Глава 20 хранение семян и посадочного материала
Для обеспечения сохранности семенного и посадочного материалов необходимо иметь соответствующие складские помещения и хранилища, отвечающие необходимым требованиям для обеспечения надлежащего оптимального температурного и воздушного режимов, защищенные от амбарных вредителей и проникновения влаги. До закладки на хранение семенного и посадочного материала хранилища должны быть весьма тщательным образом отремонтированы, продезинфицированы и подготовлены для приема семян на хранение. Семенной материал, поступающий на хранение, в свою очередь, должен отвечать необходимым требованиям по чистоте, влажности, зараженности вредителями и болезнями.
Семена для выполнения своей главной биологической роли в размножении вида содержат все необходимые питательные вещества для будущего проростка и поддержания его жизнедеятельности до перехода на самостоятельное питание. В процессе хранения семена расходуют питательные вещества очень экономно. Сухие охлажденные семена впадают в состояние глубокого анабиоза, при котором жизненные процессы очень сильно замедляются и требуют минимальных затрат энергии на их осуществление. При соблюдении необходимого режима за год хранения на дыхание семенами тратится всего лишь 0,1–0,3% сухих веществ. С наступлением благоприятных условий после посева интенсивность физиологических процессов в семенах быстро восстанавливается и способствует получению полноценного потомства.
Период, в течение которого семена сохраняют свои посевные качества и урожайные свойства, называется биологической долговечностью. Ее продолжительность зависит от вида растений и условий хранения. У семян большинства полевых культур, выращенных в условиях Беларуси и Нечерноземной зоны России биологическая долговечность составляет 5–15 лет. Допустимыми сроками хранения высококачественного посевного материала без существенного снижения всхожести и других посевных качеств считается для яровой пшеницы, ячменя, овса, гречихи 3,5 года, озимой пшеницы и ржи – 3 года, проса и люпина до 2,5 лет. Эти сроки приемлемы по отношению к тем семенам, которые сформировались в благоприятные годы по температурному и водно-воздушному режимам. Семена, полученные в прохладные и дождливые годы, теряют свои посевные качества и урожайные свойства более быстрыми темпами и могут оказаться непригодными для посева через 2–3 года.
Наибольшее влияние на долговечность семян из внешних факторов оказывают влажность, температура и газовый состав воздуха. От них зависит интенсивность жизнедеятельности семян, развитие микрофлоры и вредителей. Хозяйственная и биологическая долговечность также во многом зависит от состояния семян перед обмолотом, от качества послеуборочной их обработки, степени травмированности. Повреждение семенной оболочки и зародыша приводит к повышению физиологической активности семян, изменению биохимического состава, способствует развитию микроорганизмов, ускоряют их старение, ухудшает посевные качества. Степень травмированности семян зависит от режима уборки и влажности зерна. Наиболее полноценные семена зерновых, зернобобовых и других культур получают при уборке семенных посевов с влажностью семян в пределах 16–20%. Чем выше влажность семян при уборке, тем ниже их качество. У семян, обмолоченных при влажности 22–25%, всхожесть снижается на 2–3%, а при более высокой в большинстве случаев получить кондиционные семена весьма затруднительно.
На качество и биологическую долговечность семян отрицательное влияние оказывает самосогревание, являющееся результатом активных физиологических процессов и низкой теплопроводности. Скорость самосогревания семян зависит от влажности, температуры, наличия примеси сорняков, степени зрелости. Особенно быстро подвергаются самосогреванию свежеубранные семена с повышенной влажностью, примесью влажных сорняков и различных примесей, битых, щуплых, проросших на корню семян. В сухих семенах может произойти самосогревание, если они положены на хранение после уборки без охлаждения или были отпотевшими. Для ускорения этой главной причины снижения качества семян после уборки необходимо в обязательном порядке при поступлении вороха от комбайна на ток провести первичную очистку и сушку семян на сушилках активного вентилирования с переменным охлаждением семян зернобобовых культур.
При стационарном хранении семян их биологическая долговечность зависит от создания условий (режимов) хранения, защищающих семена от порчи. В основу режимов хранения семян положен принцип анабиоза. Установлено, что во время хранения в идеальных условиях семена многих растений могут храниться в течение столетий. Примером такого биологического долголетия могут служить семена коллекции Парижского национального музея истории естествознания, которые проросли в возрасте 28–87 лет, а один из видов клевера пророс через 158 лет. Известны примеры сохранения способности к прорастанию семян овса и ячменя через 133 года.
На принципе создания условий глубокого анабиоза в Краснодаре на Кубанской опытной станции ВИР построено Национальное хранилище для сохранения генофонда мировой коллекции культурных растений и их диких сородичей. Здание хранилища состоит из 24 камер, размещенных ниже уровня почвы, и позволяет обеспечить хранение семян без частых пересевов. Благодаря созданию оптимальных режимов температуры и влажности воздуха срок хранения семян без пересева может составлять 30 лет, а по некоторым культурам он может достигать 50 лет. Это хранилище рассчитано на хранение 350 и более тыс. образцов. Второе такое хранилище планировалось построить в условиях вечной мерзлоты Якутии, где без искусственного регулирования исключены температурные колебания. В Республике Беларусь в последние годы создается Национальный генетический банк с соответствующим хранилищем в НПЦ НАН Беларуси по земледелию (г.Жодино, Минской области).
Установлено, что идеальным условием хранения семян являются такие условия, когда в хранилище обеспечена низкая относительная влажность воздуха около 15%,температура воздуха около – 200С, высокое содержание углекислого газа и недостаток кислорода.
Режим хранения семян в сухом состоянии является самым надежным и универсальным. Сухие семена удобны для транспортировки и могут храниться более высокими насыпями в различных климатических зонах. Влага при этом находится в малодоступном для активной жизнедеятельности состоянии, семена защищены от большинства отрицательных факторов. Даже ксерофитная микрофлора в сухих семенах не проявляет активности.
Семена считаются сухими, если их влажность ниже критической. Этот уровень влажности соответствует биологическим требованиям семян, которые расходуют запасные питательные вещества на поддержание собственной жизнедеятельности экономно. Величина критической влажности семян зависит от их биохимического состава. У семян бобовых культур с высоким содержанием белка, способного поглощать воду и связывать ее, более высокая критическая влажность равная 15–16%, а у масличных культур жиры не способны удерживать влагу, поэтому критическая влажность должна находиться на уровне 8–10%. Критическая влажность семян пшеницы, ржи, ячменя, овса составляет 14,5–15,5%, гречихи и тритикале –14,0–15,0%, кукурузы, проса, свеклы и лука – 12,5–14,0%, льна, рапса, рыжика, сурепицы, моркови и огурцов – 8,0–10,0%. Содержание влаги в семенах также зависит от длительности хранения. Чем больше планируется хранить семена, тем меньше они должны содержать влаги.
При засыпке на хранение страховых и переходящих фондов влажность семян пшеницы, ячменя, тритикале, гречихи должна быть снижена до 13%, озимой ржи – до 12–13%, овса, проса – 12,5%, люпина, гороха, вики – 13,5–14,0%, рапса, льна – до 8,0–9,0%, семена клевера, люцерны, лядвенца рогатого, галеги восточной должны иметь влажность не более 10%.
Семенной материал не зависимо от фонда хранят на складах в таре или насыпью. Наиболее ценные семена для сохранения сортовой чистоты хранят в мешках, контейнерах и другой таре. Оригинальные семена, суперэлиту и элиту всех культур обязательно хранят в мешках. В мешках, как правило, складируют семена овощных культур, многолетних трав, рапса и льна после окончательной доработки.
Распространенным способом хранения больших партий репродукционных семян является хранение насыпью в закромах, бункерах, секциях и на полу склада. При этом более полно используется складское помещение, упрощается механизация работ по загрузке и выгрузке, облегчается уход за семенами и борьба с грызунами и другими вредителями семян. Однако при хранении насыпью возрастает угроза механического засорения семян, поэтому семенной материал в большинстве случаев хранится насыпью только в закромах или бункерах с активным вентилированием.
Для предупреждения механического засорения семян при складировании запрещается засыпать в смежные закрома или укладывать рядом в штабеля мешки с семенами двух сортов одной культуры или двух трудноотделимых культур. С этой целью рядом расположенные закрома с различными семенами недогружают доверху на 15–20 см.
Запрещается складировать в одном хранилище здоровые и зараженные вредителями и болезнями семена, а также семена различных лет урожая.
При хранении семян в мешках их располагают штабелями на поддонах или на стеллажах, приподнятых над полом на 15–20 см. Поддоны и настилы защищают нижние ряды мешков от влаги и необходимы для вентиляции складского помещения. Укладка мешков в штабеля проводится аккуратно и надежно от завалов. С этой целью мешки располагают двойником или тройником. Ширина штабеля равна длине одного мешка, а его длина зависит от размера партии семян. Между штабелями для удобства проведения регулярного осмотра и контроля оставляют проходы в 1,0–1,5 м. Высота штабеля зависит от культуры и влажности семян. При стандартной влажности мешки с семенами пшеницы, ржи, ячменя, овса, гречихи, тритикале можно складировать в 8 рядов, для гороха, люпина, вики, фасоли, бобов, кукурузы количество рядов уменьшается до 6, семена проса, рапса, льна, горчицы, сурепицы лучше хранить в штабелях с 4–5 мешками в высоту.
Высота насыпи в закромах для сухих семян зерновых культур должна соответствовать не более 2,5 м, для зернобобовых – до 2 м, для проса, льна, сераделлы, суданской травы и многолетних трав – до 1,5 м, а для семян масличных культур (рапс, конопля, подсолнечник) высота насыпи не должна превышать 1 м. Все закрома и штабеля должны быть снабжены этикетками с указанием культуры, сорта и репродукции.
На протяжении всего периода хранения семян регулярно проводятся наблюдения и необходимый уход. Такой систематический контроль проводится для того, чтобы избежать снижения посевных качеств и урожайных свойств при хранении семян. Наблюдения за температурой и влажностью семян, за сохранением цвета, запаха, внешнего вида семян и состоянием по зараженности вредителями позволяют своевременно выявить нежелательные изменения в семенах и принять своевременные меры по их устранению.
В хорошо подготовленных и нормально хранящихся партиях семян в осенний период происходит медленное снижение температуры и постепенное ее повышение при прогревании воздуха весной. Всякое повышение температуры семян, не связанное с увеличением температуры воздуха, указывает на усиление физиологических и микробиологических процессов и требует принятия соответствующих мер.
Повышение температуры семян в осенний период указывает на их высокую физиологическую активность, а с наступлением весны это связано с термовлагопроводностью. Проникновение в хранилище теплого воздуха весной приводит к перепадам температуры и отпотеванию верхних слоев семян, повышению интенсивности их дыхания и жизнедеятельности микроорганизмов. В таких условиях может происходить самосогревание и порча верхнего, а затем и других слоев семенного материала.
После закладки на хранение свежеубранных семян, не прошедших послеуборочное дозаривание, контроль за температурой и общим состоянием осуществляется ежедневно. С наступлением низких температур наблюдения проводятся реже, а зимой можно ограничиться 2–3 проверками. К весне следует увеличить частоту контроля. По засыпанным семенам яровых и озимых культур в переходящие и страховые фонды в весенне-летний период контроль над температурой и другими показателями необходимо проводить каждые 2–3 дня.
В течение всего периода хранения проводят анализ семян на влажность. При температуре выше 00С проверка осуществляется два раза, а при отрицательной – один раз в месяц и после каждой подработки.
Состояние семян, хранящихся в мешках, проверяют по пробам, отобранным из разных слоев штабеля, один раз в месяц, если температура воздуха ниже 100С, а при более высокой температуре эта процедура проводится через каждые две недели.
Отбираемые образцы семян для анализа проверяются на зараженность амбарными вредителями, путем просеивания на наборе сит с округлыми отверстиями диаметром 2,5 и 1,5 мм. Подсчитывают наличие живых экземпляров насекомых и клещей под лупой.
Лучшим методом борьбы с вредителями является проведение санитарно-профилактических мероприятий в хранилищах и на прилегающих к складам территориях. До поступления зерна и семян на тока и в хранилища уничтожается сорная растительность, мусор, отходы, пыль и всякие посторонние предметы. Кроме побелки складов свежепогашенной известью или известково-керосиновой эмульсией, проводят дезинсекцию помещений, тары и инвентаря влажным, аэрозольным или влажно-газовым способом. Дезинсекцию незагруженных хранилищ и прискладской территории влажным способом разрешается применять карбофос, фозалон, базудин, волатон, актеллик, амбуш. Аэрозольную обработку и фумигацию проводят бузудином, волатоном, актелликом и другими разрешенными препаратами в рекомендуемых дозах согласно существующих инструкций с соблюдением техники безопасности.
Хранение посадочного материала картофеля осуществляется в стандартных хранилищах и буртах. Сохранность посадочных клубней зависит от качества выращенного материала, его подготовки к хранению, способа и режима хранения. Клубни являются подземными видоизмененными стеблями, утолщениями столонов, где откладываются необходимые запасные питательные вещества в виде крахмала, белков, минеральных веществ, витаминов и других физиологически активных веществ, представляющих собой хороший субстрат для развития различного рода болезнетворных микроорганизмов. В связи с этим послеуборочную обработку проводят с учетом особенностей физиологических процессов, происходящих в послеуборочный период и во время хранения.
Лежкость картофеля обеспечивается благодаря наличию периода естественного покоя, на протяжении которого клубни не прорастают в течение определенного времени в благоприятных условиях. Длительность естественного покоя и лежкость клубней зависит от генетических особенностей сорта, условий их формирования в поле и режимов хранения. При наличии инфекции и механических повреждений запасающая ткань способна активизировать физиологические и биохимические процессы меристематических тканей, нарушает естественный покой, приводит к потерям и преждевременному прорастанию глазков.
Раннеспелые сорта по сравнению с позднеспелыми имеют более короткий период покоя. Клубни, выращенные в жаркую погоду, начинают прорастать раньше тех, которые формируются в дождливых прохладных условиях.
Наиболее оптимальной температурой для хранения являются 2–40С. При температуре 50С и выше клубни начинают прорастать в январе месяце, а при 20С не прорастают до марта. Снижение температуры до 00С приводит к нежелательным последствиям, крахмал начинает превращаться в сахар, снижаются посевные и потребительские качества. При температуре – 1,20С клубни замерзают.
Сохранность клубней в значительной степени зависит от качества материала, закладываемого на хранение. При подготовке посадочных клубней к хранению необходимо обеспечить определенные требования, согласно которых они должны быть здоровыми, сухими, чистыми и целыми. Не подлежат хранению подмороженные клубни, а также пораженные сухой, мокрой и другими гнилями, поврежденные грызунами и раздавленные. При переборке перед хранением удаляют мелкие, поврежденные, больные клубни, растительные остатки и землю, которые сильно ухудшают их сохраняемость. В лечебный период при достаточной влажности воздуха, оптимальной температуре 12–130С и достатке кислорода происходит залечивание ран за 8–10 дней благодаря образованию раневой перидермы.
В современных хранилищах размещают картофель в секциях, закромах, ящичных поддонах, контейнерах, ящиках. Для обеспечения необходимых условий хранения помещения оборудованы установками активного вентилирования для подачи холодного воздуха при необходимости снижения температуры или теплого воздуха для воздушно-теплового обогрева клубней перед посадкой.
В полевых условиях в большинстве случаев семенной картофель хранят в хорошо оборудованных буртах с естественной вентиляцией, устроенной путем укладки вентиляционных каналов по дну бурта и отдушин для отвода воздуха. Благоприятный температурный режим обеспечивается благодаря двухслойному соломенному укрытию, засыпанному слоем земли. Систематическая проверка состояния хранящегося картофеля осуществляется через душники.
Хранение маточников корнеплодов.К первой группе относятся корнеплоды свеклы, брюквы, редьки, турнепса, которые характеризуются более высокой механической прочностью покровных тканей и хорошей лежкостью. Корнеплоды моркови, петрушки, сельдерея, репы, хрена имеют нежные покровные ткани, хуже хранятся и относятся ко второй группе. Эти особенности учитываются при организации хранения маточников от их уборки до высадки в поле на семенники.
Положительными свойствами зарубцовывать неглубокие механические повреждения обладают корнеплоды свеклы и моркови, что способствует их лучшей сохранности. Оптимальными условиями для образования раневой перидермы и суберина являются температура 10–140С и относительная влажность воздуха 90–95% при достаточной насыщенности воздуха кислородом. При таких условиях лечебный период заканчивается в течение 8–12 дней. Нельзя допускать подвядания и даже легкого подмораживания корнеплодов, которые повышают их восприимчивость к серой гнили во время хранения. Маточные корнеплоды хорошо хранятся при температуре 0,5–1,50С. Накопление углекислого газа до 3–5% удлиняет период покоя и способствует лучшей сохранности. Более надежно хранятся корнеплоды, убранные в конце сентября – начале октября. Выкопанные корнеплоды свеклы и брюквы можно перевозить к месту хранения навалом, а остальные желательно доставлять с поля в контейнерах, ящиках, корзинах. Хранение осуществляется в стационарных хранилищах и буртах. Корнеплоды хорошо хранятся на постоянных буртовых площадках с активным вентилированием. На площадке размещаются несколько буртов с укрытием постоянного типа, построенного из бревен среднего диаметра, покрытых толем, торфом 50–70 см и землей 10–15 см. Воздух в бурты подается вентилятором через распределительные каналы в зависимости от температуры в буртах и окружающей среде. Более лёжкие корнеплоды свеклы, редьки, брюквы в хранилищах с естественным вентилированием укладывают в штабеля шириной 1,0–1,5 м, высотой 0,75 м и длиной 2,5 м. При закладке корнеплодов в закрома высота насыпи может быть увеличена до 1,5 м, ширина – до 1,5–2,5 м, длина – до 6 м. При хранении моркови и других менее лежких корнеплодов размеры штабелей уменьшаются в 1,5–2 раза. Для их защиты от подсыхания и заражения болезнями корнеплоды пересыпают чистым влажным песком. Применяют в этих же целях мелование, глинование и хранение в торфяной пульпе.
Корнеплоды сахарной и кормовой свеклы можно хранить в полевых кагатах на специальных ровных площадках с небольшим уклоном для стока воды. До начала укладки маточников свеклы площадку очищают от растительных остатков, утрамбовывают и обрабатывают известковой пушенкой из расчета 200 г/м2. Оптимальные размеры кагата для хранения маточников сахарной свеклы имеют ширину около 1,5 м, высоту 0,7–1 и длину 20 м. Для естественной вентиляции и охлаждения корнеплодов посредине бурта укладывают треугольную решетчатую трубу с выходом за пределы бурта на 1,5 м. Через каждые 5 м ставят вертикальные вытяжные деревянные трубы, выходящие над вершиной бурта на 15–20 см. Бурт укладывают слоем земли 30–40 см, с наступлением морозов укладывается слой соломы 20–30 м и слой 20–30 см земли. На протяжении всего периода хранения за посадочным материалом ведутся постоянные наблюдения и принимаются срочные меры при изменении режима хранения.