Причины прорастания зерна на корню

3,02К

Склонность к прорастанию зерна в колосе является существенным недостатком некоторых сортов озимой пшеницы. Особенно этот фактор важен для центральных и западных регионов России, где в период уборки нередко стоит продолжительная дождливая погода.

Самые большие угрозы в таких семенах это потери урожая до 10—50%, снижение хлебопекарных и посевных качеств зерна.

Проведены исследования по выявлению наиболее устойчивых к прорастанию на корню сортов озимой пшеницы. Лидерами являются: Московская 56, Московская 40, Московская 39, Немчиновская 57,Торрилд, Юка, Льговская 4, Алексеич, Батько, Солоха, Есаул и др.

Неустойчивые сорта: Ермак, Губернатор Дона и др. требуют быстрой и своевременной уборки.

Повышенная влажность в период уборки и прорастание на корню приводит к необратимым биохимическим процессам в зерновке. Появляется росток и корешок, а питательные вещества подвергаются воздействию гидролитических ферментов альфа-амилазного комплекса. Происходит распад крахмала и частичный переход его в сахара с высвобождением влаги.

При помоле едва наклюнувшегося зерна, отмечается резкое снижение выхода муки, ухудшаются физические свойства теста. Хлеб из такой муки получается малого объема, мякиш плотный, липкий, легко заминается, цвет корки белесый с сильными подрывами, с сероватым оттенком, плохо нарезается и быстро черствеет, уменьшается срок его годности. Вследствие активного брожения хлеб приобретает солодовый запах и кисловатый вкус.

Кормовая ценность зерна в результате предуборочного прорастания снижается несущественно, но скармливать его опасно из-за сопутствующего развития микрофлоры, вырабатывающей токсины.

Такое зерно не подлежит длительному хранению и не представляет ценности для переработки, следовательно и цена у такого зерна не может быть высокой.

Согласно ГОСТ 9353-2016 Пшеница. Технические условия. При явном прорастании зерна пшеницы, наличие более 3% проросших зерен не допускается.

Причины сокращения периода покоя зерна:

- Частые обильные осадки, росы, резкие колебания температуры воздуха в период уборки.

💬 Нарушение сроков уборки связанные с непогодой. Дожди повышают влажность семян, плюс высокие температуры воздуха, активизируют в семенах процессы прорастания.

- Если в период от молочной до восковой спелости семян при высокой температуре воздуха выпадало слишком мало дождей, период покоя также сокращается.

- Полегание посевов из-за ветреной погоды и сильных дождей с резкими порывами ветра, растения наклоняются к земле, и из-за соприкосновения с почвой, из-за почвенной влаги, семена в колосе начинают прорастать.

💬 Прорастание зерна может происходить также при хранении его на открытых токах.

💬 Неправильный выбор сорта. Такой проблемой могут страдать новые сорта, можно сказать "сырые", нерайонированные для возделывания в регионе. Но даже у проверенных временем сортов, из за нарушения сроков уборки может наблюдаться прорастание.

Причины прорастания зерна из-за физиологического строения растения:

- Основная причина прорастания зерна в колосе — повышенная ферментативная (альфа-амилазная) активность зерна под влиянием повышенной влажности.

- Белозерные сорта прорастают чаще, чем краснозерные. Это объясняется действием не самих пигментов, а наличием кахетина и кахетин-таннина, которые предотвращают синтез α-амилазы. В связи с этим во многих регионах предпочитают возделывать краснозерные сорта, как более устойчивые. Однако и они склонны к прорастанию, и выход муки в них, как правило, существенно ниже, чем у белозерных сортов.

- Известно, что зерно с высоким содержанием крахмала прорастает быстрее, чем с высоким содержанием белка, что обусловлено более высокой влагоудерживающей способностью белков в сравнении с крахмалом.

- Установлена существенная корреляционная связь степени прорастания с длиной вегетационного периода (r-0,35), что говорит о сильном прорастании позднеспелых форм.

- Установлено, что полностью созревшее зерно, находящееся в состоянии покоя, прорастает быстрее, чем находящееся в более ранней стадии.

Способы сокращения потерь от прорастания:

- Выбор устойчивого сорта.

💬 Избежать проблем с перестоем и прорастанием можно тем, что подобрать к выращиванию у себя сорта, разных сроков спелости, чтобы к моменту уборки раннеспелого уже подходил среднеспелый, и так далее.

Если засеете все одним сортом, то пока будете убирать первые поля, у последних начнутся и прорастания и обсыпания.

- Чем интенсивнее красная окраска колоса, тем более устойчив сорт к прорастанию на корню.

- Наличие в колосковых чешуях воскового налёта, плотного прилегания чешуек к семени и острого угла наклона колоса уменьшает вероятность прорастания зерна.

- При низкой температуре воздуха и обильном выпадении осадков период покоя семян более продолжительный. Это означает, что нужно выбирать раннеспелые сорта.

Селекция на устойчивость к прорастанию:

Сдерживание прорастания зерна в предуборочный и послеуборочный период возможно за счет снижения активности фермента альфа-амилазы.

Установлена дигенная природа устойчивости, причем устойчивость является рецессивным признаком. Наибольшая вероятность появления трансгрессий по устойчивости к прорастанию наблюдается при скрещивании контрастных по этому признаку форм.

Селекция на устойчивость к прорастанию на корню затруднена тем, что признак подвержен сильному варьированию в зависимости от условий года, а качество зерна одного и того же сорта может значительно колебаться по годам.

В мировой селекции используются доноры с пониженной активностью α-амилазы в зерне.

Вместе с тем слишком длинный период покоя не позволит семенам прорости осенью.

Период покоя - это состояние семян при котором отсутствуют ростовые явления, в крайней степени угнетено дыхание и снижена интенсивность превращения веществ.

Послеуборочное дозревание заключается в перестройке пластических веществ и в подготовке их к состоянию, когда зародыш может питаться ими при прорастании. Такая перестройка обмена веществ в семенах происходит после нагревания их до 15-20°С от 2 недель до 2 месяцев.

В настоящее время не существует единой системы оценок селекционного материала.

В регионах с засушливыми условиями, когда в период созревания и уборки зерна выпадение осадков маловероятно, селекционер не имеет возможности отбраковать образцы неустойчивые к прорастанию на корню. Продвижение таких сортов в северные районы, с избыточным увлажнением, неизбежно приведет к повышению вероятности прорастания зерна в предуборочный и уборочный периоды. Очевидно, что селекционная работа должна сопровождаться использованием различных методов оценки устойчивости зерна к прорастанию в искусственных условиях

При отсутствии видимых проявлений прорастания, применяют косвенные методы определения устойчивости к прорастанию. Один из способов оценки селекционного материала на повышенную активность ферментов, является измерение показателя числа падения.

Чем выше число падения, тем устойчивее культура к прорастанию зерна в колосе.

Наибольшее распространение получил способ оценки по определению так называемого «числа падения» (ЧП) по методу Хагберга - Пертена на приборе «Falling number» — число падения (ЧП): ЧП <150c — активность альфа-амилазы высокая; ЧП=150—300 — средняя и при ЧП >300 — низкая.

Согласно ГОСТ 9353-2016 для зерна 3 класса ЧП не ниже 150 с, для 1 и 2-го больше 200 с. Оптимальным для выпечки хлеба считается показатель ЧП = 200 с в муке. Повышение или снижение активности фермента приводит к снижению качества хлеба. Высокая активность амилазы связана со склонностью генотипа к прорастанию зерна на корню. В результате оценки экологической пластичности выявлены сортообразцы озимой мягкой пшеницы, устойчивые к прорастанию зерна и имеющие ЧП в пределах 302—476 с.

Сорта зерновых, зернобобовых, крупяных и масличных культур по устойчивости к прорастанию зерна (семян) на корню и в валках оценивают в баллах: 5 — не прорастает, 4— прорастает слабо, 3 —прорастает средне, 2 — прорастает выше среднего, 1 — прорастает сильно.

С полной дискуссией можно ознакомиться здесь.

Источники:

1. Манукян И.Р., Басиева М.А. Селекция пшеницы и тритикале на устойчивость зерна к прорастанию на корню. Северо-Кавказский НИИ горного и предгорного сельского хозяйства, с. Михайловское, РСО-Алания, Россия.

2. www.artel-semena.ru

3. Виктор Корякин. Сорта пшеницы, склонные к прорастанию в колосе. 2014 г. www.top68.ru

4. М.А. Кузьмич, Б.И. Сандухадзе, Р.З. Мамедов, Н.В. Давыдова, Л. С. Кузьмич "Устойчивость к прорастанию в колосе зерновых культур селекции ФИТТ «Немчиновка».