Seed quality effects on seedling emergence, plant stand establishment and grain yield in two-row barley

Abstract

Kylvösiemenen itävyys ja elinvoima ovat tärkeitä tekijöitä orastuvuuden, kasvuston rakentumisen ja sadontuottokyvyn kannalta. Muuhun Eurooppaan verrattuna, sertifioidun kylvösiemenen käyttö on Suomessa vähäistä. Suurin osa Suomen pelloista (65-80%) kylvetään tilan omalla siemenellä (TOS). Kylvösiemenen laatu tulisi aina olla tarkistettu ennen kylvöä. Sertifioidun siemen osalta laatu on varmistettu, mutta TOS:in osalta laadun varmennus jää viljelijän tehtäväksi. Tässä tutkimuksessa selvitettiin peltokokein (2007 - 2009) itävyydeltään samankaltaisten, mutta jyväkooltaan ja viljelyhistorialtaan erilaisten kylvösiemenerien orastuvuutta ja sadontuottokykyä. Lajikkeena oli Saana-ohra (2007) ja Annabel-ohra (2008-2009). Koepaikkoja oli kolme: Jokioinen, Nousiainen ja Ylistaro. Kylvösiemenluokkia oli viisi: Tilan oma siemen (TOS); alaspäin lajiteltu TOS (TOS<2.5 mm); ylöspäin lajiteltu TOS (TOS>2.7 mm); ylöspäin lajiteltu ja peitattu TOS (TOS>2.7 mm + peit); ja peitattu sertifioitu siemen (SERT). Orastuvuutta seurattiin toistuvin oraslaskennoin ensimmäisten oraiden ilmestyttyä pinnalle Jokioisten kokeesta. Ruutusadon (kg/ha) lisäksi kokeesta määritettiin hehtolitrapaino (HLP), tuhannen jyvänpaino (TJP) ja jyvävalkuainen (%). Kylvösiemenluokista SERT ja TOS>2.7 mm + peit orastuivat nopeammin ja tiheämmin (+20%) kuin muut siemenluokat. Nämä siemenluokat tuottivat myös parhaiten satoa (+200-800 kg/ha) verrattuna muihin siemenluokkiin. Satoerot selittyvät todennäköisesti eroilla siemenen itämistarmossa. Myös peittauksella oli selvä positiivinen vaikutus satotasoon. Verrattaessa siemenluokkia TOS>2.7 mm ja TOS>2.7 mm + peit, peittauksella saatu satohyöty oli keskimäärin 300 kg/ha. SERT ja TOS>2.7 mm + peit siemenluokissa oli alhaisimmat jyvän valkuaispitoisuudet. Tällä on positiivinen vaikutus sadon mallastuskelpoisuuteen. Kylvösiemenen kunnostustoimet, lajittelu ja peittaus, nostavat siemenen elinvoimaa ja orastuvuutta verrattuna itävyydeltään samankaltaiseen, mutta kunnostamattomaan siemeneen. Kylvösiemenen kunnostustoimet heijastuvat positiivisesti myös sadontuottoon. Satotason nousu parantaa ravinteiden ja muiden käytettyjen tuotantopanosten hyötysuhdetta. Tällä on merkitystä niin viljelyn taloudelliselle tulokselle kuin myös ympäristövaikutuksille.

Seed viability and vigour play important roles in seedling emergence, plant stand establishment and yield potential. The majority of cereal fields in Finland are typically sown with farm saved seed (FSS). If the quality of the seed is not known, there can be insidious yield reduction. This research was conducted to study the effects of seed quality on seedling emergence rate, seedling number and yielding capacity. The study comprised three-year field experiments conducted during 2007 2009, established at three sites: Jokioinen, Nousiainen and Ylistaro. Spring barley cultivars Saana (2007) and Annabell (2008-2009) were sown at rate of 500 germinating seeds m-2. Five seed lots were included as treatments: farm saved seed (FSS); downgraded seed <2.5 mm (FSS<2.5 mm); upgraded seed >2.7 mm (FSS>2.7 mm); upgraded seed >2.7 mm with disinfection (FSS>2.7 mm + dis); and commercial certified seed with disinfection (CCS). Up- and down-graded seed lots (FSS<2.5 mm, FSS>2.7 mm, and FSS>2.7 mm + dis) all originated from the FSS. Seedling emergence rate was measured from the time when coleoptiles started to break through the soil surface. The number of seedlings (3 × 1 m row per plot) was recorded at five-day intervals four times from the same rows. Plots were harvested at physiological maturity and grain yield (kg ha-1), hectolitre weight (HLW, kg) single grain weight (SGW, mg) and grain protein content (%) were recorded. Seed lots of CCS and FSS>2.7 mm + dis enhanced seedling emergence rate and increased the number of plants compared with other treatments. These two seed lots also produced the highest grain yield and had the lowest grain protein. Seed quality had an apparent effect on plant stand establishment and grain yield. A seed lot effect was evident despite identical targeted sowing rates that took into account germination rate and seed weight. Therefore, differences in seedling emergence and yielding capacity were likely outcomes of variation in seed vigour among the five treatments.