Внутреннее и внешнее качество семян подлежит определенной классификации

 

Внутреннее качество – определяется генетической характеристикой сорта, полученное в результате селекции. Внешнее - свойство семян, которое возникает при размножении, включая почвенно-климатические условия, агротехника, уборка урожая, переработка. Внешние качества характеризуются высокой всхожестью и энергией прорастания. Внешнее качество семян связано с их обработкой в целях защиты растений не только в фазе прорастания, но и в течение последующих этапов роста и развития. Растениеводческая наука рассматривает семя как специализированная форма растения, которая устойчива к агроклиматическим условиям.

Однако, на стадии прорастания - роста зародышевого побега, она уязвима для комплекса вредных организмов (грибных, бактериальных), которые наносят вред жизнеспособности, всхожести и энергии прорастания. Патогены Fusarium Link, Alternaria spp., Septoria, Cladosporium, Bipolaris, Ophiobolus, «чёрный зародыш» снижают посевные качества семян и будущего урожая, а также при хранении (плесени семян, корневые и прикорневые гнили, задержка роста и развития, изреженность стеблестоя, пустоколостость, снижение репродуктивных стеблей). Результат – потери урожая по количеству и качеству, низкое качество семенного материала для следующего урожая.
В связи с этим внешнее качество семян тесно связано с их обработкой в целях защиты растений не только на фазе прорастания но и в течение последующих этапов роста и развития.
Обработку семян можно разделить на три основные целевые зоны защиты растений:


- возбудителей болезней, которые распространяются семенами;
- обитающих в почве патогенов
- первичных аэрогенных болезней грибной этиологии.


Преимущество обработки семян. Протравливание семян – метод соответствует таким критериям, как экономическим, социальным, охране окружающей среды. Защита растений на ранних стадиях развития (фаза 0.1 – 0.9, 10 – 11 и 20-29 по Цадоксу; снижается риск невсхожести, т.е. повышается энергия прорастания и всхожесть посевного материала, густота и дружность всходов; затраты на пересев снижаются, что выгодно для земледелия; требуются низкие количества химических или биологических веществ для защиты семян и всходов, препараты наносятся в начале периода возделывания (перед посевов или заблаговременно) т.е. остатки действующих веществ в урожае отсутствуют; высокая степень защиты с/х культур и избирательность препаратов для защиты зерновых колосовых от патогенов семенной, почвенной и первичной аэрогенной инфекции; использование новых способов протравливания (инкрустация, плёночное покрытие, дражжирование); обработка семян обеспечивает жизнеспособность каждого семени для успешного формирования жизненных циклов зерновых колосовых (набухание – прорастание – рост зародышевого корня), развитие (стебля – образование листьев), дружность всходов и густота стояния зерновых хлебов.


Протравливание семян – метод защиты зерновых колосовых, которое соответствует «Интегрированной защите растений», а именно, наименьшее количество препарата наносится на семя для уничтожения патогенов семенной и почвенной инфекции, и защита растения не только на стадии прорастания, но и на следующих этапах его роста и развития. Возрастает значимость протравливания семян, как часть комплексной защиты зерновых колосовых, возделываемых по ресурсосберегающим технологиям (no-till,mini-till). Наблюдается накопление численности и вредоносности возбудителей болезни в каждом конкретном поле, а также смена видов фитопатогенных грибов и бактерий. Нишу занимают стойкие и опасные возбудители болезней: «чернь колоса» (Alternaria, Cladosporium, Septoria), «чёрный зародыш» (Alternaria, Xanthomonas), септориозы (Septoria ssp.), пиренофороз (Pyrenophora tritici-repentis), гибеллиозная гниль стеблей (Gibellina cerealis), корневые и прикорневые гнили (Fusarium link,Pseudocercosporella herpotrichoides, Ophiobolus graminis, Rhizoctonia ssp).


Известно более ста возбудителей семян и проростков, которые наносят вред зерновым колосовым. «Фитопатологическая матрица семенной инфекции» в основных районах зернопроизводства РФ представлена свыше 30 видами патогенов. Встречаемость заспорённости зерновок патогенами, род Fusarium LK (F. culmorum, F. avenacium, F. graminearum, F. poae, F. sporotrichoides) составляла 23…50%, «чёрный зародыш» (Alternaria, Cladosporium, Xanthomonas, Bipolaris) 35 – 45%. Корневой и прикорневой гнилями (Bipolaris, Fusarium, Rhizoctonia, Pyrenophora tritici – repens, Gibellina) 20-37%; плесени семян (Botrytis, Penicilleum, Alternaria, Cladosporium) 27-30%.


«Фитопатологическая матрица почвенных патогенов». Возбудители болезней, передающиеся через почву и пожнивные остатки занимают свою особую «нишу», жизненный цикл которых определяет систему мониторинга прогноза и контроля почвенных фитопатогенов: фузариозно-снежная плесень, прикорневые и стеблевые гнили (Cecosporella, Ophiobolus, Gibellina), серая снежная плесень (Typhula incarnate), фузариоз листьев, карликовая головня – Tilletia controversa, жёлтая ржавчина Puccinia striiformis. Среди семенной и почвенной инфекции по экономической значимости заболеваний, после головнёвых следуют фузариозы, вызывающие фузариоз листьев и стебля, колоса и вызывающие корневые гнили хлебных злаков. Заболевание имеет локальный характер развития от 15 до 65% развития (гибель растений пшеницы 14-40%).


В цикле развития почвенных патогенов имеются различные способы размножения и длительного сохранения вида болезней в данной «нише», повреждая хлебные злаки в осенне-весенний периоды или при перезимовке (снежная плесень, ломкость стеблей, фузариозно-стеблевая гниль, снежная серая плесень. Например, фузариозы размножаются и сохраняются грибницей, макро-и микроконидиями или хламидоспорами, патоген ломкости стеблей – грибницей и конидиями, жизнеспособность которых сохраняется в течении 18 месяцев; офиоболус-грибницей, сумкоспорами или хламидоспорами – сохраняется в течении 10 лет, снежная плесень – грибницей, конидиями – свыше 8-ми лет, карликовая головня – телейтоспорами до трёх лет. Почвенная инфекция патогенов в отличии от семенной инфекции является сложной проблемой и с трудом поддаётся химическому контролю.


«Фитопатологическая матрица первичной аэрогенной инфекции» в фазу 20-29 кущение осенне-весеннее и в фазу 17-19 стадия отрастания листьев свыше 9 представлена мучнистой росой (Blumeria graminis) повсеместно с индексом развития 30-50%; септориоз (Septoria tritici, Stagonospora nodorum) повсеместно в фазу 13-25 (кущение) с индексом развития болезни 20-40-50%; жёлтая ржавчина (P.strifirmis). В южной и северной зонах Кубани в фазу 28-29 и 32-39 с индексом развития 10-40%.
Фузариоз листьев и стебля в Южной и Северной зонах Кубани с индексом развития 20-45%. Бурая ржавчина (P.recondita). Повсеместно с индексом развития в фазу 28-29 и 32-39 от 10 до 37%. Развитие первичных аэрогенных инфекций активно происходит в фазах растения хозяина - ф.15-19 (всходы) и ф.20-29 (кущение), вторичных и последующих инфекций – ф.32-49 (выход в трубку-интенсивный рост) ф.51-69 (колошение цветение) и ф.71-75 (молочная спелость). Протравители семян подавляют комплекс патогенов первичной аэрогенной инфекции на уровне 30-50 и 75-80%.


Фитопатологическая экспертиза семян показала, что в регионах зернопроизводства Российской Федерации практически не встречаются неинфецированные партии семян хлебных злаков:
I. Западно – Сибирский регион:
- Барнаульская, Омская области (2006 – 2013 года). Сорта яровой пшеницы Алтайская 325, Алтайская 99, Алтайская 530, Алтайская 65, Дуэт, Омская 35, Канадка, Тулеевская, Соната, Терция, Омская 36, Омская 18, Эритросперум.
Встречаемость в структуре патогенов: а) семенной инфекции род Fusarium link (Fusarium avenacium,F. culmorum, F. gibbosum, F. graminearum, F. sporotrichiella) – 43%, Septoria ssp. – 17%, Cladosporium – 6%, Alternaria – 16%, Bipolaris – 18%; Tilletia caries – 0,4%.
Б) пожнивных остатков – Fusarium link (Fusarium avenacium, F. culmorum, F. gibbosum, F. oxysporum) – 40%, Alternaria – 20%, Bipolaris – 18%, Septoria – 25%.
- Новосибирская область (2009 – 2013 год). Сорт яровой пшеницы Омская 33, Омская 29, Ирень,Новосибирская 29, Саната, Дуэт, Терция, В структуре патогенов: а) семенной инфекции род Fusarium link (Fusarium avenacium, F. culmorum, F. gibbosum) – 57%, Alternaria – 3%, Septoria – 40%; б)пожнивные остатки Fusarium link (Fusarium avenacium, F. culmorum, F. gibbosum, F. sporotrichiella) – 72%, Septoria – 18%, Bipolaris 10%.


II. – Поволжский регион:
Волгоградская область (2005 – 2014.) Сорта озимой пшеницы: Ермак, Дон 93, Донская безостная, Губернатор Дона. В структуре патогенов:
А) семенной инфекции род Fusarium link (F. culmorum, F. graminearum,
F. sporotrichiella) – 32%, Septoria – 30%, Alternaria – 16%, Cladosporium – 22%; б) Fusrium link (Fusarium avenacium, F. culmorum, F. graminearum, F. sporotrichiella, F. poae) – 37%, Alternaria – 15%, Septoria – 25%; Cladosporium -21.


III. Северо-западный регион:
Калининградская область (2010 – 2013) сорта озимой пшеницы: Корунд, Скипитр
В структуре патогенов: а) семенной инфекции род Fusarium link (Fusarium avenacium, F. graminearum,F. gibbosum, F. sporotrichiella) – 50%, Alternaria – 32%; Cladosporium -18%.
Б) Пожнивных остатков Fusarium link (Fusarium avenacium, F. graminearum) – 54%, Alternaria– 26%, Septoria – 20%.


IV. Северо-Кавказский регион:
- Центральная зона Краснодарского края (2007-2013 года). Сорта озимой пшеницы: Утриш, Дока, Дмитрий, Васса, Бригада, Таня, Бирюза, Протон.
В структуре патогенов:
А) семенной инфекции род Fusarium link (Fusarium avenacium, F. graminearum, F. culmorum, F.sporotrichiella, F. heterosporium) – 56%, Septoria – 15%, Alternaria – 20%, Pyrenophora tritici-repentis – 8%
Б) пожнивных остатков Fusarium link (Fusarium avenacium, F. graminearum, F. culmorum, F. sporotrichiella, F. heterosporium) – 50%, Septoria – 24%, Alternaria – 18%; Cladosporium -18%.
- Южно - Предгорная зона Краснодарского края (2005- 2015 года)


Сорта озимой пшеницы: Батько, Есаул, Краснодарская 99, Крошка, Купава, Победа, Таня
В структуре патогенов:
А) семенной инфекции род Fusarium link (Fusarium avenacium, F. graminearum, F. sporotrichiella) –30%, Alternaria -23%, Cladosporium – 16%, Septoria – 20%, Pyrenophora tritici-repentis – 11%
Б) пожнивных остатков Fusarium link (Fusarium avenacium, F. graminearum, F. sporotrichiella, F. poae) – 62%, Alternaria – 20%, Septoria – 18%.


V Центрально – чернозёмный регион:
- Орловская область (2014 – 2015 года) Сорта озимой пшеницы: Московская 39, Московская 36, Бирюза, Гром, Галя, Протон.
В структуре патогенов:
А) семенной инфекции Fusarium link (Fusarium avenacium, F. graminearum, F. culmorum, F. gibosum) – 35%, Alternaria – 7%, Bipolaris – 28%, Septoria – 15%; Cladosporium – 15%.
Б) пожнивных остатков – Fusarium link (F.avenacium, F.graminearum) – 43%; Alternaria – 25%, Septoria 32%.
- Воронежская, Липецкая области (2005 – 2015) сорта озимой пшеницы: Московская 39, Донская 93, Безенчукская, Дон 99, Мироновская 808б Престиж, Донская.


В структуре патогенов:
а) семенной инфекции Fusarium link (Fusarium avenacium, F. graminearum, F. culmorum, F. oxysporum) – 47%, Alternaria – 24%, Septoria – 19%, Bipolaris – 10%
Б) пожнивных остатков Fusarium link (Fusarium avenacium, F. graminearum, F. sporotrichiella) – 45%; Alternaria – 20%, Septoria – 28%, Bipolaris – 7%
В девяти районах зернопроизводства Российской Федерации на двадцати сортах яровой пшеницы и 34 сортах озимой пшеницы установлено:
- заспорённость семян зерновых – колосовых, возделываемых «по минимальной технологии» или «нулевой» обработки почвы, составило для сортов яровой пшеницы грибами рода Fusarium link 40 - 48%; чёрным зародышем (Alternaria, Bipolaris) от 16 - 20%, Alternaria – от 16 до 20%. Bipolaris – 18%, Septoria от 17 до 40%; для сортов озимой пшеницы Fusarium link от 32 до 78%, «чёрным зародышем» (Alternaria,Pseudomonas, Xanthomonas, Bipolaris) от 8 до 24%, Alternaria – 16 – 32%, Septoria – 15 – 30%, Cladosporium – 15 – 22%, Pyrenophora tritici repentis – 9 -11%; Заселённость пожнивных остатков: на сортах яровой пшеницы Fusarium Link – 49 – 72%, Septoria – 18 – 25%, Bipolaris – 10 – 18, На сортах озимой пшеницы –Fusarium link – 37 – 62%, Alternaria 18 – 26%, Septoria – 17 – 32%;


- заселённость почвы «ризосфера»: А2:2-4 см по фону яровых сортов пшеницы – Fusarium Link – 37 – 45%,Sptoria 15-20%, Bipolaris 14 – 23%; по фону сортов озимой пшеницы Fusarium link – 40 – 50%, Alternaria – 10 – 53%, Septoria 10 – 16%.
На восьми сортах яровой пшеницы (Новосибирская область) в 34 пробах пыльцы, обнаружены возбудители грибной этиологии Alternaria 32%, Gibossum – 8%, F. sporotrichiella – 17%; на шестнадцати сортах озимой пшеницы Краснодарского края, Калининградской области, в 64-х пробах пыльцы выявлены F. avenacium от 3 до 18%, F. graminearum от 5 до 38%, Alternaria 21 – 33%.

Протравители семян выполняют роль защиты критических фаз роста и органов зерновых колосовых, закладывающих урожай (ф.13-23: стадия 3-х листьев; ф.23-30: стадия 5-ти 6-ти листьев конец кущения), а также в фазу формирования урожая (ф.29 кущение, ф.31-37: стадия 1,2 узла) от почвенных и аэрогенных инфекций. Максимальная эффективность современных протравителей семян колеблется для патогенов семенной инфекции от 80 до 100%, почвенной – 50-60%, для первичной аэрогенной инфекции - 30-50 и 75-80%. Протравители обеспечивают прибавку урожаю озимой пшеницы от 3 до 6 ц/га, яровой от 2 до 4 ц/га. Это объясняется тем, что протравитель семян подавляет заразные начала, уменьшает частоту вторичных инфекций и предотвращает их проявление и вредоносность. Действие протравителя длится первые 5-7 недель после посева, затем наблюдается эффект «разбавления» в результате активного роста надземной вегетативной массы растения-хозяина действующего вещества препарата уже не достаточно для эффективной защиты зерновой культуры на последующих этапах её развития, поэтому, вслед за протравливанием семян используется опрыскивание фунгицидами последующие фазы развития. Особенно, фазы трубкования (ф.37-39: по Цадоксу), колошения (ф.58-59) или цветение (64-65): середина цветения.


Ресурсосберегающая технология обработки почвы имеет достаточно высокие «плюсы», но и «минусы», которые требуют своего решения. К проблемам при использовании «нулевой» или «минимальной» обработки почвы относятся:
- влияния на динамику накопления численности и вредоносности патогенов в каждом конкретном поле;
- смена видов фитопатогенных грибов и бактерий. «Нишу» занимают стойкие и опасные возбудители болезней: «чернь колоса», «чёрный зародыш», фузариозно-снежная плесень, септориозы, спорынья, бактериозы (Xanthomonas, Pseudomonas) перенофороз, гибелиозная гниль стеблей, корневые гнили (Fusarium Link, Pseudocercosporella, Ophiobolus); повышенный объём использования пестицидов (протравители, ррр, фунгициды, гербициды, инсектициды, иначе прибавка урожайности в 5-15% полностью «съедается» вредными организмами. Дело в том, что растительные остатки (от 5 до 7 т/га) представляют собой отличный субстрат для перезимовки и развития возбудителей болезней – грибной и бактериальной этиологии. В таком субстрате на горизонтах почвы (А1:0-1; А2:2-4.0 и А3:5-10.0см) микроклимат оптимальный не только для растения хозяина (зерновые колосовые), но и для патогенов почвенной и первичной аэрогенной инфекции. Борьба с заразным началом с помощью протравителей семян играет важную и решающую роль в профилактике грибных и бактериальных болезней, развитие которых связано с первичными инфекциями. Необходимо всегда стремиться к максимальному подавлению заразного начала, которое влечёт за собой уменьшение частоты вторичных инфекций и предотвращение их проявляемости. Эти основные движущиеся силы эпифитотического процесса должны подавляться также фунгицидами.

Критерии правильного выбора препарата и качество протравливания: спектр и уровень фунгицидного действия; высокая (свыше 90%) биологическая эффективность против головнёвых заболеваний; многоцелевое назначение препаратов, содержащих 2 или 3 действующих веществ с разным механизмом действия; новые типы препаративной формы; обоснованная норма расхода; особенности распространения и структура возбудителей болезней в данном регионе; данные фитоэкспертизы семенного материала, пожнивных остатков почвы, фитосанитарная обстановка предидущего сезона; предшественник; эффективность протравливания зависит от качества семенного материала и его очистки от примесей (ости, пыль, колосковые чешуйки, зерновая мелочь (этот «мусор» за счёт большой относительной поверхности связывает любой тип протравителя значительно сильнее чем семена, что существенно влияет на качество обработки последних). В посевном конденционном материале хлебных злаков допускаются примеси в пределах от 0,5 до 1% по весу, такой уровень чистоты посевного материала обеспечивает высокое качество протравливания (свыше 90%) и биологическую эффективность. При засорённости семенного материала от 2 до 5% происходит потеря препарата от 10 до 30% от нормы расхода и существенное снижение качества протравливания и биологической эффективности. Следует строго соблюдать норму расхода для обработки определенного количества семян, стабильность концентрации и норму подачи рабочей суспензии с потоком семенного материала, нарушение этой цепочки, как правило, приводит к неравномерному нанесению препарата на поверхность отдельных зерновок. Процент недопротравленных зерновок в массе семенного материала колеблится от 20 до 40%. По нашим данным наилучший результат достигается при установке производительности машин в пределах 55-60% от их номинальной производительности.

 

главный научный сотрудник ФГУП «ВНИИ ХСЗР»
кандидат биологических наук В.И. Абеленцев