"Сильне насіння" - суть поняття

Суть проста - це та частина насіння, яку рослина в процесі формування наділила більшою силою проростання та більш високою продуктивністю з метою збереження популяції незалежно від умов наступного сезону.

Розглянемо це поняття докладніше з прикладу пшениці. Ретельні дослідження показали, що навіть у колосі головного стебла посівні та врожайні якості насіння сильно відрізняються. Різноякісність насіння внаслідок різного місцезнаходження сім'янки (зернівки) на материнській рослині обумовлена різним режимом харчування та різним впливом материнської рослини. Це тим, що закладка колосків і квіток, і цвітіння починаються у середині колоса чи ближче до нижньої третини і тривають звідти поступово до основи і верхівці колоса ( рис.1).

Існує більш менш виражена медіальна домінантність: у середині колоса утворені колоски більші, мають більше квіток і каріопсів, а також маса окремих зерен у цій частині колоса найвища. Насіння перших періодів формування мають більш високі біологічні та врожайні якості. Якщо сильний агрофон поля і вдало складуться погодні умови, то й інше насіння буде виконане, але за потенціалом воно все одно не вирівняється з раніше сформованим (рис.2).

Рис. 2 Вплив материнської різноякісності на масу 1000 прим. (г) насіння ярої пшениці

(Н. В. Новицька, 2008 р.)

Перше насіння має більш щільне «упаковування» молекул і кількісно відмінний хімічний склад. Так, маса 1000 прим. зерен ярої пшениці, відібраних із різних частин колосу, відрізняється на 30-45% (рис. 3).

Тому насіння з центральної частини колосу в наступному поколінні дає велику озерненість і масу 1000 шт. насіння, а це, як виявляється, і визначає врожайність.

Ось дані, наведені в книзі Дітера Шпаара «Зернові культури», 2012 [1]:

З таблиці (рис. 4) видно, що навіть при зниженні норми висіву більш ніж на 30%, сильне насіння за рахунок озерненості колосу та крупності зерна забезпечили вищу врожайність.

У вівса найрепродуктивніше насіння формується на кінці волоті так само, як і у проса, сорго та інших волотистих, а у гречки, навпаки, нижні зерна раніше інших формуються і визрівають. Дослідження показали, що насіння перших термінів формування у пшениці, вівса та інших зернових колосових культур формують урожай на 15-57% вище за контроль (С. М. Каленська, 2011р., [2]). Саме таке велике і важке насіння верхніх ярусів рослин є вихідним матеріалом для підготовки сильного насіння . Бо вже цьому етапі проявляється потенціал насіння, зумовлений місцем перебування на материнському рослині.

Як відомо, коріння пшениці поділяється на два типи: зародкові (первинні) та придаткові (вторинні, стеблові) . Зародкові коріння в зародковому стані перебувають у складі зародка пшеничного зерна. Проростання зерна послідовно проходить через певні фази, першою є фаза набухання, тобто. поглинання зернівкою води. При набуханні зерна вода через оболонку проникає в колоїдні тканини зернівки та заповнює капіляри та міжклітинний простір. Набухання - фізичний процес, інтенсивність якого залежить як від умов довкілля, так і від хімічного складу зернівки. Необхідна кількість води, що поглинається зернівкою пшениці для початку проростання, становить 43-44% від її маси. Досліджуючи можливі шляхи отримання дружних сходів, Кізілова Є. Г. (1961) виявила залежність інтенсивності набухання зерна пшениці від температури в насіннєвому ложі, при оптимальній вологості грунту [3]. Видно, що експоненційна залежність – збільшення температури – різко скорочує час набухання (рис. 5).

Це пояснюється тим, що зернівка — не просто пориста речовина, а жива істота, і волога, що надходить до неї, вступає в колоїдні процеси, темп яких сильно залежить від температури. Крім цього, поглинаюча здатність складових зерна (крохмаль, білок та жир) відрізняється у рази. Богданов С. М. (1988 р.), досліджуючи потребу насіння, що проростає у воді, переконливо показав цю різницю (рис. 6) [4].

Для проростання зерна це важливо, бо ферменти для розщеплення вуглеводів, жирів та білків у прості форми цукрів, необхідних для живлення зародка , можуть діяти лише у складі води. А оскільки ферменти активуються в зародку та алейроновому шарі при їх русі до ендосперму, то висока здатність набухання білка, частка якого в алейроновому шарі 30%, а в зародку 26% сприяє активності процесу проростання в початковій фазі.

Необоротність процесу проростання починається з набухання головного зародкового корінця і, як наслідок цього, розриву оболонки і виходу його з піхви [1]. Наступні зародкові коріння проростають із певною затримкою після головного кореня.

Зародок від ендосперму відокремлений щитком, який дозує кількість поживних речовин, що надходять від ендосперму до зародка. Та й у самому щитку є клітини, здатні виділяти ферменти і, мабуть, вони першими продукують харчування для зародка. Крохмаль ендосперму повністю витрачається в процесі проростання сім'янки і харчування цього вистачає на проростання зародкових корінців (до семи шт. у сильних насіння пшениці), на стеблинку і перші листочки (до четвертого у сильних насіння). Характерно, що алейроновий шар останнім «залишає піст» і зберігає форму до повного проростання рослини. Процес проростання сім'янки ячменю показаний малюнку 7.

З усього сказаного видно, що нічого зайвого в зернівці немає, все в ній упаковане для майбутньої рослини, і будь-яка травма порушує життя зерна, бо зерно – це жива істота, створена природою і наділена здатністю відтворювати собі подібне.

З появою волосків на зародкових корінцях вони починають забезпечувати паросток водою та поживними речовинами.

Таким чином, початок зростання рослини відбувається лише за рахунок витрачання поживних речовин, що знаходяться в ендоспермі, які розщеплюються ферментами до простих форм і в рідкій фазі через щиток надходять у зародок для розвитку первинної кореневої системи та зародкового стебла. Ось тому величезну роль грає кількість поживних речовин, тобто. величина та щільність ендосперму зернівки.

У великого зерна не тільки більше зародок , що природно, але чудово і те, що він більший навіть у відносному порівнянні. Так, Мамбіш І. Е. (1953), досліджуючи вагові співвідношення складових частин пшениці і визначаючи маси зародка у дрібних і великих зерен пшениці, як в абсолютній величині, так і в відносній, показав переваги великого насіння (рис. 8) [ 5].

Саме тому велике важке насіння пшениці дає вирівняне потужне сходи, оскільки первинне (зародкове) коріння і перше листя формується, практично, тільки за рахунок поживних речовин сім'янки. Потужність зародкових коренів і площа першого листя безпосередньо залежать від її крупності.

Наступне листя, включно до четвертого, формується за рахунок двох джерел - поживних речовин, що надходять через зародок від зернівки, і від зародкових корінців, що почали свою «роботу». Після витрачання поживних речовин зерна подальший розвиток рослини відбувається за рахунок зародкового коріння , оскільки розвиток придаткового коріння, за даними автора Пруцкової М. Г. (1976 р.), у сприятливому році починається приблизно через 18 днів після сходів, а в посушливому – через 28 днів [6].

Зародкові коріння швидко ростуть у глибину і при досягненні глибини 71-100 см виявляються глибше придаткових у два рази, крім того, вони не відмирають при появі та розвитку вторинної кореневої системи, і супроводжують усі основні фази розвитку рослин, аж до молочно-воскової стиглості сформованого у колосі зерна. У зв'язку з цим, необхідно знову повернутися до значущості великого насіння пшениці , оскільки їх винятково важлива властивість у тому, що кількість зародкових коренів у великого насіння більша, ніж у дрібного .

Так, Ромащенков Д. Д. (1951 р.), досліджуючи залежність енергії проростання ярої пшениці від утворення первинних коренів , наводить дані про те, що в рамках проведених ним досліджень більш ніж у 80% великого насіння було по 5 зародкових коренів , а у 80% дрібного насіння - по 3-4 зародкових кореня (рис. 9, 10) [7].

Роль зародкових коренів у формуванні колосу у озимої та ярої пшениці різна. Якщо в озимої пшениці вторинне коріння з'являється восени і до колосіння досягають великої глибини, що забезпечує урожай бічних пагонів близький до врожаю головних пагонів, то у ярої пшениці картина інша. Вторинне коріння формується пізніше зародкових на 25-35 днів, залягає дрібніше, і основне навантаження на формування врожаю лягає на зародкове коріння . Так, дослідження Носатовського А. І. [8] показали, що частка врожайності, що забезпечується зародковим корінням , становить не менше ніж 70% від урожаю, сформованого всією кореневою системою рослини. Якщо припустити, що наведені дані для порівняння продуктивності зародкових коренів відносяться до середньої кількості (3-4 шт.), то кількість зародкових коренів великого насіння , при їх кількості 5-6 шт., можуть забезпечити ще більшу продуктивність за відсутності вторинних коренів. Особливо висока роль зародкових коренів для ярої пшениці (пшениці твердих сортів) у посушливі роки, коли в сухому шарі ґрунту вторинне коріння не розвивається, і весь урожай формується тільки за рахунок зародкових коренів . У цьому випадку велике насіння , по суті, є засобом, що знижує втрати врожаю від посухи за рахунок великої кількості зародкових коренів , що йдуть у ґрунт на глибину до 2000 см і більше, у той час як стеблові корені у верхньому зневодненому шарі ґрунту практично припиняють свою життєдіяльність.

Також з вищесказаного випливає, що велика сім'янка пшениці , в силу великого потенціалу, високої енергії проростання та вмісту великої кількості вихідних поживних речовин, може надійно проростати з більшої глибини загортання насіння при сівбі (рис. 11), що знижує ризики вимерзання для озимих культур та підвищує польову схожість при дефіциті вологи в період сівби, що особливо важливо для твердих ярих сортів пшениці, оскільки набухання склоподібних зерен відбувається повільно, і в цій фазі вони обов'язково повинні знаходитися у вологому грунті. Так, у дослідженнях Задонцева А. І. і Бондаренко В. І. велике насіння озимої пшениці в посушливих умовах дружно проросло навіть з глибини 12 см, у той час як дрібне насіння дало слабкі проростки, а багато взагалі не проросли [9].

Крім цього, слід звернути увагу на таке.

Прикореневе листя знаходиться в зародковому стані в зародку.

Після виходу третього листа починається фаза кущіння головного стебла. Формуються бічні пагони 2-го порядку. [10].

Сила зростання, величина першого листя, інтенсивність кущіння залежить від потенціалу сім'янки та кількості зародкових коренів. По суті, це фундамент майбутнього врожаю.

Цікаво те, що ще у фазі середини кущіння вже починається формування колоса (кількість члеників колосового стрижня) і визначається майбутня кількість і величина колосків [10]. Все це до завершення фази кущіння та виходу рослини в трубку [10]. Саме на цій фазі розвитку рослини закладається майбутній урожай, а оскільки на цьому етапі харчування забезпечується лише зародковим корінням, то принципово важлива їх кількість — 3…4 як у звичайного насіння, або — 5…6 як у сильного насіння.

З усього вищесказаного випливає, що сильне насіння є тією основою, на якій формується майбутній урожай.

Впроваджувана нами щадна пофракційна технологія виробництва сильного насіння підтверджує це на практиці.

Саме така технологія закладена в основу насіннєвих заводів, що випускаються нами (рис. 12).

На такому заводі готуються виключно СИЛЬНЕ НАСІННЯ різних с/г культур.

Їхні відмітні ознаки:

• відсутність як макро-, так і мікротравм
• велике насіння
• насіння, відкаліброване за розміром та за формою
• важке насіння
• насіння, оброблене різними препаратами та інокулянтами.

* СИЛЬНЕ НАСІННЯ — зареєстрована торгова марка. Подробиці читайте тут.

Список використаної литературы:

1. Шпаар Д. Зернові культури: вирощування, збирання, зберігання та використання. - К.: Видавничий дім «Зерно», 2012. - 704 с.: Іл.
2. Насіннєзнавство та методи визначення якості насіння сільськогосподарських культур: Навчальний посібник/ За ред.. С. М. Каленської. – Навчальний посібник. - Вінниця.: ФОП Данилюк, 2011. - 320 с.
3. Кизилова Е. Г. Вивчення проростання насіння в період посів-схід для обґрунтування прийомів отримання своєчасних та дружних сходів: автореф. канд. дис. -Х., 1961. - 23 с.
4. Богданов С. М. Потреба проростаючого насіння у воді// Известия Київського ун-ту. -К., 1988. - 23 с. (Отд. відбиток).
5. Мамбіш І. Є. Вагове співвідношення та зольність складових частин пшениці// Тр. ВНДІЗ. - М., 1953. - Вип.25.
6. Пруцкова М. Г. Посібник з апробації сільськогосподарських культур (зернові, круп'яні та зернобобові культури). - М.: Колос, 1976. - 376 с.
7. Ромащенков Д. Д. Залежність енергії кущіння ярої пшениці від утворення первинного коріння // Докл. Акад. наук СРСР. - 1951. - Т. 79, №2. - С. 349-352.
8. Носатовський А. І. Пшениця. Біологія: 2-ге вид. дод. - М.: Колос, 1965. - 568 с.
9. Задонцев А. І. Фактори, що впливають на зимостійкість озимої пшениці/А. І. Задонцев, В. І. Бондаренко//Міжнар. с.-г. журн. - 1965. - №4. - С. 4-48.
10. Фазі розвитку зернових та процес формування врожаю (Агроном № 4, Листопад 2019р.)