Меню сайта Рубрики

Травмирование семян

 

Вопросы травмирования семян приобрели острую актуальность в связи с применением машин на всех этапах уборки и обработки семян. Например, совсем недавно початки кукурузы на семена обрушивали вручную, и повреждения, наносимые семенам, не вызывали заметного снижения урожая, но сейчас, когда широко используются разные механизмы для обмолота, транспортировки, калибровки и других технологических процессов, процент травмированных семян этой культуры достигает 93–96 %. Травмирование семян наносит значительные убытки, так как урожай травмированных семян снижается.

Методика определения травмированных семян

Чтобы выявить в посевном материале механически поврежденные семена, очень важно иметь простую и четкую методику определения травм. Но, к сожалению, такой методики пока нет, и это не дает возможности охарактеризовать истинное положение с травмированием семян.

В. М. Шевченко в лаборатории семеноводства и семеноведения института растениеводства им. В. Я. Юрьева сравнивал разные методы определения травмированных семян на гибридах кукурузы. 

В настоящее время наиболее известны следующие методы определения травмированных семян:

  1. при помощи бинокулярной лупы с увеличением в 10–20 раз;
  2. замачивание семян в 50 %-ном по объему растворе серной кислоты, затем промывание и проращивание в обычных условиях. Количество не взошедших семян и дает процент травмированных семян (Ф. Колдуэлл,);
  3. протравливание семян а растворе формалина (концентрация 0,2 %, экспозиция 10 секунд, томление 2 часа) и затем проращивание стандартным методом в сравнении с контролем. Снижение всхожести и энергии прорастания в сравнении с контролем и даст представление о степени их поврежденности (И. П. Вареник);
  4. при помощи обычной лупы с предварительным окрашиванием семян в 0,5 %-ном растворе йода в йодистом калии (П. Н. Шибаев);
  5. по интенсивности начального роста. Количество не взошедших семян на 10-е сутки проращивания соответствует проценту травмированных семян (С. А. Чазов);
  6. при помощи обычной лупы с предварительным окрашиванием семян в анилиновых (оранжевый, голубой) и гистологических (индиго-кармин, эозин, конго-рот) красителях (К. Я. Калашников, М. Ф. Олимпиева). 

Все эти методы обладают своей ценностью, однако у каждого из них есть и существенные недостатки – многие методы очень трудоемки, другие обладают низкой точностью, часто они базируются на косвенных показателях, которые недостаточно тесно связаны с травмированием, требуют много времени для определения и имеют ряд других серьезных недостатков, препятствующих широкому применению этих методов.

Наибольший интерес представляет метод П. Н. Шибаева, но он дает в некоторых случаях заниженный результат, так как плохо окрашиваются микротравмы в области зародыша, а также семена с отставшей оболочкой.

Наиболее точным и удобным методом является метод К. Я. Калашникова и М. Ф. Олимпиевой, который основан на различном окрашивании наружных тканей семени и тканей, находящихся под оболочкой. Ткань под оболочкой более интенсивно окрашивается в тех случаях, когда в ней есть трещины, уколы, срывы, отставание оболочки и другие повреждения. Здесь очень важно подобрать контрастный краситель, однако некоторые красители, предложенные авторами, не всегда дают окрашивание нужной контрастности. Например, при использовании оранжевого красителя не всегда получаются хорошие результаты даже при увеличенной концентрации, так как окраска бывает слабой (особенно у кремнистых желтозерных сортов кукурузы).

В результате изучения красителей было установлено, что наиболее пригодными для определения травм являются черный и васильковый, а также голубой, рекомендованный К. Я. Калашниковым и М. Ф. Олимпиевой.

Мы предлагаем определять процент травмированных семян следующим образом:

I. отобрать средний образец семян по соответствующей методике, согласно ГОСТ-у;

II. из выделенной навески отсчитать две пробы по 100 шт. Пробы поместить в стакан, залить одним из красителей и взболтать. Концентрация раствора 1 %-ная;

III. через минуту раствор слить, семена несколько раз (до исчезновения окрашивания воды) промыть водой и разложить на фильтровальную бумагу, чтобы удалить оставшуюся на них воду;

IV. подсчитывать травмированные семена можно немедленно или через любое время.

От воздействия красителя все поврежденные места (в том числе и незаметные для глаза) на эндосперме и в области зародыша интенсивно окрашиваются и отчетливо вырисовываются на поверхности зерна. При этом ткань семени в месте травмы будет окрашена: при черном красителе – в черный цвет, при голубом или васильковом – в голубой и при зеленом – в темно-зеленый.

Семена просматривают и раскладывают по типам травмирования, а затем выводят общий процент поврежденных семян. Если отбор образца, навески и анализ проб проведены правильно, то расхождение между двумя пробами не должно превышать 5 %. При больших отклонениях берут третью пробу.

Этот метод определения травмированных семян является достаточно точным, простым, доступным и может широко применяться в контрольно-семенных лабораториях, в лабораториях кукурузокалибровочных заводов, а также в хозяйствах.

Типы повреждения семян

Суммарный процент поврежденных семян ничего не говорит о том, как будут вести себя эти семена в поле. Каждое повреждение своеобразно не только по проявлению, но и по влиянию на биологические свойства семян. Поэтому, необходимо свести все разнообразие повреждений в определенные типы и выявить вредоносность каждого из них.

Хорошая классификация повреждений пшеницы предложена Н. Н. Ульрихом. Она построена на принципе учета потери вещества при травме и методов их определения.

В основу всех классификаций травм должен быть положен принцип учета снижения урожайности травмированных семян с учетом снижения полевой всхожести.

По данным Ф. М. Куперман, наиболее сильное отрицательное влияние на развитие проростка оказывало удаление кусочка эндосперма у семян пшеницы со спинной стороны. Сходные результаты получил и М. П. Савченко, который считает, что призародышевая часть спинки зерна является наиболее чувствительной к механическим повреждениям. В опытах М. И. Терентьевой было показано, что травма семян пшеницы в области хохолка вызывает значительное снижение продуктивности. Очень интересны исследования Г. Б. Ермилова, он установил, что у кукурузы очень опасны повреждения на спинной стороне, в верхней части зерна. Н. Г. Холодный считал, что причина такой разной реакции определенных зон – нарушение целостности алейронового слоя, который является проводящим слоем физиологически активных веществ из эндосперма в зародыш.


Причины травмирования семян

Основные источники травмирования семян – уборочные машины. По данным А. Н. Пугачева механические повреждения семян, обусловленные комбайновой уборкой, зависят от следующих факторов: подачи хлебной массы в молотильный аппарат комбайна в единицу времени, влажности зерна, величины зазоров между барабаном и декой, окружной скорости барабана, правильной регулировки очистки, конструктивных особенностей молотильного аппарата. Следовательно, очень много факторов влияют на степень травмирования семян зерновых культур, и все они требуют особого подхода, чтобы уменьшить отрицательное влияние каждого из них. На степень травмирования влияют также структура семян, их форма, крупность и другие свойства.

Если не касаться технических причин, вызывающих травмирование семян при обмолоте, то наиболее важным является влажность семян. Этот вопрос изучали многие исследователи, но выводы они делают прямо противоположные. Одни утверждают, что чем суше семена, тем меньше они травмируются (И. С. Будо, И. Карпович, и др.). Другие говорят, что чем суше семена, тем больше они травмируются (А. Н. Репин, К. Г. Калганов, М. К. Фирсова и др.). Такие противоположные данные возникают только потому, что исследователи не изучали травмирования семян при разной их уборочной влажности. Правильный вывод сделал П. Н. Шибаев, который установил, что процент травмированного зерна растет при обмолоте и очень сухого, и очень влажного зерна. Такие же выводы раньше сделали зарубежные исследователи Я. Флехсиг и П. Хебльтуайт. Первый автор указывает зону с минимальными повреждениями при влажности зерна от 10 % до 20 %, второй – от 14 % до 21 %. Ф. С. Митчелл приводит для пшеницы наиболее благоприятную зону влажности – 16–19 %. На рисунке 1 показана зона минимального травмирования для семян кукурузы. Подобные графики можно построить и для других культур.

Количество-травмированных-семян
Рис. 1. Количество травмированных семян кукурузы при обмолоте в зависимости от их влажности.

Крупные семена повреждаются сильнее, чем мелкие. Это закономерно для всех культур, и поэтому крупные семена нужно в первую очередь анализировать на травмирование.

Важное значение имеет форма зерна. У семян пшеницы твердой яровой зародыш плохо прикрыт оболочками и несколько возвышается над поверхностью зерновки, это ведет к очень сильному травмированию зародыша, а часто он и вовсе выбивается. Зерно зубовидных гибридов кукурузы имеет на верхушке выступы и складки эндосперма мучнистой консистенции, которые наиболее часто разрушаются при механическом воздействии. По данным М. Г. Голика, Н. Я. Фесты, П. Н. Шибаева, степень повреждения семян во многом зависит от сортовых особенностей. По их наблюдениям, зубовидные гибриды кукурузы травмируются сильнее, чем кремнистые, что объясняется рыхлостью эндосперма.

Энергия прорастания и всхожесть при значительных повреждениях семян могут резко снижаться, что зависит также и от типа повреждения.

Микроповреждения семян, как правило, ведут к увеличению энергии прорастания благодаря лучшему доступу влаги к зародышу, но это временная стимуляция, а в дальнейшем эти показатели становятся такими, как и у целых семян, или даже наступает депрессия.

Установлено, что травмированные семена в первые три дня после повреждения интенсивнее поглощают воду, скорее набухают и прорастают, но затем процесс затухает, и эти семена отстают в развитии от целых (меньше длина корешков и ростков и т. п.).

Травмированные семена имеют ослабленные проростки, которые иногда не могут пробиться на поверхность почвы. Кроме того, проростки часто бывают ненормальными. Все это в конечном счете сильно снижает полевую всхожесть.

По данным М. Г. Федоровского, всходы пшеницы из травмированных семян не появляются на поверхность почвы потому, что еще в почве колеоптиль (от греч. koleos – ножны и ptilon – перо), первый после семядоли лист злаков. Бесцветный, зеленый или красноватый пленчатый колпачек, который защищает почечку при прорастании) открывается, освобождается первый лист, а он не может пробиться на поверхность.

Процесс прорастания нарушается не только тем, что изменяется физиология семени, но также вследствие сильного воздействия микрофлоры, которая поселяется в местах повреждений. При этом продукты жизнедеятельности микроорганизмов попадают внутрь семени и вызывают патологические изменения. Поэтому растения, которые вырастают из травмированных семян, в течение всей вегетации развиваются подавленно, у них затягивается процесс созревания, продуктивность их понижается. Поэтому даже в том случае, если удается получить нормальную густоту стеблестоя при высеве травмированных семян, это еще не гарантирует получение высокой урожайности.

Пути снижения травмирования семян и приемы повышения их урожайности

Все усилия агрономов и конструкторов сельскохозяйственных машин должны быть направлены на снижение травмирования семян.

Важнейшее условие устранения травм – правильная эксплуатация уборочных и сельскохозяйственных машин, а также строгий технологический режим сушки семян. Кукуруза, поступающая с поля в початках, имеет не больше 10–12 % травмированных семян (внутренние трещины), а после обмолота этот процент увеличивается до 50–60 %. Основная масса травмированных семян у зерновых колосовых хлебов получается в результате обмолота и достигает 35–40 %. Вся дальнейшая послеуборочная обработка семян сопровождается увеличением поврежденных семян всего на 8–10 %, поэтому молотильные агрегаты должны быть в центре внимания агронома при обмолоте семенников. Очень эффективен в семеноводческом отношении двойной обмолот зерновых культур, и он должен найти более широкое применение.

Раздельная уборка зерновых ведет к уменьшению травмирования семян почти на 50 %, поэтому этот способ уборки должен быть обязательным для семеноводческих участков, если в данной зоне есть необходимые для него условия.

Очень большое влияние на травмированность оказывает влажность семян во время обмолота. Как уже отмечалось, для каждой культуры существует оптимальная зона влажности, где происходит минимальное повреждение семян, это нужно учитывать при уборке семеноводческих посевов (сочетание утренней и дневной уборки в зависимости от влажности зерна, правильный выбор сроков уборки и т. п.).

Однако, применяя все возможные меры, полностью устранить травмирование семян невозможно. Поэтому необходимы поиски таких путей, которые в значительной степени снизили бы тот вред, который причиняется травмированием. Опыты показывают, что некоторые протравители могут не только исключить наиболее опасное влияние микроорганизмов, но и оказывать стимулирующее действие на прорастание. Таким образом, удается в значительной степени ослабить тот вред, который наносится семени при его повреждении. Естественно, что вред при некоторых типах повреждений, связанных с нарушением физиологических функций, никакими протравителями нельзя ослабить.|

Установлено, что целые семена кукурузы всегда дают более высокую урожайность, чем травмированные, даже если они и были обработаны протравителями.

Очевидно, что поврежденные семена требуют особого подхода, и не всякий протравитель может быть здесь применен; некоторые, даже очень перспективные, хороши для целых семян, но мало пригодны для травмированных из-за токсичности. Поэтому наиболее распространенные препараты нужно изучить с точки зрения их воздействия на поврежденные семена.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *