Долговечность зерна пшеницы

28-02-2014, 02:55
Зерновка пшеницы является одновременно плодом и семенем пшеничного растения, которая в большинстве случаев является единственным способом сохранения в природе видового разнообразия. В процессе сохранения зерно находится в состоянии покоя и его жизнедеятельность практически приостанавливается.
В связи с тем, что зерно (плод) используется для переработки, а семена для воспроизводства нового организма, мы рассмотрим только долговечность семян.
Семя - не только плод, завершающий жизненный цикл растения, но и самостоятельный живой организм, в котором содержатся зачатки развития нового растения, поэтому ему свойственны: покой, жизненность и жизнеспособность.
Покой семян - относительное понятие и этот термин плохо отражает те сложные процессы, которые проходят в зерне (семенах) в течение определенного периода жизни.
И. Строна под покоем понимал состояние нормальных, сформировавшихся семян, обладающих естественной жизнеспособностью, при котором у них не проходят ростовые процессы.
В семеноводческой практике И. Строна выделяет три вида покоя: семенной, первичный и вторичный.
Семенной покой состояние семян, которые способны прорастать, но из-за отсутствия необходимых естественных условий, прорастать не могут. Под эту категорию покоя попадают семена, находящие на хранении, а также семена, которые лежат в почве, но не прорастают вследствие отсутствия влаги или из-за низкой температуры почвы.
Первичный покой - это период послеуборочного дозревания, который сложился в процессе филогенеза как приспособительное свойство, позволяющее нормальному, жизнеспособному зерну в оптимальных условиях не прорастать или обладать пониженной всхожестью. Он обусловлен морфоанатомическим строением зерновки и физиолого-биохимическими процессами, протекающими в нем.
Вторичный покой - возникает вследствие каких-то неблагоприятных условий, под влиянием которых перестраивается нормальное течение физиологических процессов, чем и вызывается угнетение прорастания. Явление вторичного покоя наблюдается часто, но не всегда на него обращают внимание. Например, семена пшеницы можно перевести в состояние вторичного покоя при нагревании до 50°С или сильными морозами. Этими же средствами можно и снять вторичный помой.
По Н. Макрушину покой семян принадлежит к эмбриональному периоду, где проходит физиологическое вызревание, структурные и биохимические перестройки. Этот процесс может проходить как до уборки урожая на материнском растении, так и в зерне в период хранения. Он выделил два вида покоя: физиологический (связанный с теми или иными особенностями в строении семени, которые тормозят процесс прорастания) и вынужденный (обусловленный условиями внешней среды, которые препятствуют процессу прорастания: отсутствие влаги, необходимой температуры и т.д.).
Жизнеспособность - это свойство живого существовать, то есть внутренняя потребность живого быть в неразрывном единстве с определенными условиями внешней среды, с условиями жизни. В семеноводческой практике этот термин понимают как число живых зерен в исследуемом образце, выраженное в процентах. Мерилом же покоя является всхожесть, определяемая в оптимальных лабораторных условиях.
Жизненность - степень жизнеспособности организма, ее уровень в данных конкретных условиях. Жизненность организма обычно создается половым процессом (оплодотворением). При этом каждая гамета, участвующая в половом процессе, обладает своей наследственностью, но не обладает жизненностью. Их слияние обуславливает появление зиготы, которой присуща жизненность. Жизненность зародыша (корешок, листья и почка) зависит от условий среды, ассимилированных организмами родительских форм (то есть наследственности), условиями развития родителей и, особенно, условиями внешней среды, в которых хранится семя или будет развиваться.
Все эти факторы предопределяет разный уровень обмена веществ в организме, его мобильность и другие особенности физикобиологического характера, что и создает тот общий уровень жизненных процессов, который носит название жизненность. Жизненность зерна определяется энергией прорастания, силой роста, интенсивностью начального роста.
Жизнеспособность семян любой культуры свойственна в течение определенного периода времени, то есть обладать определенной долговечностью.
И. Строна долговечность подразделяет на биологическую (абсолютную) и хозяйственную. Под биологической долговечностью подразумевают тот промежуток времени, в течение которого хотя бы какая-то часть всей партии зерна (семян) сохраняет жизнеспособность и может прорасти. Под хозяйственной долговечностью понимают тот промежуток времени, в течение которого зерно (семена) сохраняют свои посевные кондиции, предусмотренные стандартными нормами. Таким образом, если биологическая долговечность определяется только свойствами семян, то хозяйственная долговечность не только свойствами семян, но и условными нормами, которые в разных странах различны.
О сути долговечности семян хорошо сказал Альфред Эварт: “Очевидно, не в каждой истине человеческих знаний содержится столько спорных недостоверных, что приводит к обману, наблюдений по этому вопросу и хотя легенды о всхожести мумифицированных семян пшеницы давно развеяны, в области физиологии растений еще и сейчас встречаются ошибочные результаты. Кроме того, существуют значительные расхождения во взглядах на долговечность семян, которые находятся в почве или сохраняются в открытом пространстве”. И хотя эта цитата написана в начале ХХ-го столетия, смысл и ее содержание не утратили актуальности и сегодня, несмотря на то, что по этому вопросу проведено множество исследований.
Эварт по способности сохранять жизнеспособность разделил семена натри группы:
- микробиотики сохраняют всхожесть не более 3-х лет;
- мезобиотики сохраняют всхожесть от 3-х до 15-ти лет;
- макробиотики сохраняют всхожесть свыше 15-ти лет.
Harrington на Объединенной конференции ФАО, высказал предположение, что семена большинства растений можно сохранять в течение сотни лет, если условия хранения будут идеальными: относительная влажность воздуха около 15%; влажность семян 4-6%; низкая температура (-20°С и ниже); воздух с низким содержанием кислорода и высоким содержанием углекислого газа; отсутствие освещения и радиации.
По данным бывшего Всесоюзного института растениеводства, где хранится около 100 тыс. образцов семян разных культур, наиболее долговечными, способными сохранять всхожесть, являются семена пшеницы, ячменя и овса. Они сохраняют посевные кондиции 5-10 лет, а биологическую долговечность более 30-лет.
По мнению многих исследователей, основной причиной потери всхожести семян, является процесс их старения. У семян, как и у всякого живого организма, в процессе старения ухудшается, а затем и полностью теряется жизнеспособность. Это проявляется сначала в появлении ненормальных проростков, которые гибнут на разных этапах, а затем и в полной потери всхожести. Старение семян и потеря ими всхожести очень сложный процесс. Нормальная жизнь семян отличается большой сложностью, и всякое нарушение физиологических функций вызывает нарушение нормальной деятельности всей системы организма.
Важным фактором снижения жизнеспособности семян при длительном хранении является дыхание, в процессе которого расходуются питательные вещества зародыша.
В литературе накоплен значительный материал, который показывает, что долговечность семян зависит от многих причин и, прежде всего, от исходного качества семян, а также от комплекса взаимосвязанных факторов в период их хранения. Эти факторы Н. Киндрук и Н. Кирпа относят к трем группам:
- биотические факторы - живые компоненты зерновой массы (микро организмы, насекомые, клещи, грибы и т.д.);
- абиотические факторы: влажность зерна и воздуха, температура, состав воздуха, освещение и др.;
- факторы антропологической природы: действие техногенных и технологических приемов во время выращивания, уборки и после уборочной обработки зерна.
Н. Кулешов, И. Строна, Н. Макрушин факторы, которые влияют на долговечность семян, делят на: экологические, генетические и условия хранения.
Экологические факторы. Основными экологическими факторами, влияющими на долговечность семян, являются: влажность, температура, газовый состав воздуха и наличие патогенов. Из них ведущими являются влажность и температура. Об этом говорят данные многочисленных опытов, где показано, что чем ниже температура в хранилище и меньшая влажность воздуха и семян, тем лучшие условия для длительного хранения. Зависимость между данными условиями и жизнеспособностью являются настолько тесными, что некоторые исследователи пытаются установить математическую зависимость, чтобы вычислять период жизнеспособности в зависимости от условий хранения.
А. Дорошенко, изучая долговечность семян пшеницы, собранных в разных местах, но хранящихся в одинаковых условиях, обнаружил, что условия выращивания оказывали существенное влияние на долговечность и всхожесть семян: чем благоприятнее был год для развития и роста растений пшеницы, тем большей долговечностью обладали семена. Так, семена, выращенные в дождливые, с затяжным периодом созревания в северных районах, быстрее теряли всхожесть, чем семена, полученные в сухие годы и более южных районах.
