Биотехнология производства сортовых семян

В статье описан передовой опыт производства оригинальных семян с применением биотехнологий. Применяя бактериальные и грибковые препараты можно значительно снизить инфицированность сортовых семян и тем самым снизить нормы высева семян различных полевых культур.
 
Эффективным фактором получения высоких урожаев полевых культур является применение высококачественных семян. Данные научно-исследовательских учреждений и практика передовых хозяйств свидетельствует о том, что при одинаковых условиях агротехники посев отборными семенами обеспечивает прирост урожая на 20-30% и получение более качественной продукции.
Любой хорошо отселектированный сорт стойко сохраняет свои наследственные качества в ряде поколений. Но в процессе размножения и производственного использования постепенно снижаются хозяйственно-биологические признаки, свойственные данному сорту, и он ухудшается. Они вызваны механическим засорением и переопылением с другими сортами, расщеплением, появлением мутаций, увеличением заболеваемости растений. По мере появления новых рас возбудителей болезней сорт, устойчивый к прежним расам, становится восприимчивым к вновь появившимся. По этим причинам сорт перестает быть однородным и превращается в пеструю популяцию, сорт постепенно ухудшается и вырождается. Без правильного ведения первичного семеноводства нельзя сохранять и поддерживать длительное время сортовые и посевные качества семян [2].
Кроме того отмечено, что выращивая семенные посевы на высоком агрофоне, а затем высевая эти семена на товарных посевах, можно ежегодно использовать эффект положительных модификаций в виде прибавки урожая 0,2-0,3 т/га. Однако при сегодняшних ценах на удобрения применение их в больших дозах, особенно в наших засушливых условиях, экономически нецелесообразно. Больший эффект дают биотехнологии, что применяются в ООО «Камышинское ОПХ».
ООО «Камышинское ОПХ» Волгоградской области расположено на территории бывшей Камышинской Госселекстанции в зоне рискованного земледелия, почвы каштановые, характеризуются сравнительно маломощным пахотным слоем и уплотненным подпахотным горизонтом, с содержанием гумуса 1,0-2,2%. Поглощенного натрия содержится от 5 до 10%, что вызывает повышенную распыленность, слабую агрегатность почвы и неблагоприятный, в связи с этим, водно-воздушный и питательный режимы. Температура воздуха сильно колеблется по периодам года. В отдельные дни летом температура воздуха может повышаться до + 39-45ºС, а в холодные суровые зимы опускается до -27-36ºС. Сумма активных температур (выше +10ºС) составляет 3000ºС. Среднемноголетнее количество осадков составляет 320-350 мм. Число суховейных дней средней интенсивности достигает 20-25 [1].
Биотехнология производства семян различных полевых культур заключается в применении различных видов микробов, которые за счет активизации усвоения ризосферной микрофлорой азота воздуха, расщепления труднодоступных почвенных соединений макро- и микроэлементов в легкодоступные для растений формы, выделения природных антибиотиков и стимуляторов роста позволяют достичь сбалансированного питания в каждую фазу развития растений, а также надежную защиту от патогенов [5].
Применяют следующие биопрепараты по методике Котлярова В.В. Куб ГАУ [4]:
Pseudomonas fluorescens – бактериальный препарат, проявляет явные фунгицидные свойства. Бактерии способны подавлять развитие патогенного начала и сохраняют жизнеспособность, как в прикорневой зоне, так и на листовой поверхности. Выделяют специфические вещества, которые нарушают жизнедеятельность патогенных микроорганизмов, защищая растение на стадии проростка.
Bacillus megaterium – бактериальный препарат, его бактерии способны растворять содержащиеся в почве недоступные соединения фосфора и переводить их в доступные. Препарат позволяет значительно сократить норму внесения фосфора, подавляет патогенную микрофлору и способствует восстановлению баланса микрофлоры почвы, что препятствует распространению корневых гнилей. Является стимулятором корнеобразования и роста растений, вырабатывает витамины группы «В» и биологически активные вещества, увеличивает урожайность сельскохозяйственных культур.
Azotobater chroococcum – бактериальный препарат, обеспечивает фиксацию атмосферного азота в форму доступных для растений веществ. При применении его в комплексе с минеральными азотными удобрениями поступление полезных макроэлементов в растение увеличивается, что позволяет вдвое уменьшить дозы вносимых удобрений. Вырабатывает фитогормональные соединения, стимулирующие рост и развитие растений, повышает их сопротивляемость болезням.
Trichoderma viridi – грибковый препарат, является эффективным инструментом для оздоровления почвы. Он подавляет развитие фитопатогенов в почве путем прямого паразитического воздействия на них, а также значительно успешнее конкурирует с ними за питательную среду – растительные остатки. Интенсивно питаясь растительными остатками, триходерма ускоряет их разложение, обогащая почву доступной для растений органикой. В целом вселение грибов-антогонистов – прием весьма эффективной защиты сельскохозяйственных культур от возбудителей корневых гнилей.
Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae – грибковые препараты, проявляют инсектицидные свойства, сохраняют жизнеспособность как в прикорневой зоне, так и на листовой поверхности. Паразитируют на насекомых. При попадании споры внутрь тела хозяина, через 32-48 часов она прорастает в виде отдельных клеточных фрагментов грибницы. Они свободно плавают в лимфе и размножаются с большой скоростью делением и почкованием. Смерть насекомого наступает внезапно в результате блокирования циркуляции лимфы.
 Способы внесения биопрепаратов следующие: послеуборочная обработка растительных остатков с одновременной заделкой в почву (основной прием), протравливание семян, некорневые подкормки растений по фазам вегетации вместе с жидкими удобрениями КАС (карбамидно-аммиачная смесь, N - 32%), микроэлементами и стимуляторами роста растений.
Послеуборочную обработку растительных остатков производят нормой по 1 л/га (каждого препарата) следующими биопрепаратами: Azotobacter chroococcum, Bacillus megaterium, Trihoderma lignorum, Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae. При обработке стерни этими препаратами восстанавливается полезная микрофлора почвы, ускоряется разложение соломы и пожнивных остатков, подавляется рост и развитие фитопатогенов, переводятся нерастворимые соединения макро- и микроэлементов в усвояемые растениями формы, фиксируется атмосферный азот, в результате чего стимулируется рост и развитие растений.
Протравливание семян в хозяйстве проводится на основе фитоэкспертизы. Практическая значимость такой экспертизы в том, что она облегчает сельхозпроизводителям выбор эффективного протравителя. По ее результатам, учитывая наличие инфекции, видовой состав патогенов, можно подобрать наиболее подходящие по эффективности и цене препараты. Подсчитано, что если совсем не протравливать семена или протравливать неправильно выбранным препаратом, недобор урожая пшеницы может составить 4-5 ц/га [6].
Инфицированность семян яровых культур 2016-2017 гг. ООО «Камышинское ОПХ» (проведена в г. Краснодаре (Куб ГАУ)) приведена в таблице 1.