Heat resistance of winter wheat seeds depending on growing conditions
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2020-(68)-2-8Keywords:
winter wheat, sprouting activity, seed vigor, laboratory germination, sowing qualities, heat resistanceAbstract
The research was conducted in the Department of Seed Growing and Agrotechnologies of the V. M. Remeslo Myronivka Institute of Wheat during 2016–2018 on new winter wheat varieties MIP Valensiia, MIP Vyshyvanka, MIP Kniazhna, Myronivska slava, Trudivnytsia myronivska that are put in the State register of plant varieties suitable for distribution in Ukraine. The soil of the experimental field where the research was conducted is deep, low-humus, slightly leached chornozem and has the following agrochemical characteristics: 3.6–4.5% of humus, 55–64 mg of hydrolyzed nitrogen per 1 kg of soil, 190–271 mg of mobile phosphorus per 1 kg of soil, 112–180 mg of exchangeable potassium per 1 kg of soil, 5.3–6.4 salt pH, 23.1–28.6 mg-eq of absorbed bases per 100 g of soil, the base saturation degree 86.2–94.4%. When seeds of winter wheat varieties were thermal tested, it was found that the in seeds grown after green manure as a preceding crop after 5 minutes of heating the sprouting activity increased (by 1.2–5.6%), while the seed vigor and laboratory germination on the contrary – decreased (by 7.6–8.8% and 7.8–8.4% respectively). When the seeds were heated for 10 min, these indices decreased significantly. Namely sprouting activity by 36.4–44.0%, seed vigor by 40.4–52.6% and laboratory germination by 35.4–38.2%. For the soybean as a preceding crop when heating the seeds for 5 min, there was also found an increase in the sprouting activity (by 2.6–12.4%) and when heating for 10 min this index decreased significantly (by 34.0–41.0%). When heating seeds for 5 and 10 min, the seed vigor and laboratory germination indices decreased (by 5.2–57.2% and 6.4–41.8% respectively). On average for the years of the research (2016–2018), when heating for 5 minutes the seeds of the varieties MIP Vyshyvanka, Trudivnytsia myronivska, MIP Valensiia, MIP Kniazhna, and Myronivska slava grown after the preceding crops green manure and soybean, the sprouting activity increased (by 2.6–6.2%), but the germination energy and laboratory germination decreased (by 8.0–7.8% and 8.2–8.6% respectively) compared to control (with no heating). On average for 2016–2018, the results of thermal testing showed the highest indices of laboratory germination for both preceding crops when heating for 5 and 10 min, as compared to the control in the variety MIP Vyshyvanka (90% and 72% for green manure, 88% and 67% for soybean) and the lowest indices in the variety Myronivska slava (86% and 48%, 84% and 45%, respectively). It was established that the influence of preceding crops on the indices of laboratory germination during thermal testing seeds of winter wheat varieties was insignificant.
References
1. Варавкін В. О. Залежність ростової реакції проростків пшениці озимої від дії температурного стресу та обробки етамоном. Вісник аграрної науки. 2011. № 11. С. 30–32.
2. Василюк П. М. Дослідження морфоагробіологічних властивостей нових сортів пшениці озимої м’якої (Triticum aestivum L.). Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. 2013. № 1. С. 58–61.
3. Влияние гипо- и гипертермии на содержание свободной и конъюгированной индолил-3-уксусной кислоты в проростках Triticum aestivum L. / И. В. Косаковская и др. Вісник ХНАУ. Сер.: Біологія. 2014. Вип. 2. С. 32‒37.
4. Демидов О. А., Васильківський С. П., Гудзенко В. М. Еколого-генетичні аспекти селекції ячменю озимого щодо підвищення його продуктивного та адаптивного потенціалу у Лісостепу України. Агроекологічний журнал. 2014. № 1. С. 7–12.
5. Діндорого В. Г. Діагностика життєвості, прогнозування врожайності і оздоровлення насіння зернових культур за гідротермічним методом. Сучасний стан та перспективи розвитку насінництва в Україні : наук. праці Південного філіалу "Кримський агротехнологічний університет" Національного аграрного університету. Сільськогосподарські науки. 2008. Вип. 107. С. 200–203.
6. ДСТУ 4138-2002. Насіння сільськогосподарських культур. Методи визначання якості. [Чинний від 2003–01–01]. Київ : Держспоживстандарт України, 2003. 173 с.
7. Дубовик Н. С., Гуменюк О. В., Кириленко В. В. Рання діагностика жаростійкості F2 Triticum aestivum L. за участю 1AL.1RS та 1BL.1RS транслокацій. Селекція, генетика і технології вирощування сільськогосподарських культур : матеріали VІІ Міжнар. наук.-практ. конф. молодих вчених і спеціалістів (Центральне, 19 квіт. 2019 р.). Центральне, 2019. С. 46.
8. Кириленко В. В. Методи створення вихідного матеріалу пшениці озимої, стійкого до несприятливих чинників довкілля Лісостепу України : дис. … д-ра с.-г. наук : 06.01.05. Дніпро, 2016. 421 с.
9. Кіндрук М. О., Соколов В. М., Вишневський В. В. Насінництво з основами насіннєзнавства / за ред. М. О. Кіндрука. Київ : Аграрна наука, 2012. 264 с.
10. Колупаев Ю. Е., Обозный А. И., Швиденко Н. В. Роль пероксида водорода в формировании сигнала, индуцирующего развитие теплоустойчивости проростков пшеницы. Физиология растений. 2013. Т. 60, № 2. С. 221–229.
11. Лещенко О. Ю. Роль глутатіон-залежної системи в адаптації сортів рослин Lolium perenne L. вітчизняної селекції. Науковий вісник НУБіП України. Серія: Біологія, біотехнологія, екологія. 2014. Вип. 204. С. 30–36.
12. Оцінка посухостійкості сортів пшениці м’якої озимої миронівської селекції у Центральному Лісостепу України / Юрченко Т. та ін. Вісник Львівського національного аграрного університету. Агрономія. 2018. № 24. С. 141–146.
13. Пак П. В., Лучина Н. Н. Термическая обработка семян как метод отбора. Селекция и семеноводство. 1972. Вып. 1. С. 42–44.
14. Польова схожість насіння сортів сої залежно від строків сівби за температурним режимом ґрунту / І. С. Поліщук та ін. Збірник наукових праць ВНАУ. Сільське господарство та лісівництво. 2018. № 11. С. 36–43.
15. Попов В. Ф. Оценка посевных качеств, биологических и урожайных свойств семян озимой пшеницы по показателю теплоустойчивости : автореф. дис. на соискание науч. степени канд. с.-х. наук : спец. 06.01.09 «Растениеводство» / Украинский ин-т растениеводства, селекции и генетики ЮО ВАСХНИЛ. Харьков, 1985. 22 с.
16. Результати комплексної діагностики посухо- та жаростійкості пшениці м’якої озимої / В. В. Кириленко та ін. Науково-технічний бюлетень Миронівського інституту пшениці імені В. М. Ремесла НААН. 2012. № 11/12. С. 156–173.
17. Сіроштан А. А., Кавунець В. П., Судденко В. Ю. Використання показника теплостійкості насіння пшениці м’якої озимої для оцінки врожайних властивостей. Вісник Львівського національного аграрного університету. Агрономія. 2018. № 22 (1). С. 239–245.
18.Сіроштан А. А., Кавунець В. П. Доцільність використання показника теплостійкості насіння пшениці м’якої озимої. Миронівський вісник : зб. наук. пр. 2016. Вип. 2. С. 171–176.
19. Современные методы исследования и оценки засухо- и жароустойчивости растений : метод. пособие / И. А. Григорюк и др. Киев, 2003. 139 с.
20. Солодушко М. М. Урожайність та адаптивний потенціал сучасних сортів пшениці м’якої озимої в умовах Північного Степу. Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. 2014. № 3. С. 61–66.
21. Улич Л. І., Василюк П. М. Урожайний потенціал та адаптивні властивості нових сортів пшениці м’якої озимої в умовах Лісостепу. Вісник аграрної науки. 2013. № 12. С. 25–28.
22. Хоменко Л. О. Фізіологічні аспекти селекції пшениці озимої на адаптивність. Вісник аграрної науки. 2020. № 10. С. 33–38.
23. Шахбазов В. Г. Методика для определения жароустойчивости. Комплексная методика ранней диагностики засухо- и жароустойчивости мягкой яровой пшеницы. Новосибирск, 1981. 25 с.
24. Шахбазов В. Г. Прогнозирование эффекта гетерозиса семян сельскохозяйственных растений методом термотестирования. Гетерозис сельскохозяйственных растений, его физиолого-биохимические и биофизические основы / под ред. Н. В. Турбина. Москва : Колос, 1975. С. 224–229.
25. Шахбазов В. Г., Шестопалова Н. Г., Попель А. Г. Теплоустойчи-вость проростков некоторых растений в связи с явлениями гетерозиса и полиплоидии. Труды биологического факультета по генетике и зоологии. Харьков, 1963. Т. 36. С. 29–33.
26. Bartels D., Sunkar R. Drought and salf tolerance in plants. Critical reviews in Plant Sciences. 2005. Vol. 24, No. 1. P. 23–58.
27. Bray A. E. Molecular responses to water deficit. Plant Physiology. 1993. Vol. 103, Iss. 4. P. 1035–1040. DOI: 10.1104/pp.103.4.1035.
28. Geravandi M., Farshadfar E., Kahrizi D. Evaluation of some physiological traits as indicators of drought tolerance in bread wheat genotypes. Russian Journal of Plant Physiology. 2011. Vol. 58, No. 1. P. 69–75.
29. Hasanuzzaman M., Nahar K., Alam M. Physiological, biochemical, and molecular mechanisms of heat stress tolerance in plants. International Journal of Molecular Science. 2013. Vol. 14. P. 9643–9684.
30. Yucel D., Mart D. Drought tolerance in chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes. Turkish Journal of Agricultural and Natural Sciences. 2014. Sp. Iss. 1. P. 1299–1303.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2020 А. А. СІРОШТАН, В. П. КАВУНЕЦЬ, Л. І. ІЛЬЧЕНКО (Автор)

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.