По данным Н. Киндрука с соавт. на долговечность зерна пшеницы существенное влияние оказывают: орошение, погодные условия во время формирования и созревания зерна, сроки уборки и его очистки. Так, у зерна озимой пшеницы сорта Одесская 132, которую выращивали на орошении и сохраняли зерно в течение пяти лет с естественной влажностью в герметической таре в камере с постоянной температурой +4°С, всхожесть снизилась на 3%, энергия прорастания - на 4% и сила роста - на 5%. Зерно то же самого сорта, выращенного в условиях суходола, снизило эти показатели, соответственно, на 9, 11 и 12%.
На долговечность также влияет и физиологическая спелость зерна. Лучше сохраняются посевные качества у зерна, убранного в полной спелости, чем у зерна, убранного в начале восковой спелости.
Снижение долговечности зерна при уборке на разных стадиях спелости проходит за счет того, что в недозрелых семенах меньше откладывается питательных веществ, химический состав их иной, чем у зрелых.
Влажность зерна является самым важным показателем, влияющем на его долговечность. Harrington считал, что каждое снижение влажности на 1 % (в пределах 10-20%) удваивает жизнь семян, то есть семена с влажностью 10% вдвое долговечнее семян с влажностью 11%, или в два раза менее долговечны, чем семена с влажностью 9%.
Многими исследователями установлено, что на долговечность семян неблагоприятно действуют колебание влажности воздуха при хранении, так как это вызывает изменения влажности зерна, особенно если его влажность близка к уровню “критической”. Поэтому, при закладке зерна на хранение следует всегда знать их критическую влажность 14-16%. Лучшие условия для хранения складываются в том случае, когда семена имеют влажность ниже критической на 6-8%.
Однако обезвоживание семян полезно только до известного предела. Трисвятский отмечал, что зерно хуже хранится, если влажность его в пределах 7-8%. По данным И. Строна критической влажностью для хранения зерна пшеницы является 10-12%.
Важным фактором, влияющим на долговечность зерна, является его начальная жизненность. Так, чем она выше, тем дольше оно сохраняется.
Сохранение генофонда. Отечественными и зарубежными исследователями накоплен большой экспериментальный материал по долголетнему хранению семян коллекционных образцов сельскохозяйственных культур, представляющих ценность для селекционеров. Разработаны оптимальные условия хранения, технологии их консервации, построены специальные хранилища. Однако, несмотря на это, много вопросов остается еще не решенными. В частности, нет четких рекомендаций, как сохранять зерно с недостаточным уровнем жизненности, травмированное зерно, которое часто встречается в практике и т.д.
Основными требованиями для условий длительного хранения зерна (семян), которые б обеспечили сохранение жизненности являются: чистота образца, низкая влажность зерна, герметизация тары, низкая температура (для длительного хранения - 18-20°С; для кратковременного - 4°С), постоянная концентрация воздуха, слабое или отсутствие освещения.
Важным этапом в подготовке зерна к длительному хранению, является его высушивание при температуре 18-25°С путем постепенного его обезвоживания до влажности 6-7%.
Для обеспечения контроля состояния жизненности в процессе хранения пользуются методом “Контрольного образца”, где предусмотрено выделение из партии образца для анализа.
Для длительного хранения генетических ресурсов в передовых странах: США, Японии, Китае и др. организованы национальные лаборатории с хранилищами, где поддерживается постоянная температура (-4-18°С), относительная влажность воздуха (30-35%). Образцы хранятся в герметической таре массой от 150 до 450 г. Через каждые 5 лет, в отдельной от хранилища лаборатории, определяется жизнеспособность партии и при необходимости путем регенерирования образец обновляется.

  • Консистенция зерна
  • Химический состав зерновки
  • Головневые болезни пшеницы
  • Фузариозы пшеницы
  • Прорастание семян пшеницы
  • Набухание зерна (семян) пшеницы
  • Развитие растений пшеницы
  • Рост, развитие и биологические свойства растений пшеницы
  • Стадия яровизации развития растений пшеницы
  • Отношение растений пшеницы к низким температурам. Зимо-морозостойкость

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка





    Юг Агро Акцент

     

    • Рейтинг@Mail.ru
    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования