Підготовка насіння проса прутоподібного (Panicum virgatum L.) для сівби
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2022-(71)-2-8Ключові слова:
технологічна схема, схожість, скарифікація, сортування, питома маса, аеродинамічні властивостіАнотація
Відновлювані джерела енергії є важливою альтернативою традиційним викопним енергоресурсам, кількість яких зменшується. Серед нових перспективних енергетичних рослин на особливу увагу заслуговує багаторічна злакова культура, яка належить до рослин з С4 типом фотосинтезу і здатна нагромаджувати значні обсяги біомаси, – просо прутоподібне (свічграс) для виготовлення біопалива. Стримуючим чинником широкого впровадження культури у виробництво є низька схожість насіння, що зумовлено станом його спокою, який може бути спричинений пониженням активності зародка, захисною оболонкою, гормональною системою. Порушити його можна різними способами – екзогенними або ендогенними чинниками, більшість з яких ґрунтується на створенні стресових умов у період проростання насіння або ж до його початку. Одним з способів зниження біологічного спокою насіння є передпосівна підготовка.
Метою досліджень було вивчення елементів технології та розробка способу передпосівної підготовки насіння, який забезпечить достовірне підвищення його схожості.
Технологічна схема підготовки насіння проса прутоподібного виробничих партій включає такі операції: очистка від домішок – скарифікація – очистка від пилу та залишків оболонки – сортування за питомою масою – сортування за аеродинамічними властивостями. Скарифікація забезпечила збільшення енергії проростання та схожості на 7 % порівняно з контролем – без застосування цього способу підвищення якості насіння. З’ясовано, що внаслідок проведення цього заходу залежно від сортових особливостей на сортозразках різних груп стиглості та плоїдності отримано достовірне підвищення енергії проростання та схожості насіння. Послідовне сортування за питомою масою та аеродинамічними властивостями забезпечило підвищення схожості на пневмостолі на 7 % за виходу насіння 55,8 %, а низькосхожого насіння з пневмостола – на 7‒21 % за його виходу 16,7 %, загальний вихід становив 72,5 %.
Схема підготовки насіння проса прутоподібного, яка включає його скарифікацію, сортування за сукупністю ознак – питомою масою та аеродинамічними властивостями, є ефективною і забезпечує зниження біологічного стану спокою насіння і відповідно – достовірне підвищення схожості підготовленого до сівби насіння на 7‒21 %, але не забезпечує повного вирішення зниження біологічного стану спокою насіння.
Посилання
1. Доронін А. В. Формування конкурентоспроможності альтерна-тивних видів пального в контексті стратегії розвитку АПК України. Зб. наук. праць ІБКіЦБ. 2013. Вип. 19. С. 181–187.
2. Дрига В. В. Якість насіння проса прутоподібного (Panicum virgatum L.) залежно від режиму його скарифікації. Зб. наук. праць Білоцерківського НАУ : Агробіологія. 2020. Вип. 1. С. 35–41.
3. Кулик М., Рій О., Крайсвітній П. Насіннєва продуктивність проса лозоподібного (Panicum virgatum L.) другого року вегетації. Вісник Львівського національного аграрного університету. Сер.: Агрономія. 2013. Вип. 17 (2). С. 215–219.
4. Курило В. Л., Рахметов Д. Б., Кулик М. І. Біологічні особливості та потенціал урожайності енергетичних культур родини Тонконогових в умовах України. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2018. Вип. 1 (88). С. 11–17.
5. Щербакова Т. О., Рахметов Д. Б. Особливості будови пагонів проса прутоподібного (Panicum virgatum L.) в умовах інтродукції в Правобережному Лісостепу та Поліссі України. Plant Varieties Studying and protection. 2017. Т. 13, № 1. С. 85−88.
6. Adkins S. W., Bellaires S. M., Loch D. S. Seed dormancy mechanismus in warm season grass species. Euphytica. 2002. V. 126, № 1. P. 13‒20. DOI: 10.1023/A1019623706427.
7. Aiken G. E., Springer T. L. Seed size distribution, germination, and emergence of 6 switchgrass cultivars. J. Range Manage. 1995. V. 48. P. 455–458.
8. Beaty E. R., Engel J. L., Powell J. D. Tiller development and growth in switchgrass. J. Range Manage. 1978. V. 31. P. 361−365.
9. Bewley J. D., Black M. Seeds: Physiology of Development and Germination. Berlin : Springer Science + Business Media, LLC, 1994. 401 р. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4899-1002-8.
10. Breaking seed dormancy of switchgrass (Panicum virgatum L.): A review / E. Kimura et al. Вiomass and bioenergy. 2015. 80. Р. 94−101.
11. Buxton Switchgrass biomass production in the Midwest USA: Harvest and nitrogen management / K. P. Vogel et al. Agronomy Journal. 2002. V. 93, No 3. Р. 413–420.
12. Different seed dormancy levels imposed by tissues covering the Cupaniopsis Zoysia grass (Zoysia Japonica Steud) / Li M. et al. Seed Science and Technology. 2010. V. 38, No 2. P. 320−331.
13. Effect of cultivation technology on switchgrass (Panicum virgatum L.) productivity in marginal lands in Ukraine / Taranenko A. et al. Acta Agrobot. 2019. V. 72 (3). Р. 1786. DOI: https://doi.org/10.5586/aa.1786.
14. Efficiency of Optimized Technology of Switchgrass Biomass Production for Biofuel Processing / Kulyk M. et al. Journal of Environmental Management and Tourism. 2020. Vol. 11 (1). Р. 173–185. DOI: https://doi.org/10.14505//jemt.v11.1(41).20.
15. Evaluation physical, chemical, and energetic properties of perennial grasses as biofuels / McLaughlim S. B. et al. Bioenergy 96: Proceedings of the Seventh National Bioenergy Conference, Sept. 15‒20, Nashville, Tennessee, 1996. V. 1. P. 1−8.
16. Finch-Savage W. E., Leubner-Metzger G. Seed dormancy and the control of germination. New Phytologist. 2006. V. 171, № 3. P. 501−523.
17. Fisher R. A. Statistical methods for research workers. New Delhi : Cosmo Publications, 2006. 354 р.
18. Impact of the soil and climate conditions on the formation of the crop yield and germinating power of the switchgrass (Panicum virgatum L.) seeds / M. Kulyk et al. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering. 2018. V. 63 (4). Р. 101–105. URL: http://www.pimr.poznan.pl/biul/2018_4_KRK.pdf (last accessed: 25.04.2022).
19. Investigating seed dormancy in switchgrass (Panicum virgatum L.): understanding the physiology and mechanisms of coat-imposed seed dormancy / Denise V. D. еt al. Industrial Crops and Products. 2013. V. 45. P. 377−387.
20. Ma Z., Wood C. W., Bransby D. I. Impact of row spacing, nitrogen rate, and timeon carbon portioning of switchgrass. Biomass and Bioenergy. 2001. Vol. 20, Issue 6. Р. 413–419.
21. Parrish D., Fike J. H. The biology and agronomy of switchgrass for biofuels. CRCCRRev. Plant. Sci. 2005. Vol. 24, Issue 5/6. Р. 423‒459. DOI: 10.1080/07352680500316433.
22. Peters T. J., Moomaw R. S., Martin A. R. Herbicides for postemergence control of annual grass weeds in seedling forage grasses. Weed Sci. 1989. V. 37. P. 375–379.
23. Regulation of wheat seed dormancy by after-ripening is mediated by specific transcriptional switches that induce changes in seed hormone metabolism and signaling / Liu A. et al. PloSOne. 2013. Vol. 8, Issue 2. e 56570. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0056570.
24. Seed Germination of switchgrass (Panicum virgatum L.) depending on its Biological peculiarities / Doronin V. et al. Plant Archives. 2020. V. 20, No. 2. P. 7493‒7496.
25. Smart A. J., Moser L. E. Morphological development of switchgrass as affected by planting date. Agron. J. 1997. V. 89. Р. 958–962.
26. Stratification in switchgrass seed is reversed and hastened by drying / Shen Z. et al. Crop Sci. 2011. V. 41. Р. 1546‒1551. URL: https://www.agronomy.org/publications/cs/articles/41/5/1546 (last accessed: 09.06.2011).
27. Switchgrass as a sustainable bioenergy crop / Sanderson M. A. et al. Bioresource Technology. 1994. № 56. Р. 83–93.
28. Switchgrass variety choice in Europe / Elbersen H. W. et al. Aspects of Applied Biology. 2001. V. 65. Р. 21−28.
29. Technology of Preparation of Seeds of Rod-Shaped Millet (Panicum virgatum L.) / V. Doronin et al. Annals of the Romanian Society for Cell Biology. 2021. Vol. 25, Issue 4. P. 10656–10664.
30. Two Faces of One Seed: Hormonal Regulation of Dormancy and Germination / Shu K. et al. Mol. Plant. 2016. V. 69. P. 34‒45. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molp.2015.08.010.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 В. В. ДРИГА, В. А. ДОРОНІН, Ю. А. КРАВЧЕНКО, В. В. ДОРОНІН (Автор)
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
