Лабораторная и полевая всхожесть семян галеги восточной под влиянием регуляторов роста в условиях Северного Казахстана

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

СЕВЕРО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

 УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ  М. КОЗЫБАЕВА

ЕСТЕСТВЕННО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

 

 

 

 

Ацапкин А. И.

 

Лабораторная и полевая всхожесть семян галеги восточной под влиянием регуляторов роста в условиях Северного Казахстана.

 

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

 

 

 

Руководитель:

                                                                                            старший преподаватель

кафедры

сельского хозяйства

Савенкова И. В.

 

 

 

 

Петропавловск, 2004

 

Содержание

                                                                    стр

 

Введение             3

 

Глава 1. Обзор литературы         6

1. Биологические особенности галеги восточной.

Хозяйственное значение. Агротехника       6

1.2. Твёрдосемянность галеги восточной. 

      Приемы, нарушающие  твердосемянность             11

1.3. Типы покоя семян и факторы, определяющие покой                                   17

1.3.1. Органический покой                                                                                      18

1.3.2. Экзогенный покой                                                                                         19

1.3.3. Эндогенный покой                                                                                         25

 

Глава 2. Почвенно-климатические условия места исследований                       33

2.1. Климат Северо-Казахстанской  области                                                         33

2.2. Почвы Северо-Казахстанской  области                                                           36

2.3. Метеорологические условия в  годы проведения исследования                  38

 

Глава 3. Объект и методы исследования                                                              40

3.1. Объект исследования                                                                                       40

3.2. Методы исследования                                                                                      40

3.2.1. Определение энергии прорастания и лабораторной

       всхожести семян                                                                                               40

3.2.2 Биопроба исследований                                                                                 43

3.2.3. Наблюдения, анализы, учеты                                                                       45

 

Глава 4. Всхожесть семян галеги восточной под влиянием регуляторов

               Роста                                                                                                           46

4.1. Лабораторная всхожесть                                                                                  46

4.2. Полевая всхожесть                                                                                           53

 

Выводы и предложения производству                                                                  56 

        Литература                                                                                                                57

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

 

Актуальность темы исследования. Одним из источников увеличения производства кормов в северных областях Казахстана могут служить малораспространенные кормовые культуры. Наиболее перспективной из них, особенно для лесостепной зоны, является галега восточная (Galega orientalis Lam.). Как и все многолетние бобовые травы, она относится к культурам с высоким содержанием белка в растительной массе. Она выгодно отличается от широко распространенных многолетних бобовых трав, так как период продуктивного использования посевов галеги продолжается 8-10 лет, тогда как у других трав наиболее рациональным считается период в 4-5 лет.

     Высокая зимостойкость галеги  восточной позволяет возделывать  ее в самых северных регионах  Казахстана.

     Активное продвижение культуры на поля сдерживается неизученностью приемов предпосевной обработки семян, имеющих твердую оболочку, препятствующую дружной всхожести семян (всхожесть семян составляет около 42%). Твердокаменность семян галеги достигает 36%. Основная предпосевная обработка семян заключается в механическом (скарификация) или химическом (обработка концентрированной H2SO4) воздействии, но при этом гибнет порядка 20% зародышей.

     Цель и  задачи исследований. Целью исследований явилась разработка новой технологии предпосевной обработки семян галеги восточной физиологически активными веществами, повышающими посевные качества и ускоряющими прорастание семян.

В ходе исследований решались следующие задачи:

- определить оптимальную концентрацию  веществ и продолжительность экспозиции намачивания семян галеги восточной в растворах регуляторов роста биологической и химической природы;

- определить основные посевные  качества семян (энергии прорастания  и всхожести) галеги восточной  при обработке их растворами  регуляторов роста;

     Новизна исследований. Впервые на основе экспериментальных данных в условиях Северного Казахстана:

- определен набор регуляторов  роста биологической и химической  природы на основании их химического  состава, действии на посевные  качества семян;

- определены и обоснованы концентрации и продолжительность экспозиции намачивания семян галеги восточной перед посевом в растворах регуляторов роста.

     Практическая значимость. Низкие посевные качества семян, неизученность методов нарушения твердокаменности семенной оболочки, препятствующей прорастанию, определили широко известные в литературе методы обработки семян галеги восточной биологическими и химическими стимуляторами роста, оказывающими действие на посевные качества семян и всхожесть.

На основании изучения метода - биопробы предпосевной подготовки семян галеги восточной установлена эффективность новых для сельскохозяйственных культур биологически и физиологически активных веществ, определено их действие, на прорастание каменистых семян.

Выявлено, что  наиболее дружная всхожесть и прорастание отмечается при стимуляции семян галеги восточной 0,5% растворами Т, ЭКС, фК, фМр, BrМр, К, Мр и 1,0% раствора М.

Внедрение рекомендуемой технологии позволит более активно внедрить на поля Северного Казахстана галегу восточную и рекомендовать производству эффективную технологию предпосевной обработки семян стимуляторами роста, обеспечивающую более высокую и стабильную всхожесть.

     Положения, выносимые на защиту.

        -    Покой семян. Типы и причины покоя семян.

- Твердокаменность семян галеги  восточной. Научное обоснование  предпосевной обработки семян  стимуляторами роста, повышающими  прорастание и всхожесть галеги  восточной.

 

Глава 1. Обзор литературы.

 

1.1 Биоморфологические особенности  галеги восточной. Хозяйственное значение. Агротехника.

Галега восточная (Galega orientalis Lam) в дикорастущем состоянии встречается в лесной и предгорной зонах Кавказа на полянах, опушках леса, среди кустарников, по склонам гор, вдоль дорог, чаще на рыхлых, богатых органическими веществами почвах. Введением его в культуру еще в довоенные годы занимались Всесоюзный институт растениеводства им. Н.И. Вавилова и Всесоюзный институт кормов им. В.Р. Вильямса. В производстве распространения не получил. Это связано не столько с особенностями биологии растения, но и с отсутствием селекционных сортов.

Галега восточная – зимостойкое, долголетнее, влаголюбивое, высокопротеиновое растение с длительным периодом хозяйственного использования. Рано отрастает весной и быстро формирует укосную массу. По питательности несколько уступает люцерне и лядвенцу рогатому. На 1 кормовую единицу приходиться от 114 до 158 г переваримого протеина; сто килограмм силоса из козлятника содерат 22 кормовые единицы и 4,2  кг переваримого протеина.

Поедаемость зеленой массы галеги животными средняя, а сена и силоса – хорошая. Коэффициент переваримости питательных веществ силоса: протеина – 67, белка – 65, жира – 55, клетчатки – 51, безазотистых экстрактивных веществ – 65.

Урожай галеги используется рано весной на зеленую подкормку. В начале лета – на сено и силос. Кроме того, молодые растения дают высокопитательную травяную муку.

Галега восточная является хорошим предшественником для зерновых культур, овощных и картофеля, так как он улучшает структуру почвы и повышает ее плодородие.

По данным Всесоюзного института кормов им. В.Р. Вильямса, в Московской области в год посева галега дает урожай сена до 30 – 40 ц, в последующие годы от 43 до 104 ц, а в среднем за 13 пользования средний урожай зеленой массы был равен 323 ц и сена – 77 ц с 1 га. Урожай семян менялся по годам от 1 до 6 ц с 1 га.

Галега восточная имеет стрежневой, хорошо разветвленный в пахотном слое почвы корень. Стебли прямые, ветвистые, хорошо облиственные, ярко зеленые, высотой до 120 – 140 см. Листья сложные, непарноперистые, зеленые, 15 – 17 см длины. Листочки овально – продолговатые и широколанцетные, в количестве 9 – 15. Соцветие – рыхлая удлиненная кисть из 20 – 50 цветков. Цветки бледно-голубые, бледно-фиолетовые, иногда белые, около 1 см длины. Боб двустворчатый, саблевидный, 2,5 – 4 см длины, многосемянный. Семена оливковые или желтовато-зеленоватые, продолговато-почковидные с выемкой у рубчика. При хранении становятся коричневыми. Вес 1000 семян 5,5 – 9,0 г /9/.

Галега восточная размножается семенами и вегетативным путем. Всхожесть семян при нормальном хранении сохраняется до 8 лет, но энергия прорастания быстро снижается. После 8 – 10 лет хранения семена при весеннем посеве не дают всходов. Семена начинают прорастать при температуре 6 - 7°С. Хорошо прорастают при температуре почвы свыше 10°С.

Галега восточная – растение ярового типа развития. При раннем посеве зацветает в начале осени, а в более теплые годы дает спелые семена. Весной отрастает значительно раньше других бобовых культур – люцерны, клевера, лядвенца. Укосную массу также формирует раньше. По времени наступления укосной спелости не уступает озимой ржи и канареичнику. Первый урожай зеленой массы галеги собирают в июне в фазе начала цветения, а второй в августе.

Массовое цветение галеги проходит в июне, созревание бобов в июле, в северных районах – в августе. Перед первым укосом растения имеют высоту около 65 – 75 см, а перед вторым – 60 – 80 см.

Галега восточная на одном месте используют до 10 и более лет, но это в случае возделывания на плодородных почвах. Требовательна к влаге и питательным веществам, однако хорошо переносит недостаток влаги в летний период в условиях нечерноземной полосы. Урожаи при этом заметно снижаются.

Из грибных заболеваний на галеге отмечены ржавчина, бурая пятнистость, во влажные годы – мучнистая роса. Из вредителей наиболее опасны разные виды жуков – семяедов и разные виды трипсов. Для борьбы с ними в фазе бутонизации растение опрыскивают 65% концентратом эмульсии полихлорпинена или 50% концентратом эмульсии полихлоркамфена – в дозе 2 – 3 кг на 500 л воды (из расчета на 1 га семенников). Важны также агротехнические меры – борьба с сорняками, чередование культур, подкашивание растений и др.

Галега восточная – ценное кормовое растение, особенно для многих районов нечерноземной полосы. Однако введение ее в производство тормозится отсутствием сортов различного использования, хорошо приспособленных к условиям возделывания. Селекция ее не ведется, и исходный материал для выведения сортов не собран.

Галега восточная относится к перекрестноопыляемым растениям. В связи с этим при выведении сортов применяют методы индивидуально-семейственного, группового, ограниченно-массового отборов. Для получения сортов, устойчивых к болезням и вредителям и содержащих меньше галегина, следует использовать и гибридизацию.

Так как процесс окультуривания галеги и создания первых сортов продолжителен, то брали для размножения лучшие популяции, давшие несколько репродукций в условиях культуры.

Первые сорта галеги отвечают следующим требованиям: отличаются высокой зимостойкостью, холодостойкостью, высокой облиственностью при тонком стебле, ранним отрастанием весной, устойчивостью к болезням и вредителям, повышенным содержанием протеина и каротина, отсутствием в зеленой массе галегина, высокими урожаями зеленой массы и семян.

При выборе участка под семенники галеги необходимо учитывать повышенные требования его к плодородию почвы. Для получения высоких урожаев семян семенники размещают на произвесткованных, хорошо удобренных, рыхлых, водопроницаемых, чистых от сорняков почвах. Лучшие предшественники для него – картофель, корнеплоды, овощные и озимые культуры.