Анотація до роботи:

Доронін В.А. Біологічні основи формування гібридного насіння цукрових буряків та способи підвищення його врожаю і якості.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.14 – насінництво. Інститут цукрових буряків УААН. Київ, 2003.

Вперше вирішено наукову проблему, яке полягає у вивченні біологічних основ формування врожаю і якості гібридного насіння, в розробці науково-теоретичних основ його вирощування, підвищенні якості і врожаю та вивченні способів передпосівної підготовки високоякісного гібридного насіння, яке відповідає сучасним вимогам. Вивчено елементи технології вирощування вітчизняних гібридів, створених на основі цитоплазматичної чоловічої стерильності (ЦЧС), що забезпечують раціональне використання землі і одержання найбільш високого врожаю гібридного насіння з добрими посівними якостями.

Розроблено технологію передпосівної обробки гібридного насіння на новому обладнанні європейських фірм, яка забезпечує підготовку до сівби високоякісного гібридного насіння на рівні світових вимог.

Результати досліджень впроваджено в насінницьких господарствах України, на Тростянецькому і Вінницькому насіннєвих заводах, а також використано для розробки Державних і Міждержавних стандартів з насінництва цукрових буряків і методики з визначення грунтової схожості насіння

Доронин В.А. Биологические основы формирования гибридных семян сахарной свеклы и способы повышения их урожая и качества. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.14 - семеноводство. Институт сахарной свеклы УААН. Киев, 2003.

Впервые решена проблема, которая заключается в изучении биологических основ формирования гибридных семян и разработке способов повышения его урожая и качества в процессе выращивания и предпосевной обработки семян.

Изучены элементы технологии выращивания отечественных гибридов, созданных на основе цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС), обеспечивающие рациональное использование земли и повышение продуктивности МС гибридов (посадка, посев компонентов скрещивания без расширенных стыковых междурядий, обсадки участков гибридизации по периметру растениями многосемянного опылителя). Путем регулирования процессов цветения и оплодотворения определены оптимальные сроки скашивания многосемянного опылителя, что обеспечивает повышение урожая гибридных семян на 4,2 – 13,4%. Научно обоснованы оптимальные размеры и форма участков гибридизации.

Впервые изучены закономерности формирования гибридных семян в зависимости от технологических процессов их выращивания: густоты МС компонента и многосемянного опылителя при безвысадочном семеноводстве, сроков и способов уборки гибридных семян, дополнительного опыление МС гибридов с помощью вертолета. С увеличением густоты растений многосемянного опылителя с 115 до 486 тыс./га его пыльцеобразовательная способность уменьшается более, чем в 2 раза. Изучена возможность корректировки густоты семенников, в осенний период (путем посева семян элиты не познее первой декады сентября) и весной (путем пересадки безвысадочных семенников).

Установлено что одно- двухразовое дополнительное опыление семенников ЧС гибридов с помощью вертолета повышает урожайность гибридных семян на 0,17 – 0,22 т/га, энергию проростания - на 9 – 10% и всхожесть - на 6 – 7%. На участках гибридизации, где проводилось дополнительное опыление на уровне цветоносных побегов, на 54,3% повышается колличество пыльцевых зерен в сравнении с вариантами без дополнительного опыления. Равномерное распределение пыльцы происходит за счет циркулирующих потоков воздуха, которые образуются за пролетающим вертолетом.

Усовершенствована технология уборки МС гибридов при безвысадочном семеноводстве. Путем ежедневных подсчетов показателей спелости – мучнистости перисперма собственно семени, побурения околоплодника и влажности семян установлен оптимальный срок скашивания семенников МС гибридов. Этот срок наступает при мучнистости перисперма у 62,3% плодов, побурении - 45,9% и влажности - 58,7%.

Изучены закономерности формирования гибридных семян в процессе предпосевной их подготовки в зависимости от таких технологических операций: шлифования на машинах, работающих по принципу «самошлифования», сортирования семян по аэродинамическим свойствам, удельной массе и совокупности этих свойств. Впервые научно обоснованы условия и сроки хранения семян, обработанных и необработанных фураданом (его аналогами) с разным уровнем всхожести.

Результаты исследований внедрены в семеноводческих хозяйствах, на Тростянецком и Винницком семенных заводах, а также использованы для разработки Государственных и Межгосударственных стандартов по семеноводству и методики по определению грунтовой всхожести.

1. Розроблено агробіологічні основи вирощування гібридного насіння цукрових буряків та удосконалено технологічні прийоми його передпосівної підготовки, що дозволяють одержувати підготовлене до сівби насіння на рівні сучасних вимог. Вивчені біологічні особливості компонентів схрещування, врожайність і якість насіння залежно від умов вирощування та способів передпосівної підготовки.

2. Дослідження з використанням облікових ділянок гібридизації великих розмірів показали, що посадка компонентів схрещування за схемою 8:2 у порівнянні зі схемою 16:4 не має переваг за показниками якості вирощеного гібридного насіння, але через зменшення площі поля під ЧС компонентом зменшується валовий вихід гібридного насіння із загальної площі. Тому раціональнішою є посадка компонентів схрещування за схемою 16:4.

3.З метою максимального використання площі поля посадку (сівбу) компонентів схрещування доцільно проводити зі звуженими стиковими міжряддями між компонентами. Завдяки цьому зменшується забур’яненість міжрядь вдвічі і більше, вилягання насінників на крайніх рядках, збільшується площа під ЧС компонентом, що забезпечує підвищення врожайності гібридного насіння на 0,08 - 0,11 т/га без зниження його якості. Форма ділянки має бути наближеною до квадрата.

4.Обсадка поворотних смуг рослинами багатонасінного запилювача не- ефективна; вона не забезпечує збільшення врожаю гібридного насіння та покращення його якості. Не встановлено суттєвої різниці у ступені зав’язування гібридного насіння з віддаленням ЧС компонента від смуги обсадки запилювачем. Це свідчить про те, що головним джерелом пилку на ділянках гібридизації є рослини запилювача, рівномірно розміщені в масиві згідно рекомендованої схеми посадки.

5.Встановлена обернена залежність між густотою насінників багатонасінного запилювача в період цвітіння і його пилкоутворюючою здатністю. Зі збільшенням густоти насінників багатонасінного запилювача від 114,8 до 486,1 тис/га, пилкоутворююча здатність його зменшується більше, ніж вдвічі. Кількість пилкових зерен в одному пиляку зменшується в 1,3 рази.

6.За формування густоти безвисадкових насінників ЧС компонента весною в межах 150 - 350 тис/га рівномірно розміщених рослин врожайність і якість гібридного насіння рівнозначні контролю – без проріджування. Найнижчу врожайність насіння – 1,33 т/га одержано за густоти насінників до 50 тис/га без істотного зниження якості.. Поперечне букетування посівів весною за схемою: букет 25 см, виріз 8,5 см за показником врожайності гібридного насіння виявився найефективнішим.

7. Оптимальним строком сівби базисного насіння є перша декада вересня. Пізніші строки сівби і посадки коренеплодів масою 50-200 г восени з метою коригування густоти насінників недоцільні навіть за умов м’якої зими, оскільки всі рослини буряків гинуть. Коригувати густоту насінників можна ранньою весною шляхом посадки доброякісного садивного матеріалу, що зберігається в кагатах із розрахунку 40 тис/га, а також пересадки безвисадкових насінників із розрахунку 100-110 тис/га.

8.Ефективним прийомом підвищення якості гібридного насіння є додаткове запилення насінників з використанням гелікоптерів. Одноразове додаткове запилення в період цвітіння підвищує врожайність на 0,17 т/га, енергію проростання - на 9% і схожість – на 6%, а дворазове – відповідно на 0,22т/га, 10% і 7%. т/га порівняно з контролем.

9.Оптимальним строком скошування рослин багатонасінного запилювача є кінець фази цвітіння в 75-80% квіток. При цьому підвищується ступінь зав’язування насіння, маса 1000 плодів, збільшується вихід гібридного насіння основних посівних фракцій. Пізніші строки скошування призводять до збільшення некондиційного насіння.

10. Оптимальним строком скошування безвисадкових насінників у зрошувальних умовах півдня України є період, коли у 60% плодів перисперм власне насінини стане борошнистим незалежно від проценту їх побуріння. Враховуючи високі темпи визрівання насінників (за одну добу в середньому на 9,8% збільшується плодів з борошнистим периспермом власне насінин), скошувати безвисадкові насінники ЧС гібридів необхідно упродовж не більше 4 днів.

11.На скошуванні безвисадкових насінників високу якість забезпечує жатка-прокошувач ЖСК-4,0, що формує нещільний рівномірний валок шириною біля 130 см і висотою біля 27 см, в якому рівномірно підсушуються насінники. Втрати гібридного насіння при цьому зменшуються в 1,6 разів.

12.Найефективнішим способом підвищення однонасінності (одноростковості) гібридного насіння в процесі його передпосівної підготовки є сортування за товщиною на решетах з поздовжніми отворами шириною 3,0-3,3 мм для фракції насіння діаметром 3,5-4,5 мм і 3,3-3,5 мм для насіння діаметром 4,5-5,5 мм.

13.Шліфування каліброваного насіння машинами типу “Камас” збільшує вирівняність насіння фракції 3,5-4,5 мм на 3,9-15,7% і суттєво не впливає на вирівняність насіння фракції 4,5-5,5 мм та на одноростковість і доброякісність обох фракцій насіння. Із зростанням ступеня шліфування до 6% енергія проростання насіння фракції 4,5-5,5 мм збільшується на 10% і більше, а різниця між енергією проростання і схожістю суттєво зменшується – з 15 до 1%. Шліфування насіння “м’якими” шліфувальними машинами, які працюють за принципом “самошліфування”, сприяє підвищенню інтенсивності проростання гібридного насіння фракції 3,75-4,25 мм на 6-13%, фракції 3,25-3,75 мм – на 5%.

14.Найефективнішим режимом сортування насіння за аеродинамічними властивостями є такий, коли в аспіраційні відходи попадають лише поодинокі плоди, а їх виповненість не перевищує 35%. При сортуванні гібридного насіння за аеродинамічними властивостями встановлена прямо-пропорційна залежність між швидкістю повітря в аспіраційних каналах і втратами кондиційного насіння.

15.Із наявних способів підвищення енергії проростання і схожості гібридного насіння цукрових буряків найефективнішим є сортування за питомою масою на пневмостолах. Сортування низькосхожого насіння за оптимальних режимів роботи пневмостола забезпечує підвищення схожості гібридного насіння на 22 – 46%. У разі сортування гібридного насіння з високими показниками схожості і доброякісності за поздовжнього кута нахилу ситової поверхні 1,2 і поперечного 2,5 збільшується продуктивність роботи пневмостола; енергія проростання і схожість гібридного насіння не зменшуються.

16.Розроблені співвідношення компонентів дражувальних сумішей і способів їх нанесення на насіння значно поліпшують водно-повітряний режим, що сприяє підвищенню польової схожості на 5-14% порівняно з існуючою технолог-гією дражування.

17. Життєздатність (схожість) насіння, що зберігається, залежить від його вологості, вихідних посівних якостей, обробки отрутохімікатами та терміну зберігання. За вологості насіння, нижчій від критичної (15-16С), схожість його в процесі зберігання втрачається дуже повільно, проте стрімко знижується з підвищенням вологості. Уже за вологості 17,2% протягом року зберігання вона втрачається повністю. Запобігти цьому можна, закладаючи на зберігання насіння з вологістю меншою, ніж 14,8%, вихідною енергією проростання і схожістю понад 83%.. Таке насіння можна заздалегідь обробляти захисними препаратами. Насіння з енергією проростання і схожістю меншою 83% після обробки захисними препаратами недоцільно тривало зберігати. Його необхідно обробляти під замовлення споживачів безпосередньо перед сівбою.

18.Рекомендовані прийоми вирощування гібридного насіння цукрових буряків забезпечують високу економічну ефективність. Так, економічний ефект від застосування звужених стикових міжрядь між компонентами схрещування на ділянках гібридизації складає 759 грн. на 1 га за висадкового і 608 грн. на 1 га за безвисадкового способів, рентабельність зростає відповідно на 14,2 і 13,4%. Одноразове додаткове запилення насінників ЧС гібридів з використанням гелікоптера сприяє збільшенню прибутку на 1835 грн., дворазове – на 2143 грн. на 1 га, а рівень рентабельності зростає відповідно на 30,9 і 32,9%.

19.Сортування насіння новим способом за питомою масою за рахунок збільшення виходу повноцінного посівного матеріалу забезпечує зростання прибутку в 1,8 рази порівняно з базовим способом сортування, а рівень рентабельності підвищується майже на 85%.