Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРИМЕНЕНИЕ ВЛАГО-, ГАЗОПОГЛОЩАЮЩИХ ВЕЩЕСТВ И АНТИСЕПТИКОВ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ХРАНЕНИИ СЕМЯН КЕДРА СИБИРСКОГО

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ПРИМЕНЕНИЕ ВЛАГО-, ГАЗОПОГЛОЩАЮЩИХ ВЕЩЕСТВ И АНТИСЕПТИКОВ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ХРАНЕНИИ СЕМЯН КЕДРА СИБИРСКОГО"



На правах рукописи

Шенмайер Наталья Алексеевна

ПРИМЕНЕНИЕ ВЛАГО-, ГАЗОПОГЛОЩАЮ1ДИХ ВЕЩЕСТВ И АНТИСЕПТИКОВ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ХРАПЕНИИ СЕМЯП КЕДРА СИБИРСКОГО

06.03.01 — Лесные культуры, селекция, семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Красноярск — 2005

Работа выполнена да кафедре селекции, лесных кулыур и озеленения Сибирского государственного технологического университета

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, заслуженный лесовод РФ Матвеева Римма Никитична

Официальные оппоненты — доктор биологических наук,

профессор, заслуженный деятель науки РФ Милютин Леонид Иосифович; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Ерохина Зоя Валерьяновна

Ведущая организация — Красноярский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Защита диссертации состоится 27 декабря 2005 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.253,03 в Сибирском государственном технологическом университете по адресу: 660049, г. Красноярск, пр. Мира 82.

Факс: 660-390, Е-таПт рау1оу @ sibstu.kts.ru. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СибГТУ Автореферат разослан 25 ноября 2005 года

Ученый секретарь диссертационного совета „ ^

кандидат с.-х. наук, доцент Павлов И.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИ

Актуальность проблемы. Среди лесообразуюпшх видов древесных ' растений Сибири сосна кедровая сибирская (Prnus sibirica Du Tour), или кедр сибирский, является одной из ведущих по лесоводственному и хозяйственному значению. Воспроизводство данного вида в связи с периодичностью семеношения требует решения ряда вопросов, включающих длительное хранение семян.

По данным ЕЛ. Смолоногова (1990), годы обильного урожая у кедра сибирского на Урале наступают через 7-16 лет. Семена, собранные в урожайные годы, характеризуются улучшенными генотитгческими качествами и в наиболее полной степени отражают полиморфизм популяций (Вересин и др., 1985; Яблоков, Малкин, Проказин, 1989; Мамонов и др., 1991; Русин, 1996 и др.).

В связи с этим возникает необходимость хранения семян в течение нескольких лет и разработки методов, позволяющих обеспечить их высокую жизнеспособность, которая зависит от комплекса факторов, включая видовую принадлежность, наследственные свойства, режимы хранения и др. (Воробьев й др., 1979, 1989; Матвеева и др., 1983, 2001; Мамонов и др., 1990, 1991 и др.). Разработка таких методов является первым этапом на пути к созданию семенных банков для сохранения растительных генетических ресурсов ценных популяций (Bonner,1990; Meshheîmer.1991; Stehno, Skaloud, 1994; Morrow, 1995; Тихонов, 1995; Vazguez-Yanes, Orozco-Segovia,1996; Vazgue2-Yanes, Arechiga, 1996; Pita и др., 1997,1998; и др.).

Способы длительного хранения семян сосны кедровой сибирской разрабатывались О.П. Олисовой (1970), Р. И. Лоскутовым (1971), Н.И. Мамоновым и др. (1982, 1991), Р.Н. Матвеевой к др. (1983, 2001), Т.Ю. Аксяновой (2000) и др. Однако эти исследования ограничиваются хранением семян в холодильных, морозильных камерах, подвальных помещениях и нет данных о влиянии различных химических веществ при длительном хранении семян в условиях комнатной температуры воздуха (18-

Цель работы заключается в изучении влияния влаго-, газо поглощаю щах веществ и антисептиков при разных режимах длительного хранения семян на их жизнеспособность, определении и апробации оптимального варианта при выращивании сеянцев кедра сибирского разного географического происхождения.

Задачи исследований. Изучение влияния химических веществ на жизнеспособность семян сосны кедровой сибирской разной влажности при длительном хранении в различных температурных режимах; установление наиболее эффективных доз применяемых веществ и концентраций растворов, апробирование лучшего метода при выращивании сеянцев.

24°С).

Научная новизна. Установлено влияние силикагеля, кальцинированной соды, пирокатехина, извести, перманганата калия, активированного угля иа жизнеспособность семян, хранившихся при разных температурных режимах в течение длительного времени, определена доля влияния отдельных факторов на жизнеспособность семян.

Практическое значение. Установлены эффективные дозы и концентрации растворов химических веществ, способствующих сохранению жизнеспособности семян в течение продолжительного времени при различных температурных режимах. Апробировано воздействие оптимальной дозы активированного угля на рост сеянцев разного географического происхождения.

Объекты исследований. Объектами исследований явились семена сосны кедровой сибирской, заложенные на длительное хранение под руководством Р.Н. Матвеевой в 19S0 - 1983 гг., в 1995 г. (при непосредственном участии Т.Ю. АксяновоЙ), в 2000 г. - (автором), а также сеянцы разного географического происхождения, выращенные из семян, хранившихся с активированным углем. Изучение жизнеспособности семян и роста ссянцев опытных вариантов проведено автором в 1999 — 2004 гг.

На защиту выносятся:

1) жизнеспособность семян сосны кедровой сибирской закономерно изменяется в зависимости от длительности хранения, их влажности, температурного режима и обработки различными химическими веществами;

2) режимы длительного хранения семян, могут быть обеспечены эффективными концентрациями (дозами) применяемых влаго-, газопоглощающих веществ и антисептиков.

Обоснованность выводов и достоверность результатов подтверждается большим объемом экспериментального материала, полученного при проведении исследований в лабораторных и полевых условиях, обработкой данных с использованием современных методов. Проведен анализ жизнеспособности семян (1280 образцов), измерено более 1000 биометрических показателей сеянцев.

Апробация работы. Результаты научных исследований представлены в докладах на различных конференциях: Международной «Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений» (2000, 2001 - 2004); Всероссийских «Экология и проблемы окружающей среды» (1998, 2001), «Химико-лесной комплекс: проблемы и решения» (1999 - 2005); краевой «Достижения науки и техники — развитию сибирских регионов» (2001) и региональной «Непрерывное экологическое образование» (1998, 2000),

Публикации, По теме диссертации опубликовано 19 работ.

Личный вклад. Личное участие автора заключается в постановке задачи, проведении исследований по сбору, обработке, анализу экспериментального материала.

Объем н содержание диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов И рекомендаций, списка литературы ИЗ 192 наименований, включая 45 источников на иностранных языках. Содержит ]30 страниц текста, 45 таблиц, 16 рисунков и 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Анализ литературных данных показал, что длительному хранению семян различных видов древесных растений уделяется большое внимание (Верховцев, 1953; Мамонов и др., 1982, 1986; Матвеева и др„ 1983, 1991, 2001; Maehaníáek, 1986; Lacroix, 1990 и др.). Необходимость длительного хранения семян в первую очередь связана с периодичностью семеношения древесных растений и получением в урожайные годы генетически ценных семян (Мамонов и др., 1981; Вересии и др., 1985; Русин, 1996), При хранении семян на потерю их жизнеспособности оказывает большое влияние интенсивность дыхания, представляющего собой сложный комплекс окислительно-восстановительных процессов, зависящих в основном от влажности семян и температуры хранения. У влажных семян, хранившихся при повышенной температуре воздуха, интенсивность дыхания повышается, больше выделяется углекислого газа, воды и тепловой энергии, что создает благоприятные условия для развития микроорганизмов и способствует интенсификации процессов самосогревания и гниения. При уменьшении интенсивности дыхания снижается гибель семян (Верховцев, 1938, 1953; Минин, 1962; Погорелова, Смирнов, 1980; Мамонов и др., 1986; Смирнов, 1988; Матвеева, Буторова, 2001 и др.).

Наиболее полно изучено длительное хранение семян древесных растений с вынужденным семенным покоем (Бартон, 1964; Víase, Voinescu, Ciolan, 1984; Balistiero, da Silva и др., 1986; Donald, Jacobs, 1991; Веселоваи др., 1995; Карташова и др., 1995; Pita и др., 1997, 1998). Имеются литературные данные по хранению семян с глубоким покоем, в частности кедровых сосен. Н. Land, Suszka, Bujarska-Borkowska (1994) пришли к выводу, что двухлетнее хранение семян кедра европейского возможно при их влажности 8-9 % и температуре от минус 3 до плюс 15°С. Т.П. Ореховой (1996, 2001, 2004) экспериментально установлено, что длительное хранение семян кедра корейского в течение 10 лет возможно в холодильных и морозильных камерах при температуре от О до минус 10°С в герметичной таре при исходной влажности семян не выше 5 %■ Р.Н. Матвеевой и др. (1983, 1994, 2001) было установлено, что семена сосны кедровой сибирской влажностью 5 - 6 % при пониженной температуре воздуха от минус 11 до плюс 4°С можно сохранить с высоким процентом жизнеспособности в

течение 13 лет. Изучалось влияние капсулнрукмцнх веществ, таких как полиметилметакрилат, бутадиеновый каучук, силикатный клей при хранении семян кедра сибирского (Аксакова, 2000),

Исходя из вышеизложенного видно, что многие вопросы применения химических веществ при длительном хранении семян СОСНЫ кедровок сибирской недостаточно изучены, нет литературных данных о длительном хранении семян при температуре воздуха 18-24°С.

2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА, ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Программа исследований включала:

1) изучение ВЛИЯНИЯ влажности семян, применения влаго-, газопоглощакнцих веществ и антисептиков при длительном хранении в условиях пониженной температуры воздуха (0-4°С);

2) изучение влияния влаго-, газопоглощающих веществ и антисептиков на жизнеспособность семян сосны кедровой сибирской разной влажности при .длительном хранении в условиях комнатной температуры воздуха;

3) анализ роста сеянцев сосны кедровой сибирской разнога географического происхождения, семена которых хранили с применением активированного угля оптимальной дозы.

Анализировали жизнеспособность семян, обработанных химическими веществами и хранившихся при различной температуре, в опытах, заложенных в 1980-1983, 1995, 2000 гг.

Семена перед закладкой опыта доводили до определенной влажности — 5 - 15 % путем подсушивания в термостатах при температуре 30 - 35°С, В процессе подсушивания у них периодически определяли влажность по ГОСТам 13056.3-67, 13056.3-86 («Семена деревьев и кустарников. Методы определения влажности»).

Обработанные и подсушенные до заданной влажности семена насыпали в продезинфицированные стеклянные 0,5-3-литровые банки, а также бюксы. В некоторые насыпали химические реагенты в зависимости от варианта опыта, плотно закрывали крышками, края которых смазывали вазелином, заливали парафином и помещали в холодильные камеры (1-4°С) или хранили в комнатных условиях (13-24°С) в зависимости от заданного температурного режима.

В качестве влаго-, газоиоглощающих веществ использовали силикагель, активированный уголь, негашеную и гашеную известь (окись и гидроокись кальция). Препараты использовали для обработки семян или помещали в тару из расчета 0,1 - 15 % к массе семян. Испытано несколько вариантов с антисептиками: кальцинированная сода, пирокатехин (0,2 -10%), перманганат калия (0,1 - 1 % к массе семян).

Жизнеспособность семян сосны кедровой сибирской определяли путем окрашивания зародышей раствором иклнгокармина 0,05 % - ой концентрации (ГОСТы 13056.7-68, Р 50264-92).

Проводили весенний посев с использованием стратифицированных семян. Стратификацию ссмян проводили общепринятым способом. Грунтовую всхожесть семян и биометрические показатели сеянцев определяли по существующим методикам (Молчанов, Смирнов, 1967; Попов и др., 199S и др.)

Результаты исследований обрабатывали с применением методов математической статистики. Корреляционный, регрессионный, дисперсионный анализы выполняли, используя статистические пакеты программ STG, STATISTIKA, CurveKxpert, справочные и учебные пособия В,В. Кузьмичева, Н.В. Павлова, A.C. Смольянова (1994), C.B. Алексахина и др. (1998); Ю.Н. Тюрина, A.A. Макарова (1998).

3. ХРАНЕНИЕ СЕМЯН С ПРИМЕНЕНИЕМ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ВОЗДУХА 0-4°С

Для решения вопроса о применении химических веществ (силикагель, кальцинированная сода, пирокатехин, известь, перманганат калия) при хранении семян сосны кедровой сибирской были проанализированы имеющиеся данные опытов, заложенных в 1980-1983 гг., и проведено систематическое определение жизнеспособности этих ссмян с 1999 г.

В результате проведенных исследований было установлено, что хранение ссмян влажностью 5,10,15 % с применением силикагеля в дозе 1 % к массе семян оказалось эффективным (таблица 1).

Таблица 1 - Жизнеспособность семян в вариантах с силикагелем, %

Вариант Влажность семян, % Продолжительность х ранения, лет

5 10 13 16 19 21

Силикагель 5 9) 83 63 43 4 0

10 79 66 46 39 6 -

15 50 0 - - - -

Контроль 5 86 79 59 35 0 -

10 58 54 40 25 0 -

15 53 0 - - - -

Спустя 19 лет сохранились жизнеспособными единичные семена влажностью 5 % в варианте с применением силикагеля. Семена влажностью 10 %, хранившиеся как с силикагелем, так и без него, на этот период

потеряли жизнеспособность. Семена влажностью 15 % уже через десять лет были нежизнеспособны.

Применение кальцинированной соды оказалось также эффективным. При хранении семя я в течение 2,5 лет жизнеспособность в опытных вариантах составила 67-70 % против 26 % к контроле. Через 17 лет жизнеспособные семена сохранились лишь в варианте с применением 10 %-го раствора соды. В дальнейшем семена этого варианта имели жизнеспособность, равную 6 % при 19-летнем и4% - 21-летнем хранении.

Жизнеспособность семян, обработанных растворами пирокатехина, находилась на высоком уровне в течение 2,5 лет. Через 19 лет сохранились единичные жизнеспособные семена в варианте с применением раствора пирокатехина 5 %-й концентрации.

Изучение влияния посевных качеств семян на их жизнеспособность при длительном хранении подтвердило, что лучшие показатели, как в котроле, так и при обработке растворами извести и пермаиганата калия отмечены при хранении семян первого класса качества в сравнении с третьим. Через 1,5 года у семян I класса качества жизнеспособность оставалась на уровне 90-94 %, Ш класса - снизилась на 8-19 % в сравнении с первоначальной, но была на 5-16 % выше, чем в контроле. Спустя 10 лет семена III класса качества потеряли жизнеспособность как в опытных, так и в контрольных вариантах. У семян I класса качества жизнеспособность на этот период снизилась до 9-16 %, через 16 лет - до 2 %. Это подтвердило целесообразность использования при длительном хранении семян сосны кедровой сибирской первого класса качества.

4. ПРИМЕНЕНИЕ ВЛАГО-, ГЛЗОПОГЛОЩАЮЩИХ ВЕЩЕСТВ И АНТИСЕПТИКОВ ПРИ ХРАНЕНИИ СЕМЯН В УСЛОВИЯХ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА

4,1 Влаго-, газологлощающие вещества

При длительном хранении семян в условиях комнатной температуры испытано влияние негашеной и гашеной извести, активированного угля и силикагеля. В качестве контроля были взяты семена той же влажности, хранившиеся в подобных условиях, но без обработки каким — либо препаратом.

Анализ данных о жизнеспособности семян кедра сибирского, подсушенных до влажности 11 % и хранивншхея в комнатных условиях с 1982 г., показал, что в течение 1,5 лет семема как в контроле, так и в вариантах с негашеной известью понизили жизнеспособность в два и более раза. Однако в варианте с использованием 10 % негашеной извести жизнеспособность семян была выше на 9 % в сравнении с контролем и

I %-м содержанием вещества. При 11-летнем хранении этих семян жизнеспособность составила 21 %, в то время как в контроле и других вариантах зародыши погибли. Следует отметить, что в контрольном варианте ссмена потеряли жизнеспособность уже при двухлетнем хранения в комнатных условиях.

В опыте 1995 года при влажности семян 5-6 и 8-10 % испытывали влияние негашеной извести в количестве 0,2; 1 и 5 % к их массе. Лучшими были показатели в вариантах с использованием 1 % негашеной извести при влажности семян 5-6 % и 5 % - 8-10 %, то есть при повышении влажности семян эффективная доза негашеной изкести увеличилась.

В опыте с активированным углем установлено, что при одной и той же дозе жизнеспособность была выше у семян, подсушенных до влажности 5 -6 %, в сравнении с 8-10 %. Лучшие показатели имели семена в варианте с применением активированного угля в дозе 5 % к их массе.

Проанализировано влияние влажности семян, применения активированного угля на жизнеспособность с использованием корреляционного анализа (таблица 2),

Таблица 2 — Результаты корреляционного анализа жизнеспособности семян в зависимости от длительности хранения, применения активированного угля (х^) и влажности семян (хг)

Продолжительность хранения, лет 1*у.Х1Хг и ГУХ).Х2 и гух2х, Ъ при

4 0,760 2,86 0,009 0,12 -0,756 2.83

6 0,737 2,67 0,147 0,63 -0,737 2,67

8 0,878 4,49 0,418 1,30 -0,877 4,47

9 0,872 4,36 0,518 2.40 -0,868 4,28

Лначиз показал, что при четырех- и шестилетнем хранении совместное влияние активированного угля и влажности семян на их жизнеспособность высокое (Ку.Х|Хг = 0,760; 0,737). Достоверность коэффициента корреляции подтверждается на 95 %-м уровне доверительной вероятности (^>^5). Влияние испытанных доз активированного угля на жизнеспособность семян в указанные периоды хранения несущественно (гух1.хг = 0,009; 0,147). Отрицательное действие (гух^х, = -0,756; -0,737) оказала влажность семян. При восьми- и девятилетнем хранении совместное влияние активированного угля и влажности семян на их жизнеспособность также высокое, что подтверждается значениями множественного коэффициента корреляции (Ку.Х|Хг = 0,878; 0,872). Подтверждено отрицательное влияние повышенной влажности семян на их жизнеспособность и в этот период хранения

(гух2.х1 = -0,877; -0,868) и положительное - активированного угля (гух1.х1 = 0,418; 0,518).

Апробировано влияние активированного угля на жизнеспособность семян, собранных с деревьев различного географического происхождения, произрастающих на плантации в Караульном лесничестве учебно-опытного лесхоза СибГТУ. Исследования показали, что активированный уголь в испытанных дозах оказывает положительное влияние на сохранение жизнеспособности семян. Потеря жизнеспособности семян леки но горского происхождения в опытных вариантах, спустя три года хранения, составила 42-55 %; танзыбейского - 42-54 %; бирюсинского - 37-59 % при 67-77 % в контроле. Гибель лен иного рских семян наименьшая в вариантах с применением активированного угля дозой 1-5 % к их массе, тагоыбейских -5 %, бирюсинских - 5-10 % (таблица 3).

Таблица 3 — Жизнеспособность семян разного географического происхождения, хранившихся с активированным углем

Происхождение % вещества к массе семян Жизнеспособность, % Погибших, %

перед опытом при хранении, лет

2 3

Бирюсинское 1 91 73 32 59

5 91 89 54 37

10 91 83 51 40

Контроль 91 67 24 67

Танзыбейское 1 87 63 34 53

5 87 86 45 42

10 87 55 33 54

Контроль 87 62 10 77

Лениногорское 1 97 74 51 46

5 97 86 55 42

10 97 53 42 55

Контроль 97 70 28 69

Изучение влияния гидроокиси кальция на жизнеспособность семян сосны кедровой сибирской разной влажности при хранении в условиях комнатной температуры воздуха в течение четырех- шести лет показало ее высокое значение (Ry.X[Xi = 0,849; 0,893), Частные коэффициенты корреляции при постоянной дозе препарата подтверждают отрицательное влияние влажности семян (ryx^xj = -0,673; -0,761) и положительное - дозы гидроокиси кальция (ryxi.x^ = 0,761; 0,815) на жизнеспособность семян.

Достоверность коэффициентов корреляции ГУХ1.Х2 И ГУХ2.Х] подтверждается математически (таблица 4).

Таблица 4 — Результаты корреляционного анализа жизнеспособности семян, хранившихся с гидроокисью кальция

Продолжительность хранения, лет Кул 1Х2 гух,.хг % гух^.х. г, при 1<и=2,31

4 0,849 3,94 0,761 2,87 -0,673 2,23

6 0,893 4,86 0,815 3,44 -0,761 2,87

8 0,918 5,67 0,594 1,81 -0,899 5Г04

9 0,915 5,67 0,383 1,02 -0,907 5,26

После восьми- и девятилетнего хранения совместное влияние дозы препарата и влажности семян на их жизнеспособность также очень высокое (Яу,х(хг = 0,918; 0,915). Влияние отдельных факторов, таких, как доза гидроокиси кальция, - значительное (гуХ).Хг = 0,594; 0,383), влажности семян - очень высокое (гух2.х! = -0,899; -0,907). Показатели жизнеспособности семян влажностью 5-6 и 8-10 % были наибольшими в вариантах с Применением гидроокиси кальция в количестве 15 % к массе семян.

При обработке семян силикагелем в дозе 10 % к их массе на четвертый год хранения жизнеспособность превышала контроль на 22 %, при шестилетнем - 27 %. Семена, хранившиеся в течение восьми лет в опытных вариантах, имели жизнеспособность от 10 до 21 %, в то время как в контроле они погибли.

Уравнение связи, характеризующее жизнеспособность семян (У) в зависимости от дозы силикагеля (х;) и продолжительности хранения (хз) при влажности семян 5-6 %, имеет вид:

У = 81,23 + 1,44х) —9,38x1; К = 0,96 ±0,07.

Данное уравнение позволяет определить жизнеспособность семян расчетным путем в зависимости от дозы силикагеля и продолжительности хранения.

На рисунке 1 представлено изменение жизнеспособности семян влажностью 5-6 % в лучших вариантах при применении влаго- и газопоглощающих веществ.

8 $

о с

у

Вешество. % к массе семян:

9 Негашеная ігівссіь. 1 %

Ш Активированный у г 0.1 ь, 5%

□ Гилроокись кальция. 15%

□ Снликагсль. 10% В Контроль

Продолжительность хранения, лет

Рисунок 1 - Жизнеспособность семян в лучших вариантах При хранении с применением влаго- и газоп о глотающих веществ

Эффект применения испытанных веществ в основном проявляется при хранении ссмяп в течение четырех - шестилетнего периода. В последующем даже в лучших вариантах семена имеют низкую жизнеспособность (на уровне 5-8 %),

4.2 Антисептики

При применении кальцинированной соды наиболее эффективной оказалась доза 1 % к массе семян, Превышение над контролем составило 24 % при четырехлетнем хранении, 21 % - шестилетнем. При восьмилетнем хранении семена в контрольном варианте погибли, а в опытном варианте жизнеспособность снизилась до 9 %, на девятый год - до 3 %,

При хранении семян влажностью 5 - 6 % с применением антисептиков больший эффект оказывает пирокатехин в доте 5 % к массе семян. При четырехлетнем хранении жизнеспособность была на 30 % выше, чем в контроле, и на 14-24 % в других опытных вариантах. В контрольном варианте семена влажностью 5 — 6 % потеряли жизнеспособность после восьми лет хранения и 8 - 10 % - четырех лет. Следует отметить, что пирокатехин, оказывая положительное влияние на сохранение

жизнеспособности семян, подсушенных до влажности 5-6 %, был менее эффективен при использовании семян большей влажности.

Обработка семян раствором перманганата капп я (КМпО.0 концентраций 0,1; 0,5 и 1% с последующем подсушиванием до влажности 5-6 и 8-Ю % была эффективной, особенно в варианте с 0,1 % раствором и семенами влажностью 5-6 %. Семена влажностью 8-10 % при четырехлетнем хранении потеряли жизнеспособность как в опытных, так и в контрольном вариантах.

Выделены лучшие варианты при хранении семян влажностью 5-6 %, обработанных антисептиками (рисунок 2).

I

С

'й &

X

Ю0 90 £0 70 60 50 40 30 20 10

Пошсство. % к массе семян

□ Кальцинированная сола. 1%

Е ] 1н|х>катсхнн. 5%

□ Перманганат калия. 0.1 %

5 Контроль

14 6 8 9

Продолжительность хранения, лет

Рисунок 2 - Изменение жизнеспособности семян в наиболее эффективных вариантах с применением антисептиков

В целях определения значимости отдельных факторов, влияющих на жизнеспособность ссмян, проведен многофакторный дисперсионный анализ (таблица 5).

Таблица 5 - Результаты дисперсионного анализа жизнеспособности семян при длительном хранении в условиях комнатной температуры воздуха

Источник дисперсии Сумма квадратов Степени свободы Средний квадрат Иск

Влажность семян 5512,11 I 5512,11 43,42 3,92

Продолжительность хранения 26935,83 3 8978,61 70,73 2,68

Вариант обработки 5877,63 20 293.88 2,32 1,66

Остатки 12060,43 95 126,95

Итого 51385,99 119

На основании критерия Рф факторы по значимости располагаются следующим образом: на первом месте - продолжительность хранения, затем влажность семян и обработка влаго-, газопоглощающими веществами, антисептиками.

Продолжительность хранения семян повышается с уменьшением их влажности до 5-6 % и применением оптимальных концентраций (доз) влаго-, газопоглощающих веществ и антисептиков.

5 ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ СЕМЯН И РОСТ СЕЯНЦЕВ РАЗНОГО ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В ВАРИАНТАХ С ПРИМЕНЕНИЕМ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ

Наибольший биологический эффект при хранении семян в течение 4 — 6 лет был получен в варианте с применением активированного угля (таблица 6).

Таблица 6 — Эффективные варианты с применением влаго-, газопоглощающих веществ и антисептиков при влажности семяп 5-6 %

Вариант % вещества к Жизнеспособность семян, %,

массе семян при хранении, лет

4 6

Активированный уголь 5 83 51

Пирокатехин 5 74 49

Негашеная известь 1 74 32

Гидроокись кальция 15 72 31

Кальцинированная сода 1 70 26

Силикагель 10 68 32

Перманганат калия 0,1 56 45

Контроль 46 5

Таблица 7 - Влияние активированного угля и влажности семян па их жизнеспособность и показатели

сеянцев

Происхождение Влажность семян, % Вариант Жизнеспособность семян, % Длина семядолей, см 3-летние сеянцы

высота, см диаметр, мм хвоя, см

Лениногорское 5-6 опыт 86 3,1±0,12 10,8±0Д5 3,4±0,19 6,4±0,56

контроль 70 3,2Ю,11 10,9±0,32 3,6±0,14 6,3±0,23

Танзыбейское 5-6 опыт 86 2,5±0,10 9,7±035 2,9*0,] 7 5,2±0,21

контроль 62 2,7±0,08 10,0±0,65 3,4±0,23 5,4±0,53

Бирюмшское 5-6 опыт 89 2,7±0,12 10,0±0,44 3,2±0,13 5,8±0,12

контроль 67 ' 2,8±0,22 .. 10,4±0,52 2,7±0,15 5,5±0,35

30-35 контроль 93 3,6±0,07* 10,1±0,29 з,з±о,ю 6,5±0,13*

Примечание: * - различие показателей растений бирюсииского происхождения, имеющих влажность семян 5-6 и 30-35%, достоверно при 5 %-м уровие значимости

Расчет экономической эффективности показал, что использование активированного угля оправдывается и с экономической точки зрения. Прибыль от обработки одной тонны семян активированным углем в дозе 5 % к массе семян составила 7360 рублей.

Было апробировано влияние активированного угля оптимальной дозы и влажности семян разного географического происхождения на их жизнеспособность и показатели сеянцев (таблица 7).

Установлено, что наибольшая жизнеспособность была у свежесобранных семян влажностью 30-35 %. У семян, подсушенных до влажности 5-6 % и хранившихся с активированным углем в течение двух лет, жизнеспособность была также высокой и колебалась от 86 до 89 % против 62-70 % в контроле.

Наибольшую длину семядолей, хвои имели сеянцы бирюсинского происхождения из свежесобранных семян в сравнении с подсушенными до влажности 5-6 %, К длиннохвойным особям отнесены леннногорские растения в сравнении с танзыбейскнми и бирюсинскими. Высота, диаметр трехлетних сеянцев разного происхождения не имели существенных различий. Отсюда следует, что для посева целесообразнее использовать свежесобранные семена, а при длительном хранещга семян применять активированный уголь оптимальной дозы.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Основываясь на результатах проведенных исследований, можно сделать следующие выводы:

1. Факторами, оказывающими влияние на продолжительность храпения жизнеспособных семян, являются их влажность, температура воздуха, класс качества семян, химические вещества.

2. В условиях пониженной температуры воздуха (0-4°С) лучшими являются варианты с применением силикагеля в дозе 1 % к массе семян; обработкой семян растворами кальцинированной соды (10 %) ми пирокатехина (5 %) и подсушивание их до влажности 5-6 %.

3. При хранении семян влажностью 5-6 % при температуре воздуха 18-24°С лучшие результаты были в вариантах с применением активированного угля в дозе 5 %, окиси кальция - 1 %, силикагеля - 10 %, пирокатехина - 5 %.

4. При использовании семян I класса качества повышается сохранность жизнеспособных семян при длительном хранении в сравнении с 1П классом качества.

5. Для анализируемых партий семян оптимальная доза активированного угля варьировала от 4,4 до 6,4 %, что подтверждает целесообразность ее определения экспериментальным путем.

Предлагаются следующие рекомендации при длительном храпении семян:

1. Использование семян первого класса качества,

2. Подсушивание семян до влажности 5-6 %, герметизация тары.

3. Применение силикагеля дозой 1 % к массе семян при их хранении в условиях пониженной температуры воздуха 0-4°С.

4. Применение активированною угля, пирокатехина, кальцинированной соды и перманганата калия оптимальных концентраций (доз) при их хранении в комнатных условиях (18-24°С).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТЛЦ1Ш

1. Пастухова, A.M. и др. Научные исследования в области создания экологических плантационных культур кедра сибирского I A.M. Пастухова, H.A. Максимова (Шенмайер), H.A. Лебедева // Непрерывное экологическое образование: Материалы II региональной научно-методической конференции. - Красноярск 1998. - С. 112-114.

2. Максимова (Шенмайер), H.A., Пастухова, A.M. Научные исследования в области создания экологических плантационных культур кедра сибирского и кедра корейскою / H.A. Максимова (Шенмайер), A.M. Пастухова // Молодежь и наука - третье тысячелетие: Сборник материалов межвузовского конкурса «Образование. Карьера. Занятость», - Красноярск, 1999. - С.46-49.

3. Аксянова, Т.Ю., Максимова (Шенмайер), H.A. Влияние пирокатехина на жизнеспособность семян кедра сибирского / Т.Ю. Аксянова, H.A. Максимова (Шенмайер) // Проблемы химико-леслого комплекса: Научно-практическая конференция. - Красноярск, 1999. - С. 11.

4. Чебан, И.В., Максимова (Шенмайер), H.A. Эффективные способы воздействия на семена кедра сибирского, хранившиеся при комнатной температуре / И.В. Чебан, H.A. Максимова (Шенмайер) // Проблемы химико-лесного комплекса: Научно-практическая конференция. — Красноярск, 1999. -С.12.

5. Шенмайер, H.A. Способ хранения семян кедра сибирского . с применением негашеной извести / H.A. Шенмайер // Молодежь и наука -третье тысячелетие. - Красноярск, 2000. - С. 187-188.

6. Матвеева, Р.Н., Шенмайер, H.A. Оптимальные варианты четырехлетнего хранения семян кедра сибирского при температуре воздуха 18-24°С / РЛ. Матвеева, H.A. Шенмайер // Плодоводство, семеноводство,

интродукция древесных растений: Материалы III Всероссийской научной конференции (с международным участием). - Красноярск, 2000. — С. 58-60.

7. Какаулин, В,Л„ Шенмайер, Н.Л., Матвеева, Р.Н. Использование облепихи крушиновой в междурядьях при создании плантационных культур кедра сибирского / В.Л. Какаулин, H.A. Шенмайер, Р.Н. Матвеева // Непрерывное экологическое образование: Материалы IV региональной конференции.— Красноярск, 2000. - С. 149.

8. Матвеева, Р.Н., Шенмайер, H.A. Использование активированного угля при длительном хранении семян сосны кедровой сибирской / Р.Н. Матвеева, Н.Л. Шенмайер // Достижения науки и техники — развитию Сибирских регионов: III Всероссийская научно-практическая конференция с между!гародным участием.— Красноярск, 2001. - С. 7-8.

9. Куритосо, М.А., Шенмайер, H.A. Сравнительный анализ шишек и семян кедра сибирского и кедра корейского па ЛСП «Известковый» / М.А. Курипко, H.A. Шенмайер // Экология и проблемы защиты окружающей среды: VIII Всероссийская студенческая научная конференция. - Красноярск, 2001.-С. 21.

10. Матвеева, Р.Н., Шенмайер, H.A. Изменчивость шишек, семян кедра сибирского разных экотипов на плантации «Известковый» / Р.Н. Матвеева, H.A. Шенмайер // Химико-лесной комплекс - проблемы и решения: Всероссийская научно-практическая конференция, - Красноярск, 2001. -Т.1.-С. 146-148.

11. Матвеева, Р.Н., Пастухова, А.М., Шенмайер, H.A. Изменчивость разных экотипов кедровых сосен по урожайности в плантационных культурах «Метеостанция» i Р.Н, Матвеева, А.М.Настухова, H.A. Шенмайер И Химико-лссной комплекс — проблемы и решения; Всероссийская научно-практическая конференция. - Красноярск, 2001. -Т.1. - С. 19-21.

12. Шенмайер, H.A. Изменчивость шишек, семян кедра сибирского красноярского и ленииогорского происхождений на плантации «Метеостанция» пригородной зоны г. Красноярска / H.A. Шенмайер // Химико-лесной комплекс - проблемы и решения: Всероссийская научно -практическая конференция. - Красноярск, 2001. - Т. 1. - С. 165 - 166.

13. Матвеева, Р.Н. Изменчивость биометрических показателей и химического состава шишек кедра сибирского в плантационных культурах / Р.Н. Матвеева, О.Ф. Буторова, О.Ю. Кулакова, М.В. Репях, AJM, Пастухова, H.A. Шенмайер // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений: Материалы IV Международной научной конференции. -Красноярск, 2001.-С. 65-70.

14. Матвеева, Р.Н., Шенмайер, H.A. Применение КМпС>4 при длительном хранении семян кедра сибирского / Р.Н. Матвеева, H.A. Шенмайер // Лесной и химический комплексы - проблемы и решения: Всероссийская научно -практическая конференция, —Красноярск, 2003. - С, 240-241.

15. Матвеева, Р.Н,, Шенмайер, H.A., Орешенко, €.Л. Применение сиди кате ля при длительном хранении семян кедра сибирского / Р.Н. Матвеева, H.A. Шенмайер, С.А. Орешенко И Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений: Материалы VI Международной научной конферещуш. - Красноярск, 2003. - С. 50-52.

16. Матвеева, Р.Н., Шенмайер, H.A. Влияние гидроокиси кальция на жизнеспособность семян сосны кедровой сибирской при длительном хранении / Р.Н. Матвеева, H.A. Шенмайер // Лесной и химический комплексы - проблемы и решения (экологические аспекты): Всероссийская научно-практическая конференция. - Красноярск, 2004, -Т.1. - С.4-6.

17. Матвеева, Р-Н., Шенмайер, H.A., Поликарпова, Е,В, Изменчивость сеянцев кедра сибирского разного географического происхождения, выросших из семян длительного хранения / Р.Н. Матвеева, H.A. Шенмайер, Е,В. Поликарпова // Плодоводство, семеноводство, шпродукиия древесных растений: Материалы VII Международной научной конференции. — Красноярск, 2004. - С. 125-123.

18. Матвеева, Р.Н., Шенмайер, H.A. Жизнеспособность семян кедра сибирского при девятилетнем хранении с влаго-, гэзопоглощающими веществами / Р.Н. Матвеева, H.A. Шенмайер // Лесной и химический комплексы — проблемы и решения; Всероссийская научно-практическая конференция. — Красноярск, 2005. - Т.1.- С.б-8.

19. Матвеева, Р,Н., Шенмайер, H.A. Применение активированного угля при длительном хранении семян кедра сибирского разного географического происхождения / Р.Н. Матвеева, H.A. Шенмайер // Всстник КрасГАУ. -Красноярск, 2005, - № 9. - С.140-142.

Подписано в печать 11.05 г. Сдано в производство 11.05 г. Формат 60 х 84 1/16. Усл. печ. л. 1,25. Уч.-изд. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ № Изд. Яг Sff.

Лицензия ИД№ 0654 от 16.01.02.

Ре дакционно-издательский отдел СибГТУ 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82