Качество семян. Способы предпосевной их подготовки

Посевные качества семян овощных культур зависят от условий выращивания семенных растений, сроков и способов их уборки, послеуборочной доработки, правильных условий хранения. При выращивании семенных растений агротехнические приемы должны быть направлены на ускорение и полное созревание семян (предпосадочная подготовка семенников, высокий агрофон, при необходимости послеуборочное дозаривание семенников, а затем сушка и прогревание семян).

В соответствии с утвержденными отраслевыми стандартами семена должны иметь высокие сортовые и посевные качества, всхожесть, энергию прорастания, чистоту и т.д. Они не должны быть заражены болезнями и повреждены вредителями, иметь примесь семян карантинных сорняков. Поэтому необходимы тщательная послеуборочная доработка и очистка семенного материала.

Для получения дружных всходов следует использовать для посева партии семян, имеющих близкие показатели по размеру, массе и посевным качествам. Для отбора наиболее выполненных выравненных семян их калибруют через специальные решета на сортировальных машинах, а затем разделяют по массе в водных растворах солей (поваренная соль, аммиачная селитра). Концентрация растворов солей для разных культур различна. Для отбора семян томата, например, используют 5%-ный раствор, для семян огурца - 3%-ный.

Семена опускают в сосуд с раствором соли и выдерживают их там в течение 5-7 мин. Более тяжелые семена оседают на дно сосуда, а легкие всплывают на поверхность раствора. Потонувшие семена отделяют, затем тщательно промывают водой и подсушивают для обеспечения сыпучести при посеве. Перед посевом применяют различные приемы воздействия на семена, способствующие быстрому и дружному появлению всходов, ускоренному развитию молодых растений, увеличению раннего, а иногда и общего урожая.

С семенами овощных культур передается ряд болезней: сосудистый бактериоз, альтернариоз, ложная мучнистая роса капусты, бактериоз, фомоз, альтернариоз моркови, антракноз, бактериоз огурца и бахчевых культур, ряд вирусных и грибных болезней томата и др. Поэтому обеззараживание семян является обязательным приемом. Его осуществляют путем протравливания и обработки семян ТМТД, фентиурамом, или фентиурам-молибдатом, соляной кислотой, замачивания в горячей воде, прогревания и т.д. (см. раздел 2.9).

Намачивание, проращивание семян способствуют ускоренному и дружному появлению всходов. В мешки на 1/2-1/3 объема засыпают семена и погружают их в воду (при температуре 18-20°С). Для полного набухания быстро прорастающие семена выдерживают 12 ч, а медленно прорастающие - одни сутки, при этом несколько раз меняют воду. Для проращивания набухшие семена рассыпают тонким слоем, укрывают сверху мешковиной а выдерживают при температуре 20-25 °С, периодически перемешивая их. Затем, когда 5% семян наклюнется, их подсушивают до состояния сыпучести, необходимой для механизированного высева. Эффективность этого приема проявляется при посеве во влажную почву. В сухую почву такие семена высевать нельзя, так как значительная часть их погибнет и всходы получатся изреженными.

Для ускорения прорастания семян применяют барботирование. При этом семена помещают в воду (при 20°С), которая постоянно насыщается кислородом или воздухом с помощью специальной установки - барботера. Оптимальное время барботирования для гороха - 6 ч, редиса, салата и салатного цикория - 12 ч, томата и свеклы - 12-18 ч, укропа, петрушки, сельдерея, огурца и дыни - 18 ч, моркови, шпината и лука - 18-24 ч, перца и арбуза - 24-36 ч. Барботирование снимает отрицательное действие находящихся в семенах ингибиторов, задерживающих их прорастание, способствует дружному наклевыванию и прорастанию, Такой прием повышает полевую всхожесть семян, ускоряет начальный рост проростков и на несколько дней поступление урожая овощных культур (Мухин, 1979).

