Меню сайта Рубрики

Крупность семян

 

Почти в течение ста лет исследуется зависимость между крупностью семян и их урожайностью, однако многие стороны ее все еще остаются неясными.

Важно, также выяснить влияние крупности семян на формирование биологических свойств семян последующего поколения.

Еще в 1875 г. Марек при изучении семян разной крупности отметил для пшеницы, гороха, льна и других культур, что крупные семена дают более продуктивные растения, чем мелкие. В это же время Ноббе (1876) установил на семенах пшеницы яровой и ячменя, что крупность сказывается благоприятно на начальных фазах развития.

Вольни (1881) изучал влияние крупности семян на урожай многих сельскохозяйственных культур и пришел к выводу, что чем крупнее семена, тем выше урожай. Габерландт (1880) наблюдал повышение зимостойкости у растений, выросших из крупных семян.

В русской литературе в это время тоже публикуется ряд работ с такими же выводами. Еще в 1780 г. А. Т. Болотов рекомендовал использовать на семена лучшую часть из урожая. Подобные рекомендации встречались и в других работах того времени (А. И. Умиссы, 1884; А. Новацкий, 1884; А. Е. Ненастьина, 1891; Депрэ, 1893, и др.).

Н. Е. Цабель (1882) в книге «Учение о семенах» указывает, что на посев необходимо использовать самые крупные семена, так как они скорее прорастает и дает более сильные и урожайные растения. Такие растения имеют более мощную корневую систему и вегетативные органы и лучше противостоят неблагоприятным условиям среды.

П. А. Костычев (1887) отмечает, что посев крупными семенами так же эффективен, как и внесение удобрений. Опубликованы и другие работы, где описывается преимущество за крупными семенами. Это дало право В. Р. Вильямсу в своих лекциях, которые он читал в 1892 г., утверждать, что «Влияние крупности семян на качество и количество урожая, т. е. получение наивысшего урожая при посеве крупными семенами настолько общеизвестно и общепризнано, что доказывать это не приходится. Опытов в этом направлении было произведено чрезвычайно много, и все они говорят одно и то же, т. е. чем семена крупнее, тем урожай больше. |

В наше время опубликовано много работ, показывающих преимущество крупных семян.

Так, Ф. И. Филатов (1939) на основании работ Саратовской сельскохозяйственной опытной станции и других учреждений отмечает, что крупные семена не только дают более высокий урожай, но и улучшают качество урожая. Это же утверждает и С. И. Данник (1939). Кроме того, он отмечает положительное влияние крупности на все биологические свойства растения (лучшее развитие корневой и надземной систем, устойчивость к болезням и т. п.).

Е. М. Шумакова (1949) наблюдала увеличение процента перезимовавших растений в суровые зимы (почти в 2 раза) и повышение полевой всхожести при посеве крупными семенами. Ф. М. Куперман (1953) на основании опытов, проведенных в Алтайском сельскохозяйственном институте с семенами пшеницы озимой и яровой, также пришла к выводу о преимуществе крупных семян.1

Аналогичные данные известны также и для технических культур. П. И. Семихненко и другие (I960) показывают прямую зависимость между крупностью семян подсолнечника и его урожаем. Такая же закономерность установлена и для семян льна, сахарной свеклы и других культур.

Казалось бы, что этот вопрос совершенно ясен и не следует его разбирать. Однако, если признать все эти данные в обобщенном виде правильными и считать в семенном отношении полноценными только самые крупные семена, то встает вопрос: как же относиться к семенам средних фракций? Можно ли их использовать на высев и что при этом происходит в семеноводческой практике? На такие вопросы все эти исследователи не дают ответа, ибо в их опытах не было семян средних по крупности. Многие исследователи испытывали только мелкие семена (заведомо плохие) и только крупные. Хотя средние фракции семян и не испытывали, но всегда подразумевалась их неполноценность, поскольку они не самые крупные.

Можно было бы привести много примеров таких исследований. Например, Е. М. Шумакова (1949) сравнивала семена пшеницы озимой массой 1000 зерен 42,3 г и 17,5 г. Естественно, что мелкие семена оказались плохими, а крупные – намного лучшими. Но, что представляют собой семена с массой 1000 зерен 42,3 г? Были ли они самыми крупными в урожае или это были средние и т. п.?

То, что очень мелкие семена плохи по всем показателям, не следует доказывать – это уже доказала вековая практика земледельца, но семена средние (то есть, в нашем понимании, фракция, представляющая основную массу семян в данной семенной партии) заслуживают особого внимания.

Нельзя отбрасывать опытные данные известных ученых-растениеводов И. Д. Будрина, А. И. Стебута, С. П. Кулжинского, В. Я. Юрьева, П. И. Лисицына и многих других, которые не признавали преимуществ крупных семян.

Не придавали особого значения крупности семян и другие специалисты, хотя они базировались в основой на теоретических положениях селекционно-генетической науки (Ю. А. Филипченко, 1921; С. И. Жегалов, 1922; Е. И. Панфилов, Е. А. Окорокова, 1931, и др.).

Чем же объяснить такие противоречивые суждения ученых? На одну из причин методологического характера (оценка семян только крайних значений по крупности и т. п.) мы указывали раньше, но к такой путанице привели и другие причины.

Многие исследователи отождествляют понятия «продуктивность» и «урожайность», хотя это совершенно разные категории. И. Габерландт и многие другие ученые изучали продуктивность растений, высевая каждое семя отдельно. При таком посеве растения не испытывали взаимного угнетения. В этом случае продуктивность растения, выросшего из крупных семян, была более высокой. Но, ведь нас интересует у зерновых культур не продуктивность одного растения, а урожайность с единицы площади. Как ведут себя крупные семена в фитоценозе, в сообществе, при оптимальной густоте стояния растений? Очень часто в этих условиях они угнетаются и дают пониженную урожайность.

Эти исследователи совершенно исключили внутривидовые отношения и тем самым оторвались от анализа поведения растений в естественных условиях поля. К сожалению, путаница в терминологии привела к путанице и в выводах.

А. И. Стебут справедливо писал: «В борьбе за существование выходит победителем не крупный, а наиболее выносливый, и чем острее борьба, тем больше выступает на первый план это незаменимое качество» («Сортоводство». Саратов, 1911, стр. 37).

А. И. Стебут ставит на первое место высокую жизненность семян, а не крупность – в этом он видел главное достоинство семян. Более поздние исследователи начали превращать крупность в какой-то «фетиш», и это затмило главное – биологическую полноценность семян. Никакой разницы в урожае между крупными и средними семенами не обнаружили многие ученые (К. Фрувирт, 1907; Т. Рени, 1907; А. И. Стебут, 1911, и др.).

В. Я. Юрьев в работе «Нормы высева разных сортов и абсолютный вес» (1925) подчеркивает, что мелкого зерна надо высевать на единицу площади больше, давая меньшую площадь питания. В этом случае разницы в урожае не будет. Такие же данные приводят Л. П. Максимчук (1928), П. К. Иванов (1948), Г. В. Гуляев (1962) и др. Другие исследователи сравнивали урожайность крупных и мелких семян при одинаковом числе растений на 1 га, но это методически совершенно неправильно, так как растения из мелких семян не нуждаются в большой площади питания, а для растений из крупных семян это необходимо.


Таким образом, если говорить о продуктивных свойствах семян, то не исключена возможность, что в некоторых случаях она выше у семян крупных, чем у семян средних, но урожайные свойства средних семян, если те и другие высеяны при оптимальной площади питания, не ниже, чем крупных.

Второй причиной, которая вызвала ошибочные выводы, были отсутствие четкой терминологии и неточность методики. Большинство исследователей изучали произвольно отобранные фракции семян крупных и мелких (часто совсем непригодных для посева). Получив данные о преимуществе крупной фракции, они переносили это заключение на все фракции семян, хотя в их опытах семян средней фракции и не было, и о их урожайности они не имели права говорить. Важно также то обстоятельство, что во многих опытах группу крупных семян составляла смесь крупных и средних семян, это также приводило к неправильным выводам. Обобщающие выводы о более высокой урожайности крупных семян не имеют основания, ибо каждый исследователь в термин «крупность семян» вкладывал свое понимание, и поэтому выводы были правильны только как частный случай и только для тех семян, с которыми велись опыты.

Многие исследователи доказывают преимущество крупных семян тем, что у них больше запасных питательных веществ, крупнее зародыш и т. п., а это и обусловливает их биологическую ценность. Против такой трактовки возражал в свое время В. Я. Юрьев, который писал, что если бы крупные семена обладали высокой полноценностью и урожайностью, то в производстве остались бы только крупносемянные сорта, а мелкосемянные ушли бы с полей. Жизнь показывает, что происходит скорее обратное: мелкосемянные сорта, отличаясь высокой урожайностью, долго и прочно держатся на полях.

Ч. Дарвин, анализируя данные опыта Луазелер-Делонгшана о том, что мелкие семена злаков дают столь же хорошие растения, как и крупные семена, объяснил следующим образом этот факт: «… человек путем долго длившегося отбора мог придать зернам злаков большее количество крахмала или другого вещества, чем могут утилизировать проростки для своего роста» (Сочинения, т. 6, изд. АН СССР, М., 1950, стр. 546). К сожалению, это объяснение Ч. Дарвина забывают многие приверженцы в пользу крупных семян.

Если сводить всю полноценность семян и их крупность к тому, что они имеют много запасных питательных веществ, то семена кукурузы или фасоли должны обладать несравнимо более высокой полноценностью, чем семена проса или мака. Однако в природе все развивается относительно соразмерно: если у семян крупный зародыш, то требуется большой запас питательных веществ, а если зародыш мелкий, то к чему ему большой эндосперм?

Все эти факты говорят о том, что для семеновода важна не крупность семян, а их полноценность. Это вовсе не означает, что крупность семян не имеет значения; семеновод должен принимать все возможные меры, чтобы повысить крупность семян в урожае, но при этом следует иметь в виду, что полноценность семян лучше проявляется у средних семян, чем у самых крупных.

Лаборатория семеноводства и семеноведения института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН Украины в течение многих лет изучала урожайность различных фракций семян сортов пшеницы озимой и яровой, ячменя, проса, гречихи и кукурузы, выделенных при сортировании (И. Г. Строна, 1962). Не касаясь всех результатов опыта, отметим только три принципиально важных общих вывода:

  1. коррелятивные связи между крупностью зерна (по фракциям) и урожайностью – разные. Они бывают очень значительные и устойчивые для семян средних и крупнее средних. Средними семенами следует считать ту фракцию, которая составляет основную массу семян в данной семенной партии при стандартном наборе решет. Семена больше средних будут крупными, а мельче – мелкими. (коэффициент корреляции – г=0,88–0,96) и менее значительные для самых крупных и мельче средних (г=0,79–0,89).
  2. самыми урожайными являются семена средние и крупнее средних. К тому же, они в полной мере отражают все биологические особенности сорта.
  3. семена самые крупные и мельче средних обладают либо меньшей, либо неустойчивой урожайностью. Самые крупные семена во многие годы отличаются низкими посевными и урожайными свойствами. Такие семена являются гипертрофированными организмами, с рыхлой анатомической структурой, легко травмируются и обладают слабой жизненностью. Количество таких семян в семенной партии не превышает 3–5 % (для пшеницы). Неполноценность самых крупных семян увеличивается при избыточном и неправильном питании; в условиях высокой влажности и низких температур в период налива и при некоторых других обстоятельствах. При недостатке влаги и при высоких температурах в период налива самые крупные семена (пшеницы) по урожайным свойствам не уступают средним семенам.

Таким образом, следует обращать больше внимания на то, чтобы получать полноценные семена, то есть семена, которые содержат в нужном соотношении все необходимые минеральные и органические вещества, обеспеченные комплексом ферментов и витаминов, и обладающие высокой жизнеспособностью.

Интересно установить, не сказывается ли крупность семян на крупности последующего потомства.

Некоторые селекционеры и семеноводы считают, что крупность семян не только ведет к повышению урожайности в год их высева, но и может служить основой улучшения посевных качеств семян в последующих поколениях (С. И. Данник, 1939; П. П. Лукьяненко, 1940; Н. Д. Мухин, 1948, 1950; А. А. Корнилов, 1951; Н. А. Успенский, П. Т. Корольков, 1964, и др.).

Исходя из этих же положений, многие авторы рекомендуют ежегодно отбирать на семенных участках крупные семена, чтобы повысить их сортовые качества и урожайные свойства (А. Н. Гудков, 1938; В. К. Крутиховский, 1948; А. С. Паламарчук, 1951; В. П. Довбах, 1964, и др.). Не возражая против необходимости тщательного сортирования семенного материала и удаления неполновесных семян, следует отметить, что указанные выводы правильны, если они имеют в виду отбор здоровых и полноценных семян, а не сводятся только к отбору самых крупных семян.

Всем агрономам-производственникам хорошо известно, что во многие годы приходится высевать семена с низкой массой 1000 семян, а получать в урожае семена крупные, если в период произрастания растений были благоприятные условия. Чтобы убедиться в этом, стоит только взять данные любой контрольно-семенной лаборатории, где есть сведения о массе 1000 семян, используемых для посева по всем годам. Известны также многочисленные опытные данные, которые говорят о том же, хотя некоторые исследователи и отмечают некоторое, незначительное увеличение крупности семян в последующем поколении при высеве семян с высокой массой 1000 семян.

В опытах Г. Ф. Никитенко с ячменем сорта Нутанс 187 исходные семена имели массу 1000 семян 56,0 г и 20,4 г, при пересеве их масса 1000 семян составил соответственно 43,8 г и 42,3 г, то есть был почти равный, а урожай отличался только на 1,6 % (4,91 и    4,83 т/га).

В наших опытах с пшеницей озимой в благоприятные годы разницы в урожае и в крупности полученных семян не наблюдалось, хотя высевались фракции очень контрастные по массе 1000 семян. Например, у пшеницы озимой Харьковская 4 в 1961 г. от мелких семян (масса 1000 семян 20,2 г) получен урожай 39,1 ц с 1 га, от средних (масса 1000 семян 38,5 г) 41,5 ц/га и от крупных (масса 1000 семян 52,0 г) 37,3 ц, а масса 1000 семян в урожае был соответственно равен 42,1 г, 42,8 г и 42,8 г.

Еще более яркий опыт провел Т. А. Киссельбах (1924), который в течение 20 лет пересевал из одной партии ежегодно только мелкие семена, а из другой – только крупные, а в итоге получилась почти одинаковая урожайность и незначительное изменение в крупности семян, хотя в течение многих лет действовал отбор на крупность.

На заре селекционной деятельности некоторые ученые возлагали большие надежды на отбор семян по крупности как на метод создания урожайных сортов, но позже пришлось от такой иллюзии отказаться, хотя и в наше время еще появляются схемы семеноводческой работы, основываемые на отборе крупных семян. Таким путем не создан ни один сорт и, видимо, не улучшен какой-нибудь существующий.

Путем отбора крупных семян не удается улучшить ни урожайных, ни сортовых свойств семян, потому что полноценность семян не заключается в их крупности. Ведь все разнообразие свойств семян не сводится к их крупности.

В селекционной практике известно, что отбор по одному признаку, если все остальные забываются, не может привести к хорошему результату, а ведь отбор по крупности и осуществляется только по одному признаку.

Против такого отбора предостерегал в свое время И. В. Мичурин. Он писал: «… всегда надо остерегаться в отборе основывать свои заключения на каких-либо, хотя бы самых важных, единичных признаках культурности. Необходимо рассматривать возможно большее количество признаков в общей их сложности…».

Следует признаться, что этот тезис И. В. Мичурина, против которого не может возразить ни один селекционер, забывают семеноведы, когда придают столь решающее значение только одному признаку – крупности семян.

В настоящее время все меньше становится сторонников отбора на посев самых крупных семян. В семеноводческой практике необходимо добиваться получения полноценных семян с учетом их разнокачественности и биологических особенностей.

Ученые предложили ряд приемов, позволяющих отбирать из урожая для сева более полноценные семена. Среди них заслуживают внимания следующие:

  1. проведение двойного обмолота с тем, чтобы лучшие семена использовать для сева, а худшие – для товарных целей (П. А. Черномаз, 1939; К. Ф. Виденин, 1940; К. Г. Колганов, 1957, и др.);
  2. выделение полноценных семян по удельному весу в солевых растворах (В. В. Александров, 1937; Н. А. Майсурян, 1940, и др.);
  3. выделение семян при помощи зернопульта (Б. Б. Аленберг и А. А. Рюгер, 1941; П. А. Черномаз, И. А. Толочко, 1951, и др.). Этот прием требует осторожного подхода и применим не для всех культур из-за возможного механического травмирования семян;
  4. сортирование на решетах (Н. Ф. Соколенко, 1938; А. П. Довбах, 1954, и др.).

Наиболее разработанный и широко распространенный прием отбора высококачественных семян – это сортирование с помощью решет.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *