Основы семенаведения

Для обеспечения производства необходимого количества высококачественных сортовых семян в системе семеноводства постоянно осуществляется контроль за сортовыми, посевными качествами и урожайными свойствами семенного материала во всех звеньях первичного, элитного и внутрихозяйственного семеноводства.

Требования к качеству семян. Семена – эмбриональное состояние растений. Однако в ботанике и растениеводстве термин «семена» означает не одно и тоже. В ботаническом понимании семя – развившаяся в результате двойного оплодотворения семяпочка. В растениеводстве семена - семенной материал, используемый для получения урожая.

У сельскохозяйственных культур в качестве семенного материала используют собственно семена (бобовые, капустные, лен, табак); голые и пленчатые плоды или их части (зерновки мятликовых; семянки подсолнечника, сафлора, сильфии; двусемянки кориандра, аниса, тмина; орешки гречихи, конопли, ляллеманции, шалфея; бобы эспарцета; членики плодов (бобов) сераделлы; стручки (крамбэ); соплодия (клубочки свеклы); вегетативные органы (клубни картофеля, топинамбура).

Семена – носители биологических и хозяйственных свойств растений, поэтому от качества семян в большой степени зависят величина и качество получаемого при их посеве урожая. Семена характеризуются тремя группами свойств (качеств).

Сортовые качества семян – это соответствие требованиям на сортовую чистоту, репродукцию, типичность и др. Чем выше сортовая чистота семян, тем полнее проявляются урожайные свойства лучших сортов и гибридов.

В Государственном стандарте Республики Беларусь (СТВ 1073-97) применяют следующие термины с соответствующими определениями:

Оригинальные семена (ОС) – семена первичных звеньев семеноводства, реализуемые для дальнейшего размножения и получения элитных семян.

К оригинальным относятся семена питомника испытания потомств первого года (П-1), питомника испытания потомств второго года (П-2), питомника размножения первого года (Р-1), питомника размножения нового нерайонированного сорта (РННС).

Производители таких семян: Научно-исследовательские учреждения (НИУ) и организации – оригинаторы сортов, а также другие организации, включенные в Государственный реестр производителей, заготовителей семян по разделу «Первичные звенья семеноводства».

Элитные семена- семена, полученные от последовательного размножения оригинальных семян. К категории элитных относятся семена питомника размножения второго года (Р-2), суперэлиты и элиты.

Производителями таких семян являются экспериментальные базы, элитно-семеноводческие хозяйства, включенные в Государственный реестр производителей, заготовителей семян по разделу «Элитное семеноводство».

Репродукции семян (РС_1-3 - первая – третья, РС_n-четвертая и последующие) – семена, полученные от последовательного пересева элитных семян.

Производителями первой – третьей репродукции являются семеноводческие хозяйства, включенные в Государственный реестр производителей, заготовителей семян по разделу «Репродукционное семеноводство», хозяйства, выращивающие семена для своих нужд.

Производителями четвертой и последующих репродукций являются хозяйства, выращивающие семена для своих нужд.

Гибридные семена (F₁- первое, F₂-второе поколение)- семена , полученные от скрещивания генетически отличающихся растений (родительских форм гибридов).

Посевные качества семян – это совокупность физических свойств семян, характеризующих степень их пригодности для посева. Среди них важную роль играет чистота семенного материала, всхожесть, энергия прорастания, влажность, масса семян и состояние здоровья (травмированность, незараженность болезнями и вредителями) и др.

Влажность семян – это процентное содержание воды в пробе семян в момент их отбора. Нормированная стандартом влажность называется кондиционной.

Чистота семян – содержание в семенном материале семян основной культуры («чистых семян»), выраженное в процентах по массе.

Под лабораторной всхожестью понимают способность семян при оптимальных, стандартизированных лабораторных условиях в определенный срок образовывать здоровый, нормально развитый проросток. При лабораторном анализе всхожести определяют % всхожих семян данной культуры («чистых семян»), которые прорастают при этих условиях.

В одном анализе со всхожестью устанавливают энергию прорастания семян. Энергия прорастания характеризует дружность и быстроту прорастания семян.

Жизнеспособность семян – содержание в семенном материале живых семян, выраженное в процентах.

Сила роста характеризует способность ростков семян пробиваться через определенный слой песка и почвы (равный глубине заделки семян в полевых условиях). Сила роста семян измеряется количеством здоровых ростков (в %), вышедших на поверхность на десятые сутки, и массой проростков в пересчете на 100 ростков (в граммах).

Масса 1000 семян показывает, какую массу (в граммах) имеет тысяча «чистых семян» данной культуры в воздушно-сухом состоянии.

Выравненность – однородность семян по массе и размерам.

Зараженность семян вредителями и болезнями также относится к показателям качества.

Посевная годность семян – процент в партии чистых и всхожих семян основной культуры.

Кроме высоких посевных качеств и высокой чистосортности, семена должны обладать и высокими урожайными свойствами.

Урожайные качества – это внутренние свойства семян, характеризующие их способность давать урожай, значение которого определяется наследственными особенностями сорта (гибрида). Величина урожайности зависит от условий выращивания, на них влияют также условия уборки, дальнейшей обработки и хранения семян. Урожайные свойства семян определяются экспериментальным путем, сравнением урожайности, получаемой при высеве семян различного качества на одинаковом агрофоне.

Разнокачественность семян. Растения обладают определенной пластичностью - изменчивостью фенотипических признаков. Формируясь на материнском растении, семена испытывают влияние тех условий, которые складываются в период его вегетации. Изменения, аккумулируемые семенами, в определенной мере предопределяют жизнь будущего поколения и его продуктивность. Одним из проявлений модификационной (ненаследственной) изменчивости является разнокачественность семян.

Под разнокачественностью понимают различие семян по морфологическим (по массе, форме, размеру, степени выполненности), химическим, физиологическим, генетическим признакам, способности прорастать и обеспечивать определенную продуктивность растений в потомстве. Выделяют три типа разнокачественности семян.

Разнокачественность семян, обусловленную местоположением их на материнстком растении, что ведет к разному режиму питания, называют матрикальной. В результате взаимодействия растений и семян с экологической средой возникает экологическая разнокачественность. Различают и генетическую разнокачественность семян, возникающую, как результат соединения неравноценных частей родительских форм. Все эти три формы разнокачественности взаимосвязаны и взаимообусловлены. Будучи полезной для выживания вида, разнокачественность часто бывает нежелательной с хозяйственной точки зрения. Она может вызывать недружность всходов, многоярусность стеблестоя, неоднородность созревания посевов и т.д. Поэтому необходимо выявлять факторы, способствующие развитию положительной разнокачественности, и исключать те и них, которые обуславливают отрицательную разнокачественность семян.

Совершенно избавиться от неоднородности семян ни агрохимическим, ни селекционным путем, невозможно. Но ее можно значительно снизить созданием оптимальной структуры посева, высокого уровня специфической агротехники и сортирования.

Экологические и агротехнические условия выращивания высококачественных семян. Выращивание семян по технологическим, организационным и техническим особенностям отличается от выращивания урожая для продовольственных, технических или фуражных целей. Это прежде всего выращивание семян с высокими сортовыми, посевными качествами и урожайными свойствами по интенсивной технологии в специализированных семеноводческих хозяйствах.

При разработке технологии выращивания семян необходимо учитывать зональные особенности. Растения формируют высокий урожай и качественные семена только в благоприятных зонах возделывания. Для семенных посевов должен быть выделен отдельный севооборот без производства товарного зерна. Такие посевы надо размещать по оптимальным предшественникам, исключающим возможность их видового и сортового засорения. Удобрения сильно влияют на урожай и качество семян. Для семенных посевов особенно важна сбалансированность подвижных форм элементов минерального питания. Для большинства сельскохозяйственных культур умеренное азотное и усиленное фосфорное и калийное питание является эффективным средством повышения посевных качеств и урожайных свойств семян.

Система обработки почвы должна быть энергосберегающей и приспособленной не только к почвенным разностям, но и к определенным культурам и сортам.

Предпосевная подготовка семян применяется для повышения их посевных качеств. Она включает воздушно-тепловой обогрев или активное вентилирование, протравливание (в настоящее время более качественно его можно провести методом инкрустации), инокуляцию семян бобовых культур. Для подготовки семян некоторых культур используют также дражирование, скарификацию, стратификацию.

На посевные качества семян влияют густота стеблестоя, площадь питания и конфигурация последней, т.е. норма высева и способ посева. Предел загущения посевов для формирования качественных семян наступает раньше, чем для формирования максимальной урожайности.

Преждевременная уборка ведет к получению щуплых и неполноценных семян, а запоздалая – к большим потерям из-за обламывания плодоносящих частей растений и осыпания семян.

Для культур с неравномерным и длительным периодом созревания семян (бобовые культуры), а также в районах с влажным и коротким вегетационным периодом применяются методы ускорения созревания семян (дефолиация, десикация, сеникация). Эти приемы способствуют перераспределению питательных веществ из вегетативных в репродуктивные органы растений, существенно улучшая качество семян и снижая количество неполноценных зерен.

Основными способами уборки семенных посевов являются двухфазный, или раздельный, и однофазный, или прямое комбайнирование.

При двухфазном способе растения скашиваются жатками и укладываются в валки (уборка ведется в восковой спелости влажность семян 30-35 %), а затем после подсыхания их подбирают комбайном с подборщиком и обмолачивают семена. Прямое комбайнирование применяют, в полной или в конце восковой спелости при влажности семян 18-20 %.

Практика показывает, что при двухфазной уборке посевные качества семян часто лучше, чем при уборке прямым комбайнированием. Выше бывает чистота семян, всхожесть и энергия прорастания также возрастают, семена лучше обмолачиваются.

В целом же, на семенных посевах нужно применять и при необходимости сочетать различные способы уборки. Их выбор зависит от культуры, сорта, состояния посевов, погодных условий, наличия техники. Главное состоит в том, чтобы своевременно начинать уборку семенных посевов и быстро заканчивать ее, без потерь и снижения качества семян.

Причины ухудшения посевных качеств семян и условия их сохранения. Сортовая чистота – это лицо сорта, показатель культуры агронома. При размножении сортов в производственных условиях они растут не изолированно. Их окружают другие сорта этих же культур, так и другие культуры, что часто приводит к механическому засорению семенного материала. Это возможно при плохой очистке семян, комбайнов, зерноочистительных машин, сушилок, токов, транспортных средств, при перевозке зерна от комбайнов и т.д. Даже при тщательном соблюдении всех мер предосторожности через год – два в сорте появляется семенная примесь, которая с годами вытесняет семена основного сорта. Механическое засорение ведет к снижению урожайности, ухудшению качества семян.

Кроме механического возможно и биологическое засорение в первую очередь у перекрестноопыляемых культур (ржи, гречихи и др.), между тетраплоидными сортами и диплоидами. С этой целью различные тетраплоидные сорта, а также диплоидные между собой размещаются на расстоянии 250-350 м друг от друга или в отдельных производственных участках.

Тритикале является факультативным самоопылителем. Для семеноводческих посевов необходима пространственная изоляция не менее 250 м от других сортов этой же культуры. Между посевами тритикале и исходными родительскими видами норма пространственной изоляции не устанавливается, биологическое засорение не происходит.

Таким образом для продления жизни сорта необходимо уменьшить до минимума все возможные каналы ухудшения качеств его семенного материала. Семеноводческие посевы должны размещаться на отдельных площадях. Необходимо проводить видовые и сортовые прополки и прочистки и тщательно следить за очисткой сеялок, комбайнов, зерноочистительных машин и складских помещений. Целесообразно работы проводить на машинах после использования их на уборке и сортировке других легкоотделимых культур (озимые после овса и т.д.).

Рабочие органы комбайнов и других машин, воздействуя на семена, в той или иной степени травмируют их. В наибольшей степени семена травмируются в молотильном устройстве.

К травмированным относятся семена обрушенные, раздавленные, с полностью выбитым и частично отбитым зародышем и эндоспермом, с внутренними травмами, трещинами, вмятинами, а также с различными нарушениями целостности покровов.

Травмирование – одна из основных причин снижения урожайных свойств семян полевых культур. Повреждение только оболочек (микротравмы) отрицательно сказывается на посевных качествах семян. Многие микротравмы, не снижая лабораторную всхожесть семян, могут отрицательно влиять на полевую всхожесть и продуктивность растений.

Имеется ряд способов уменьшения травмирования семян. Прежде всего, необходимо правильно выбрать режим работы комбайна в зависимости от состояния и физико-механических свойств убираемой культуры и сорта.

Подготовка семян к хранению. Созревшее семя, находится в состоянии условного покоя, дышит и расходует на дыхание сухое вещество (главным образом углекислый газ, вода и тепло). Для того чтобы семена хорошо хранились (находились в устойчивом состоянии) их подвергают послеуборочной обработке.

