3.4.Прорастание зерна (семян) при хранении.

Прорастание при хранении совершенно недопустимо. Оно возникает в результате небрежного или неправильного хране­ния. Это положение легко можно доказать, если вспомнить условия, при которых вообще возможно прорастание. Как известно, основными факторами, определяющими возможность про­растания, являются влага, воздух и тепло. К. А. Тимирязев писал: «Условия эти знакомы всякому. Нужна вода,— в сухой почве семя не прорастает; нужно тепло,— в холодную весну по­сеянное зерно не обнаруживает следов развития, пока его не пригреет; наконец, нужен воздух, — зерно, зарытое глубоко в землю, может пролежать как угодно долго, не дав ростка.

Итак, вода, тепло и воздух — вот три основных условия, ко­торые пробуждают семя к жизни...».

Развитие семени начинается с набухания, т. е. такого физи­ческого процесса, при котором влага поглощается гидрофиль­ными коллоидами, главным образом белками и крахмалом; объем зерна при этом увеличивается. Степень набухания, а так­же его интенсивность зависят от химического состава зерна, проницаемости его оболочек и других условий.

Установлено, что семена, богатые белками, могут поглощать влагу до 150 % их массы, богатые углеводами — до 80, бо­гатые жирами — около 140%. Установлено также, что прора­стание возможно и при меньшем количестве поглощенной влаги; (40...70%). Наименее требовательны в этом отношении просо, кукуруза (38...45%), более влаголюбивы пшеница, ячмень, рожь и овес (50 ...80%) и особенно семена бобовых культур.

Семена могут прорастать при низких положительных темпе­ратурах. Так, семена пшеницы, ржи, ячменя, овса, гречихи и конопли при наличии других благоприятных условий прораста­ют при 2...5°С, подсолнечника и кукурузы — при 8... 10°С. Та­кие температуры часто наблюдаются в зерновой массе и даже весьма желательны, как в значительной степени ограничиваю­щие жизнедеятельность микроорганизмов, насекомых и клещей. Из этого следует, что температура редко бывает фактором,, ограничивающим возможность прорастания семян при хра­нении.

Если учесть, что семена хорошо прорастают в темноте и при хранении достаточно обеспечены кислородом, то можно сделать вывод, что основным фактором, тормозящим процесс прораста­ния семян при хранении, является более низкая их влажность, чем это требуется для прорастания.

Из приведенных выше данных следует, что для прорастания семян требуется влаги больше, чем они могут сорбировать ее в виде пара из воздуха. Иначе говоря, даже максимально воз­можной равновесной влажности (30 ...36%) недостаточно для начала процесса прорастания. Оно становится возможным лишь в результате накопления капельно-жидкой влаги. Такая влага попадает в зерновую массу в результате ее подмочки при перевозках или плохой гидроизоляции хранилищ; она образуется также в зерновой массе вследствие конденсации водяных паров в межзерновых пространствах. Не следует при этом забывать и о явлении термовлагопроводности. В итоге влажность отдель­ных зерен или целого слоя в зерновой массе может быть зна­чительно выше ее средней влажности. Этим объясняется факт прорастания зерен в партиях, средняя влажность которых зна­чительно ниже необходимой для прорастания.

Прорастание сопровождается усиленным дыханием, значи­тельным выделением энергии и потерей массы сухого вещест­ва. Так, установлено, что зерна ржи в течение суток потеряли 0,7 % сухого вещества, двух суток — 0,8, трех — 2,3, четырех —3,2 и пяти —4,4%.

Оставшиеся в зерне сухие вещества за это же время пре­терпевают существенные изменения. Высокомолекулярные кол­лоидные запасные вещества при участии воды и ферментов превращаются в кристаллоидные, хорошо растворимые и легко диффундирующие через оболочки клеток. В зернах, богатых уг­леводами, особенно энергично идет процесс гидролиза крахма­ла до сахаров. Как установили академики А. Н. Бах и А. И. Опарин, эта активность достигает максимума на шестой и восьмой день прорастания. Увеличивается также активность протеолитических и других ферментов. Происходит гидролиз белков до пептидов и аминокислот; идет также рас­щепление жира. Часть гидролизованных веществ используется, для построения развивающихся клеток и тканей зародыша (ростка и корешков).

Таким образом, в случае прорастания зерен при хранении происходят следующие явления: потеря массы сухого вещества; выделение значительного количества тепла, что может привести к повышению температуры зерновой массы и усилению в ней всех процессов жизнедеятельности; ухудшение качества зерна.

В результате всех этих явлений семена выходят из катего­рии посевного материала, резко ухудшаются мукомольно-хлебопекарные качества зерна и уменьшается выход продуктов при переработке.

При правильной организации хранения зерновых масс про­растание всегда можно предотвратить. Наблюдения за влажно­стью зерновой массы в отдельных ее участках и слоях, а также проверка партий зерна на содержание примесей (выявление проросших или начинающих прорастать зерен) позволяют сво­евременно обнаружить это явление в начальной форме.

Отсутствие в зерновой массе капельно-жидкой влаги и пред­посылок к образованию последней исключает возможность прорастания зерна.

Любой случай прорастания зерновых масс рассматривают как результат неправильного или небрежно­го хранения, отсутствия наблюдений за данной партией.

Вопросы для повторения:

1. Какие типы дыхания зерна Вам известны?

2. Как называется показатель, по которому можно судить о типе дыхания?

3. При каком типе дыхания отмечается меньшее тепловыделение?

4. Какие факторы влияют на интенсивность дыхания зерна?

5. Что называется критической влажностью зерна?

6. Назовите критическую влажность зерна различных культур.

7. Что такое послеуборочное дозревание зерна?

8. Какие процессы протекают при послеуборочном дозревании?

9. Назовите условия для оптимального послеуборочного дозревания зерна пшеницы.

10. Назовите продолжительность послеуборочного дозревания зерна различных культур.

11. При каких условиях возможно прорастание зерна?

Резюме по модульной единице 3. Семена различных культур обладают разной долговечностью, что определяет сроки хранения партий зерна. Существенный интерес в хранении и рациональном использовании каждой партии семян и зерна представляет вопрос о допустимых сроках хранения зерновых масс различных культур. Семена всех растений в зависимости от их биологической долговечности условно разделяют на три группы: микробиотики, мезобиотики и макробиотики. Первые сохраняют всхожесть от нескольких дней до трех лет. Вторые – от 3 до 15 лет, и третьи – от 15 лет и более. Большинство семян с.х. растений относятся к группе мезобиотиков и сохраняет всхожесть при благоприятных условиях хранения в течение 5 – 10 лет. При хранении сухих семян при условиях пониженных температур их биологическая долговечность обычно бывает больше. Среди полевых культурных растений наибольшей долговечностью обладают семена бобовых культур. Долговечность зерна и семян зависит от многих факторов, из которых основными являются: принадлежность к ботаническому виду, условий выращивания, созревания, обработки (очистка, сушка, протравливание и т.п.) и хранения. Зерна и семена для поддержания жизни получают необхо­димую им энергию в процессе диссимиляции запасных органиче­ских веществ, главным образом сахаров. При хранении зерна и семян наблюдаются два вида диссимиляции, в присутствии кислорода и без кислорода. Дыхание зерновой массы сопровождается потерей массы сухих веществ зерна вследствие расходования гексоз, увеличением коли­чества гигроскопической влаги в зерне и повышением относитель­ной влажности воздуха межзерновых пространств, изменением состава воздуха межзерновых пространств, выделением тепла. На интенсивность дыхания зерна влияют различные факторы например, такие как влажность, температура и другие. Чем зерно влажнее, тем интенсивнее оно дышит. По мере увеличения влажности в клетках зерна появляется капиллярная влага, т.е. слабо или совсем не удерживаемая крахмалом и белками. При появлении в зерне или семенах свободной влаги резко возрастают актив­ность гидролитических и дыхательных ферментов, интенсивность дыхания, а следовательно, и расход сухих веществ. Влажность, при которой в зерне появляется капиллярная влага и резко возра­стает интенсивность дыхания зерна и семян, называют крити­ческой. Для снижения жизнедеятельности зерна и семян их необходимо хранить в сухом состоянии, т.е. при влажности на 1...2 % ниже критической. С повышением температуры интенсивность дыхания .зерна при хранении увели­чивается. Кроме указанных факторов на интенсивность дыхания влияет состав газовой среды, ботанические особенности, зре­лость, выполненность и круп­ность зерен, наличие травмиро­ванных и проросших зерен. В послеуборочный период в семенах наблюдается послеуборочное дозревание, которое у разных культур протекает по-разному. При грубых нарушениях режимов хранения возможно прорастание зерна и семян.

Тестовые задания к лекции 3. Тесты № 58 – 70.