4290

Все более широко применяемая за рубежом и в России технология производства посадочного материала с закрытой корневой системой предусматривает точечный высев семян при помощи специального высевающего аппарата. Указанный аппарат из наполненной семенами емкости присасывает по одному семени к трубке с отверстиями за счет создаваемого в ней вакуума. Отключение вакуума ведет к падению семян в наполненные грунтом контейнеры. Понятно, что чем более выровнены масса и размеры семян, тем легче настроить высевающий аппарат такого типа – т.е. исключить присасывание к одному отверстию двух и более семян.

Разделение партии семян на фракции по массе и размерам осуществляют с использованием гравитационных и решетчатых (сетевых) сепараторов. Образцы сепараторов такого типа шведского производства показаны соответственно на рис. 13 и 14. Ниже коротко изложены принципы их работы.

Цель работы гравитационного сепаратора – разделить семена приблизительно одинакового размера и формы, но с разной массой на фракции. Для этого семена из бункера равномерно поступают на гравитационный стол с небольшим углом наклона, вдоль которого подается поток воздуха. При этом тяжелые семена, преодолевая сопротивление потока воздуха, скатываются в емкость в углу стола, легкие, задерживаемые

потоком воздуха - в емкость в начале стола, остальные – делятся на две промежуточные фракции и попадают в другие емкости. Качество работы гравитационного сепаратора зависит от точности его настройки специалистом.

Решетчатый сепаратор служит для разделения семян на фракции по длине и ширине. Сепаратор жестко крепится к полу, после чего, приводимый в движение двигателем, снабженным эксцентриком, начинает колебания в одной плоскости. За счет возникающей вибрации семена последовательно просыпаются в решета (всего 3), с ячейками большого, среднего и малого размеров. Задерживающиеся на решетах семена и семена самой мелкой фракции (прошедшие все три решета) ссыпаются в разные емкости. Таким образом, семена могут быть разделены на 4 фракции по размеру.

Оценка посевных качеств, подсушка и упаковка семян. Между скандинавскими и российскими методами проверки посевных качеств лесных семян также присутствуют значительные отличия.

В Швеции, так же как и в России, семена проращиваются на специальном столе (рис. 15). Однако, если в России используемые столы для проращивания семян имеют достаточно примитивную конструкцию, позволяющую лишь поддерживать температуру воды на заданном уровне (в пределах 25-30°С) с помощью контактного термометра, то в Швеции автоматика стола, включая и выключая подсветку, искусственно создает световые периоды день/ночь и очень точно поддерживает температуру на ложе для проращивания, которая является различной для дневного и ночного периодов.

Следует признать, что используемые в России столы для проращивания семян, в силу своих конструктивных особенностей, не в состоянии создавать заданные стандартные и стабильные условия для прорастания семян, что ведет к неточностям в оценках их посевных качеств.

Полученные данные о качестве семян также как и в России заносят в специальные формы, составляемые на каждую партию семян. Однако в Швеции каждая партия имеет на упаковке наклейку с выдаваемым компьютером штриховым кодом, в котором может быть зашифрована различная информация о происхождении, качестве семян и пр.

Подсушка семян до необходимой влажности – хорошо известный важнейший прием их подготовки к хранению. Однако и в этом случае российские и шведские лесоводы расходятся в критериях. Если в России оптимальной считается влажность семян ели европейской и сосны обыкновенной в пределах 4,5 – 7,5 %, то в Швеции она составляет точно

5,7%.

Рис. 15. Лаборатория оценки качества лесных семян в одном из семенных центров на юге Швеции

Однако, как будет показано ниже, семена данных видов в России хранятся, в подавляющем большинстве, на складах с нерегулируемыми условиями температуры, а в Швеции в специальных холодильных камерах, что определяет необходимость более жестких требований к их влажности.

Традиционной тарой для упаковки семян в России являются стеклянные бутыли с притертыми стеклянными или резиновыми пробками. Данная тара не вполне удобна: тяжела, хрупка, относительно сложна при дезинфекции, требует помещений с большими стеллажами и пр. Применяемую в Швеции упаковку – пакеты из очень плотной пленки, сохраняющие при запаивании 100 %-ную герметичность, следует признать более удобной. Для контроля качества семян и взятия проб нет необходимости их вскрывать. С этой целью к основному пакету прикрепляют несколько небольших герметичных пакетиков по 50 г семян - в количестве, необходимом для оценки посевных качеств семян в процессе хранения раз в 3 года. Пакеты помещают в картонные коробки с этикеткой и размещают на стеллажах в холодильной камере.

2.5 Хранение семян

От сроков хранения семян во многом зависят объемы и качество мероприятий по лесовосстановлению и лесоразведению в Российской

Федерации. Малые сроки хранения семян означают преждевременную потерю ими посевных качеств, возможность получения неравномерных всходов в лесном питомнике (особенно в открытом грунте). Кроме того, возникает необходимость увеличения норм высева, потребность в дополнительной закупке или заготовке семян в неурожайные годы. Качество посадочного материала, полученного из партий семян с истекающими сроками хранения ниже, чем из свежезаготовленных. Возрастают суммы издержек на уходы за посевами и т.д. Таким образом, правильно организованное хранение семян позволяет резко снизить материальные и иные потери при воспроизводстве лесов.

Как было отмечено выше, правильно обескрыленные, отсепарированные и подсушенные до оптимальной влажности семена сосны и ели хранятся на семенных складах Швеции в 5 раз дольше, чем в России. Причиной этого является иное, чем в России отношение к семени как к живому биологическому объекту. Например, действующие в Швеции инструкции по обращению с семенами лесных пород, помимо всего вышесказанного, не допускают даже возможности их падения на бетонный (особенно грязный) пол с высоты человеческого роста.

При хранении семян создают условия максимально соответствующие биологии вида - режимы температуры и влажности хорошо апробированы и строго соблюдаются. Как было сказано выше, оптимальным режимом хранения семян сосны и ели считается следующий: влажность семян 5,7 %; температура в холодильной камере от -5 до -20°С. При этом колебания температуры в камерах некоторых производителей в пределах 3-4°С (± 1,5- 2°С), считаются неприемлемыми. Допустимы колебания лишь в пределах ±

0,1°С.

Особенно губительными для семян являются режимы, допускающие возможность создания попеременно плюсовой и минусовой температур в камере хранения. Семена, хранящиеся при таких режимах, теряют всхожесть особенно быстро.

Важно подчеркнуть, что не только в Швеции, но и большинстве стран за пределами границ бывшего СССР, для хранения лесных семян не строят капитальных складов, требующих сложных технических решений при термоизоляции. Для этого закупают относительно небольшие, изолированные пенопластом толщиной до 10 см камеры объемом около 50 м3. Силовой кабель такой камеры подключают к электросети и задают необходимый температурный режим, который поддерживается автоматикой камеры. Внутренний вид такой камеры показан на рис. 16. Отметим, что двери камеры устроены по принципу шкафа – купе, что экономит место и обеспечивает легкий доступ к любому стеллажу.

Таким образом, для совершенствования лесного семеноводства России необходимо проанализировать, обобщить имеющийся опыт применения зарубежных технологий в Белоруссии, Карелии, Архангельске и других регионах и выделить наиболее сложное оборудование, технологии, которые не имеет у нас аналогов, для закупки за рубежом.

Рис. 16. Внутренний вид холодильной камеры

Рекомендуемая литература

1. Гладзки, М. О некоторых перспективных технологиях лесного семеноводства и питомнического дела [Текст] / М. Гладзки, А. Проказин, И. Рутковский //Лесохоз. информация.-2004.-№ 1.-С. 52-63.

3 СЕМЕННОЙ ПОКОЙ СЕМЯН И СТАНДАРТИЗАЦИЯ ЛЕСНОГО СЕМЕНОВОДСТВА

В процессе эволюции семена древесных и кустарниковых пород с целью сохранения видов выработали свойство впадать в покой. Одни семена имеют вынужденный покой и не дают всходов при отсутствии

определенных внешних факторов – тепла, влаги, кислорода. Другие семена впадают в глубокий или органический семенной покой и требуют специальной предпосевной подготовки.

3.1 Типы семенного покоя

Различают три типа семенного покоя: а)экзогенный; б)эндогенный; в) комбинированный (Николаева, Разумова, Гладкова, 1985).

Типы экзогенного семенного покоя обусловлены особыми свойствами кожуры или околоплодника, которые механически или химически препятствуют прорастанию семени (орехи, лещина, косточковые, акации, гледичия и др.). Они препятствуют поступлению воды, набуханию семени и их прорастанию. Второй фактор – это наличие ингибиторов, особых химических веществ, препятствующих прорастанию семян.

Эндогенный семенной покой обусловлен свойствами зародыша – его недоразвитостью, физиологическим состоянием или сочетанием этих факторов. Выделяют морфологический, физиологический и морфофизиологический типы эндогенного покоя. Такие семена требуют специальной обработки в течение 1-3 месяцев пониженными температурами (абрикос, клен татарский, ясень зеленый). Семена других пород для дозревания зародыша требуют обработки повышенными температурами (шелковица). Некоторым породам (ясень обыкновенный, клен полевой, бересклеты) требуется обработка сначала повышенными, а затем и пониженными температурами.

Комбинированный покой – это сочетание экзогенного и эндогенного покоя. Такие семена проращивать очень сложно и требуют больших затрат. Так семена боярышников сначала освобождают от покровных тканей и до 2-х месяцев выдерживают на холоде. Неподготовленные семена требуют стратификации до 7 месяцев. Комбинированный покой отмечен у семян липы, кизильников, снежнеягодника белого, калины.

В естественных условиях лесного насаждения семена после созревания опадают, попадают в почву, набухают и уходят под снежный покров. Весной при переходе температуры через +10°С градусов начинаются ростовые процессы. В семенах происходят сложные биохимические процессы под воздействием целого комплекса факторов (свет, тепло, воздух, газовая среда и др.). Семенам, которые заготавливаются и хранятся в складах с целью выращивания посадочного материала, регулируется окружающая среда с тем, чтобы сохранить посевные качества в холодильных камерах. Для семян с длительным семенным покоем возникает необходимость вывести их из покоя, чтобы обеспечить им максимальную всхожесть.

3.2 Предпосевная подготовка семян

При предпосевной подготовке семян главная задача это преодоление покоя, стимуляция прорастания и повышение всхожести. При этом необходимо учитывать как биологию древесно-кустарниковых пород, так и увеличить жизнеспособность семян. Основные способы предпосевной подготовки семян:

─стратификация – применяется в основном для семян с глубоким покоем. Семена смешиваются с песком, торфом, иногда с опилками в пропорции 1:3, при температуре 0-5 градусов, влажности 50-60%, регулярно перемешивая. Длительность и режим устанавливается для каждой породы индивидуально. Стратификацию небольших объемов семян проводят в ящиках с отверстиями для доступа воздуха и стока лишней влаги. Большие партии семян стратифицируют в траншеях, которые бывают холодные (зимние промерзающие), теплые (зимние непромерзающие) и летние.

─намачивание семян – используется для семян с вынужденным семенным покоем. Намачивают семена водой комнатной температуры на срок от 4 до 24 часов с последующим подсушиванием под солнцем до их сыпучести.

─снегование – намоченные семена березы смешивают с песком, насыпают в матерчатые мешочки и помещают на слой снега толщиной до 3 см. Сверху насыпают слой снега до 50 см, уплотняют и закрывают соломой, опилками. Время снегования 30 дней.

─обработка семян микроэлементами – применяют препараты:

бора, меди, марганца, кобальта, цинка, молибдена, которые участвуют в биохимических процессах, синтезе белков, углеводов, формировании и развитие стеблей, листьев, корней растений, повышают их морозоустойчивость и засухоустойчивость. Концентрации препаратов, мг/л воды: марганцовокислый калий – 50…200; сернокислая медь – 100; борная кислота – 200; молибденовокислый аммоний – 300…500; сернокислый кобальт – 400.

─обработка семян стимуляторами роста – для усиления всхожести семян используют гиббереллин, гетероауксин, парааминобензойную кислоту

вконцентрации 0,01-0,05 % намачивая в них на определенный период.

─промывка семян в проточной воде – кроме стимуляторов в семенах находятся вещества-ингибиторы, которые затормаживают прорастание зародышей и их вымывают из семян в воде.

─ воздушно-тепловая обработка – используется для повышения всхожести и прорастания семян путем согревания семян на солнце в течение

2…4 дней.

─скарификация – механическое или химическое воздействие на деревянистые или кожистые оболочки с целью доступа влаги на 36-48 часов для лиственниц в 1 % известковом растворе. Концентрированной серной кислотой обрабатывают семена белой акации (1час), гледичии (2 час). Затем семена промывают в проточной воде. Механическое воздействие проводят, используя скарификационную машину, перетирая семена акации и гледичии

скрупнозернистым песком. Орехи надкалывают, вставляя в щель палочки.

─ошпаривание – используют для размягчения оболочек семян гледичии и акации белой. Помещают в деревянную бочку на 1/3 объема семена и заливают 80 градусной водой на 12 часов. Набухшие семена затем отделяют, смешивают с песком и выдерживают 4-5 дней.

─дезинфекция и дезинсекция – проводится для уничтожения грибной флоры и вредителей семян различными химическими препаратами.

Существуют и другие способы подготовки семян к посеву (ультразвук, ЯМР, рентгеновское, ультрафиолетовое, лазерное облучения и другие).

3.3 Показатели качества семян по Международному стандарту

Международная ассоциация по испытанию семян (ISTA – International seed test association) выдает сертификаты качества при поставке семян деревьев, кустарников, трав и других растений. Средний образец для анализа посевных качеств семян должен быть не менее 60 грамм

(Маркова, 2008).

В сертификатах показаны следующие показатели качества семян: чистота, % - путем выделения фракций чистых семян исследуемой

породы, примесь семян других пород, живой и мертвый сор;

влажность, %; масса 1000 семян, г;

доля живых и мертвых семян, % (жизнеспособность зародышей);

доля пустых и выполненных семян, %. 4 пробы по 100 семян

(рентгенография, метод взрезывания семян). Допускается не более 2 % пустых семян;

всхожесть, %. 4 пробы по 100 семян. Проросшими считают семена с длиной корешка 50 % от длины семени;

доля всходов с отклонением от нормы – не более 1-2 %;

доля не проросших живых и мертвых семян, %;

энергия прорастания, % (всхожесть за 1/3 срока проращивания);

доля семян с повреждениями, %.

Дополнительно определяют: тест на ферментативную активность;

на дыхание; с элюатом; на электропроводность; движущую силу; на холодостойкость; выносливость к повышенным температурам или жаростойкость; массу всходов.

В настоящее время для сохранения посевных качеств семян создают специальные семенохранилища с регулируемой газовой средой, влажностью, температурой с использованием компьютерных технологий. Однако в процессе хранении происходит неуклонное падение посевных качеств за счет окислительных процессов, естественного старения семян.

Таблица 3 Изменение показателей качества семян ели в процессе хранения

(Маркова, 2008)