Статьи по растениеводческим темам
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

МЕТОД ОТБОРА БИОЛОГИЧЕСКИ ЦЕННЫХ СЕМЯН В ПРЕДЕЛАХ ПОЧАТКА КУКУРУЗЫ

Е. М. МАКРУШИНА, кандидат с.-х. наук, Н. М. МАКРУШИН, доктор с.-х. наук, Л. Ф. БАБИЦКИЙ – доктор технических наук, В. И. ТАРАСЕНКО – кандидат технических наук, А. А. КУВШИНОВ – кандидат технических наук

Научно-исследовательский институт ЮФ НУБиП Украины

Качество семян из разных ярусов початка кукурузы

Известно, что в пределах початка кукурузы имеет место значительная матрикальная гетероспермия, наиболее четко проявляющаяся в различиях семян, взятых из разных его ярусов. По этому вопросу в литературе встречаются некоторые данные. Так, М. В. Блинов [28] считает, что семена из средней части початка обеспечивают урожайность потомства на 4,7-5,2 ц/га выше, чем семена из верхнего яруса. Семена же из нижнего яруса обычно бывают крупные с высокой степенью деформированности по сравнению с зернами из средней части початка. В связи с этим, как считает автор, высевать их следует обязательно, но только отдельно. По мнению М. В. Блинкова, такие семена имеют хорошую энергию прорастания и высокие урожайные свойства.

В. С. Шмалько [357] стоит по позициях, что при отборе необходимо удалять щуплые семена верхней части початка, которые обладают пониженными посевными свойствами, и утолщенные зерна из нижней части початка. Биологически наиболее ценными являются семена из средней части початка. Однако автор не раскрывает причин этих различий и не указывает, каким способом можно удалить семена верхней и нижней частей початка.

Е. Г. Кизилова [115] показала, что семена из средней части початка обладают более высокими посевными и урожайными свойствами.

Наши исследования показали, что семена в пределах початка изменяются в значительных пределах (рис. 1).

Рис. 1. Гетероспермия кукурузы в зависимости от места формирования семян в початке: А – нижний, Б – средний, В – верхний ярусы (урожай 2007 г.).

Разнокачественность семян в зависимости от места их формирования в початке проявляется по геометрическим размерам, форме, массе зерновки, а также по величине зародышей и их соотношению с массой эндосперма (рис. 2).

В среднем за 2 года у гибрида Моника 350 МВ масса 100 семян составила: в нижнем ярусе початка – 31,16 г, в среднем – 27,10 г, верхнем – 23,6 г. масса зародышей соответственно была: 2,66; 2,75 и 1,84 г, массовая доля зародышей: 8,50; 10,16 и 7,76%.

Рис. 2. Изменчивость семян и зародышей кукурузы в зависимости от места формирования в початке: А – нижний, Б – средний, В – верхний ярусы (урожай 2007).

Причина вариабельности морфологических и биологических свойств семян кукурузы кроется в особенностях строения початка (рис. 3).

Геометрические размеры, масса, форма и другие признаки семян кукурузы зависят от сортовых особенностей, величины початка, числа рядов зерен, а также формы стержня. Средняя часть стержня початка имеет почти правильную цилиндрическую форму. Каждая зерновка при своем формировании ограничивается в пространстве со всех сторон соседними зерновками, что обусловливает геометрические размеры и форму зерновок, свойственные данному гибриду или сорту.

Рис. 3. Строение початка зубовидной кукурузы. А – продольный разрез, В – поперечный разрез.

Нижняя часть стержня имеет закругленную форму, что создает определенную пространственную свободу для образующихся здесь зерновок. В таких условиях зерновки обретают угловатую, несвойственную для основной массы семян форму. Однако за счет близкого расположения к стеблю такие семена обильнее обеспечиваются пластическими веществами и, как правило, имеют повышенную массу.

Семена из верхней части початка, имеющей конусообразную форму, деформированы в меньшей степени, чем из нижнего яруса. Однако они в значительной мере уступают по массе, что обусловлено снижением интенсивности притока пластических веществ. Средняя масса 1000 семян у гибрида Моника 350 МВ составила: в среднем ярусе – 301 г, нижнем – 374 г, верхнем – 224 г.

Согласно нашим исследованиям, коэффициент формы семян (Кф. с.), выражающий степень деформированности зерновок, в нижней части початка составляет 0,367, в средней части – 0,072 и в верхней – 0,192 (табл.1).

Таблица 1

Масса и коэффициент формы семян кукурузы в разных
ярусах початка (среднее за 2006-2008 гг.)

Ярус початка

Масса 1000 семян,

г

Масса 1000 семян,

Кф. с.

Верхний

301

0,072

Средний

374

0,367

Нижний

224

0,192

Следовательно, наименее деформированными оказываются семена из среднего яруса початка. Такие семена обладают и более высокой интенсивностью роста проростков (табл. 2, рис. 2).

Как следует из приведенных в таблице 7.4 данных, по обоим исследуемым гибридам кукурузы наименее деформированными оказываются семена из среднего яруса початка. Такие семена обладают и более высокой интенсивностью роста проростков (табл. 2, рис. 4).

Рис. 4. Интенсивность роста проростков семян кукурузы гибрида Моника 350 МВ, из разных ярусов початка: а – нижний ярус, б – средний ярус, в – верхний ярус.

Как видно из табл. 2, показатели интенсивности роста проростков из семян, сформировавшиеся в средней части початка, по сравнению с другими ярусами, были самыми высокими и в среднем за 2 года составляли: масса ростка – 363 мг, масса первичных корешков – 527 мг и длина ростка – 8,83 мм. Особенно рельефно эти различия заметны из рис. 7.4, где показана интенсивность роста надземной части и корневой системы при посеве семян в ящик с песком.

Таблица 2

Интенсивность роста проростков семян кукурузы гибрида Моника 350 МВ из разных ярусов початка

(среднее за 2006-2007 гг.)

Ярус
початка

Масса
1000 семян,
г

Коэффициент формы
семян, г

Масса одного ростка

Масса корешков
с 1 проростка

Длина ростков

Коэффициент варьирования длины ростков,

V%

мг

отклонение от среднего яруса

мг

отклонение от среднего яруса

мм

отклонение от
среднего яруса

мг

%

мг

%

мм

%

Верхний

333

0,077

363

527

8,83

10,8

407

407

0,278

326

-37

-10,2

412

-115

-21,8

8,09

-0,74

-8,38

19,0

Нижний

208

0,181

238

-125

-34,4

343

-184

-34,9

7,36

-1,47

-16,64

19,7

НСР05

42

 

81

 

0,69

 

Наряду с преимуществами семян из среднего яруса початков по абсолютным величина интенсивности роста, у этого варианта ростки отличаются и более высокой выравненностью. Коэффициенты варьирования длины ростков составили: для среднего яруса – 10,8, нижнего – 19,0 и верхнего – 19,7%. Следовательно, наиболее высокая степень варьирования длины ростков имеет место у семян из верхнего и нижнего ярусов початка. Установлено также, что снижение показателей интенсивности роста проростков у этого варианта по сравнению со средним ярусом больше, чем у семян из нижней части початка – по массе ростка в 3,4 раза, массе корешков – в 1,60 раза и длине ростка – в 2,00 раза.

Различия в интенсивности роста проростков семян из разных ярусов початка обусловили и их неодинаковые урожайные свойства (табл. 3).

Таблица 3

Урожайность кукурузы гибрида Моника 350 МВ при посеве семенами из разных ярусов початка (среднее за 2007-2008 гг.)

Ярусы початка

Урожайность семян, т/га

Отклонение от контроля

Отклонение от среднего яруса

т/га

%

т/га

%

Контроль (весь початок)

3,762

Средний

4,054

0,292

7,76

Нижний

3,506

-0,256

-6,80

-0,548

-13,50

Верхний

2,635

-1,127

-29,96

-1,419

-35,00

НСР05

0,221

0,221

Как видно из таблицы 3, самая высокая урожайность кукурузы гибрида Моника 350 МВ (4,054 т/га в среднем за 2 года) была получена при посеве семян из среднего яруса початка. Прибавка по сравнению с контролем составила 0,292 т/га или 7,76%. Семена из нижнего яруса показали урожайность на 0,256 т/га или 6,80% и семена из верхнего – на 1,127 т/га или 29,9% ниже контроля. Во всех случаях разница по урожайности была выше НСР05.

Установлены довольно значительные преимущества семян среднего яруса над нижним (13,50%) и верхним (35,0%) ярусами.

В процессе анализа были определены различные характеристики семян гибрида Моника 350 МВ из разных ярусов початка (таблица 4).

Таблица 4

Характеристика разных ярусов початка кукурузы гибрида

Моника 350 МВ

Ярусы початка

Диаметр початка,

см

Длина початка,

см

Масса семян яруса,

г

Доля ярусов початка по массе семян, %

Масса 1000 семян

Весь початок

22,30

221,8

100

38

Нижний

5,20

3,00

32,11

14,5

388

Средний

4,70

14,80

176,6

76,7

348

Верхний

3,90

4,50

19,1

8,8

242

НСР05

0,25

0,72

15,0

24,0

Из приведенных в таблице 4 данных следует, что ярусы початка отличаются разными характеристиками. Початок кукурузы имеет конусовидную форму с изменением диаметра от 5,20 см в нижней части до 3,90 см в верхней. Длина нижнего яруса початка определяется той его частью, в которой имеются деформированные зерновки. Верхний ярус определяется от верхушки стержня до места, где семена имеют нормальную форму. В данном исследовании длина нижнего яруса составила 3,00 см, среднего – 14,80 и верхнего – 4,50 см. Причем в длину верхнего яруса входит также необсемененный кончик стержня.

При обмолоте масса семян составляла: нижнего яруса – 14,5%, среднего – 76,7% и верхнего – 8,8%. Поскольку семена из среднего яруса початка являются биологически наиболее ценными, выход посевного материала для гибрида Моника 350 МВ составляет 76,7%.

Таким образом, семена кукурузы из разных ярусов початка различаются по массе, размерам зародышей, форме зерновки и интенсивности роста проростков. Семена из средней части початка имеют большую массу ростков, а при высеве в поле обеспечивают урожайность на 13,5% выше, чем семена из нижней и на 35%, чем семена из верхней частей початка. Следовательно, биологически наиболее ценным посевным материалом являются семена из средней части початка.

Устройство для выделения части початка кукурузы с биологически ценными семенами

Согласно современной системе послеуборочной обработки, початки кукурузы обмолачиваются целиком, а затем зерновая масса направляется в систему поточной очистительно-сортировальной линии. При этом создается парадоксальная ситуация, при которой семена с высокими и низкими посевными и урожайными свойствами смешиваются, а затем путем усложнения и удорожания процесса очистки и сортирования предпринимаются попытки выделения из общей зерновой массы хорошего посевного материала. Бесспорным является то положение, что лучшую фракцию семян, сформировавшуюся в средней части початка, в чистом ее виде никакими механическими устройствами выделить невозможно. Часть лучших семян попадет в отход и, наоборот, в отобранном посевном материале окажутся менее ценные зерновки из верхнего и нижнего ярусов початка.

Е. М. Макрушиной, Н. М. Макрушиным, Л. Ф. Бабицким и В. И. Тарасенко разработано устройство “Отсекатель полярных частей початка кукурузы (ОПЧП-1)”, позволяющее отделить верхнюю и нижнюю часть початка с последующим обмолотом лишь среднего его яруса. Данное устройство включается в автоматическую поточную очистительно-сортировальную линию, которая будет состоять из минимального количества агрегатов и позволит отбирать биологически наиболее ценный посевной материал с минимальным травмированием зерновок и небольшими энергетическими и материальными затратами.

На первом этапе нашей работы мы создали ручное устройство для выделения средней части початка (рис. 5). На это устройство подана заявка на получение патента с приоритетным правом от ………….

Устройство включает основание 1, изготовленное в виде швеллера длинной 220 мм и шириной 80 мм. На нижней полке основания установлены два винтовых зажима 2, предназначенные для фиксации всего устройства на край столешницы стола или верстака. На верхней полке основания установлен направитель початков с противорезом в виде угольника. Направитель выполнен в виде цилиндра диаметром 60 мм и длиной 70 мм и установлен перпендикулярно основанию 7 на специальной подставке 7. В передней части основания 7 закреплена стойка 5 с осью 9. На оси 9 установлен рычаг 10 с режущим элементом 11. Кронштейн 10 выполнен из уголка 40x40 мм. На задней стороне рычага 10 закреплен удлинитель 12 рычага 10 выполненный в виде трубки диаметром 22 мм и длиной 550 мм.

Рис. 5. Отсекатель полярных частей початков кукурузы.

1 – основание; 2 – винтовой зажим; 3 – столешница верстака; 4 – направитель початков; 5 – початок кукурузы; 6 – противорез; 7 – подставка; 8 – стойка; 9 – ось; 10 – рычаг; 11 – режущий элемент; 12 – удлинитель рычага.

На рис. 7.3-7.5 устройство показано в разных ракурсах.

Рис. 6. Отсекатель полярных частей початка кукурузы (общий вид).

Рис. 7. Отсекатель полярных частей початка кукурузы (вид слева).

Рис. 8. Отсекатель полярных частей початка кукурузы (вид справа).

Работает устройство следующим образом. Оператор с помощью удлинителя рычага 12 вращает вокруг оси рычаг 10, поднимая его в верхнее положение таким образом, чтобы лезвие режущего элемента 11 было выше верхней образующей направителя 4. После этого в направитель вставляется початок кукурузы, и направляется по оси направителя вершиной или основанием регулируемого упора (см. фото 7.3). Затем оператор, удерживая левой рукой початок за выступающую часть из направителя 4 со стороны противоположной режущему элементу 11, правой рукой опускает рычаг 10 с помощью удлинителя до контакта режущего элемента 11 с отрезаемой частью початка 5, и, прикладывая в дальнейшем вертикальное усилие, отрезает с одной стороны полярную часть початка, длина которой устанавливается путем анализа обрабатываемой партии початков.

После этого початок вынимается из направителя и вставляется в него другой стороной до упора и соответственно оператор отрезает початок с другой стороны. После выполненных операций остается средняя часть початка с биологически наиболее ценными семенами, которая направляется в молотильный агрегат. Отрезанные края початка попадают в специальную емкость.

На рис. 6, 7, 8, устройство показано в разных ракурсах.

Предлагаемое устройство прошло испытание в Крымском Институте агропромышленного производства, на него подана заявка для получения патента с приоритетным правом от ………….

Данное устройство может использоваться при обработке початков кукурузы в селекционном процессе, а также при размножении родительских форм гибридов.

Для обработки больших партий початков при выращивании семян первого гибридного поколения нами разрабатывается автоматический агрегат, который будет включаться в поточную линию семяочистительных кукурузных заводов.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство