CC BY
16
УДК 631.811.98+630*582.475.2
СТИМУЛИРУЮЩИЙ ЭФФЕКТ ПРЕПАРАТА ЭКОФУС В ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКЕ СЕМЯН ЕЛИ ЕВРОПЕЙСКОЙ
!Н.Н. Бессчетнова, к.с.-х.н., !В.П. Бессчетнов, д.б.н., !О.Ю. Храмова, к.с.-х.н., 2Л.А. Дорожкина, д.с.-х.н.
1 Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия, e-mail: [email protected]
2Некоммерческое научно-практическое партнерство «НЭСТМ», e-mail: [email protected]
Изучено влияние водных растворов препарата ЭкоФус в предпосевной обработке семян ели европейской (Picea abies (L.) H. Karst.), заготовленных в естественных насаждениях Нижегородской области. Работа выполнена в лабораторных условиях на типовых аппаратах для проращивания семян в соответствии с действующими стандартами. Обследованные партии семян сформированы в соответствии с действующими нормативами и содержались в однотипной таре при одинаковых условиях: холодильная камера стационарного семенохранилища с константной температурой -15°С. Испытывали водные растворы препарата в концентрации 0,25 и 0,50% при экспозиции 24 часа. Контролем выступало намачивание семян в воде в течение того же времени. Тестируемыми показателями, предусмотренными действующим стандартом, служили техническая всхожесть и энергия прорастания семян. Зафиксировано увеличение показателей технической всхожести и энергии прорастания семян ели европейской. Максимальный прирост значений составил соответственно 12,38 и 28,81%. Расхождение оценок между вариантами обработки проявились на выровненном экофоне, что позволяет рассматривать их как различия, вызванные действием тестируемого биологически активного препарата. Дисперсионный анализ подтвердил факт наличия существенных различий между вариантами опыта и контролем. Доля влияния организованных факторов достигала 17,71±6,10% по технической всхожести и 13,89±6,38% по энергии прорастания семян.
Ключевые слова: предпосевная обработка семян, стимуляторы, препарат ЭкоФус, ель европейская, семена, всхожесть, энергия прорастания.
STIMULATING EFFECT OF ECOFUS PREPARATION DUTING PRESOWING SEEDS TREATMENT OF NORWAY SPRUCE
1Ph. D. N.N. Besschetnova, lDr. Sci. V.P. Besschetnov, lPh. D. OJu. Khramova, 2Dr. Sci. L.A. Dorozhkina
1Nizhniy Novgorod State Agricultural Academy, e-mail: [email protected] 2Non-commercial scientific and practical partnership «NEST M», e-mail: [email protected]
The influence of aqueous solutions of the drug EcoFus, presowing treatment of seeds of Norway spruce (Picea abies (L.) H. Karst.), harvested in natural stands in Nizhniy Novgorod region. Work is performed in laboratory conditions on the model apparatus for the germination of seeds in accordance with the applicable international and state standards. Suppression of differentiating the influence of external factors on fixed parameters compare between samples provided the General terms and uniformity of technologies for harvesting and processing forest raw materials, the same modes of extraction of seeds from cones not differing storage conditions. The examined seed lots generated in accordance with current regulations and were kept in similar containers under identical conditions: cooling chamber of stationary storage of seeds with a constant temperature of minus 15°C. Tested aqueous solutions of the drug at a concentration of 0.25% and 0.50% at an exposure of 24 hours. The control was made by soaking the seeds in water during the same time. The test metrics provided by the current standard, served as technical germinating ability and germination energy of seeds. Recorded an increase of indicators of technical germination and energy of germination of Norway spruce seeds. Maximum growth values made up 12.38 and 28.81%, respectively. Divergence estimates between the treatment options appeared on the leveled background environmental conditions, which allows to consider them as differences caused by the effect of the test biologically active drug. Analysis of variance confirmed the existence of significant differences between experience and control. The share of influence of the organizedfactors reached 17.71±6.10% of technical germination and 13.89±6.38% seed vigor.
Keywords: presowing seed treatment, stimulant drug EcoFus, Norway spruce, seeds, germination, vigor.
Развитие отечественного лесного хозяйства требует инновационного подхода к решению многих задач, в том числе повышения эффективности ле-совосстановления и лесоразведения. Это в значительной степени определяется реализуемыми технологиями выращивания посадочного материала. Многосторонний анализ свойств семян значимых в хозяйственном отношении пород играет важную роль в назначении норм высева, сроков и режимов хранения, в планировании хозяйственных мероприятий при выращивании сеянцев в лесных и декоративных питомниках [1-6]. Приоритетным направлением здесь выступает поиск эффективных стимуляторов ростовых процессов. Влияние стимуляторов роста на посевные качества семян лесных пород, в частности, на их всхожесть и энергию прорастания в литературе освещено недостаточно. Вместе с тем рядом авторов отмечается эффективность их применения с этой целью [7-11].
Цель исследования - установить факт стимулирующего эффекта, определить характер и масштаб влияния препарата ЭкоФус на прорастание семян ели европейской (Picea abies (L.) H. Karst.).
Материалы и методы. Объект исследования -семена ели европейской, заготовленные в естественных насаждениях Нижегородской области и изучение их реакции на обработку водными растворами препарата ЭкоФус. Методологической платформой исследования выступал принцип единственного логического различия, пригодность и надежность опыта. Подавление дифференцирующего влияния внешних факторов на параметры образцов обеспечено общими сроками, единообразием технологий заготовки, переработки лесосемен-ного сырья и условий хранения семян. Партии семян содержат в однотипной таре в холодильной камере семенохранилища при температуре -15°С.
Варианты опыта (фактор А): 1 - контроль - вода; 2 - водный раствор препарата ЭкоФус (0,25%); 3 -водный раствор препарата ЭкоФус (0,50%). Экспозиция намачивания во всех вариантах 24 часа.
Повторности опыта (фактор В): 1 - семена, заготовленные в январе 2015 г. в Семеновском участковом лесничестве в квартале 100; 2 - семена, заготовленные в декабре 2010 г. в насаждениях Нижегородской области; 3 - семена, заготовленные в ноябре 2008 г. в насаждениях Выксунского лесничества. Сочетание вариантов и повторностей позволило организовать опыт по двухфакторной схеме.
Препарат ЭкоФус - органоминеральное удобрение на основе водоросли - фукуса пузырчатого (Fúcus vesiculósus L.), содержащий более 40 микроэлементов, в том числе йод, селен и кремний, а также белки, аминокислоты, углеводы, витамины, клетчатку, органические кислоты, ферменты, каро-тиноиды, природные антибиотики, фитогормоны и другие биологически активные вещества, включая
уникальные альгиновые (водорослевые) кислоты, обладающие иммуностимулирующими, антивирусными, антибактериальными и фунгицидными действиями. Массовая доля макроэлементов составляет: азот 1,8%; фосфор 1,0%; калий 2,0%. Содержание микроэлементов в г/л: железо 1,8; магний 0,5; марганец 1,2; медь 0,3; бор 0,4; цинк 0,3; кальций 0,25; молибден 0,2; кобальт 0,1%. Производитель комплексного препарата ННПП «НЭСТ М» - разработчик оригинальных регуляторов роста растений на природной основе.
Анализ выполнен в лаборатории «Лесные культуры, селекция, семеноводство» Нижегородской ГСХА на типовых аппаратах для проращивания семян в соответствии с действующими требованиями (ГОСТ 13056.6-97). Тестируемыми показателями служили техническая всхожесть и энергия прорастания семян. Рассматривали традиционно используемые в исследованиях посевных качеств семян абсолютную всхожесть и соответствующую ей энергию прорастания, которые позволяют глубже вскрыть механизм влияния стимулирующих воздействий. Мы исходили из того, что среди непроросших семян представлены категории, которые не способны прорасти ни при каких обстоятельствах. Они не могут выступать объектом результативного стимулирующего воздействия реагентов. Полнозернистые семена способны изменять характер и уровень биологической активности под влиянием биостимуляторов, что может привести к активации и прорастанию. Наибольшим потенциалом в этом плане из числа непроросших обладают семена здоровые. В этой связи абсолютную всхожесть и соответствующую ей энергию прорастания находили в пересчете на процент полнозернистых семян: из схемы расчетов исключены пустые семена, беззародышевые семена и семена с ненормально развитым зародышем.
Результаты. Обнаружена стабильность значений анализируемых показателей в повторностях семян. Во всех случаях учета расхождение в наибольших и наименьших значениях не превысило установленного ГОСТ допустимого предела различий. Данные таблицы 1 свидетельствует о статистической достоверности полученных данных и о выраженном влиянии препарата ЭкоФус на прорастание семян ели европейской. Варианты с его применением имели большие величины средних всех анализируемых показателей. Так, техническая всхожесть в первой повторности составила: 88,25±0,85% (концентрация 0,25%), 90,50±0,65% (концентрация 0,50%) при 80,50±1,66% в контроле. Прослеживается тенденция к увеличению значений с повышением концентрации в ее заданных границах. В оценках по коэффициентам вариации изменчивость значений показателей в подавляющем большинстве случаев соответствует очень низкому уровню по шкале Мамаева (Су < 7%).
1. Показатели прорастания семян ели европейской
Статистика Повторность 1 Повторность 2 Повторность 3
Контроль ЭкоФус, 0,25% ЭкоФус, 0,50% Контроль ЭкоФус, 0,25% ЭкоФус, 0,50% Контроль ЭкоФус, 0,25% ЭкоФус, 0,50%
Техническая всхожесть, %
Среднее 80,50 88,25 90,50 80,75 88,75 90,75 68,50 69,75 74,50
СКО 3,32 1,71 1,29 3,30 4,03 2,06 1,73 0,96 3,79
Максимум 84 90 92 85 92 93 71 71 77
Минимум 76 86 89 77 83 88 67 69 69
Диапазон 8 4 3 8 9 5 4 2 8
Ошибка 1,66 0,85 0,65 1,65 2,02 1,03 0,87 0,48 1,89
СУ, % 4,12 1,94 1,43 4,09 4,54 2,27 2,53 1,37 5,08
T 48,54 103,35 140,20 48,88 44,03 88,04 79,10 145,70 39,36
Р, % 2,06 0,97 0,71 2,05 2,27 1,14 1,26 0,69 2,54
Энергия прорастания, %
Среднее 67,75 85,00 78,00 69,75 80,75 86,75 44,25 48,25 57,00
СК О 5,19 3,74 3,74 1,71 3,69 3,77 6,02 10,78 2,16
Максимум 75 90 82 72 85 90 50 60 59
Минимум 64 81 73 68 76 83 36 34 54
Диапазон 11 9 9 4 9 7 14 26 5
Ошибка 2,59 1,87 1,87 0,85 1,84 1,89 3,01 5,39 1,08
СУ, % 7,66 4,40 4,80 2,45 4,56 4,35 13,61 22,35 3,79
Т 26,12 45,43 41,69 81,68 43,82 45,96 14,70 8,95 52,77
Р, % 3,83 2,20 2,40 1,22 2,28 2,18 6,80 11,17 1,89
Примечания: СКО - среднеквадратическое отклонение; Су - коэффициент вариации; X - опытное значение критерия Стьюдента при его табличном значении на 5%-ном уровне значимости 2,04; Р - точность опыта (относительная ошибка).
2. Результаты двухфакторного дисперсионного анализа качества семян ели европейской
Факторы влияния Критерий Фишера Доля влияния с ) актора ^ ± mh )
по Плохинскому по Снедекору
F А оп ±ш„2 ±ш„2
Техническая всхожесть
Партии семян (А) 135,46 3,35 0,7483 0,0186 0,7574 0,0180
Концентрации (В) 32,06 3,35 0,1771 0,0610 0,1750 0,0611
Взаимодействие (АВ) 2,05 2,73 - - - -
Остаток (7) - - 0,0746 0,9254 0,0676 0,9324
Эне ргия прорастания
Партии семян (А) 118,14 3,35 0,7378 0,0194 0,7473 0,0187
Концентрации (В) 22,24 3,35 0,1389 0,0638 0,1355 0,0640
Взаимодействие (АВ) 3,12 2,73 0,0390 0,1424 0,0406 0,1421
Остаток (7) - - 0,0843 0,9157 0,0766 0,9234
Абсолютная всхожесть
Партии семян (А) 71,57 3,35 0,6601 0,0252 0,6726 0,0242
Концентрации (В) 23,35 3,35 0,2153 0,0581 0,2130 0,0583
Взаимодействие (АВ) 0,53 2,73 - - - -
Остаток (7) - - 0,1245 0,8755 0,1144 0,8856
Абсолютная энергия прорастания
Партии семян (А) 101,76 3,35 0,7467 0,0188 0,7588 0,0179
Концентрации (В) 21,03 3,35 0,1543 0,0626 0,1508 0,0629
Взаимодействие (АВ) 2,80 2,73 - - - -
Остаток (7) - - 0,0991 0,9009 0,0904 0,9096
Наличие здоровых не проросших семян
Партии семян (А) 7,54 3,35 0,2232 0,0575 0,2160 0,0581
Концентрации (В) 12,76 3,35 0,3774 0,0461 0,3880 0,0453
Взаимодействие (АВ) 1,35 2,73 - - - -
Остаток (7) - - 0,3994 0,6006 0,3960 0,6040
Примечания: Fоп - опытное значение критерия Фишера; Fo5 - табличное значение критерия Фишера на 5%-ном уровне значимости; - доля влияния фактора; ±шь2 - статистическая ошибка доли влияния фактора A.
Значения абсолютной всхожести и энергии прорастания оказались выше соответствующих оценок. Подтвердился положительный эффект применения препарата ЭкоФус - достигнутые величины превысили контроль. Зависимость результатов применения препарата от концентрации менее контрастна и не позволяет однозначно судить об их относительной эффективности. Данный факт можно объяснить более выраженным эффектом применения стимулятора вообще, по сравнению с реакцией семян на его концентрацию в водных растворах.
Следствием применения препарата ЭкоФус стало заметное снижение доли здоровых семян в категории непроросших. Наибольшая разница с контролем в среднем по сотням составила 9,75 шт., или 63,93% по отношению к количеству семян данной категории в контроле. Она наблюдалась в партии семян, заготовленных в ноябре 2008 г. При отчетливом положительном результате применения препарата не удалось зафиксировать устойчивой тенденции влияния концентрации на число семян, повысивших темпы прорастания.
Эффективность действия организованных факторов оценена с помощью дисперсионного анализа (табл. 2). Опытные значения критериев Фишера (Fra) по каждому организованному фактору оказались выше их критических величин (F05) для 5%-ного уровня значимости. Эффект их взаимодействия оказывался несущественным. Исключение составил показатель «энергия прорастания семян», различия по фактору АВ в этом случае оказались
существенными: Fоп > Б05. Влияние различий в происхождении партий семян в оценках, полученных методом Плохинского, во всех случаях анализа достоверно и значительно. Его величина от 22,32±5,75% (здоровые не проросшие семена) до 74,83±1,86% (техническая всхожесть). Влияние различий в концентрации препарата на формирование общей дисперсии достоверно: отношение величин показателя к значениям его статистической ошибки больше предельных значений F-критерия Фишера на 5%-ном уровне значимости.
Таким образом, применение водных растворов препарата ЭкоФус в концентрации 0,25 и 0,50% в предпосевной обработке семян ели европейской вызывает увеличение показателей технической всхожести и энергии прорастания. Положительный эффект воздействия вызван стимуляцией прорастания той части семян, которая относится к категории семена здоровые в составе непроросших семян. В вариантах опыта с обработкой препаратом ЭкоФус доля таких семян достоверно меньше, чем в контроле. Это вызвано их активацией, прорастанием в пределах, установленных ГОСТ и, как следствие, возникшими в этой связи основаниями для их количественного учета в категории проросших. Тенденция зависимости числа семян, повысивших темпы прорастания, от концентрации препарата в ее испытанных диапазонах оказалась неустойчивой.
Литература
1. Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н. Сравнительная оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной по параметрам семян // Вестник Марийского государственного технического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование, 2012, № 1 (14). - С. 3-11.
2. Бессчетнов В.П, Бессчетнова Н.Н. Многомерная оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) по морфометрическим параметрам семян // Вестник Московского государственного университета леса -Лесной вестник, 2013, № 3 (95). - С. 11-16.
3. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Оценка генотипического несходства плюсовых деревьев сосны обыкновенной по выходу семян из шишек // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2014а, Вып. 209. - С. 16-30.
4. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Многомерная оценка плюсовых деревьев сосны Обыкновенной (Pinus sylvestris L.) по выходу семян из шишек // Вестник ПГТУ. Серия: Лес. Экология. Природопользование. - 2014б, № 2 (22). - С. 21-35.
5. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Селекционная оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной по выходу семян из шишек // Вестник Казанского государственного аграрного университета. Научный журнал, 2014в, № 2 (32). - С. 82-84.
6. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Репродуктивный потенциал плюсовых деревьев. - Н.Новгород: Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия, 2015. - 586 с.
7. Острошенко В.В., Острошенко Л.Ю. Влияние предпосевной обработки семян стимуляторами роста на их посевные качества // Вестник Красноярского государственного аграрного университета, 2011, № 5. - С. 12-15.
8. Ларионова Н.А. Применение гормональных веществ для улучшения качества семян и роста сеянцев хвойных пород в Красноярском крае // Лесное хозяйство, 1997, № 6. - С. 28-30.
9. Кириенко М.А. Влияние стимуляторов роста на всхожесть семян и сохранность всходов главных лесообразу-ющих пород // Вестник Красноярского государственного аграрного университета, 2014, № 12. - С. 134-140.
10. Hallgren S.W. Effects of osmotic priming using aerated solutions of polyethylene glycol on germination of pine seeds // Annals of Forest Science, 1989, Vol. 46. - P. 31-37. DOI: http://dx.doi.org/10.1051/forest:19890103.
11. Chaisurisri K., El-Kassaby. Estimation of clonal contribution to cone and seed crops in a Sitka spruce seed orchard // Annals of Forest Science, 1993, Vol. 50, Number 5. - P. 461-467. DOI: http://dx.doi.org/10.1051/forest:19930504.
