08 | 0,58 | |
| Обработка, 1 минута + Nа КМЦ | 80 | 90 | 4,40 | 0,60 | |
| НСР05 | 3,3 | 3,2 | 0,18 | 0,02 | |
Семенной материал неоднороден по своему происхождению, в основе его лежит разнокачественность семян. В одной и той же партии семян могут иметься зерновки с различной обеспеченностью стимуляторами, ингибиторами. И их реакция на облучение будет неодинаковой, с чем и приходится постоянно встречаться при изучении воздействия физических факторов, в том числе и при ультрафиолетовой обработке (таблица 3).
Таблица 3 – Посевные качества семян и масса ростков яровой пшеницы сорта Терция при обработке УФЛ зародыша (лаборатория КГСХА)
| Вариант и экспозиция | Энергия прорастания, % | Всхожесть, % | Масса сырых ростков, г | Масса сухих ростков, г |
| 2005 год | ||||
| Контроль | 83 | 90 | 4,44 | 0,54 |
| Обработка, 10 секунд | 86 | 92 | 4,60 | 0,53 |
| Обработка, 1 минута | 89 | 90 | 4,50 | 0,57 |
| Обработка, 3 минуты | 90 | 94 | 4,49 | 0,62 |
| Обработка, 5 минут | 93 | 96 | 4,46 | 0,52 |
| Обработка, 7 минут | 84 | 90 | 4,44 | 0,58 |
| Обработка, 1минута + Nа КМЦ | 86 | 88 | 4,62 | 0,54 |
| НСР05 | 4,1 | 3,6 | 0,14 | 0,03 |
| 2006 год | ||||
| Контроль | 72 | 80 | 5,16 | 0,44 |
| Обработка, 10 секунд | 84 | 86 | 4,84 | 0,38 |
| Обработка, 1 минута | 80 | 86 | 4,88 | 0,62 |
| Обработка, 3 минуты | 92 | 96 | 5,02 | 0,48 |
| Обработка, 5 минут | 96 | 98 | 4,80 | 0,48 |
| Обработка, 7 минут | 84 | 88 | 4,82 | 0,62 |
| Обработка, 1минута + Nа КМЦ | 82 | 82 | 4,88 | 0,70 |
| НСР05 | 2,8 | 3,1 | 0,12 | 0,01 |
| Продолжение таблицы 3 | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 2007 год | ||||
| Контроль | 70 | 86 | 4,10 | 0,82 |
| Обработка, 10 секунд | 74 | 90 | 4,88 | 0,90 |
| Обработка, 1 минута | 80 | 94 | 5,02 | 0,84 |
| Обработка, 3 минуты | 78 | 96 | 5,04 | 0,86 |
| Обработка, 5 минут | 78 | 94 | 4,90 | 0,92 |
| Обработка, 7 минут | 82 | 88 | 4,82 | 0,90 |
| Обработка, 1минута + Nа КМЦ | 80 | 94 | 5,00 | 0,84 |
| НСР05 | 3,1 | 3,3 | 0,16 | 0,03 |
Исследовались семена яровой пшеницы сорта Терция с обработанным зародышем при различной экспозиции от 10 сек. до 7 минут. Анализ полученных результатов не выявил чёткой зависимости улучшения посевных качеств данной партии семян от обработки ультрафиолетовыми лучами. Энергия прорастания, всхожесть по вариантам обработки, изменялась незначительно, но тенденция в сторону увеличения все же получена.
Анализ силы роста семян позволил более точно, чем при определении всхожести, выявить семена, способные дать дружные и полноценные всходы.
Исследования показывают, что проникающая способность ростков с глубины 3 – 5 – 8 см в 2005 году выше в тех вариантах, где обработка семян проводилась в течении 3, 5 и 7 минут. Различия при глубине заделки семян 3 см достигали 6 – 8 %. А при глубине в 8 см – 20 – 29 %. Такая же закономерность в изменении силы роста наблюдалась в 2006 – 2007 гг. Низкое качество семян приводило к резкому падению проникающей способности ростков, в контроле она составляет 12 – 24 %, а в вариантах с обработкой достигала 50 – 52 % (таблица 4).
Таблица 4 – Сила роста семян и масса ростков яровой пшеницы сорта Терция при сплошной обработки семян УФЛ (лаборатория КГСХА)
| Вариант и экспозиция | Сила роста семян, % | Масса сырых ростков, г | Масса сухих ростков, г | ||
| 3 см | 5 см | 8 см | |||
| 2005 год | |||||
| Контроль | 84 | 76 | 52 | 5,74 | 0,52 |
| Сплошная обработка, 10 секунд | 80 | 81 | 78 | 5,78 | 0,54 |
| Сплошная обработка, 1 минута | 92 | 84 | 81 | 7,14 | 0,70 |
| Сплошная обработка, 3 минуты | 92 | 77 | 68 | 7,10 | 0,72 |
| Сплошная обработка, 5 минут | 90 | 82 | 74 | 6,21 | 0,64 |
| Сплошная обработка, 7 минут | 88 | 80 | 72 | 5,88 | 0,62 |
| | | | Продолжение таблица 4 | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| НСР05 | 3,9 | 3,7 | 2,1 | 0,33 | 0,03 |
| 2006 год | |||||
| Контроль | 80 | 72 | 12 | 3,78 | 0,64 |
| Сплошная обработка, 10 секунд | 82 | 74 | 52 | 3,68 | 0,72 |
| Сплошная обработка, 1 минута | 94 | 90 | 49 | 3,84 | 0,84 |
| Сплошная обработка, 3 минуты | 90 | 88 | 50 | 5,04 | 0,80 |
| Сплошная обработка, 5 минут | 92 | 86 | 42 | 4,98 | 0,92 |
| Сплошная обработка, 7 минут | 90 | 82 | 34 | 3,89 | 0,42 |
| Сплошная обработка, 1минута + Nа КМЦ | 94 | 81 | 48 | 3,60 | 0,68 |
| НСР05 | 2,8 | 2,7 | 1,1 | 0,15 | 0,01 |
| 2007 год | |||||
| Контроль | 81 | 70 | 24 | 5,34 | 0,62 |
| Сплошная обработка, 10 секунд | 82 | 71 | 50 | 5,60 | 0,70 |
| Сплошная обработка, 1 минута | 90 | 84 | 48 | 5,84 | 0,84 |
| Сплошная обработка, 3 минуты | 94 | 80 | 40 | 4,90 | 0,92 |
| Сплошная обработка, 5 минут | 90 | 86 | 38 | 4,60 | 0,90 |
| Сплошная обработка, 7 минут | 90 | 80 | 40 | 5,12 | 0,82 |
| Сплошная обработка, 1минута + Nа КМЦ | 88 | 82 | 50 | 5,20 | 0,80 |
| НСР05 | 3,1 | 3,0 | 1,7 | 0,16 | 0,02 |
В среднем за годы исследований при глубине заделки семян 3 см оптимальной была обработка с экспозицией 1 – 3 мин. При глубине заделки 5 см диапазон положительного воздействия увеличивается до 5 минут. При глубокой заделке семян наиболее эффективными оказались минимальные дозы воздействия.