CC BY
31
3. Казаков И.В. Малина и ежевика. - М.: Фолио, 2001. - 256 с.
4. Поликарпова Ф.Я. Методика выращивания посадочного материала зеленым черенкованием. - М.: Росагропромиздат, 1991.- 96 с.
5. Щербакова Г.В., Кравцова Е.С. Размножение ремонтантной малины // Научное обеспечение развития сельского хозяйства и снижение технологических рисков в продовольственной сфере: сб. научн. тр. - Ч. I. / СПбГАУ. - СПб., 2017. - С. 184-187.
6. Щербакова Г.В., Адрицкая Н.А., Кравцова Е.С. Особенности размножения ремонтантной малины в условиях Ленинградской области // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2017. - №49. - 21-25.
Literatura
1. Krasovskaya L.S. Rod Rubus L. (Rosaceae Adans.) Vostochnoy Evropy i Kavkaza: avtoref. dis. kand. s.-kh. nauk. - SPb, 2002. - 23 s.
2. Melnikov V.E. Yagodnyye kultury na Evropeyskom Severe. Malina - Vologda - Molochnoye.: VGMKhA, 2001. - 63 s.
3. Kazakov I.V. Malina i ezhevika - M.: Folio, 2001. - 256 s.
4. Polikarpova F.Ya. Metodika vyrashchivaniya posadochnogo materiala zelenym cherenkovaniyem - M.: Rosagropromizdat, 1991.- 96 s.
5. Shcherbakova G.V., Kravtsova E.S. Razmnozheniye remontantnoy maliny // Nauchnoye obespecheniye razvitiya selskogo khozyaystva i snizheniye tekhnologicheskikh riskov v prodovolstvennoy sfere: sb. nauchn. tr. - Ch. I. / SPbGAU. - SPb., 2017. - S. 184-187.
6. Shcherbakova G.V., Adritskaya N.A., Kravtsova E.S. Osobennosti razmnozheniya remontantnoy maliny v usloviyakh Leningradskoy oblasti // Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo niversiteta. - 2017. - №49. - 21-25.
УДК 634.1:539.261:581.48 Б01 10.24411/2078-1318-2019-11020
Канд. с.-х. наук Е.П. БЕЗУХ (ИАЭП - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, [email protected]) Канд. с.-х. наук С.Ф. ЛОГИНОВА (ФГБОУ ВО СПбГАУ, [email protected]) Доктор техн. наук Н.Н. ПОТРАХОВ (ФГАОУ ВО СПбГЭТУ «ЛЭТИ», [email protected])
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРОФОКУСНОЙ РЕНТГЕНОГРАФИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА СЕМЯН ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР
В ИХ СЕЛЕКЦИИ
Ценность ягодных культур в питании человека огромна. Ягоды являются незаменимым источником минеральных веществ, белков, кислот, клетчатки и пектина, углеводов, витаминов. В России больше всего производится ягод смородины (45-47% сбора) на втором месте стоит земляника (23-25% сбора), остальное приходится на другие культуры. Основной объем сбора ягод приходится на хозяйства населения (до 72%). В промышленном производстве несколько иная ситуация: ягоды земляники занимают 40-50% общего сбора, а на втором месте находится малина, далее следует черная смородина и прочие ягоды [1]. В процессе выращивания ягодных культур выведено огромное множество разных сортов, приспособленных к той или иной зоне производства. Но времена меняются и требуются сорта, приспособленные к машинной уборке, устойчивые к основным вредителям и болезням, обладающие определенным набором питательных веществ. Поэтому процесс селекции не стоит на месте. Выводятся все новые и новые сорта. При выведении сортов, как известно, используются гибридные семена. От качества используемых семян во многом зависит жизнь выращенных растений. Не секрет, что здоровые семена дают и здоровые
растения. К тому же в селекции ягодных культур семян, как правило, бывает небольшое количество. Проверка семян на жизнеспособность обычно носит разрушительный характер, будь то использование химических реагентов или метод лабораторного проращивания. Семена после такой проверки уже не пригодны для дальнейшего использования. Но существует метод оценки качества семян, который не разрушает семена и оставляет их пригодными для дальнейшего использования. Этот метод называется микрофокусной рентгенографией, или просвечиванием семян мягким рентгеновским излучением. Этот метод с успехом уже используется в полеводстве, овощеводстве и садоводстве [2, 3, 4].
Цель исследований - выявить возможность использования микрофокусной рентгенографии для определения качества семян ягодных культур в их селекции.
Материалы, методы и объекты исследований. Исследования проведены на базе электротехнического университета (ЛЭТИ) и института агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства в 2016-2018 гг. Семена ягодных растений были получены из Санкт-Петербургского аграрного университета и Всероссийского института растениеводства им. Н.И. Вавилова. Изучали семена четырех культур: земляники (2 сорта - Дивная, Русич), малины (2 сорта - Полка, Поляна), смородины красной (2 сорта -Ненаглядная, Ранняя сладкая) и крыжовника (2 сорта - Краснославянский, Эридан). Все опыты закладывались в трехкратной-четырехкратной повторности. Семена были расклеены на специальные карточки (по 50 шт. на каждой). При отборе и подготовке семян к исследованиям использовали ГОСТ 12036-85 [5]. Метод исследования - просвечивание семян рентгеновским излучением. В качестве излучения использовали мягколучевую микрофокусную рентгенографию. Эксперименты проводились на оборудовании электротехнического университета. В качестве рентгеноустановки использовали ПРДУ-02 (рис. 1).
В -
Рис. 1. Внешний вид передвижной рентгеноустановки ПРДУ-02
Нами были определены режимы съемки ягодных культур (16-18 кВ, 60-75 мкА с экспозицией 2 минуты). Для более детального рассматривания семян использовался рентгеновский микроскоп РМ-01. Схема рентгеноскопической съемки семян земляники представлена на рис. 2.
Все результаты проведенных исследований были подвергнуты математической обработке методом дисперсионного анализа [6].
Результаты исследований. При проведении исследований семян земляники путем микрофокусной рентгенографии выявлено, что, казалось бы, у здоровых внешне семян обнаружены внутренние дефекты в виде отставания оболочки семени от эндосперма или загнивания. Наглядно все эти дефекты видны на рис. 3.
а б Рис. 2. Схема способа съемки семени земляники с увеличением: а) 1- точечный источник излучения; 2- семя земляники; 3- приемник изображения. б) изображение семени земляники в натуре (при увеличении)
а б
Рис. 3. Снимки микрофокусной рентгеноскопии семян земляники: а - Дивная; б - Русич
По сорту Дивная получены следующие результаты: щуплых семян насчитывалось 4%, с отставшей оболочкой - 2%, загнивших семян выявлено 6%. Дефектных семян по сорту Дивная в совокупности набирается всего 12%, соответственно здоровых - 88%. Семена земляники сорта Русич выглядели при рентгеноскопической диагностике намного лучше. Щуплых семян насчитывалось 2%, загнивших - 2%, с отставанием оболочки от эндосперма тоже 2%. Дефекты распределились по этому сорту поровну. В итоге дефектных семян выявлено 6%, а здоровых - 94%.
Рентгенографический анализ семян малины показал, что у них так же как и у семян земляники были обнаружены скрытые, невидимые глазу дефекты (рис. 4).
!111 •»1
| и >, •
11 и
• и и и;
иии
! м #
М1 I , м
С
$* |1
а б
Рис. 4. Снимки микрофокусной рентгеноскопии семян малины: а - Полка; б - Поляна
Дефектные семена малины образовали три категории семян: щуплые семена, семена с отслоением оболочки, загнившие семена. В перечне дефектов у малины сорта Полка первое место занимали семена с отслоением оболочки от эндосперма (10%), немного меньше было выявлено семян с загнившим эндоспермом (8%). Щуплых семян, по нашей оценке, насчитывалось тоже 8%. Таким образом, общее количество дефектных семян составило 27%, а здоровых полноценных семян - 73%. Главным дефектом семян малины сорта Поляна являлась щуплость, которая составила 14%. Загнивание эндосперма вышло на второе место - 12%. Отслоение оболочки от эндосперма было минимальным и составило 6%. Совокупное количество выявленных дефектов семян по сорту Поляна оценили в 33%, а здоровых - в 67%.
Микрофокусная рентгенография, проведенная на семенах крыжовника и смородины, показала, что оболочки этих семян слабо реагировали на рентгеновское облучение в том плане, что очертания эндосперма не имели четко выраженных границ. В силу этих причин диагностика качественных показателей семян по этим культурам затруднена (рис. 5, 6).
|| I | /
# М ,/ |
* й
4 4
а б
Рис. 5. Семена смородины красной: а - Ненаглядная; б - Ранняя сладкая
4 Щ
I <
ь
л
В
I
11 II
л
а б
Рис. 6. Семена крыжовника: а - Краснославянский; б - Эридан
При рентгеновском просвечивании семян этих культур, вероятно, следует применить другие режимы съемки. Работу в этом направлении следует продолжить в силу большой ценности культуры крыжовника и смородины в селекции.
Все полученные результаты микрофокусной рентгенографии представлены в табл. 1.
Таблица 1. Семена малины и земляники с дефектами, определенными при помощи
микрофокусной рентгенографии
Сорт Щуплые семена Загнившие семена Семена с отставшей оболочкой Здоровые семена НСР 05
шт. % шт. % шт. % шт. %
Земляника
Дивная 2 4 3 6 1 2 44 88 1,79
Русич 1 2 1 2 1 2 47 94 2,05
НСР 05 1,73 - 1,90 - 1,69 - 2,31 - -
Малина
Полка 4 8 4 8 5 10 36 73 1,76
Поляна 7 14 6 12 3 6 33 67 1,80
НСР 05 1,83 - 1,87 - 1,88 - 2,34 - -
Таблица 2. Жизнеспособность семян земляники и малины, определенная методом лабораторного проращивания и микрофокусной рентгенографии
Сорта Лабораторное проращивание Микрофокусная рентгенография НСР 05
шт. % шт. %
Земляника
Дивная 44 88 44 88 1,23
Русич 46 93 47 94 1,30
НСР 05 1,85 - 1,96 - -
М алина
Полка 45 89 44 88 1,34
Поляна 41 82 41 82 1,26
НСР 05 2,10 - 2,05 - -
Для проверки достоверности сделанной рентгенографической диагностики семян земляники и малины было проведено их лабораторное проращивание (для сравнения полученных результатов в двух вариантах). Данные проращивания семян земляники и малины в лаборатории и микрофокусной рентгенографии представлены в табл. 2.
Как видно из данных, представленных в табл. 2, результаты лабораторного проращивания семян исследованных культур совпали с результатами микрофокусной рентгенографии. Следовательно метод работает и его можно с успехом применять в селекции ягодных культур для определения жизнеспособности семян земляники и малины.
Выводы:
1. Метод микрофокусной рентгенографии можно с успехом применять в селекции ягодных культур для определения жизнеспособности семян земляники и малины.
2. Рентгенографический метод позволяет определить внутренние дефекты семян земляники и малины, не видимые внешне.
3. Рентгенографический метод не разрушает семена и позволяет их использовать для дальнейшей работы.
4. Метод эффективен при определении качественных характеристик крайне небольшого количества семян земляники и малины, используемых в селекции.
5. Микрофокусная рентгенография оказалась неэффективна в определении качества семян крыжовника и смородины красной.
Литература
1. Голохвастов А.М., Никулина Ю.Н. Фрукты и ягоды: российский рынок// Сельскохозяйственные вести. - 2018. - № 4. - С. 64-66.
2. Архипов М.В., Потрахов Н.Н. Микрофокусная рентгенография растений. - СПб.: Технолит, 2008. - 194 с.
3. Рентгенографический анализ качества семян овощных культур: метод. указания/ отв. сост. кенд. с.-х. наук Ф.Б. Мусаев. - СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2015. - 42 с.
4. Рентгенография в плодоводстве: метод. указания/ сост.: Е.П. Безух, Н.Н. Потрахов, В.Б. Бессонов. - СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2017. - 52 с.
5. ГОСТ 12036-85. Семена сельскохозяйственных культур. Правила приемки и методы отбора проб. - М.: Изд-во стандартов, 2004. - 12 с.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
Literatura
1. Golokhvastov A.M., Nikulina YU.N. Frukty i yagody: rossiyskiy rynok// Sel'skokhozyaystvennyye vesti. - 2018. - № 4. - S. 64-66.
2. Arkhipov M.V., Potrakhov N.N. Mikrofokusnaya rentgenografiya rasteniy. - SPb.: Tekhnolit, 2008. - 194 s.
3. Rentgenograficheskiy analiz kachestva semyan ovoshchnykh kul'tur: metod. ukazaniya/ otv. sost. kand. s.-kh. nauk F.B. Musayev. - SPb.: Izd-vo SPbGETU «LETI», 2015. - 42 s.
4. Rentgenografiya v plodovodstve: metod. ukazaniya/ sost.: Ye.P. Bezukh, N.N. Potrakhov, V.B. Bessonov. - SPb.: Izd-vo SPbGETU «LETI», 2017. - 52 s.
5. GOST 12036-85. Semena sel'skokhozyaystvennykh kul'tur. Pravila priyemki i metody otbora prob. - M.: Izd-vo standartov, 2004. - 12 s.
6. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta. - M.: Agropromizdat, 1985. - 351 s.
