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