Павлодар, 2021

3.1 Семенное размножение


При семенном размножении новые растения получают из семян. Выращенные из семян растения характеризуются хорошо развитой корневой системой, приспособляемостью к разнообразным почвенным и другим внешним условиям среды. Однако этот вид размножения не позволяет сохранять и закреплять наследственные особенности размножаемых сортов.

Семенное размножение в плодоводстве в основном применяют в селекционной работе и при получении семенных подвоев или сеянцев, недостатком которых является их сильнорослость и неоднотипное влияние на привой одного и того же сорта.

В промышленных питомниках семена получают из плодов, выращенных в маточно-семенных насаждениях. У большинства плодовых культур семена заготавливают из зрелых плодов, когда семена вполне сформируются и приобретут нормальную окраску.

Посевные качества семян определяют сразу после их заготовки, перед стратификацией и посевом. Отбирают средние образцы, которые должны отражать качество семян всей партии. Определяют чистоту и жизнеспособность семян ‒ качества, необходимые при расчете хозяйственной годности и нормы высева семян.

Под чистотой семян понимают отношение массы чистых семян исследуемой породы к первоначальной массе семян с отходами и примесями, выраженное в процентах.

Отобранные пробы делят на три фракции: чистые, дефектные семена и посторонние примеси. Все фракции взвешивают с точностью до 0,1 г. Между результатами двух параллельных определений допускается отклонение до 7 %. К чистым семенам относят целые, нормально развитые семена независимо от их окраски, а также семена не вполне развитые, наклюнувшиеся, с треснувшей кожурой и косточкой.

К дефектным семенам относят семена недоразвитые (щуплые, мелкие); проросшие, раздавленные, разрезанные и голые; поврежденные вредителями, загнившие. К примесям относят семена других культур, насекомых и их личинки, черешки листьев, чешуйки, плодовые оболочки, прицветники, плодоножки, комочки земли, камешки и т.д.

Жизнеспособность семян ‒ это процент способных к прорастанию семян от общего числа внешне полноценных семян в пробе. Существует три метода оценки жизнеспособности семян: 1) органолептический; 2) ускоренного проращивания; 3) химический.

Органолептическая оценка (по внешнему виду, цвету семядолей, запаху и др.) не отличается большой точностью при определении доброкачественности семян и может служить лишь дополнением к другим способам, метод широко применяют при предварительной оценке (таблица 3.1).

Метод ускоренного проращивания семян, не прошедших покоя (до стратификации), позволяет определить их жизнеспособность по изменению внешнего вида зародышей в процессе проращивания. С замоченных в течение 3‒4 суток набухших семян при помощи препаровальных игл снимают все покровы, зародыши кладут на влажную фильтровальную бумагу в чашки Петри и выдерживают на свету при комнатной температуре 9‒12 суток. Через 3‒5 суток у жизнеспособных зародышей начинают зеленеть семядоли, они набухают и раскрываются. Нежизнеспособные семена загнивают.

 Таблица 3.1 ‒ Органолептические показатели качества семян плодовых растений

№ п/п

Семена доброкачественные, жизнеспособные

Семена недоброкачественные, нежизнеспособные

1

Запах и вкус приятные

Запах затхлый, гнилостный, вкус неприятный, прогорклый

2

От удара сплющиваются, оставляя маслянистое пятно

От удара рассыпаются, маслянистого пятна не оставляют

3

На горячей плите подскакивают и растрескиваются

На горячей плите тлеют и сгорают

4

Семенные оболочки цельные, блестящие, нормальной окраски

Семенные оболочки повреждены, тусклые или матовые, иногда с плесенью

5

Зародыш с семядолями белый, непрозрачный, упругий

Семядоли желтоватые или мучнистые, части стекловидные

6

Первичный корешок зародыша белый, упругий

Первичный корешок темный или стекловидный

 Химический метод также применяют для нестратифицированных семян. Подготовка семян проводится как и в предыдущем методе, зародыши сразу помещают в чашки Петри с водой. Когда из навески будут очищены все семена, воду сливают, а зародыши заливают 0,05 %-ным раствором индигокармина, можно использовать кислый фуксин. Через 2 ч раствор сливают, зародыши 2‒3 раза промывают водой и определяют результаты окрашивания: анилиновые красители окрашивают в синий цвет только мертвые ткани. У жизнеспособных семян зародыш не окрашен, допускается поверхностное бледно- голубое окрашивание семядолей, но не примыкающее к корешку. Как правило, этот метод дает завышенные результаты.

Более совершенным является тетразоловый способ окрашивания, который позволяет получить показатели жизнеспособности семян, близкие к их всхожести в лабораторных условиях. Хлористый тетразол ‒ бесцветный и хорошо растворяется в воде, проникает во все клетки и ткани зародыша. В живых клетках под воздействием дегидрогеназных ферментов он превращается в нерастворимое в воде стойкое соединение – фармазан, окрашивающее живые клетки и ткани в ярко-красный цвет, на чем и основано его применение.

Пробы выделенных зародышей заливают 0,5 %-ным водным раствором тетразола на 1 ч при комнатной температуре. Затем раствор сливают, зародыши раскладывают на фильтровальной бумаге и подсчитывают число окрашенных и неокрашенных. К жизнеспособным относят семена с окрашенным зародышем.

На основе выявленных показателей чистоты и жизнеспособности семена относят к определенному классу по посевным качествам и определяют их посевную или хозяйственную годность (таблица 3.2).

 Таблица 3.2 ‒ Качество семян плодовых культур

Культура

Число семян в 1 кг, тыс. шт.

Чистота семян,

%

Жизнеспособность по классам, %

I

II

III

Груша обыкновенная

25–30

90

90

75

60

Яблоня домашняя

20–25

90

90

80

65

Яблоня лесная

30–50

93

90

80

65

Яблоня сибирская

170–200

93

95

75

55

Вишня обыкновенная

4–9

95

85

70

55

Слива домашняя

1,2–1,5

96

90

70

55

 Хозяйственная (посевная) годность семян ‒ процентное содержание в посевном материале чистых с нормальной жизнеспособностью семян.

Хозяйственная годность, %, рассчитывается по формуле 3.1:

 

ХГ = А · В / 100,                                       (3.1)

где А – чистота семян, %;

               В – жизнеспособность, %.

 

Определив жизнеспособность, чистоту, хозяйственную годность, класс и зная рекомендуемую норму высева семян данной породы, можно установить норму высева данной партии семян в кг на 1 га.

Рекомендуемые нормы высева семян рассчитаны на 100 %-ную хозяйственную годность (при 100 %-ной всхожести и 100 %-ной чистоте). В каждом конкретном случае в рекомендуемые нормы высева семян вносят поправки, исходя из фактической хозяйственной годности семян (таблица 3.3).

 

Таблица 3.3 – Рекомендуемые нормы высева семян плодовых культур

Культура

Число семян в 1 кг,

тыс. шт.

Норма высева,

кг/га

Яблоня полукультурная, ранетки

70–80

15–20

Яблоня сибирская

150–220

10–15

Груша уссурийская

20–25

20–25

Вишня степная

9–15

100–200

Вишня песчаная

3,0–3,5

120–150

Слива уссурийская

1,4–1,7

200–250

 Фактическая норма высева семян в кг рассчитывается с учетом рекомендуемой нормы высева и хозяйственной годности семян по формуле 3.2:

 

                                  НВфакт = НВреком · 100 / ХГ                              (3.2)

где НВреком – рекомендуемая норма высева, кг.

       ХГ – хозяйственная годность, %.

 Семена большинства плодовых культур не прорастают после созревания, а переходят в состояние покоя.

Подготовка семян путем длительного выдерживания при низких положительных температурах и высокой влажности среды с хорошим доступом воздуха называют стратификацией. В зависимости от культуры, вида и формы продолжительность стратификации разная (таблица 3.4).

 Таблица 3.4 ‒ Продолжительность стратификации плодовых культур

Культура

Продолжительность, дней

Груша уссурийская

90–100

Яблоня домашняя

120–130

Яблоня лесная

120–130

Яблоня сибирская

60–70

Вишня обыкновенная

150–180

Слива домашняя

150–180

 На стратификацию семена закладывают с таким расчетом, чтобы она закончилась за 15‒20 дней до самого раннего срока начала весенних полевых работ. Обычно перед стратификацией семена намачивают в ежедневно сменяемой воде (2‒3 суток у семечковых и 5‒7 суток у косточковых культур), для обеззараживания в воду добавляют марганцево-кислый калий. После набухания семена смешивают с субстратом в соотношении 1:3 (свежие древесные опилки, торфяная крошка, мох, вермикулит, измельченный пенопласт, керамзит и др.). Стратификацию можно проводить и без субстрата в полиэтиленовых мешках.

Смесь загружают в ящики слоем не более 15‒25 см, чтобы избежать ухудшения условий аэрации и поддержать необходимую температуру, и увлажняют. Хранят их в подвалах, ледниках или холодильных камерах.

Семена семечковых пород для равномерной подготовки и предупреждения израстания стратифицируют в два этапа, косточковых ‒ в три. Семена семечковых сначала помещают в стратификационное отделение и выдерживают при 5‒6 °С в течение 60‒90 дней (до начала прорастания 30‒40 % семян). Затем на 30‒50 дней (до начала посева) их переносят в холодильное отделение, в котором поддерживают температуру 0 °С, минус 1 °С. Свежесобранные семена косточковых пород без высушивания смешивают с субстратом и 60‒90 дней при сильном увлажнении выдерживают при 10‒20°С. В последующие 60‒80 дней (второй этап) температуру в стратификационном отделении снижают до 5‒7 °С. После наклевывания 30‒40 % семян их переносят на 60‒100 дней (до посева) в холодильное отделение с температурой 0 °С, минус 1 °С.

Выдержка семян на заключительных этапах стратификации в холодильном отделении в значительной мере предотвращает израстание семян, повышает энергию прорастания и полевую всхожесть.

Стратифицированные семена подсушивают под навесом до сыпучего состояния, отделяют от субстрата. Высевают сеялками 2‒3-строчными лентами с расстоянием между ними 60‒70 см, а между строчками ‒ 20‒25 см. Оптимальная глубина заделки семян: 3‒4 см на легких и 2‒3 см на среднесуглинистых почвах для семечковых пород, 5‒6 см и 4‒5 см соответственно для косточковых. В фазе двух-четырех листьев всходы прореживают так, чтобы расстояние между растениями в ряду было 5‒6 см для семечковых и 3‒4 см для косточковых пород. Для получения хорошо разветвленной корневой системы у сеянцев яблони и груши в фазе четырех-пяти листьев специальной скобой подрезают корни на глубине 8‒10 см, после чего растения 2‒3 раза поливают. Подрезка корней усиливает их ветвление.

Уход за сеянцами сводится к пяти-шести рыхлениям почвы, прополкам и двум-трем подкормкам навозной жижей или раствором минеральных удобрений. Осенью, примерно за 1,5 месяца до устойчивых холодов, подвои выкапывают. Предварительно удаляют листья вручную или с помощью химической дефолиации (опрыскивание за 15‒20 дней до выкопки 0,1‒0,2 %-ным раствором хлората-хлорида кальция или 0,2‒0,3 %-ным раствором хлората магния) и подрезают фронтальной косилкой верхушки растений на высоте 20‒25 см. В случае, если сеянцы за один вегетационный период не достигают необходимых размеров, их оставляют для доращивания на второй год.

Выкопанные сеянцы сортируют. Для высадки в первое поле питомника пригодны сеянцы I и II товарных сортов (таблица 3.5).

Семенные подвои яблони, допущенные к использованию по региону: пудовщина, ранетка красная, яблоня сибирская. Яблоня сибирская является самым зимостойким видом, корни ее выдерживают промерзание почвы до минус 20 °С. Корневая система мочковатая, залегает глубоко в почве. Проявляет несовместимость с крупноплодными сортами европейского происхождения. Гибриды яблони сибирской с сортами яблони домашней называются ранетками и полукультурками (ранетка красная, пудовщина), обладают аналогичными свойствами.

 Таблица 3.5 – Основные требования к семенным подвоям плодовых культур (по С. Г. Сухоцкой и др.)

Наименование показателя

Характеристика и норма для товарных сортов

первого

второго

Внешний вид

Оводненность тканей в норме, листья удалены, наличие одного ствола, корневой системы

Возраст, лет

1–2

1–2

Высота наздемной части, см

35

30

Расстояние боковых ответвлений от корневой шейки, см

25

25

Диаметр ствола, мм

7,1–12,0

5,0–7,0

Характер корневой системы

Разветвленная, с хорошо развитой мочкой

Стержневая, покрытая мочкой или разветвленная

Длина корней, см, не менее

Семечковые и косточковые – 15

Семечковые –15, косточковые – 10

Число корней диаметром более 2 мм, шт., не менее

Семечковые – 4, косточковые – 3

Семечковые и косточковые – 2


Для груши в качестве подвоя используют сеянцы груши уссурийской и канадской, которые отличаются хорошей зимостойкостью. Единственным устойчивым подвоем для вишни является вишня степная, произрастающая в диком виде на севере Казахстана. Это самый зимостойкий и засухоустойчивый вид вишни. В условиях региона подвоем для местных сортов сливы являются сеянцы сливы уссурийской. Это подвой зимостойкий, но недостаточно засухоустойчив, так как корни сливы уссурийской располагаются поверхностно в почве.

Задание: Ознакомиться с посевными качествами семян и семенными подвоями плодовых культур 

Материалы и оборудование: плакаты, гербарный материал (подвои), разборные доски, шпатели, чашки Петри, замоченные семена, лупы, препаровальные иглы, фильтровальная бумага, раствор красителя, колбы с водой, весы с разновесами, навески семян с разной степенью хозяйственной годности, учебная и справочная литература.

Ход работы:

1) определить доброкачественность семян яблони и груши органолептическим методом.

2) установить чистоту семян, результаты записать в таблицу 3.6.

Таблица 3.6 ‒ Определение чистоты семян плодовых культур

Культура

Общая масса

пробы,

г

Содержание семян в пробе:

чистые

семена

дефектные семена

посторонние примеси

масса,

г

%

масса,

г

%

масса,

г

%

 

 

 

 

 

 

 

 


3) определить жизнеспособность семян плодовых культур.

Подготовить предварительно замоченные семена плодовых культур и определить их жизнеспособность индигокарминовым методом. Результаты занести в таблицу 3.7.

Таблица 3.7 ‒ Определение жизнеспособности семян методом окрашивания

Количество семян, опушенных в краситель, шт.

Результаты химического анализа

окрашенные семена

неокрашенные семена

жизнеспособность

шт.

%

шт.

%

%

 

 

 

 

 

 


4) рассчитать норму высева семян.

По чистоте и жизнеспособности определить класс, рассчитать хозяйственную годность по формуле 3.1, рассчитать норму высева семян плодовых культур по формуле 3.2. Данные занести в таблицу 3.8.

Таблица 3.8 ‒ Определение фактической нормы высева семян

Жизнеспособ-

ность,

%

Чистота,

%

Класс

Хозяйственная годность, %

Норма высева, кг/га

рекомендуемая

фактическая

 

 

 

 

 

 


5) рассмотреть гербарный материал семенных подвоев, разделить подвои на породы, затем на товарные сорта, охарактеризовать семенные подвои, рекомендованные к использованию на территории Северного Казахстана, согласно таблицы 3.9.

Таблица 3.9 ‒ Морфологические признаки семенных подвоев

Название подвоя

Для какой породы используется

Возраст,

лет

Разветвленность корневой системы (мочковатая, стержневая)

Отличительные морфологические признаки

 

 

 

 

 

Контрольные вопросы

  1. Что такое чистота семян? Как она определяется?
  2. Как проводят посев стратифицированными семенами плодовых культур?
  3. Почему у плодовых культур определяют жизнеспособность, а не всхожесть семян?
  4. Какие есть способы определения жизнеспособности семян?
  5. Как определить норму высева семян с учетом хозяйственной годности?
  6. Какие органолептические признаки кладутся в основу определения пригодности семян для посева?
  7. Какие требования предъявляют к заготовляемым семенным подвоям?
  8. Для чего проводится и в чем заключается стратификация семян?
  9. Как называются семенные подвои плодовых культур?
  10. Сколько выделяют классов семян по их жизнеспособности?