Особенности предпосевной подготовки семян озимых зерновых

Урожайность озимых зерновых культур во многом определяется не только качеством семян, но и их технологической подготовкой. Подсушивая семена до кондиционной влажности, их также очищают от битых, щуплых и недоразвитых зерен, которые являются носителями инфекции. Сухой семенной материал при стандартной (14%-й) влажности может долго храниться на складах. Внутренний (эндогенный) покой семян обусловлен свойствами их зародыша, такими как морфологическая и анатомическая недоразвитость, а также зависит от воздействия ингибиторов, фенольных соединений, тормозящих развитие зародыша.

Семена выходят из состояния покоя под воздействием воды или специальных веществ (гиббереллиновой кислоты), а также при попадании во влажную почву, где в небольших количествах присутствуют регуляторы роста растений.

На прорастание семян в почве влияют температурный и водный режимы. До начала прорастания семена поглощают определенное количество воды, которую абсорбируют из почвы с силой в 100 атмосфер. Предпосевная подготовка семян необходима, так как в начале развития проросткам нужна оптимальная концентрация питательных веществ в почвенном растворе в доступной форме, особенно микроэлементов, регуляторов роста, а также подвижных форм фосфора.

С каждым годом инфекции, переносимые через семена, почву и воздух, становятся все более распространенными. Это вызвано многими факторами:

• нарушением севооборотов;
• упрощением технологии возделывания;
• изменением погодно-климатических условий. 

Поэтому в комплексе подготовки кондиционных семян к севу обработка протравителем сегодня является обязательной операцией, которая способствует улучшению перезимовки растений в условиях продолжительного и неблагоприятного осенне-зимнего периода. Для защиты семян имеется широкий ассортимент протравителей системного или контактно-системного действия, которые содержат одно или несколько веществ фунгицидного и инсектицидного действия, поскольку посевам зерновых культур большой ущерб причиняют не только возбудители различных болезней, но и почвенные вредители.

Предпосевная обработка семян является одним из основных приемов технологии возделывания озимых зерновых культур, не требует больших затрат труда, эффективно улучшает посевные качества семян. Однако при всех плюсах протравливания семян отмечаются существенные недостатки.

Во-первых, возможно осыпание препарата с поверхности семян и пыление. Поэтому на поверхность семян следует наносить защитную пленку. Во-вторых, при обработке семян некоторыми протравителями могут появляться признаки угнетения всходов, которые развиваются на несколько дней позже, чем всходы необработанных семян. В данном случае обработка семян биологически активными веществами и микроэлементами позволяет снизить стрессовую нагрузку протравителя на проросток, ускоряют рост и развитие растений, направленно влияя на начальные этапы реализации генетической программы жизненного цикла растения.

Заблаговременно подготовленные и обработанные разными препаратами семена будут длительное время защищены в почве от поражения различными патогенными микроорганизмами и болезнями. Высеянные высококачественные протравленные семена зерновых культур могут неделю и более находиться в полусухой почве, давать хорошие всходы, когда сложатся для этого надлежащие погодные условия.

Каждый способ обработки семян имеет как плюсы, так и минусы. Так, после сухого и полусухого протравливания препараты с поверхности семян сильно осыпаются. Намачивание семян в приготовленном растворе требует дополнительной сушки. Предлагается также использовать технологию «пенетрации» — пропитки семян с помощью вакуума биологически активными веществами. В этой технологии используется принцип предварительной откачки воздуха из всех микроскопических полостей семян и возвращение на это место раствора веществ с заданными свойствами.

Инкрустация семян — модифицированный способ предпосевной подготовки семян, при котором на поверхность семян полувлажным и влажным способами наносится комплексная смесь компонентов. В инкрустирующий состав обязательно включают клеющее вещество, чтобы создать на поверхности семян водорастворимую пористую оболочку, за которой сохраняются очертания семян. Смесь компонентов для инкрустации может состоять из инертных органических и минеральных веществ, инсектицидов, фунгицидов, микроэлементов и стимуляторов роста.

Требования ХХI века в области экологизации земледелия и охраны окружающей среды диктуют необходимость применения в сельском хозяйстве экологически чистых и безвредных природных веществ, которыми являются различные гуминовые вещества, биостимуляторы и регуляторы роста растений. Высокая отзывчивость растений на их применение в низких концентрациях, особенно в экстремальных условиях, отмечена во многих полевых и производственных опытах.

Инкрустация семян, в сравнении с обычным протравливанием, имеет преимущества:

• повышается всхожесть, выравненность и сыпучесть зерен;
• обеспечивается 100%-ая мелкодисперсная обработка поверхности семян препаратами;
• исключаются потери компонентов при обтирании во время затаривания семян в мешки, при транспортировке, длительном хранении на складах, погрузочно-разгрузочных и посевных работах.

Высокие посевные качества инкрустированных семян дают возможность уменьшать норму их высева до 1/6 посевных единиц на 1 га, а покрытие семян полимерами снижает уровень загрязнения окружающей среды. Кроме того, такой агроприем улучшает гигиенические условия работы механизаторов.

Обработка семян микроэлементами. В быстром появлении дружных всходов зерновых культур важную роль играют микроэлементы, заблаговременно нанесенные на поверхность семян при их инкрустации.

Для предпосевной обработки семян используют биологически значимые для зерновых культур микроэлементы, подвижные формы которых содержатся в почве в минимуме. Озимые зерновые культуры наиболее отзывчивы на медь и марганец. Вместе с этим, на урожайность положительно влияют цинк, бор, молибден и кобальт в оптимальных дозах (табл. 1).

Таблица 1. Нормы расхода микроэлементов для инкрустации семян зерновых культур [1]

Медь повышает устойчивость растений к грибным и бактериальным заболеваниям, снижает заболеваемость зерновых культур различными видами головни. Она активизирует процессы усвоения азота, превращения его в аминокислоты в период вегетации растений. Медь также усиливает водоудерживающую и водопоглощающую способность растений, стимулирует работу ферментов, повышает засухо- и жароустойчивость. Обеспеченные медью растения менее склонны к полеганию.

Обработка семян зерновых культур медью обязательна, поскольку средневзвешенное содержание меди в белорусском зерне в 3,3 раза ниже оптимального (5-10 мг/кг сухой массы). Средневзвешенное содержание подвижной меди в пахотных почвах республики (1,83 мг/кг) соответствует среднему уровню их обеспеченности (1,6-3,0 мг/кг). При этом на 46% площадей пашни отмечается низкое содержание подвижной меди (менее 1,5 мг/кг). Достаточной дозой меди для обработки семян зерновых является 100 г/т семян (Рак М. В.).

Марганец активизирует ферменты в растениях, поэтому его недостаток сказывается на многих процессах обмена веществ: на синтезе углеводов и протеинов, понижается синтез органических веществ, уменьшается содержание хлорофилла в растениях, они заболевают хлорозом. Данный микроэлемент эффективен на известкованных почвах с рН выше 6,0.

Под непосредственным влиянием микроэлементов быстрее происходит набухание семян, а в проростках ускоряется прохождение всех биохимических реакций.

При приготовлении раствора микроудобрения учитывают процент содержания действующего вещества микроэлемента в препарате, его растворимость и совместимость с другими микроэлементами (синергизм, антагонизм) и пленкообразующими веществами (табл. 2). Так, необходимо знать, что растворы полимеров (NaКМЦ и ПВС) смешиваются с растворами солей микроэлементов только в определенных комбинациях. Новые препараты также следует предварительно проверять на совместимость в баковых смесях в рекомендуемых дозах. При использовании в качестве прилипателя NaKMЦ следует помнить, что сульфат меди вызывает его коагуляцию и в раствор не добавляется.

Таблица 2. Сочетание солей микроэлементов с растворами пленкообразующих веществ [1]

В ассортименте полимерных соединений, способных образовывать на поверхности семян пленки, заслуживают внимания следующие: NaKMЦ, ИПС, меласса (2%), латекс, желатин технический (1%), казеин технический (1,5%), клейстер из муки и крахмала (5%), ЖКУ марки 10-34-0, карбамидные смолы, водорастворимые формы целлюлозы, Марс ЕL, Нью-Филм 17, Гисинар и многие другие.

В инкрустирующий состав, кроме протравителя, включают один из прилипателей (NaКМЦ — 0,2 кг/т, ПВС — 0,5 л/т, М-3 — 80,0 г/т). Рекомендуется применять в качестве прилипателя и росторегулирующего соединения гисинар 0,4-0,6 л/т, инкор 0,65-0,85 л/т, а также добавлять гуминовые препараты (гидрогумат, оксигумат 0,2-0,5 л/т), другие регуляторы роста и микроэлементы в рекомендуемых дозах.

При выборе формы микроудобрения учитывают, что по эффективности воздействия на растения комплексонаты (хелаты) микроэлементов превосходят все другие их формы (соли) примерно в 2-5 раз. Обычно микроэлементы в форме хелатов устойчивы, и для них нет ограничений по рН почвы. В форме хелатов микроэлементы защищены от химического связывания в нерастворимые соединения или выпадения в осадок. Они не взаимодействуют с другими химическими соединениями, устойчивы в широком диапазоне значений рН в сравнении с неорганическими солями микроэлементов. К тому же они более совместимы и стабильны при смешивании с другими элементами питания или протравителями, химически и физически совместимы с большинством инсектицидных и фунгицидных протравителей.

Комплексонаты микроэлементов представляют собой удобную препаративную форму и их без ограничений можно использовать для предпосевной обработки семян.

На рынок поступает широкий ассортимент микроудобрений в хелатной форме. Они отличаются между собой макро- и микроэлементным составом, а также их соотношением и лигандами, что, естественно, накладывает свой отпечаток на эффективность этих туков. К сожалению, в научной литературе содержится недостаточно информации о сравнительной эффективности использования различных хелатов в качестве микроудобрений.

Весь процесс инкрустации семян высокотехнологичен, так как его можно проводить механизированным способом на существующих машинах, используемых для протравливания или на другом оборудовании, позволяющем равномерно обработать семена (КПС-10, ПС-10А, ПСШ- 5, «Мобитокс-Супер», УИС-5 и др.).

В Среднем Предуралье предпосевной воздушно-тепловой обогрев или инкрустация семян озимых зерновых культур позволяют получить существенную прибавку урожайности: пшеницы — 3,9 и 4,6 ц/га, ржи — 3,2 и 4,5 ц/га, тритикале — 4,4 и 5,6 ц/га соответственно за счет увеличения полевой всхожести, улучшения перезимовки, густоты продуктивного стеблестоя, продуктивности колоса и массы 1000 зерен. Посев рекомендуется осуществлять семенами переходящего фонда, а при его отсутствии применять воздушно-тепловой обогрев свежеубранных семян (Тихонова О. С., 2006).

Результаты исследований украинских ученых свидетельствуют о высоком стимулирующем действии гуминовых препаратов, комплексонатов микроэлементов, применяемых вместе с пленкообразующим препаратом (прибавка урожайности зерна озимой пшеницы — 2,5-3,8 ц/га).

В Беларуси для предпосевной обработки и инкрустации семян зерновых культур рекомендован довольно широкий спектр как регуляторов и стимуляторов роста, так и жидких комплексных удобрений с хелатными формами микроэлементов.

Отрадно, что в последние годы на рынке появляются новые разработки белорусских ученых. Так, РУП «Институт почвоведения и агрохимии» совместно с ОАО «Гомельский химический завод» разработал целую серию новых ЖКУ с хелатными формами микроэлементов для разных сельскохозяйственных культур. ЖКУ для зерновых культур марки NPK-8:4:9 содержит основные элементы питания растений, а также медь и марганец в хелатной форме. Удобрение можно применять в композиционных составах для предпосевной обработки семян озимой пшеницы.

Исследования ЖКУ № 1 с микроэлементами и ЖКУ № 2 с микроэлементами и регулятором роста растений при расходе 2,5 л/т показали их хорошую совместимость с протравителем на основе прохлораза и тритиконахола, а также технологичность баковой смеси при обработке семян. Их применением обеспечило прибавку урожая 6,8-7,5 ц/га и повысило чистый доход на 20,0-25,4 долл. США/га по сравнению с применением одного протравителя.

В РУП «Институт почвоведения и агрохимии» разработан гомогенный состав для инкрустации семян, включающий протравитель, жидкое удобрение Адоб Медь, Гидрогумат и Гисинар. Адоб Медь содержит 64 г/л меди, 90 г/л азота и 30 г/л магния. Технология приготовления композиционного состава для инкрустации 1 т семян озимых зерновых культур следующая: в 5-6 л воды приливают 1,5 л жидкого удобрения Адоб Медь, добавляют 0,25 л гидрогумата и 0,25 л гисинара. Далее малыми порциями добавляют протравитель в рекомендуемой дозе и тщательно перемешивают.

РУП «Институт почвоведения и агрохимии» совместно с РУП «Институт льна» разработаны новые отечественные виды микроудобрений «МикроСтим» и «МикроСил» различных марок. Это водорастворимые концентраты, приготовленные на основе хелатов микроэлементов с добавлением регуляторов роста Гидрогумат или Экосил. Для предпосевной обработки семян разработаны марки микроудобрения МикроСтим-Медь ПС (1,6 л/т), МикроСил-Медь ПС (1,6 л/т) и МикроСтим-Медь, Молибден (1 л/т), в состав которых входит: 47,0 г/л азота, 45-60 г/л меди, 45-55 г/л молибдена, 0,6-9,0 г/л гуминовых веществ или 70 г/л Экосила.

Для предпосевной обработки 1 т семян зерновых культур расходуется около 10 л композиционного состава, который готовится непосредственно перед обработкой смешиванием 6,0 л воды, 1,0-1,6 л микроудобрения и далее малыми порциями добавляется 1,5-2,0 л протравителя. Установлено, что данные жидкие формы микроудобрений обеспечивают прирост зерна 3,0-3,9 ц/га.

В Институте физико-органической химии НАН Беларуси разработано новое отечественное наноудобрение «Наноплант», которое можно использовать для инкрустации семян зерновых культур совместно с протравителем всего в дозе 0,4 л/т, что повышает всхожесть на 5-10% и ускоряет рост с опережением развития сорняков (С. Г. Азизбекян).

Совместная разработка Института природопользования и Института почвоведения и агрохимии — новые гуминовые микроудобрения «ЭлеГум». Для предпосевной инкрустации семян рекомендуются марки «ЭлеГум Медь» или «ЭлеГум Медь, Марганец» в дозе 3 л/т, обеспечивающие прибавку зерна озимой пшеницы до 4,7 ц/га. В «ЭлеГум Медь» содержится 50 г/л меди и 10 г/л гуминовых веществ. На 1 т семян расходуется 5-6 л воды, 3 л микроудобрения, 0,25 л Гисинара и малыми порциями при перемешивании добавляется протравитель.

1. Рекомендации по инкрустации семян с использованием микроэлементов и инокуляцией / Чумаченко И. Н., Вовкогон В. Г., Ковалева Т. П. / ВНИПТИХИМ. — Москва, 1989.
2. Эффективность применения новых хелатных микроудобрений МикроСтим при возделывании люпина узколистного и озимой пшеницы / М. В. Рак, С. А. Титова, Г. Т. Николаева // Почвоведение и агрохимия. — № 2 (53). — 2014. — С. 151-160.
3. Тихонова О. С. Реакция озимых зерновых культур на приемы посева в Среднем Предуралье. Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. — Ижевская ГСХА, Пермь, 2006.
4. Применение комплексных гуминовых микроудобрений «ЭлеГум». Рекомендации / М. В. Рак, В. В. Лапа, Г. А. Соколов / Ин-т природопользования и Ин-т почвоведения и агрохимии, 2013.

Подготовлено по материалам, опубликованным в журнале «Наше сельское хозяйство» (2015 г., № 13).