Предпосевная подготовка семян озимых зерновых культур

В материале ученого из Института зернового хозяйства УААН речь идет о эффективных способах предпосевной подготовки семян озимых зерновых культур, в т.ч. инкрустации семян.

Урожайность озимой пшеницы, озимого ячменя, тритикале в значительной мере определяется качеством семян и предпосевной их подготовкой

Урожайность озимой пшеницы, озимого ячменя, тритикале в значительной мере определяется качеством семян и предпосевной их подготовкой. На специализированных семенных заводах семена проходят сложную технологическую цепь предпосевной подготовки. Путем подсушивания их доводят до стандартной кондиционной влажности, очищают от битых, щуплых и недоразвитых зерен, нередко являющихся носителями инфекции. Сухой семенной материал при стандартной (14%-й) влажности может длительное время храниться на складах. Эндогенный покой семян обусловлен такими свойствами их зародыша как морфологическая и анатомическая недоразвитость, а также от воздействия ингибиторов, фенольных соединений, тормозящих развитие зародыша.

Устранить действие физиологического механизма торможения развития зародыша можно, используя влияние химических соединений, повышающих его ростовую активность и способность тканей пропускать через себя кислород и воду. Действие этих соединений устраняется с помощью воды, специальных веществ (гибберилиновая кислота) или почвой при оптимальной влажности, в которой в небольших количествах присутствуют РРР.

Основными факторами, влияющими на прорастание семян в возделываемых почвах, являются температурный режим и водный потенциал. Сначала, перед тем как прорасти, семена поглощают определенное количество воды, которую они абсорбируют из почвы с силой в 100 атмосфер. Но для того, чтобы начался процесс прорастания, им необходимо создать оптимальные условия увлажнения и благоприятный температурный режим. Поэтому предпосевная подготовка семян необходима. Ведь в начальный период развития проросткам нужна оптимальная концентрация питательных веществ почвенного раствора, находящихся в доступной форме, в особенности, микроэлементов, РРР (регуляторов роста растений), а уже затем и подвижных форм фосфора.

Большинство отечественных сортов озимой пшеницы по комплексу хозяйственно-ценных признаков не уступает импортным, а часто и превосходит их. Однако, чем они серьезно уступают предлагаемым на рынке зарубежными фирмами сортам, так это посевными качествами семян. Все высеваемые семена характеризуются высокой энергией прорастания и всхожестью, а потому обычно дают более жизнеспособные растения и естественно более высокий урожай зерна. Поэтому рекомендуем и у нас наряду с протравливанием проводить искусственное обогащение семян перед высевом их в почву питательными веществами макро-, микроэлементами обработка РРР, которые ускоряют рост и развитие растений.

Предпосевная обработка семян не требует больших затрат ручного труда, но, в тоже время, достаточно хорошо улучшает посевные качества семян, легко вписывается в технологию возделывания озимых зерновых культур и, в конечном итоге, повышает продуктивность её агроценозов. Семена озимой пшеницы должны иметь высокую сортовую чистоту, типичность и энергию прорастания (не ниже 90%), всхожесть (не менее 92%), быть откалиброванными, протравленными, обработанными микроэлементами и стимуляторами роста. На поверхность семян следует наносить защитную пленку, предотвращающую осыпание с семенного материала инкрустирующих компонентов. Сорта должны быть апробированными и районированными.

Особое значение для соблюдения технического качества предпосевной подготовки семян ныне придается снижению засоренности посевного материала пылью и зерновой мелочью. Отмечена такая закономерность: чем больше пыли и зерновой мелочи присутствует в посевном материале, тем больше протравитель абсорбируется этими частицами, вследствие чего, он в меньшем количестве поступает к желательному месту действия — зерну.

Как известно, между лабораторной и полевой всхожестью существует большой разрыв. При выращивании озимой пшеницы по интенсивной технологии полевая всхожесть должна составлять 80-90%. Но обычно в полевых условиях она, в большинстве случаев, едва достигает 65-70%, а потому при посеве приходится завышать норму высева семян на 25-30%, по сравнению с расчетной.

Семена необходимо защитить от возбудителей болезней и вредителей заблаговременно или непосредственно перед высевом в почву, обработав их протравителями. Во избежание скрытой (внутренней) бактериальной инфекции, высевают только здоровые, качественные (полноценные, крупные, выровненные) семена. Они должны характеризоваться высокой устойчивостью (иммунностью) или выносливостью (толерантностью) к возбудителям болезней.

Очень часто возбудители большинства заболеваний передаются и распространяются вместе с семенами. Поэтому высев в почву зараженных семян приводит к дальнейшему развитию болезней. С целью предотвращения поражения проростков пшеницы болезнями, семена перед высевом в почву протравливают фунгицидами, а для защиты всходов от вредителей — обрабатывают протравителями инсектицидного действия. Предпосевная обработка призвана снизить влияние этих факторов на семена и защитить их от инфекций, а также стимулировать начальный рост проростков. Поэтому обеззараживание семян пшеницы от вредителей и возбудителей болезней путем их обработки протравителями сегодня является основной и обязательной операцией в комплексе подготовки семян к посеву.

В настоящее время разработано несколько десятков методов предварительной предпосевной обработки семян протравителями. К ним относится: протравливание пестицидами (протравителями) различными способами (сухим, полусухим и т.д.).

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

Результаты фитопатологических исследований свидетельствуют о том, что с каждым годом инфекции, переносимые через семена, почву и воздух, становятся всё более распространёнными. Это вызвано экстенсивным типом хозяйствования, нарушением севооборотов, упрощением технологии возделывания и т. д. Для применения против них в Украине зарегистрирован широкий ассортимент протравителей семян озимой пшеницы. Все они системного или контактно-системного действия, содержат одно действующее вещество или относятся к разряду комбинированных, в состав которых входят два-три, а иногда и большее количество действующих веществ. Это вызвано тем, что посевам пшеницы большой ущерб причиняют многие почвенные вредители и возбудители различных болезней.

Следует отметить, что при всех плюсах протравливания семян фунгицидами отмечаются два существенных недостатка. Первый связан с появлением на проростках видимых признаков угнетения всходов. В варианте с протравленными семенами всходы обычно появляются на 3-5 дней позже, чем при высеве необработанных семян. Второй связан с тем, что такие обработки также имеют много недостатков, главными из которых являются высокая осыпаемость препаратов с поверхности семян и пыление.

Как уже отмечалось выше, обработку семян перед посевом протравителями в рекомендованных дозах проводят сухим, полусухим или мокрым способами. Каждый из них имеет свои недостатки. После сухого и полусухого протравливания протравители с поверхности семян сильно осыпаются. А намачивание семян в растворах — трудоёмкий процесс. Кроме того, эта операция вызывает набухание зерен, что естественно приводит к снижению их сыпучести, а это имеет немаловажное значение при севе. К тому же длительное намачивание семян в приготовленном растворе требует дополнительной сушки. Ныне также предлагается использовать и технологию «пенетрации», т. е. пропитки семян перед высевом в почву с помощью вакуума биологически активными веществами. В этой технологии используется принцип предварительной откачки воздуха из всех микроскопических полостей семян, а затем возвращение на место откачанного воздуха раствора веществ с заданными свойствами.

Следует также отметить, что в начальные фазы роста растения чрезвычайно чувствительны к действию протравителя. В данном случае, обработка семян перед посевом физиологически активными веществами (фитогормонами) позволяет снизить стрессовую нагрузку протравителя на проросток, направленно влиять на начальные этапы реализации генетической программы жизненного цикла растений. Вот почему необходимо обрабатывать семена не только протравителями, а еще и фитогормонами.

Сейчас ассортимент этих препаратов очень широкий и разнообразный (агростимулин, агат-25 К, байкал ЭМ-1У, бетастимулин, биоглобин, вермистим, витагран, водные вытяжки, полученные из прорастающих семян, гумисол, гумистар, гумисол-супер, гумигран-2, эль-1, эмистим С, ивин, оксигумат, фумар, фумаран, зеастимулин, потейтин, радостим, лигногумат, торфофит, террастим, трептолем, умекс, Radostim-phytohymin 5050R (используются в низких концентрациях, обычно 0,001% в.р.). Наряду с ними начали использовать для проведения инокуляции наиболее распространенные микробиологические препараты (полимиксобактерин, клепс-7 и т.д.). Ныне в мире зарегистрировано свыше 4,5 тысяч природных и синтетических РРР. В соответствии со списком агрохимикатов и пестицидов, разрешённых для использования в Украине, из них Госхимкомисией Украины зарегистрировано только 58 РРР, которые внесены в Перечень препаратов, разрешенных для применения в агропромышленном производстве. Наряду с РРР для предпосевной обработки семян используют и микроэлементы, в особенности те из них, подвижные формы которых содержатся в почве в минимуме.

В последние годы производство микроудобрений в Украине в значительной мере сократилось, а поэтому зарубежные фирмы, изготавливающие микроудобрения на основе комплексонатов металлов, начали активно заполнять украинский рынок. Ныне на рынок поступает широкий ассортимент микроудобрений в хелатной форме (АДОБ цинк, АДОБ Fe, аквамикс, акварин 5, акварин 13, акварин 15, алкалин РК 5:25, алкалин РК 10:20, алкалин калиевый+Si, басфолиар 36, босфолиар 12-4-6+S, бороплюс, биофора, брексил, экстра вуксал-комби В, вуксал-кальций, вуксал-микроплант, Fe кристалон особый, кристалон жёлтый, кристалон коричневый, комбибор, лифдрип-К, мастер 18-18-18, мастер 13-40-13, микросол, эколист стандарт, эколист зерновые, моно-бор, розабор, плантафол, тенсококтейль, реаком, солюбор ДФ, рексолин, нутривант плюс, intermag различных марок, «phyto-plus chelates», террафлекс, солинуре, Fe-8 Форте, Fe-9 Премиум, Fe-13 Топ, Cu-12 Форте, Mn-14 Форте, Zn-14 Форте, цеовит микроуниверсал и др.). Они отличаются между собой макро- и микроэлементным составом, а также их соотношением и лигандами, что естественно накладывает свой отпечаток на эффективность этих туков. Технология производства этих удобрений на каждом этапе регулируется внедрёнными на предприятиях регористическими требованиями ISO-9001 и ISO-14001.

В мире существует относительно немного предприятий и фирм, способных выпускать хелатные микроудобрения. Это крупные западные компании, такие как «ICL Fertilizerrs» Израиль, «Akzo Nobel», «Scotts» Нидерланды, «Yara» Норвегия, «Valagro» Италия, «Aglukon» Германия, «INTERMAG» Польша. Ныне в Европе крупнейшим производителем хелатов является фирма «Акзо-Нобель», на рынок Украины вошел и крупный польский производитель АДОБ с ассортиментными рядами микроудобрений АДОБ, басфолиар и уже известным нашему рынку борным удобрением Солюбор ДФ. Также проявляет свою активность польский производитель «INTERMAG» с довольно широким ассортиментом микроудобрений (состоящий на данный момент более чем из 100 позиций), где Fe, Cu, Zn, Mn хелатированы этилендиаминтетрауксусной кислотой. Неплохо зарекомендовал себя на рынке Вуксал (Аглюкон, Германия), предлагаемый ООО «Унифермаг». Препарат представляет собой растворимую суспензию, насыщен микроэлементами Вуксал-Микроплант. Который при норме применения 1-2 л/га, используется, в основном, для зерновых культур, и отличается от своих аналогов высокой универсальностью. Из препаратов группы (NPK + микроэлементы) на рынке Украины представлены серии удобрений Кристалон («Yara», Норвегия), Мастер («Валагро», Италия), Акварин (Буйский химический завод, Россия), которые близки по своим химическим и физическим свойствам. Также известна серия итальянских препаратов «Плантафол» компании «Валагро» (единая пропорция микроэлементов + вариации NPK). Эти удобрения выпускаются в нескольких модификациях, специально разработанных для различных условий выращивания и стадий развития растений. Препарат «Плантафол» довольно схож своим химическим составом с описанными выше препаратами. Отличительная его особенность — содержание прилипателя и ПАВ, понижающего коэффициент поверхностного натяжения, что позволяет раствору равномерно распределяться по поверхности зёрен. Эколист — жидкие комплексные микроудобрения и монопрепараты польского производства. К сожалению, в научной литературе информации об эффективности использования комплексонатов металлов в качестве микроудобрений содержится ещё недостаточно.

Обычно комплексонаты металлов устойчивы и для них нет ограничений по рН почвы. Основной причиной, по которой хелаты являются наиболее предпочтительной формой использования элементов питания, является их совместимость и стабильность при смешивании с другими препаратами и, по сравнению с микроэлементами, в виде солей. Хелатированная форма предотвращает выпадение элементов питания в осадок. Ценность комплексонатов, как микроудобрений, для растениеводства определяется рядом их положительных свойств: они устойчивы в широком диапазоне значений рН, быстро и достаточно полно растворяются в воде, практически не токсичны, в меньшей степени, чем ионы микроэлементов связываются почвой в трудно растворимые соединения, не поглощаются почвенными коллоидами, устойчивы против микробиологического воздействия, легко усваиваются растениями.

По эффективности воздействия на растения комплексонаты превосходят все другие формы микроэлементов примерно в 2-5 раз. Они обладают высокой транспортной активностью и поступают через корневую систему и надземные вегетативные органы практически без изменений, а затем в цитоплазме клеток в течение 1-3 суток происходит их разрушение, сопровождающееся переходом катиона металла в метаболиты растительной ткани. Все эти положительные качества, которыми они обладают, позволяют им длительное время удерживаться в почвенном растворе в подвижной форме. Под влиянием хелатированных микроудобрений микроэлементы содержатся в почве в удобной и доступной для растений форме. Хелаты защищают элементы питания от химического связывания в нерастворимые соединения или выпадения в осадок, а также предотвращают взаимодействие с другими химическими соединениями, при разнице рН, в сравнении с неорганическими солями микроэлементов, к тому же, они более совместимы и стабильны при смешивании с другими элементами питания или протравителями. Они химически и физически совместимы с большинством инсектицидов и фунгицидов, использующихся при проведении предпосевной инкрустации семян. Если сравнивать насколько хелаты микроэлементов лучше усваиваются растениями, по сравнению с неорганическими солями, то можно отметить, что они на основе лигнинов усваиваются в 4 раза лучше, на основе цитратов — в 6 раз лучше, а на основе классических хелатирующих агентов (этилендиаминтетрауксусной и гидроксиэтилидендифосфоновой кислот) — в 8-10 раз лучше. Комплексонаты представляют собой удобную препаративную форму и поэтому их можно использовать без ограничений для предпосевной обработки семян. Они имеют высокий КИ микроэлементов из хелатов: 80-95% (в случае использования традиционных химических солей этот показатель составляет только 10-30%). Поэтому использование микроэлементов в хелатной форме многократно увеличивает их результативность и является перспективным направлением использования комплексных соединений вместо обработки семян микроэлементами в виде солей.

Под непосредственным влиянием микроэлементов быстрее происходит набухание семян, в проростках ускоряется прохождение всех биохимических реакций. И в быстром появлении дружных всходов также важную роль играют микроэлементы, заблаговременно нанесённые на поверхность семян при их инкрустации.

Инкрустация — это обработка поверхности семян смесью компонентов, в состав которой обязательно включают клеющие вещества с целью создания на поверхности семян оболочки, за которой сохраняются очертания семян. Смесь компонентов для инкрустации может состоять из инертных органических и минеральных веществ, инсектицидов, фунгицидов, красителей, микроэлементов, РРР, наполнителей и т. д.

Инкрустация семян, в сравнении с обычным их протравливанием, имеет следующие преимущества: всхожесть и выравненность зерен составляет 90% и выше, способ подготовки обеспечивает 100% мелкодисперсную обработку их поверхности препаратами и исключает осыпание, обтирание, что существенно снижает потери используемых для инкрустации семян компонентов. Все используемые для инкрустации компоненты покрыты пленкообразующей защитной оболочкой, что обеспечивает надежное их закрепление на поверхности и повышает сыпучесть зерен. Высокие посевные качества инкрустированных семян дают возможность уменьшить их норму высева до 1/6 посевных единиц на 1 га.

 Предпосевная обработка посевного материала полимерами — самая перспективная, высокоэффективная, а при использовании пленкообразователя — исключает загрязнение окружающей среды.

За счет нанесенной на поверхность семян прозрачной, прочной, тонкой, хорошо растворимой в воде, воздухопроницаемой полимерной пленки происходит полное прекращение осыпания с поверхности семян фунгицида и комплексонатов микроэлементов во время затаривания семян в мешки, при транспортировке, длительном хранении на складах семенных токов семенного материала, погрузочно-разгрузочных и посевных работах. Этот агроприём также улучшает и гигиенические условия работы механизаторов, в связи с тем, что используемый протравитель находится под плёнкой и не пылит.

В ассортименте полимерных соединений, способных образовывать такие пленки, заслуживают внимания следующие: NaKMЦ, ИПС, меляса — 2%, Марс ЕL — 0,2%, Марс-ЕLBi, латекс, террастим, гуммирабик — 3%, желатин технический — 1%, казеин технический — 1,5%, клейстер из муки и крахмала — 5%, ЖКУ марки 10-34-0, фертивант, карбамидные смолы, фодекс, водорастворимые формы целлюлозы, сильвету, ЕПАА-10, ню-фильм 17, суперам, липосам и т.д. В последние годы в практике применения микроудобрений широкое распространение получили новые препараты на основе «МиБАС» — водного концентрата производных лигнина. Их используют в качестве прилипателей. Сырьевая база для производства «МиБАС» — содержащие лигнин отходы целлюлозно-бумажной промышленности. При обработке этим препаратом на поверхности семян образуется прочная тонкая полимерная пленка, которая не отслаивается и не пылит, а также хорошо предотвращает потери микроэлементов и РРР, подвергаемых инкрустации семян. Но всё же наиболее перспективными являются вещества, выпускаемые под торговой маркой Марс ЕL, Марс-ЕLBi, которые хорошо смешиваются с растворимыми в воде протравителями, РРР и комплексонатами микроэлементов. Отличительная особенность препаратов Марс ЕL — содержание прилепателя и ПАВ, понижающего коэффициент поверхностного натяжения, что позволяет раствору равномерно распределяться по поверхности семян. Эти препараты защищены патентом Украины, зарегистрированы в Госстандарте Украины, на них получен Сертификат Государственной регистрации безопасного фактора. Их получают на основе полиэтиленоксидов (ПЭО), в состав которых вводятся РРР в виде гуминового препарата (гумата калия). Марс ЕL, обладая свойствами прилипателя, по сравнению с традиционными формами, в большей мере предотвращает осыпаемость препаратов с поверхности семян, не допускает загрязнения ими окружающей среды, и улучшает условия труда обслуживающего персонала при проведении предпосевной обработки семян. Этот препарат экологически чистый, не имеет вредных добавок, не токсичен, легко растворим в воде, совместим с микроудобрениями и РРР и в условиях открытой агроэкосистемы разлагается в течение 35 суток. Характерная его особенность заключается в том, что он не разрушает верхний слой семян и способствует пролонгированному поступлению элементов питания в клетки, что улучшает процессы обмена в проростках. Его сохраняют на складе в гелеобразном состоянии в плотно закрытой таре при температуре не выше +20°С.

Марс ЕL совместим со всеми химическими д. в. имеющими фунгицидное и инсектицидное действие. Зерно, обработанное им, способно удерживать и притягивать влагу. Образованная с помощью Марс ЕL пленка задерживает на поверхности зерна д.в. протравителей, РРР, комплексонаты микроэлементов, предотвращает их диффузию в почву, увеличивает период защиты семян и проростков от возбудителей болезней. Как показали контрольные замеры, равномерность нанесения рабочей смеси на семена достигает 90%. Полученная с помощью препарата Марс ЕL полимерная плёнка прочна, прозрачна, содержит в своём составе РРР (гумат калия), водопроницаемая, высокоустойчивая, выдерживает встряхивание и механические воздействия, легко растворяется в почвенном растворе, не снижает активность входящих в состав баковой смеси компонентов, а даже, наоборот, при её применении на 30% сокращается расход протравителя семян озимой пшеницы, она не препятствует газообмену.

Но основное достоинство этой полимерной плёнки, полученной на основе ПЭО (Марс ЕL), состоит в том, что под её влиянием сокращается время, необходимое для проклёвывания зародышевых корешков, что должно повышать их физиологическую выносливость. В результате этого они прорастают в более широком диапазоне температур, чем в не обработанных семенах.

Затем было предложено в этот же раствор вводить вещества, необходимые для активизации прорастания (РРР, комплексонаты микроэлементов). Раствор из биологически активных веществ вместе с протравителем постепенно проникает в места микротравм и изолирует семена от повреждения вредителями, угнетает развитие возбудителей болезней, не дает им распространяться, способствует более высокой полевой всхожести семян.

 Весь процесс инкрустирования высокотехнологичен, так как его можно проводить механизированным способом на существующих машинах используемых для протравливания ПСШ-3, ПУ-3А, ПЗ-10, «Мобитокс-супер», РС, КПС-10А, ПС-10, ПУ-1Б, АПЗ-10, АС-2, ПК-20 «Супер», ПНШ-5 «Хозяин», ПНШ-3 «Фермер», «Грамакс-В» или на другом оборудовании, позволяющем равномерно обработать семена. Технология настройки этих машин та же, что и для протравливания семян. Ныне предпосевную обработку посевного материала проводят с помощью высокопродуктивных мобильных камерных протравителей ПК-20 Супер («Львовагромашпроект», Украина); ПС-10А (Гатчинсксельхозмаш, РФ), Mobitox-Super (Farmeg, Венгрия). При небольших площадях посевов семена обрабатывают шнековыми протравителями типа ПНШ-5 (Львовагромашпроект); ПСШ-5 (Макошинский завод Сельхозмаш, Украина), ПНШ-3 (Львовагромашпроект), или ПС-3 (НПО «Селта» УААН) с их помощью проводится загрузка семян в мешки. Из заграничных протравителей в Украине наиболее часто встречается оборудование австрийских фирм CIMBRIA HEID и немецких PETKUS и NIKLAS. Сегодня различными фирмами на рынке предлагаются стационарные камерные протравители Gramax-V (Farmeg), «Агат» (Agr Alex, Польша), передвижные камеры-протравители ПКС-15 и стационарные камеры протравители ПКС-10 и СПКС-20 (Белама Плюс, Республика Беларусь), а также стационарные шнековые протравители Trans-Mix 20 (Amazone, Германия) и др. Со всех приведенных марок протравителей семян сельхозпроизводители используют в основном ПНШ-3, ПНШ-5, ПСШ-5, ПС-10А, ПК-20 Супер и Mobitox–Super. Это объясняется с одной стороны высокой стоимостью импортных машин, а с другой — практически одинаковыми технико-технологическими характеристиками однотипных машин.

Предпосевная обработка семян озимых зерновых культур в.р. микроэлементов и РРР улучшает посевные качества, обеспечивая значительный стартовый эффект и способствуя сокращению сроков прорастания и более дружному появлению здоровых всходов, что в дальнейшем способствует повышению продуктивности растений озимых зерновых культур.

С. Крамарев, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник Института зернового хозяйства УААН.