Послеуборочная обработка семян состоит из следующих операций: предварительной очистки, сушки, повторной очистки и сортирования. Предварительная очистка – это отделение семян от грубых и мелких примесей с помощью воздушной аспирации и решетного стана. Производительность машин первичной очистки, работающих во время поступления зерна от комбайнов должна в 1,5 раза превышать производительность уборочных агрегатов. Первичную очистку зерна проводят различными машинами (ОВП-20А, ЗАВ-40, ЗВС-20 и др.). Трудноотделимые примеси выделяют, учитывая морфологические признаки и физические свойства семян. По плотности семян примеси можно удалить на пневматических сортировальных столах (ПСС-25). По характеру поверхности, используя электромагнитные машины можно очистить семена с гладкой поверхностью от сорняков с шероховатой поверхностью и так далее.

Важным этапом в послеуборочной обработке семян является их сушка. Кондиционными по влажности являются семена (зерновые), высушенные до 14-15,5 % в момент реализации и 12-14 % для переходящих фондов. Если зерно имеет влагу 16-20 %, достаточно его пропустить через сушку один раз, если 21-25 % - необходимо сделать это дважды. За один пропуск рекомендуется снимать не более 6 % влаги. Семена сушат при мягких режимах: для зерновых колосовых на шахтных сушилках температура теплоносителя должна быть 60-70 ⁰С, семян – 43-45 ⁰С; гречихи, просо 45-55 ⁰С и 35-40 ⁰С, зернобобовые 35-50 ⁰С и 30-38 ⁰С соответственно.

Хранение влажных семян даже в течение 24-28 часов приводит к снижению их всхожести в результате самосогревания и плесневения.

Примерное время устойчивого хранения зерна

в зависимости от его влажности и температуры (в сутках)

Наиболее эффективным способом сохранения всхожести семян и снижения влажности является их активное вентилирование. Продолжительность этого процесса зависит от культуры, влажности семян, температуры их насыпи, относительной влажности воздуха.

Для сушки семян применяют бункера активного вентилирования, с напольной воздухоподогревательной системой в закромах активного вентилирования. На семяочистительных заводах эти процессы осуществляются комплексно с использованием механизации. Активным вентилированием за двое – трое суток до влажности 14-15 % можно высушить семена с влажностью 22-24 % при подогреве воздуха до 30-35 ⁰С и его подаче 1000 м³/ч на 1 т зерна.

После сушки, а если зерно сухое, после предварительной очистки семена поступают на сложные зерноочистительные машины для окончательной очистки и сортировки. Сортирование – обязательный прием подготовки семян, его проводят с целью выделения для посева крупных, тежеловестных и выравненных семян, удаление из партии мелких, щуплых и легковестных. Для проведения этой операции используют сортировальные машины: СМ-4, «Петкус-Гигант», Алмаз и др.

До начала сортирования из каждой партии отбираются образцы для фракционного анализа, который проводится с помощью набора лабораторных решет с разницей в ширине отверстий 0,2 мм. Для каждой из фракций подбирают соответствующие решета. У полученных фракций определяют массу 1000 семян, их жизнеспособность и примесь семян других культур. При сортировании семян регулируется поток воздуха, а работу триеров регулируют подбором цилиндров с соответствующим размером ячеек аналогично подбору решет, работу триерных цилиндров – количеством подачи семян и наклоном рабочей кромки желоба.

Размер отверстий решет и диаметр триерных цилиндров

при очистке зерновых и зернобобовых культур

◊ - решета с продолговатыми отверстиями

○ – с круглыми отверстиями

Δ – с треугольными отверстиями

Очень важно, чтобы настройка очистительных машин позволяла за один проход получить качественные семена – это уменьшит травмирование, снизит затраты энергии, рабочей силы.

Для некоторых культур (кукуруза, подсолнечник, сахарная свекла) применяют калибровку, т.е. разделение их семян на однородные фракции по величине и форме.

Очищенные, просушенные и отсортированные семена закладываются на хранение.

Хранение семян.В зависимости от нужд производства свежеубранные семена можно хранить долгое время без потерь их всхожести в бункерах активного вентилирования с высотой насыпи не более 10 м. Хранение в бункерах активного вентилирования дает возможность перед протравливанием осуществлять воздушно тепловой обогрев, что повышает энергию прорастания, силу роста и полевую всхожесть.

При хранении семян в складских помещениях насыпью ее высота не должна быть больше 1,5 м. Элитные семена хранят также в мешках с этикетками с внутренней и наружной стороны.

Переходящие фонды озимых зерновых культур хранят при влажности не более 12-13 %, что сохраняет их всхожесть длительное время. Перед засыпкой семян на хранение складское помещение должно быть продезинфицировано. На протяжении всего периода хранения за семенами устанавливается систематическое наблюдение в процессе, которого контролируется их температура, влажность, уничтожают амбарных вредителей.

Семенной контроль. В использовании на посев семян только высокого качества важную роль играет контрольно-семенная служба республики.

Оценка посевных качеств семян начинается с отбора средних проб от подготовленных к посеву партий семян: очищенных, просушенных, отсортированных, взвешенных, пронумерованных и имеющих этикетки.

Партия семян – это определенное, ясно идентифицированное количество однородных по качеству семян (одной культуры, одного сорта, одной репродукции и категории сортовой чистоты, одного года урожая и общего происхождения, занумерованных и удостоверенных одним документом). Если партия семян превышает размеры, предусмотренные стандартом (60 тонн для зерновых), ее разбивают на части – контрольные единицы.

Выемкой или точечной пробой – называется проба семян, отобранная от партии или ее части (контрольной единицы) за один прием из одного места. В качестве приборов для взятия проб в зависимости от способов хранения семян используются щупы различной формы или пробоотборники.

Из точечных проб составляют объединенную пробу, которая представляет собой совокупность смешанных точечных проб.

В свою очередь из объединенной пробы методом квартования (крестообразного деления) выделяют среднюю пробу, которую отсылают в семенную лабораторию для анализа.

Среднюю пробу выделяют в трех экземплярах. Первую используют для определения чистоты, всхожести, жизнеспособности и массы 1000 семян (ее помещают с этикеткой в чистый мешок и пломбируют); вторую – для определения влажности и зараженности вредителями (помещают в герметичную емкость 0,5 л, на посуду наклеивают этикетку); третью (массой 200 г) – для определения зараженности семян болезнями (помещают в бумажный пакет).

Отбирает средние пробы в основном агроном хозяйства прошедший соответствующий инструктаж и получивший удостоверение на право отбора. Взятие средней пробы оформляется актом отбора установленной формы (в двух экземплярах). Один – оставляют в хозяйстве, второй вместе с пробой не позднее двух суток со времени отбора отсылают в семенную инспекцию для определения показателей посевных качеств семян.

На основании результатов лабораторного анализа средних проб семенными инспекциями выдаются документы о посевных качествах семян с/х культур.

«Удостоверение о кондиционности семян» выдают, когда у семян проверены все нормируемые показатели качества (а это – чистота, всхожесть, влажность, зараженность вредителями и болезнями) и они соответствуют требованиям посевных стандартов. Кондиционность определяется по низшей оценке нормируемых показателей качества, зависящей от категории семян по репродукции, так как классность семян согласно (СТВ 1073-97) Государственного стандарта Республики Беларусь в настоящее время не устанавливается. Допускается выдача данного документа на семена озимых культур, используемых для посева в год их уборки, с учетом показателя жизнеспособности семян вместо всхожести.

Срок действия «Удостоверения о кондиционности семян» устанавливают по времени повторного определения всхожести, для большинства полевых культур он недолжен быть более 5 месяцев. После этого срока необходимо вновь проверять партию на всхожесть. Если она не снизилась, в дополнение к ранее выданному «Удостоверению о кондиционности семян» выдают «Результаты анализа семян». Если при повторной проверке всхожесть семян оказывается некондиционной, «Удостоверение о кондиционности семян» аннулируют и вновь проводят полный анализ семян партии.

«Результаты анализа семян» выдают и в тех случаях, когда семена проверены не по всем показателям, нормируемым Госстандартом, или когда хотя бы один из них оказался ниже норм стандарта. В последнем случае в графе «Заключения и предложения» данного документа указывают наименование показателя и его норму по стандарту и полученный при анализе результат. Кроме того, дают рекомендации для повышения качества партии семян путем дополнительной очистки, сушки и т.д.

В решении задач по интенсификации сельскохозяйственного производства все больше будет возрастать значение сортовых семян с высокими посевными качествами и урожайными свойствами.

Часть вторая