Лесосеменное дело. Учебное пособие

10. Физиологическое состояние семян

Семена древесных и кустарниковых видов во время развития и созревания характеризуются высокой физиологической активностью. В составе их тканей имеется большое количество подвижных углеводов и азотных соединений, которые по мере созревания семени накапливаются в нем в виде крахмала, белков и жиров. При созревании семени замедляется его физиологическая активность, зародыш перестает расти, прекращается перемещение питательных веществ, уменьшается содержание воды.

Все семена находятся в стадии покоя, но характер этого покоя может быть различным. Семена некоторых видов имеют вынужденный покой и не прорастают только из-за отсутствия необходимых условий (влага, тепло, кислород, свет). Если таким семенам создать условия, то они быстро выходят из состояния покоя и прорастают (семена сосны, ели, лиственницы, ильмовых, ивовых).

Семена некоторых видов имеют глубокий покой и без специальной подготовки прорастают длительное время (шиповник, боярышник и др.).

Глубокий семенной покой возникает в результате ряда причин:

непроницаемость семенной оболочки;

особое физиологическое состояние зародыша;

наличие в тканях окружающих зародыш особых веществ (ингибиторов), тормозящих прорастание.

Непроницаемость семенной оболочки часто является причиной глубо-

кого семенного покоя (семенная оболочка акации, гледичии, липы непроницаема для воды; у ясеня, сосны веймутовой - для кислорода).

Недоразвитость или особое физиологическое состояние зародыша -

также одна из часто встречающихся причин глубокого семенного покоя. У некоторых видов зародыш при созревании семени находится в недозрелом состоянии и ему для достижения стадии зрелости требуется определенный период хранения при благоприятных условиях (семена сосны кедровой европейской и ясеня обыкновенного). Частым является случай, когда зародыш морфологически зрелый, но физиологически не подготовлен к прорастанию (семена дуба красного, некоторых видов сосен, многих видов из семейства розоцветных).

Причиной глубокого покоя может быть наличие в семени особых ве- ществ-ингибиторов роста. Насчитывается около 100 видов, у которых прорастание семян регулируется ингибиторами.

Контрольные вопросы

1.Теоретические основы покоя семян.

2.Причины глубокого покоя семян.

31

11. Предпосевная подготовка семян

Современные способы подготовки семян к посеву рассчитаны не только на преодоление глубокого семенного покоя, но и на стимулирование энергии прорастания семян, на создание наиболее благоприятных условий роста для проростков и всходов, а также на борьбу с вредителями и болезнями, предупреждение заболеваний и повреждений.

Различают следующие виды повседневной обработки семян: стратификация, скарификация, снегование, намачивание и проращивание семян до состояния наклевывания, обработка семян микроэлементами и стимуляторами роста, гидротермическое, механическое и химическое воздействие на твердые оболочки, дезинфекция и дезинсекция семян.

Стратификация. Стратифицируют семена, тех видов, которые без предварительной подготовки не дают всходов в год посева (боярышник, шиповник, можжевельник, ясень обыкновенный, бересклет, орехи, лох и др.). В настоящее время применяется способ перемешивания семян с субстратом.

Стратификацию производят чаще всего при весенних посевах, и реже при осенних, используя при этом свежесобранные семена. Продолжительность стратификации и температурный режим зависит от биологических особенностей вида.

Субстрат - промытый крупнозернистый речной песок, просеянный сухой торф. Семена предварительно намоченные, смешивают с тройным объемом субстрата (песок или торф) и увлажняют до 50-60 % полной влагоемкости. Семена стратифицируют в ящиках, траншеях и под снегом. При этом сочетается подготовка семян к посеву с их хранением.

Стратификацию в ящиках проводят в подвалах и погребах. Смесь семян с песком или торфом засыпают в деревянные ящики. В стенках и дне ящика делают отверстие диаметром 0.5-1 см, размещая их в ряду через 5 см и между рядами через 10 см. Наполненные ящики ставят на стеллажи. Через каждые 10-15 дней смесь тщательно перемешивают, при необходимости увлажняют. Если семена наклюнутся раньше срока, ящики помещают под снег или на ледник.

Стратификацию подразделяют: стратификация в теплых траншеях (для семян с периодом покоя более 3-4 месяцев); стратификация в холодных траншеях (для семян с периодом покоя до 3-4 месяцев).

Летние траншеи используют для стратификации свежесобранных, созревающих летом семян (вишня, шиповник и др.) и семян сбора прошлого года для посева их осенью или производства дальнейшей стратификации в зимний период. Летние траншеи имеют глубину 0.3-0.35 м и ширину 0.5 м. Они полностью заполняются смесью семян с песком или торфом, после чего их закрывают досками, а затем соломой слоем 10-15 см. Через каждые 10 дней смесь перемешивают и при необходимости увлажняют.

Скарификация. Механическое воздействие или скарификация заключается в нанесении на непроницаемую оболочку семени мелких царапин, кото-

32

рое осуществляется скарификационными машинами или протиранием семян с песком вручную. После скарификации семена намачивают в воде комнатной температуры 12 ч и высевают во влажную почву.

Химическое воздействие. Химическое воздействие предполагает обработку семенной оболочки кислотами, в результате, оболочка семени становится воздухо- и водопроницаемой.

Снегование (стратификация в снегу) применяется для семян, при условии, что требуется обязательное воздействие низких температур для их прорастания. Этому способу обработки подвергаются семена хвойных и некоторых лиственных видов - сосна, ель, пихта, лиственница, акация желтая и др.

Намачивание семян - это один из способов подготовки семян с вынужденным покоем к посеву. Намачивание проводят в воде комнатной температуры, после чего семена просушивают до сыпучего состояния и высевают в грунт.

Хорошие результаты дает облучение набухших семян сосны, лиственницы и ели солнечным светом в течение 1-2 ч. Намачивание семян можно проводиться в различных видах воды, дающие также хорошие результаты: обычная; талая; дегазированная; омагниченная; дождевая.

Гидротермическое воздействие применяют для семян с непроницаемой оболочкой (возможно вместо скарификации). Семена помещают в мешочек (не очень плотный), опускают на 1 минуту в кипяток, затем быстро погружают на 3 минуты в холодную воду, повторность 3 раза. В зависимости от вида, в кипяток погружают на различное время, от 5 секунд и выше.

Обработка семян микроэлементами и стимуляторами роста. Семена в течение 12-24 ч замачивают в растворах, содержащих микроэлементы (бор, медь, марганец, цинк, молибден, кобальт, йод, никель и др.). Действие микроэлементов специфично: бор влияет на рост и развитие растений, особенно корневых систем; марганец ускоряет прорастание семян, повышает интенсивность дыхания и ассимиляцию растений и т.д.

Обработка семян стимуляторами роста. Стимуляторы оказывают особое воздействие на семена, на развитие растения в начальный период роста, повышая всхожесть и энергию прорастания. Используют множество различных стимуляторов, применяя разные концентрации и экспозиции выдержки: гиббереллин, аминоспирт, янтарная и другие кислоты (ИМК, НУК). После обработки семена промывают водой.

Обработка семян физическими способами. При этом способе семена обрабатывают лазерным лучом, рентгеновскими лучами, ультра-звуком, электромагнитными разрядами и др. У обработанных семян повышается энергия прорастания и грунтовая всхожесть.

Контрольные вопросы

1.Подготовка семян к посеву.

2.Стратификация - как способ подготовки семян к посеву.

3.Скарификация - как способ подготовки семян к посеву.

33

4. Физические, химические, механические и способы предпосевной обработки.

12. Лабораторные занятия по лесосеменному делу

На лабораторных занятиях по лесосеменному делу студенты изучают используемые в лесохозяйственном производстве методы исследования и оценки посевных качеств лесных семян и практически выполняют эти работы в специализированной лаборатории. Они знакомятся с действиями лесохозяйственных предприятий по формированию и оформлению партий лесных семян, отбору от них средних образцов и отправки их на анализ в контрольные станции лесных семян. Затем они работают как специалисты контрольных лесосеменных станций: выполняют все анализы; оформляют соответствующую документацию. В процессе этой работы студенты подробно изучают существующие стандарты и технические условия, учатся ими пользоваться.

Настоящее учебное пособие позволяет каждому студенту более четко и последовательно, самостоятельно выполнить лабораторную работу, освоить методы анализа, выполнить необходимые расчеты и все требуемые записи в документации. Данное пособие апробировано на лабораторных занятиях в течение длительного времени. Этот опыт показал целесообразность и необходимость его использования для повышения организованности учебного процесса и успеваемости студентов.

Для выполнения лабораторных работ (в целях экономии времени) студенты объединяются в рабочие бригады (по 3-4 человека). Однако каждый из них практически выполняет все работы, делает необходимые расчеты и записи и индивидуально отчитывается перед преподавателем.

По окончании выполнения лабораторных работ проводится контрольное тестирование и сдается зачет.

34

Лабораторная работа № 1

Тема: Партия семян и признаки ее однородности

Цель работы: усвоить основные понятия, термины, изучить признаки однородности и принципы формирования партий семян, ознакомиться с оформлением документов на партию семян.

Качество семян, заготавливаемых для посева, подлежит обязательной проверке в соответствии с оценочным и методическим ГОСТами.

Заготовленные шишки, плоды, семена формируют в отдельные партии по признакам однородности установленной массы в соответствии с требованиями действующих стандартов.

В отдельную партию объединяют плоды, семена и шишки:

собранные на одном лесосеменном участке, плантации или в насаждении одной селекционной категории;

одной группы типов леса;

одной возрастной категории;

собранные в течение одного месяца и хранящиеся в одинаковых условиях.

Для каждой партии семян отбирают контрольные образцы, о чем состав-

ляют соответствующий акт по форме, указанной в ГОСТе.

Партия семян - это определенное по массе количество однородных семян одного вида или разновидности, удостоверенное паспортом и этикеткой (таблица 1.1).

На каждую сформированную партию семян оформляется:

паспорт (форма 1);

этикетка (форма 2).

Паспорт - главный документ, содержащий все основные сведения. Со-

ставляется в одном экземпляре, имеет свой порядковый номер, подписывается специалистом (лесничий, главный инженер), заверяется печатью и хранится в делах лесхоза.

Этикетка заполняется на основе паспорта для каждого отдельного места тары партии семян и хранится с семенами. Один экземпляр вкладывают внутрь, другой наклеивается снаружи.

Порядок работы:

1.Прочитать ГОСТ 13056.1-67 (раздел I, пункты 1.1-1.2) и ознакомиться с приложениями 1, 2 и 3.

2.Законспектировать определение понятия «партия семян» и признаки ее однородности.

3.Ознакомиться с карточкой индивидуального задания для выполнения лабораторной работы № 1 (форма 3).

35

4.Проанализировав все описания, заготовленных в хозяйстве семян, определить количество и массу (вес) однородных партий семян (в этом задании).

Таблица 1.1 - Максимальный вес партии, среднего образца и навески (чистота)

Следует иметь в виду, что семена, собранные в горах на разной абсолютной

высоте, считаются однородными, если:

различия по высоте не превышают 400 метров;

экспозиции склонов близки (например: С, СВ, СЗ; Ю, ЮВ, ЮЗ; В и З);

при выделении партий по массе, следует учитывать число мест тары и массу семян в таре, не пересыпая из одной тары в другую (таблица 1.1 или ГОСТ 13056.1-67, приложение 1, стр. 10-26).

5.Записать в бланк лабораторной работы № 1 (форма 4):

название хозяйства, заготовившего семена;

почтовый и телеграфный адреса;

название древесного вида (русское и латинское);

описание одной партии семян.

6.На одну из выделенных партий заполнить бланк паспорта и этикетки.

7.Сделать записи в лабораторной тетради:

«Лабораторная работа № 1», тема работы;

№ и разделы ГОСТов;

основные определения;

название вида, с семенами которого выполнена работа;

подклеить заполненные бланки паспорта и этикетки.

Для зачета предъявить преподавателю:

1.Записи в тетради;

2.Заполненные бланки паспорта и этикетки;

3.Заполненную форму «Лабораторная работа № 1».

37

Лабораторная работа № 2

Тема: Отбор и оформление среднего образца семян для отправки на контрольные лесосеменные станции

Цель работы: усвоить основные понятия, термины; изучить порядок отбора и составления выемки, исходного и среднего образца, навески и др.; заполнить необходимые документы.

Посевные качества семян определяют путем лабораторного анализа среднего образца, т.е. по небольшому количеству семян устанавливают показатели для всей партии. Средний образец должен полно и достоверно характеризовать партию семян, поэтому к его отбору предъявляют четкие требования. Массы средних образцов основных видов представлены в таблице 1.1 лабораторной работы № 1.

Отбор средних образцов проводит комиссия в следующем составе:

уполномоченный, оформленный приказом по лесхозу (сотрудник лесхоза или лесничества);

представитель от лесничества (лесничий, помощник лесничего, техник);

лицо, отвечающее за хранение семян (кладовщик, лесник).

Средний образец отправляется на лесосеменную станцию в течение первых двух суток после его отбора.

Средние образцы для первой проверки отбирают не позднее 10 дней после окончания формирования партии семян, для ильмовых видов - не позднее

3дней.

Впроцессе хранения семена теряют свое качество, причем, чем быстрее теряется всхожесть, тем ниже класс качества, следовательно, чаще отбираются средние образцы для повторного анализа.

Работа начинается с отбора выемок, который производится щупами (конусными, цилиндрическими, мешочными) или руками. При этом из каждого (верхнего, среднего и нижнего) слоя семян берется по пять выемок.

Выемка - небольшое количество семян, отбираемых от партии за один прием для составления исходного образца. Выемки при осмотре сравниваются по внешним признакам (засоренность, запах, цвет, блеск), если нет заметных различий, то все выемки объединяются в исходный образец.

Исходный образец - совокупность всех выемок, отобранных от партии семян. Масса исходного образца должна быть не меньше десятикратной массы среднего образца.

Средний образец - часть семян исходного образца, выделенная из него для лабораторного анализа (используется метод крестообразного деления). По среднему образцу определяются посевные качества семян: чистота; энергия прорастания; всхожесть; вес 1000 шт семян; поврежденность вредителями и зараженность грибковыми заболеваниями. Для определения влажности семян выделяют специальный средний образец.

38

Комиссия составляет «Акт отбора средних образцов» (форма 5) по установленной форме в 3-х экземплярах.

Помимо среднего образца в некоторых случаях составляется проверочный, арбитражный и госконтрольный образцы.

Проверочный образец составляется, если семена получены из другого хозяйства, при этом выделяются два образца, один из которых посылается на анализ, а второй пломбируется и остается в лесхозе.

Арбитражный образец составляется в том случае, когда расхождение между новым анализом и данными удостоверения, сопровождающего полученные семена, недопустимо.

Госконтрольный образец составляется лесосеменной станцией при проверке ею правильности отбора средних образцов семенозаготовительной организацией.

Навеска - часть семян среднего образца выделенная из него для определения отдельных показателей качества семян (чистота, влажность, всхожесть, энергия прорастания, доброкачественность и т.д.).

Порядок работы:

1.Прочитать ГОСТ 13056.1- 67, раздел I, пункты 1.3-1.17; раздел II, пункты

2.1-2.6; раздел III, пункт 3.4.

2.Получить у преподавателя исходный образец семян.

3.Выделить из него средний образец методом крестообразного деления:

установить вес среднего образца по таблице 1.1 (лаб. работа № 1), согласно ГОСТ 13056.1-67, приложение 1, стр.10-26;

высыпать на стол исходный образец, тщательно перемешать семена и выровнять в виде квадрата слоем до 3 см;

разделить квадрат линейкой на 4 треугольника (по диагоналям);

удалить два противоположных треугольника, ссыпав семена в мешочек, где находился исходный образец, тщательно смести весь сор;

снова перемешать оставшиеся семена, выровнять их в виде квадрата и повторять деление до тех пор, пока в двух противоположных треугольниках не останется семян примерно столько, сколько необходимо для среднего образца. При последнем делении удаляемые семена не ссыпаются в исходный образец, они оставляются на столе для добавления к среднему образцу в случае, если при взвешивании он окажется меньше установленного веса;

оставшиеся для среднего образца семена (в двух противоположных треугольниках) взвесить с точностью 5 % от установленной массы. Лишние семена удалить с весов двумя совочками (направляя их, навстречу друг к

другу). Если семян не хватает, их добавляют из оставшихся, также совочками.

4.Выделенный средний образец ссыпать в отдельный мешочек, с вложенной в него этикеткой с фамилиями исполнителей, указанием видового названия виды, веса партии, номера паспорта и акта.

39

5.Заполнить «Акт отбора средних образцов», копию паспорта и этикетку. Акт составляется членами комиссии:

специалист лесхоза, уполномоченный для отбора семян;

заведующий семенным складом;

представитель профсоюзного комитета.

Гарантия в акте подписывается директором лесхоза и лицом, ответственным за хранение семян.

6.Одну этикетку (от бригады) положить вместе с копией паспорта (любой партии) в мешочек со средним образцом и завязать его.

7.Сделать записи в тетради для лабораторных работ:

«Лабораторная работа № 2», тема работы;

№ и разделы ГОСТов;

основные определения (выемка, исходный образец, средний образец, навеска);

название вида, с семенами которого выполнена работа;

метод, которым выделен средний образец;

название документов, отправляемых на контрольную станцию лесных семян.

8. Подклеить в тетрадь «Акт отбора среднего образца».

Для зачета предъявить преподавателю:

1.Упакованный в мешочек средний образец семян с этикеткой и копией паспорта (1 на бригаду).

2.Записи в тетради и подклеенные к ней документы (каждому студенту).

Правила приема среднего образца в контрольной лесосеменной станции

Специалисты лесосеменной контрольной станции при поступлении средних образцов на анализ проверяют:

наличие документов, сопровождающих средний образец и правильность их заполнения;

40