УДК 631.53.011.2

СОДЕРЖАНИЕ АБСОЛЮТНО СУХОЙ МАССЫ ПРОРАСТАЮЩЕГО СЕМЕНИ ЯРОВОГО И ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ ПО МИКРОФЕНОЛОГИЧЕСКИМ ФАЗАМ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЕНИ

Татьянченко Инна Сергеевна1, Казакова Алия Сабировна2, Кулешова Лариса Анатольевна3
1Азово-Черноморский инженерный институт - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Донской государственный аграрный университет" в г. Зернограде, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры Агрономии и селекции сельскохозяйственных культур
2Азово-Черноморский инженерный институт - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Донской государственный аграрный университет" в г. Зернограде, доктор биологических наук, профессор кафедры Агрономии и селекции сельскохозяйственных культур
3Азово-Черноморский инженерный институт - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Донской государственный аграрный университет" в г. Зернограде, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры Агрономии и селекции сельскохозяйственных культур

Аннотация
Дан анализ изменения содержания абсолютно сухой массы в прорастающем семени ячменя по микрофенологическим фазам прорастания семени, приведены результаты научных исследований.

Ключевые слова: абсолютно сухая масса семени, амилолитические ферменты, прорастание семян, ячмень


THE CONTENT OF ABSOLUTELY DRY MASS OF GERMINATING SEED OF SPRING AND WINTER BARLEY IN MICROPHENOLOGICAL PHASES OF GERMINATION OF A SEED

Tatianchenko Inna Sergeevna1, Kazakova Alia Sabirovna2, Kuleshova Larisa Anatol'evna3
1Azov-black sea engineering Institute - branch of Federal state budgetary educational institution of higher education "the don state agrarian University" in the city of Zernograd, candidate of agricultural Sciences, associate Professor in the Department of Agronomy and plant breeding of agricultural crops
2Azov-black sea engineering Institute - branch of Federal state budgetary educational institution of higher education "the don state agrarian University" in the city of Zernograd, doctor of biological Sciences, Professor of the Department of Agronomy and plant breeding of agricultural crops
3Azov-black sea engineering Institute - branch of Federal state budgetary educational institution of higher education "the don state agrarian University" in the city of Zernograd, candidate of agricultural Sciences, associate Professor in the Department of Agronomy and plant breeding of agricultural crops

Abstract
The analysis of changes in the content of dry weight of the seed in germinating barley by microphenological phases of germination of a seed, the results of scientific research.

Библиографическая ссылка на статью:
Татьянченко И.С., Казакова А.С., Кулешова Л.А. Содержание абсолютно сухой массы прорастающего семени ярового и озимого ячменя по микрофенологическим фазам прорастания семени // Современная техника и технологии. 2015. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2015/12/8738 (дата обращения: 03.10.2017).

Ячмень является одной из самых востребованных культур мира. Он менее требователен к воде и более экономно расходует ее, чем пшеница, рожь и овес. В засушливых условиях ячмень дает более высокие урожаи, чем другие культуры [1]. Как известно, в южной зоне России весной часто наблюдаются почвенные засухи, что снижает всхожесть семян, приводит к изреженности посевов и снижению урожаев. В связи с этим актуальной является задача селекции сортов ячменя, семена которых способны прорастать в условиях дефицита влаги.

Прорастание семян условно разделяют на ряд этапов [2]: 1) физический – поглощение воды зародышем и эндоспермом семени; 2) биохимический – во время которого происходит переход питательных веществ в растворимое состояние и 3) морфологический – количественный видимый глазом рост органов зародыша и развитие его в самостоятельное растение.

Изучение особенностей поглощения воды в период физического набухания (за первые 120 минут от замачивания) семенами ярового ячменя сорта Стимул в условиях оптимального увлажнения в зависимости от их обработки ПЭМП ПЧ.

Исследуя изменение абсолютно сухой массы прорастающего семени ячменя, авторы брали в исследование, как правило, семена на определенный день проращивания. При этом в одну пробу попадают семена, находящиеся на разных этапах прорастания. На кафедре физиологии и химии разработана усовершенствованная шкала микрофенологических фаз прорастания семян (МФФ ПС) ячменя [4]. В этой шкале, кроме существующих в настоящее время фаз, представлены также МФФ, описывающие этапы роста и развития корневой системы проростка. Изучение развития активности амилолитических ферментов в прорастающем семени по МФФ ПС позволит охарактеризовать ход этого процесса в индивидуальном семени.

Целью работы было определение содержания абсолютно сухой массы прорастающего семени ярового и озимого ячменя по микрофенологическим фазам прорастания семени.

Методика. Объектом исследования служили семена трех сортов озимого (Зимур, Романс, Самсон) и трех сортов ярового ячменя (Мамлюк, Ратник, Зерноградец 770), которые внесены в реестр селекционных достижений и допущены к использованию в Северо-Кавказском регионе. Анализ провели на семенах, которые различались по гидротермическому режиму весенне-летнего периода. Семена проращивали в растильнях на фильтровальной бумаге в дистиллированной воде при температуре +200С согласно ГОСТу [2]. В анализ отбирали семена, находящиеся на одной МФФ ПС [3]. Результаты подвергали статистической обработке с использованием программ Excel ПК.

Результаты и обсуждение. В процессе прорастания каждое семя ярового и озимого ячменя проходит ряд микрофенологических фаз прорастания. При этом возрастает влажность семени, а часть пластических веществ эндосперма тратится на синтез тканей проростка. Для решения поставленной цели, необходимо было определить влажность семян изученных сортов ярового и озимого ячменя по этим фазам.

В таблице 1 представлены результаты определения процентного содержания абсолютно сухой массы (АСМ) в прорастающем семени ярового и озимого ячменя. Для семян ярового и озимого ячменя характерно то, что содержание АСМ семян в каждой МФФ ПС имеет очень близкие значения (а Квар – низкие значения), что свидетельствует об одинаковой степени обводненности тканей прорастающего семени на каждой МФФ ПС.

Таблица 1 – Процентное содержание абсолютно сухой массы в прорастающем семени ярового и озимого ячменя по МФФ ПС

Сорт

Год

Содержание абсолютно сухой массы семян

по МФФ ПС, %

СЗ

Т

К1

К2

К3

Р

П

Яровой ячмень
Мамлюк

2007

89

65

64

63

58

43

37

2008

89

67

65

56

49

42

33

2009

89

70

66

63

56

39

31

Зерноградец

770

2007

90

64

61

58

54

47

39

2008

90

65

64

60

56

44

33

2009

89

64

62

60

57

46

37

Ратник

2007

90

64

62

60

53

43

37

2008

90

65

62

58

53

43

41

2009

88

65

63

59

53

39

33

Среднее

89±0,5

65±1,2

63±1,0

60±1,5

54±1,8

43±1,8

36±2,2

Квар,%

0,8

3,0

2,6

3,8

5,0

6,3

9,3

Озимый ячмень
Зимур

2007

91

65

62

54

48

36

34

2008

90

65

63

55

52

41

38

2009

91

65

61

53

51

36

33

Романс

2007

91

62

60

56

53

33

28

2008

91

64

62

60

50

43

38

2009

89

64

60

55

48

41

38

Самсон

2007

90

64

59

55

50

38

32

2008

90

62

60

57

53

41

38

2009

92

64

61

57

54

43

37

Среднее

91±0,6

64±0,8

61±0,8

56±1,3

51±1,4

39±2,3

35±2,4

Квар,%

1,0

1,8

2,1

3,7

4,3

9,0

10,2

Среднее по яровому

и озимому ячменю

90±

0,5

65±

1,0

62±

0,9

58±

1,4

53±

1,6

41±

2,0

35±

2,3

Квар,% (среднее)

0,9

2,4

2,3

3,8

4,7

7,7

9,8

В процессе прорастания семени происходит снижение доли АСМ у ярового ячменя на 53%, а у озимого – на 56%. Максимальное поглощение воды семенем происходит от замачивания семян до наклевывания (фаза «точка»), при этом процент АСМ снижается на 24% у ярового ячменя и на 36% – у озимого.

Следует отметить, что содержание АСМ по МФФ ПС имеет очень близкие значения для семян ярового и озимого ячменя. Можно сделать вывод, что для культуры ячменя в целом характерно наступление каждой последующей МФФ ПС при определенной влажности.

У культуры ячменя в целом самый низкий коэффициент вариации процентного содержания абсолютно сухой массы регистрируется в МФФ «сухая зерновка», в процессе прорастания варьирование увеличивается до фазы «проросток». От фазы «сухая зерновка» до фазы «проросток» увеличение коэффициента вариации происходит в 11 раз.

Таким образом, за период от сухого семени до проростка происходит снижение процентного содержания АСМ более чем в 2 раза.

Абсолютно сухую массу одного семени (эндосперм, росток и корешки) в процессе прорастания по МФФ определили для сорта ярового ячменя Ратник и озимого ячменя сорта Зимур за три года (таблица 2).

За период прорастания семена сорта Ратник в среднем теряют 8,5 мг, а семена сорта Зимур 6,3 мг. Наибольшая потеря массы семенем ярового ячменя происходит за период набухания до его наклевывания, а у семени озимого ячменя снижение массы происходит постепенно.

Определение АСМ одного семени по МФФ ПС позволило нам впервые выявить следующий факт: семена ярового и озимого ячменя к фазе «длинные корешки» увеличиваются в массе, а затем – резко снижаются.

Таблица 2 – Масса абсолютно сухого вещества одного семени по МФФ ПС ярового ячменя сорта Ратник и озимого ячменя сорта Зимур

Сорт

Год

Масса абсолютно сухого вещества одного семени по МФФ ПС, мг

СЗ

Т

К1

К2

К3

Р

П

Ратник

2007

49,9

43,3

42,7

43,3

43,7

41,8

41,2

2008

47,6

40

41,9

41,9

43,4

39,2

37,3

2009

48,6

44,5

43,6

44

44,4

40,5

42,1

Среднее

48,7

42,6

42,7

43,1

43,8

40,5

40,2

Зимур

2007

33,6

31,9

29,8

32,1

33,3

27,7

27

2008

39,4

38,9

37,9

36,5

35,2

34

33,1

2009

34,2

33,1

31,3

30,4

31,8

29,7

28

Среднее

35,7

34,6

33,0

33,0

33,4

30,5

29,4

Если выразить массу семени по МФФ в процентах от массы сухого, то можно проследить динамику баланса между расходованием веществ эндосперма и новообразованием тканей ростка и корешков (рисунок).


Рисунок – Изменение абсолютно сухой массы индивидуального семени

по МФФ ПС ярового ячменя сорта Ратник и озимого ячменя сорта Зимур при проращивании в условиях оптимального увлажнения (среднее за 2007-2009гг.)

За период от сухого семени до фазы «длинные корешки» убыль массы семени у ярового ячменя 10%, а у озимого – 6,4%. Всего за период прорастания семя ярового ячменя теряет 17,5% от АСМ, а семя озимого ячменя – 17,8%.

Заключение. В процессе прорастания семя ярового и семя озимого ячменя теряют к МФФ ПС проросток 17,5% и 17,8%, соответственно. Потеря массы семенем происходит не равномерно, а скачками, в МФФ ПС «длинные корешки» происходит даже некоторое увеличение абсолютно сухой массы семени.


Библиографический список
  1. Грязнов, А.А. Ячмень Карабалыкский /А.А. Грязнов. – Кустанай: Кустанайский печатный двор, 1996. – 448 с.
  2. Куперман, Ф.М. Биологические основы культуры пшеницы / Ф.М. Куперман. Т.1. М., 1950, 200с.
  3. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести: ГОСТ 12038-84; Введен 01.07.86. М.; ИПК Из-во стандартов. 2004. С. 34-38.
  4. Казакова, А.С. Шкала микрофенологических фаз прорастания семян ярового ячменя / А.С Казакова, С.Ю. Козяева // Сельскохозяйственная биология (серия Биология растений). – 2009. №3. C. 88-92.
  5. Мушкетова, О.В., Казакова, А.С. Поглощение воды семенами ярового ячменя на этапе физического набухания // Инновационные технологии и технические средства для АПК, 2009. – С. 90-94.


Все статьи автора «Татьянченко Инна Сергеевна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: