Качество семян — важнейший фактор интенсификации свекло-водства Единство системы "сорт — семена" — такое же естественное, как и единст¬во более общей системы "растение — семена". С семени начинается жизнь но¬вого растения, им же завершается полный жизненный цикл в прин-ципе беско¬нечного ряда поколений большинства растительных организмов.В биологи¬ческом коде семени сахарной свеклы, как и других растений, за-ключена вся генетическая и физиолого-биохимическая информация, храня-щаяся в за¬родыше, а также в запасных и регуляторных веществах эндоспер-ма, необ¬ходимая для воспроизводства и жизнедеятельности нового поколе-ния рас¬тений данного вида в его сортовом проявлении.
Генетическая и физиолого-биохимическая структура и состав семени в разной мере детерминированности и потенциальной реализуемости хранят исключительную для их агрономической ценности биологическую информа¬цию о своей сортовой принадлежности со всей суммой свойств генотипа и его фенотипического потенциала, об условиях формирования растения в его вегетативной и репродуктивной фазе развития, а также о необходимых усло-виях уборки, послеуборочной обработки и хранения.
Генетическая информация, в которой кодируются практически все сор-тотипические качества семян, в силу своей цитогенетической природы, ме¬ханизмов ее хранения и передачи биологически устойчивыми средствами размножения должна обладать тем необходимым уровнем стабильности, ко¬торый при известном спектре фенотипических реакций растения обеспечи¬вает гомеостаз сорта, его экологическую и технологическую стабильность.
Изменения здесь возможны лишь в результате биологического и механиче-ско¬го засорения, расщепления в поколениях гетерозиготных форм (компо-нентов гибридов), мутационной изменчивости под воздействием физических, химиче¬ских и биохимических эндогенных факторов естественного и антро-погенного происхождения.Поиск путей перевода под строгий генетический контроль не только утилитарных признаков продуционного процесса расте-ний, но и фор¬мирования агрономически ценных показателей качества семян является по¬этому одной из важнейших задач селекционного процесса и соз-дания новых поколений сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, в том числе и сахарной свеклы.
С другой стороны не менее важно создание благоприятных агроэкологических и технологических условий для нормаль-ного хода генера¬тивного процесса, безущербного и безошибочного воспро-изведения в семени всего генетического кода сорта (гибрида). Генетическая информация зароды¬ша семени и сам фактор семян в системе "сорт — семе-на" для интенсификации свекловодства, как и для любой другой отрасли рас-тениеводства, имеет еще и ту собственно производственную функцию, что эффект фактора сорта, скорость и масштабы распространения его посевов за-висят от скорости освоения производства семян в необходимых для этого объемах.
В отличие от генетической биологическая информация (генетически строго не кодируемая информация физиолого- биохимических структур за¬родыша, эндосперма, оболочка, в том числе — и оболочка околоплодника се¬мян сахарной свеклы) об условиях выращивания материнских растений обу¬славливает краткосрочное модифицирующее последействие этих условий преимущественно на урожайные свойства семени, не изменяя его генотипа.
Такое модифицирующее влияние проявляется в генерациях семян как резуль¬тат изменений в свойстве и соотношении их биологически активных (фер-мен¬ты, фитогормоны) и запасных биоконструкционных и энергоаккумули-рующих свойств, играющих первостепенную роль в регенерации и жизнедея-тельности растений, ходе и уровне их продуционного процесса.
Естественно, что эти изме¬нения происходят не только вследствие влияния условий выра-щивания мате¬ринских растений, определяющих экологическую разнокачест-венность семян, но и потому, что семена формируются в разных соцветиях или их частях на од¬ном и том же растении.Это вызывает, как известно, так называемую матрикаль-ную разнокачественность семян, часто имеющих, к тому же, проявление и в та¬ких физических показателях семян, как их круп-ность, выполненность, вырав-ненность.
Это особенно характерно и важно для семян сахарной свеклы, имею¬щей сложную и гетерогенную структуру габитуса цветоносного растения.Семена обладают своеобразной биологической памятью (информаци¬ей) также о необходимых сроках и условиях уборки, послеуборочной дора¬ботки и хранения, хотя здесь и проявляется антропогенное селективное вме¬шательство, с биологией связанное, в основном, лишь косвенно (очистка, ка¬либрование направлены на отбор семян с утилитарно полезными внешними признаками этой специфической их биологической памяти). Взаимодополняющая реализация всех этих трех типов информации в ее оптимальных и видоспецифических качественных и количественных показа¬телях в семенах сахарной свеклы (как посевном материале для ее фабричных посевов) в совокупности и определяет их интегральное биологическое свой-ст¬во, обуславливающее способность формировать растения с присущей для сор¬та потенциальной продуктивностью. Исследования и реализация фактора качества семян для повышения про¬дуктивности фабричной сахарной свеклы и интенсификации свекловод-ства имеют свою немалую эволюцию.
Объектом изучения в простых и слож-ных со¬четаниях и взаимосвязях были показатели и урожайных (продуктив-ных) свойств, и посевных качеств семян сахарной свеклы с учетом всех тех часто эк¬ранирующих особенностей и трудностей, которые связаны с влияни-ем на каче¬ство семян семенников. Наиболее важным результатом этих исследований с рассматриваемой здесь точки зрения является установление четких и вполне определенных взаимозависимостей между продуктивными сойствами семян сахарной свек-лы (через опосредованное влияние на урожайность корнеплодов, их сахари-стость, сбор сахара вследствие более точного соблюдения рекомендованной технологии выращивания) и их посевными качествами.
Установлены также возможности активного влияния на эти показатели как на генетическом уровне (подбор сортов, гибридов), так и на уровне экологиче¬ских (агрокли-мат, почва) и агротехнологических условий выращивания се¬мян, их уборки, послеуборочной обработки, хранения, заводской подготовки.
Установленное в свое время практически полное отсутствие зависимо-сти продуктивных свойств семян свеклы от места (зоны) их выращивания при ус¬ловии равных показателей основных посевных качеств способство¬вало научному обоснованию зонального размещения ее семеноводства. В ре¬зультате был осуществлен отказ от принципа "каждой зоне — собственные се¬мена", а семеноводство было сконцентрировано в районах, где по результа-там специально проведенных исследований научными учреждениями НПО "Сахсвекла" гарантировались самые высокие показатели одновременно по уро¬жайности семян и по их посевным качествам.
Таблица 1. Продуктивные свойства семян сахарной свеклы, выращен¬ных в раз-личных экологических (зональных) условиях Анализ и обобщение многолетних данных специальных опытов и ре-зуль¬татов, полученных семеноводческими хозяйствами, свидетельствуют, что на¬иболее высокая и стабильная по годам выращивания урожайность се-мян са¬харной свеклы при высадочном семеноводстве обеспечивается в усло-виях лесостепной зоны Украины.
Здесь же, за исключением районов запад-ной Ле¬состепи, и самая высокая всхожесть семян, энергия их прорастания, масса 1000 семян, то есть их основные посевные качества.
При безвысадоч-ном спо¬собе семеноводства хорошие результаты обеспечиваются в условиях оро¬шения на юге степной зоны Украины, Краснодарского края РФ, в Кирги¬зии, Молдове.
В Российской Федерации наиболее благоприятные условия для высадочного семеноводства складываются в юго-западных районах Кур-ской и северо-западных районах Воронежской областей, в Алтайском крае в степной орошаемой зоне, в Узбекистане в Самаркандской области.Естественно, что отмеченную выше относительную независимость про¬дуктивных свойств семян от экологических условий (агроклиматических зон) выращивания нельзя абсолютизировать по целому ряду причин.
В первую очередь здесь сказывается свойство гомеостаза сорта (гибрида) и его эколо-ги¬ческая стабильность, в рамках которых и реализуются продуктивные свой-ст¬ва семян.Кроме того, эти свойства все-таки проявляются, но уже в боль-шей мере через экологический эффект урожайности и посевных качеств се-мян и этим эффектом экранируются. В принципе это вытекает и из самого опреде¬ления понятия "продуктивных (урожайных) свойств семян" как спо-собнос¬ти давать тот или иной урожай корнеплодов с определенной сахари-стостью.
Величина последних показателей при одинаковых условиях выра-щивания фабричной сахарной свеклы определяется генетическими (сорто-выми) и по¬севными качествами семян.Значительные изменения условий вы-ращивания в пределах фенотипической (модификационной) изменчивости того или иного показателя (признака) посевных качеств семян существенно влияют на его количественные параметры и могут оказывать положительный или от¬рицательный эффект и на их (семян) продуктивные свойства.
Это важ¬но и это подтверждено данными производственной практики и научных ис¬следований влияния агротехнических приемов выращивания маточной сахар¬ной свеклы и ее семенников не только на посевные качества, но именно (под¬черкиваем) и на их продуктивные свойства.Размещение семенников после лучших предшественников, среди кото¬рых в засушливых условиях зон преимущественного ведения семеноводст¬ва большой удельный вес занимают чистые пары, позволяет повысить сбор са-хара в посевах фабричной свеклы на 5 — 7 ц/га за счет эффекта продук¬тивных свойств выращенных здесь семян.
Оптимизация минерального пита¬ния семенников также оказывает существенное влияние на продуктивные свойства семян, подтверждая положительную их корреляцию с урожайнос¬тью и качеством (табл. 22). На семенниках в большей мере, чем на маточных посевах и непосредственно сказывается установленная многолетними иссле¬дованиями научных учреждений НПО "Сахсвекла" положительная корреля¬ция между урожайностью и качеством семян и их продуктивными свойства¬ми. В благоприятных экологических и агротехнических условиях практиче¬ски всегда продуктивность фабричной сахарной свеклы существенно выше, если для ее выращивания использовались семена, полученные из более уро¬жайных семенников.
В принципе урожайность и качество семян проявляют¬ся здесь как интегрирующие показатели, отражающие тот факт, что за ними стоит реализованный и аккумулированный в таких семенах генетический по¬тенциал продуктивности свекловичного растения в его цитогенетическом и физиолого-биохимическом аспектах, а также, что особенно важно, в показа-те¬лях их посевных качеств.
Таблица 2 Влияние повышенных норм внесения минерального удобрения для се-менников сахарной свеклы на продуктивные свойства семян На семенниках с оптимальными экологическими и агротехническими ус¬ловиями выращивания обеспечивается нормальный и сбалансированный ход продуционного, формообразовательного и цитогенетического процессов всей генеративной фазы роста и развития свекловичного растения.
При этом в пол¬ной мере соответственно генетической программе формируется высокая жиз¬неспособность и фертильность пыльцы (а в случае производства семян МС-гибридов — ее стерильность на материнском растении), оптимизируется ход эмбриогенеза, улучшается биохимичесий состав и физиологические свойства функциональных и запасных веществ проростка и эндосперма се-мени, струк¬тура и размер околоплодника.
За счет пинцировки и самопинци-ровки улуч¬шается структура цветоносных побегов, равномерность их цвете-ния, созрева¬ния семян, их питания в процессе формирования и развития.Се-ме¬на при большей их урожайности, как правило, всегда являются более пол-ным, более адекватным, чем семена низкоурожайных семенников, носителем инте¬гральной биологической информации, с которой связана реализация биологи¬ческого потенциала продуктивности соответствующих сортов и гиб-ридов сахарной свеклы в фабричных посевах.
Такая известная, например, прямая (положительная) корреляция между уровнем урожайности семян и их массой и размерами уже вносит здесь существенный позитивный сдвиг. Из крупного и тяжелого семени развиваются более мощные ростки, что сказы-вается на урожайности и сахаристости корнеплодов.По данным Института физиоло¬гии и генетики АН УССР, удвоение массы собственно семян ускоря-ет появ¬ление и развитие проростков на 3 — 4 дня, а стартовая площадь его листьев увеличивается, примерно, в два раза. Нельзя не учитывать также и исключительную самоценность высокой урожайности семян как важнейшего показателя интенсификации семеновод¬ства сахарной свеклы, который не может не отражаться и на интенсификации отрасли свекловодства в целом.
Но главным интегрирующим фактором реализации продуктивных ка¬честв семян при равном в этом отношении потенциале сорта (гибрида) оста¬ются их посевные качества.Основными показателями посевных качеств се¬мян как по биологическим критериям, так и по критериям требований совре¬менных интенсивных технологий выращивания фабричной сахарной свеклы, являются уровни их всхожести, одноростковости и выравненное™. Боль¬шое значение для характеристики посевных качеств семян имеет также их энер-гия прорастания и сила роста.
О жизнеспособности семян в определенной мере можно судить и по массе ростков, о чем свидетельствует практика свек¬ловодов многих зарубежных стран, где принято определять массу 100 рост-ков на 7-й день после прорастания семян.
Здесь нет необходимости как-то расширительно рассматривать общие во¬просы, связанные с проблемой всхожести семян. Они имеют общеотрасле-вой для растениеводства характер и достаточно полно освещены в сельскохо- зяйст¬венной литературе.Поэтому достаточно подчеркнуть лишь ту специфи-ку и осо¬бую значимость всхожести семян сахарной свеклы как культуры точного высева, которыми обеспечивается не только строго определенное количество растений на единицу площади, но и максимально равномерное размещение их в рядках.
С решением этой проблемы прямо связаны и два других основных показателя по¬севных качеств семян сахарной свеклы — уровень их одноростковости (односе-мянности) и выравненности, к которым по действующим в настоящее время стандартам предъявляются очень высо-кие требования.С точки зрения более полного использования интенсификационного фак¬тора в свекловодстве, связанного с высоким уровнем показателей посев-ных качеств семян, следует, в первую очередь, раздельно оценивать возмож-ности их целенаправленного формирования в процессе выращивания, вклю-чая уборку и послеуборочную обработку, и в процессе заводской обработки (все это относится к области организации и технологии семеноводства). Но не меньшее значение имеет и решение проблемы реализации потенциала вы-со¬кокачественных семян, относящейся уже к области собственно технологий выращивания фабричной сахарной свеклы.
Как уже отмечалось, генетически обеспеченный потенциал всхожести семян современных сортов и гибридов сахарной свеклы достаточно высок и не лимитирует не только нижних границ требований стандартов, но и верх¬ние оставляет достаточно открытыми для самых высоких показателей, хотя возможности селекции здесь далеко не исчерпаны.
Поэтому основная на¬грузка для эффективного влияния на всхожесть семян остается на пра¬вильном зональном размещении семенников, технологии их выращивания при высадочном и безвысадочном способах, на послеуборочной обработ¬ке, заводской подготовке.
Таблица 3. Требования Госстандарта Украины к основным показате¬лям качества семян Выше уже отмечалось влияние экологических условий различных зон выращивания на урожайные качества семян и на их всхожесть.Здесь еще раз подчеркнем, что по данным многолетних исследований ВНИС и других науч¬ных учреждений НПО "Сахсвекла" семенники, выращенные из генетически идентичного посадочного (посевного) материала, в контрастных экологиче¬ских условиях дают семена, различающиеся по всхожести на величину до 20%. Устойчивое повышение всхожести и энергии прорастания семян име¬ет место при смещении семенников (высадочных и безвысадочных) в юго-восточном направлении как в свеклосеющих зонах Украины, так и Россий¬ской Федерации.
Исключительно благоприятные экологические условия для производства высококачественных, в том числе и с повышенной всхожестью, семян сахарной свеклы при безвысадочном семеноводстве и орошении име¬ются в Узбекистане.
Естественно, что при других равных условиях решающее влияние на формирование семян с высокой всхожестью оказывает как уровень научной отработанности на этот счет технологий их производства и при высадочном, и при безвысадочном способах, так и полнота производственного освоения этих технологий. Оптимизация способов обработки почвы, системы удобрения маточни¬ков и семенников, ухода за ними обеспечивают эффективный ход и высокую результативность генеративной фазы развития сахарной свеклы, создают предпосылки для формирования высокого урожая семян с повышенной жиз¬неспособностью и всхожестью.
Правильное и полное производственное осво¬ение разработанных научными учреждениями НПО "Сахсвекла" технологий выращивания семян сахарной свеклы позволяет устойчиво повышать их уро¬жайность не менее, чем до 20 — 25 ц/га при всхожести 90% и более практи-чески во всех зонах семеноводства.Однако, остается очень сложной и дале-кой еще от удовлетворительного решения проблема уборки семенников, по-слеуборочной обработки семян в хозяйствах, от чего в значительной мере за-висит реализация и потенциал их всхожести.
В хозяйствах практически от-сутствует специализи¬рованная уборочная и очистительная техника, крытые токи, сушилки при том, что семенники иногда приходится убирать в экстре-мальных условиях осени. Считаем, что именно здесь остается достаточно значительный резерв повыше¬ния посевных качеств семян сахарной свеклы.Список основной использованной литературы 1. Бабич Л.Г Борона В.П. Борьба с сорняками с учетом конкуренто¬способности культур // Сахарная свекла. — 1989. — №2. С.16—17. 2. Бараев А.И. Основные проблемы почвозащитной системы земледе¬лия // Вестник с х. науки. — 1980. — №3. — С. 56—59.