Методические указания по проведению практических занятий по дисциплине Введение в апробацию на тему Апробация люпина

Методические указания составлены: ассистентом кафедры растениеводства Ж.А. Арьковой.

Методические указания составлены в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированных специалистов по специальности 110204 «Селекция и генетика с.-х. культур».

Рецензенты:

доцент кафедры биологии и защиты растений и селекции плодовых культур, кандидат с.-х. наук И.Б. Кирина

ст. преподаватель кафедры растениеводства, кандидат с.-х. наук

А.В. Осипов

Рассмотрены на заседании кафедры растениеводства. Протокол № 2 от 16 октября 2007г.

©Издательство Мичуринского государственного аграрного университета, 2008

2

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

ВВЕДЕНИЕ

В связи с остро ощущающимся дефицитом белка в последние годы во всем мире отмечается особый интерес к люпину как к альтернативе сои в мировом земледелии. В России, где агроклиматические ресурсы для возделывания сои ограничены, люпин в перспективе, несомненно,

может стать высокоэффективным источником кормового и пищевого белка.

Особый интерес к люпину обусловлен высоким содержанием в его семенах белка (до 50%), масла (от 5 до 20%), по качеству близкого к оливковому, отсутствием ингибиторов пищеварения и других антипитательных веществ. Семена люпина с древних времен используют

в пищу человека и на корм животным после обезгорчивания в проточной воде. Зеленая масса низкоалкалоидных сортов является прекрасным кормом, содержащим 18-22% белка.

Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями люпин способен фиксировать в своей биомассе 200 кг/га и более экологически безопасного симбиотического азота. При сидеральном использовании в почву запахивается 40-50 т/га зеленой массы, равноценной такому же количеству органических удобрений. Использование люпина в качестве сидерата позволяет сохранять в чистоте окружающую среду, экономить дорогостоящие минеральные удобрения, выращивать экологически чистую продукцию.

Селекционерами в последние годы создан ряд новых сортов люпина, которые внедряются в производство. При этом необходимо своевременно и правильно проводить апробацию сортовых посевов.

Основная задача апробации — определить пригодность посевов люпина для использования урожая с них на семенные цели.

Путем проведения полевых обследований и отбора образца семян после уборки устанавливается сортовая и видовая чистота посевов и партий семян, засоренность их культурными и сорными растениями, трудноотделимыми семенами, а также карантинными и ядовитыми растениями, пораженность болезнями и вредителями.

БОТАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Люпин относится к семейству бобовых — Fabaceae L. Род люпина (Lupinus L.) включает более 800 видов, из которых в России возделываются только четыре. Три однолетних и один многолетний: люпин узколистный, люпин желтый, люпин белый и люпин многолетний.

3

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Всходы. Люпин относится к бобовым, которые при прорастании выносят семядоли на поверхность почвы. Виды люпина различаются по форме, величине и окраске семядолей, которая является также сортовым признаком. По величине семядоли бывают: очень мелкие, мелкие, средние, крупные и очень крупные.

По форме различают: широкопочковидные, обратно-широ- кояйцевидные, овальные, удлиненно-овальные, очень мелкие с расширенным верхом, очень мелкие с отогнутым верхом.

Окраска семядолей бывает: желто-зеленая, светло-зеленая, зеленая, темно-зеленая, антоциановая и отличается внутри вида по сортам.

Лист. Листья сложные, пальчатые, расположенные на черешках. По окраске листочки бывают зеленые различной интенсивности, иногда

скрасным и фиолетовым антоцианом. Листочки различаются по: v форме (удлиненно-овальные, удлиненно-яйцевидные,

узколинейноланцетные, удлиненно-обратнояйцевидные,

ланцетовидные);

vвеличине (от очень мелких до очень крупных);

vчислу листочков - от 3 до 16.

Стебель. Травянистый или деревянистый:

vпо характеру роста встречаются стоячие и распростертые;

vпо мощности стебля — толстые, средние, тонкие;

vокраска стебля зеленая различной интенсивности, с антоциановой пигментацией и без нее.

Опушение. Признак имеет большое значение при определении вида люпина. Наиболее сильно опушенными частями являются молодые побеги, прилистники и прицветники. Листовые пластинки более опушены с нижней стороны.

Степень опушения: редкое, среднее, густое и очень густое. Ветвление. Ветвистость бывает слабая, средняя, сильная и очень

сильная.

Соцветие. Верхушечная кисть. Расположение цветков в кисти очередное, мутовчатое или неправильно мутовчатое. Окраска оси соцветия зеленая с различными оттенками.

Цветок. Венчик имеет самую разнообразную окраску, бывает окрашен однотонно или пестро, парус и крылья разных цветов и очень часто изменяются с возрастом. В ранней стадии цветения венчик окрашен однотонно, а затем с возрастом резко изменяет окраску. Кончик лодочки бывает светлым или темноокрашенным.

Плод — боб, состоит из двух створок. Виды люпина различаются по величине, форме и окраске зрелого боба.

4

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Семена разнообразны по окраске, форме, величине.

Форма семян - отчетливый морфологический признак. Она бывает округлая, округло-вдавленная, округло-почковидная, эллиптическая, ромбически-округлая и т. д.

По размеру семена бывают: крупные, средние, мелкие и очень мелкие. По видам этот показатель варьирует от 25 до 400 г.

Семена люпина отличаются характером окраски, которая может быть интенсивной, одноцветной, пестрой или крапчатой и т.д. Цвет семян меняется от белого до черного. Одноцветные семена обычно светлых тонов - белые и розовые.

На пестрых семенах имеется рисунок, созданный пигментом семени. Интенсивность пигментации приводит к образованию линий, полосок, пятен. Особенность окраски и поверхности семенной кожуры является устойчивым видовым и сортовым признаком.

Техника апробации сортовых посевов люпина

Определение сортовых качеств семян люпина осуществляется методами апробации и лабораторного сортового контроля.

Апробация — полевое обследование семенного посева с целью определения его сортовой чистоты или типичности растений, засоренности, пораженности болезнями и поврежденности вредителями.

В настоящее время технология возделывания семенных посевов люпина совершенствуется. В процессе научных исследований выявлено,

что экологически чистым и экономически наиболее выгодным является возделывание узколистного люпина в смешанных со злаковыми культурами посевах. По другим видам эти исследования продолжаются.

В связи с этим назрела необходимость корректировки методики проведения апробации с тем, чтобы не возникало проблем с сертификацией партий семян люпина, выращенных в смешанных

посевах и доведенных в процессе сортировки до кондиционного по чистоте состояния.

Апробация сортовых посевов узколистного, желтого и белого люпинов, высеянных как в чистом виде, так и в смеси со злаковыми культурами, состоит из полевого обследования посевов в период

цветения растений без отбора апробационного снопа и взятия амбарной пробы семян для проверки их по морфологическим признакам и алкалоидности после уборки и сортировки.

Для сортов желтого и белого люпинов, склонных внутри своих видов к перекрестному опылению, апробатор до начала апробации устанавливает соблюдение пространственной изоляции. На расстоянии

5

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

не менее 200 м от апробируемого участка не должны находиться посевы сортов тех же видов, а также посевы апробируемого сорта, посеянные семенами, содержащими более 3% примесей алкалоидных семян. О

наличии примесей алкалоидных семян в посевах апробатор судит по акту апробации или сортовым документам на высеянные семена.

В случае несоблюдения пространственной изоляции, ус- тановленной для сортов этих видов люпина, апробатор обязан предложить хозяйству скосить или запахать до цветения посевы, которые могут вызвать перекрестное опыление.

Пространственная изоляция между сортами узколистного люпина, а также между сортами этого и других видов не требуется, так как они между собой в естественных условиях не переопыляются.

Разделительная полоса между ними должна быть такой, чтобы не

допустить механического смешивания их посевов и семян при проведении сельскохозяйственных работ, так как они являются видовой и сортовой примесью.

При полевом обследовании посевов желтого, белого и узколистного люпинов апробатор проходит участок посева по диагонали, просматривая подряд в 50 точках, без выбора, по 5 растений (всего 250), устанавливает поражение их болезнями и повреждение вредителями. Данные просмотра он заносит в журнал. После подсчета больных и поврежденных растений

апробатор отмечает в акте апробации степень поражения посева фузариозом, антракнозом и вирусными болезнями (а также характер и степень повреждения вредителями с указанием их видов) по следующей шкале: поражение (повреждение) отсутствует, поражены (повреждены) единичные растения, поражено (повреждено) от 5 до 20% растений, от 20 до 50%, более 50% растений. Засоренность посева люпина сорными растениями апробатор визуально устанавливает по 4х-бальной шкале: 0 - чистый посев, 1 - единичные сорняки, 2 - средняя засоренность, 3 - сильная засоренность.

После уборки урожая с обследованного участка и очистки семян апробатор отбирает из них две средние пробы по методике, установленной ГОСТ 12036-85. Одну из них апробатор направляет в

государственную семенную инспекцию для анализа на содержание алкалоидных семян, где по установленной методике определяют

процентное содержание алкалоидных семян и результаты анализа сообщают апробатору.

В семенах сортовых посевов люпинов желтого, белого и узколистного I категории (включая оригинальные и элиту) допускается содержание алкалоидных семян не более 0,5%, II категории - 2% и III категории - 3%.

Вторую среднюю пробу апробатор тщательно перемешивает и из нее подряд, без выбора отсчитывает дважды по 1000 семян. Каждую

6

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

партию он анализирует отдельно, выделяя по морфологическим признакам (форме, размеру, окраске и т.д.) внешне нетипичные для данного сорта семена. По окончании анализа апробатор подсчитывает содержание примесей других сортов (видов) люпина и устанавливает среднеарифметический процент содержания семян основного сорта.

Пример. Расчет показателя сортовой чистоты. При анализе первой пробы внешне нетипичных для данного сорта оказалось 20 семян. Сортовая чистота пробы:

(1000 - 20)×100 = 98,0% 1000

Во второй пробе внешне нетипичных - 26 семян. Сортовая чистота пробы:

(1000 - 26)×100 = 97,4% 1000

По результатам анализа двух проб сортовая чистота будет равна:

(98,0 + 97,4) = 97,7% 2

В зависимости от сортовой чистоты (табл.1) и содержания

алкалоидных семян посев люпина кормового относят к соответствующей категории.

Таблица 1 - Нормы сортовой чистоты

7

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Если посев не соответствует хотя бы одному из установленных показателей, то его выбраковывают из числа сортовых. Сортовая

чистота и содержание алкалоидных семян оригинальных и элитных посевов должна быть не ниже показателей, установленных для I категории.

Если при апробации желтого, белого и узколистного люпинов

проценты сортовой чистоты и проценты содержания алкалоидных семян не соответствуют одной категории, то ее устанавливают по низшему показателю.

Пример. По сортовой чистоте посевы соответствуют I категории, а по примеси горьких семян - III категории. В этом случае посевы люпина следует отнести к III категории.

По результатам анализа оформляется акт апробации по форме 202 (приложение 1). Учреждение-оригинатор при апробации посева нового сорта, который находится в Государственном сортоиспытании, в строке акта апробации «репродукция» записывает: «размножение нового нерайонированного сорта».

В научно-исследовательских учреждениях апробации подлежат посевы, начиная с питомников размножения первого года (ПР-1).

Определение алкалоидности люпина

Существует несколько методик определения количества алкалоидных семян в пробе. Для узколистного и желтого люпина принято определение алкалоидов с предварительным кипячением. Определение проводят в 4х-кратной повторности, по 100 семян в каждой.

Семена каждой повторности помещают в отдельный мешочек из редкой ткани, который завязывают с учетом увеличения объема от набухания семян. Погружают в бачок с кипящей водой так, чтобы мешочек не касался дна, но был полностью погружен в воду. Для этого его подвешивают. Семена кипятят в течение 1,5 часов. В одном бачке можно кипятить семена разных образцов.

После этого мешочки с семенами охлаждают и опускают на 2-3 минуты в рабочий раствор йода в йодистом калии. Затем семена в мешочках хорошо промывают водой. Промытые семена рассыпают на стекло (каждую повторность отдельно) и сейчас же, во избежание изменения окраски, просматривают их и подсчитывают алкалоидные семена.

Калкалоидным относят семена, которые при обработке

йодистокалиевым реактивом принимают ясно выраженную бурую,

8

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

коричневую окраску и теряют мраморность рисунка; к безалкалоидным

— семена светло-коричневого цвета и сохранившие мраморность.

По ГОСТу 12043-86 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения подлинности» с 1.01.2000 г. введено в действие изменение № 1. Оно касается новой редакции пункта 2.7.3.2 «Приготовление базового раствора для люпина желтого, узколистного и многолистного на семенные, кормовые и пищевые цели».

20 г йодистого калия растворяют в 30 см3 воды и к раствору добавляют 13 г кристаллического йода. После полного растворения йода

в йодистом калии доводят объем дистиллированной или кипяченой водой до 1000 см3. Раствор хранят в герметически закрытой темной стеклянной таре в темном месте не более года (на свету йод быстро разрушается).

Приготовление рабочего раствора.

Для определения наличия алкалоидных семян у люпина семенного и кормового использования — 15 см3 базового раствора доводят водой до

1000 см3.

Определение алкалоидности семян белого люпина

Для определения наличия алкалоидных семян у кормового белого люпина приготовленный базовый раствор йода в йодистом калии разбавляют водой 1:20.

Определение алкалоидности белого люпина в отличие от желтого и узколистного не требует предварительного кипячения семян. Четыре пробы по 100 сухих семян в марлевых мешочках погружают в

стеклянный химический стакан с раствором йода в йодистом калии и выдерживают при комнатной температуре в течение 1-2 минут. Семена, содержащие алкалоиды, окрашиваются в красновато-коричневый цвет. Безалкалоидные семена не меняют своей белой окраски. Число алкалоидных семян подсчитывают.

ЛЮПИН УЗКОЛИСТНЫЙ

Люпин узколистный (L. angustifolius L.), самоопылитель.

Возделывается, в основном, в районах Нечерноземной полосы. Это однолетнее травянистое, хорошо облиственное растение. Стебель прямостоячий, высотой до 80-100 см. Новые формы узколистного люпина имеют самое разнообразное ветвление: очень сильное от основания стебля по всему побегу до самой верхушки, разная степень блокировки

9

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

бокового ветвления и полная блокировка бокового ветвления. Лист сложный, состоит из 7-9 узких линейно-ланцетных листочков, согнутых по средней жилке. Длина листочков преимущественно 3-5 см, ширина 0,5—0,9 см. Листовая пластинка с нижней стороны прижато-опущенная, прилистники линейные, линейно-лопатчатые, шиловидные, на одну треть сросшиеся с черешком. Соцветие — плотная кисть длиной 5-20 см. Цветки на коротких ножках расположены поочередно, величина их 2,0-2,5 см, без запаха. Венчик самой разнообразной окраски: белый, белый с различными оттенками, розовый, фиолетовый, голубой, синий. Кончик лодочки темно-фиолетовый или светлых тонов. Дикие формы узколистного люпина и первые селекционные сорта имели, как правило, синюю окраску цветков, поэтому его иногда называют люпин синий. Семена шаровидно-яйцевидные, почковидные самой различной окраски: белые, серые, бурые, коричневые, черные. Рисунок на семенах также отличается самым большим разнообразием как по форме, так и по окраске. Масса 1000 семян 120-200 г. Вид узколистного люпина представлен большим количеством разновидностей, основные из них представлены в таблице 2.

В пределах одной разновидности сорта узколистного люпина отличаются между собой по ряду морфологических, биологических и хозяйственно-ценных признаков. Эти признаки под влиянием условий выращивания в той или иной степени изменяются.

Наиболее устойчивы из них: характер ветвления стебля, окраска вегетативных органов, форма и размер семян.

Апробация горького узколистного люпина

При апробации сидерального люпина принадлежность к сорту подтверждают сортовыми документами на высеянные семена, процент сортовой чистоты не устанавливают.

Апробируемый посев признают сортовым, если не установлено

механическое смешение семян с другим сортом и несортовыми семенами.

Категорию сортовой чистоты люпина узколистного горького устанавливают по количеству лет репродуцирования сортовых семян на основании документов, по которым можно установить репродукцию посева после выпуска семян элиты селекционно-опытным учреждением. К первой категории относят посевы I—II репродукции, ко второй - III—IV репродукции и к третьей категории - все последующие репродукции.

10

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com