Предпосевное обогащение семян осуществляется путем опудривания их сухими солями, намачиванием в растворах питательных веществ и микроэлементов, физиологически активных веществ, а также дражированием органоминеральными смесями. Для закрепления сухих солей на поверхности семян используют специальные защитные покрытия. В производственной практике чаще применяют предпосевное замачивание семян в растворах микроэлементов, питательных и физиологически активных веществах. Для замачивания семян используют следующие концентрации растворов: сернокислого марганца (0,05-0,1%), марганцовокислого калия (0,5-1,0%), сернокислой меди (0,001-0,005%), борной кислоты (0,005-0,05%), сернокислого цинка (0,03-0,05%), молибденово-кислого аммония (0,03-0,05%), азотнокислого кобальта (0,01-0,02%). Рекомендуются также растворы алюмокалиевых квасцов (0,002%), углекислого натрия (0,5-1,0%), бромистого калия (0,1%), янтарной кислоты (0,001-0,002%), никотиновой кислоты (0,01%), метиленовой сини (0,03%) и других соединений. Из стимуляторов роста рекомендуются следующие вещества: гетероауксин, индолилмасляная кислота (ИМК), 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д), 2,4,5-трихлорфеноксиуксусная кислота (ТУ) и др.

Как показали исследования, эффективность предпосевного обогащения семян микроэлементами зависит от физиологических особенностей овощных растений и возрастает с уменьшением содержания микроэлементов в почве. Например, предпосевная обработка семян растворами борных удобрений обеспечивает повышение урожайности и качества продукции свеклы, моркови, редиса, брюквы, томата, белокочанной и цветной капусты; молибденовых удобрений - цветной капусты, салата, томата, кабачка, моркови; медных - лука, моркови, свеклы. При выращивании овощных культур на подзолистых и торфяных почвах (известкованных) семена необходимо обогащать борными удобрениями; на щелочных почвах - марганцовыми.

Так, предпосевное намачивание семян томата в 1%-ном растворе марганцовокислого калия в течение 24-48 ч не только обеззараживает их, но и способствует более раннему созреванию плодов и увеличению урожайности на 4,0-6,5 т с 1 га; в 0,002%-ном растворе сернокислой меди (12 ч) - на 11,0; в 0,005%-ном растворе сернокислого цинка (6 ч) - на 9,0 т. Урожайность кочанной капусты от предпосевного намачивания семян (24 ч) в 0,01%-ном растворе молибденово-кислого аммония увеличивается на 5,0 т с га. Замачивание семян и последующее опрыскивание рассады 0,01%-ным раствором молибденово-кислого аммония значительно повышает урожайность и выход товарных головок цветной капусты. Урожайность моркови повышается на 36,4 и 32,3% от предпосевного намачивания семян в 0,002%-ном растворе сернокислой меди и 0,1%-ном растворе борной кислоты. Семена лука обрабатывают 0,02%-ными растворами сернокислого алюминия, борной кислоты и 0,1%-ным раствором марганцовокислого калия. Иногда вместо намачивания семена перед посевом опрыскивают 0,1-0,3%-ным раствором солей микроэлементов (на 100 кг семян расходуют 8-10 л раствора). При такой обработке семена быстро подсыхают и хорошо высеваются.

Дражирование - комплексный прием, сочетающий в себе обволакивание семян органоминеральными смесями и другими веществами, позволяющими создавать специального назначения оболочки и придавать им требуемые физико-механические свойства. Укрупнение и унификация массы, формы и размера семян обеспечивают качественный точный высев, сокращают в 2-3 раза расход семян и затраты труда на прореживание всходов. Защитно-питательная оболочка улучшает прорастание семян, снабжает молодые проростки необходимыми элементами питания и предохраняет их от неблагоприятных условий среды, поражения вредителями и болезнями. Благодаря дражированию повышается полевая всхожесть семян, увеличивается ранний и валовой урожай, улучшаются качество и товарность овощной продукции. Так, в совхозе «Большевик» Московской области на площади 150-250 га от посева дражированными семенами были получены прибавки урожая с каждого гектара: моркови - 10,1 т (23,6%), столовой свеклы - 5,4 т (16,4%), огурцов - 4,4 т (20%). Данный агроприем обеспечил хозяйству дополнительную чистую прибыль с 1 га: моркови - 548-869 руб., столовой свеклы - 124-480, огурцов - 337-1007 руб.

Состав питательных смесей, применяемых для дражирования семян, может быть различным. По данным О. А. Кротовой (1973), наиболее пригодным и дешевым материалом для дражирования семян является низинный торф или торфяная пыль, полученная с брикетных заводов с фракцией частиц 0,15-0,25 мм. Возможна смесь из низинного торфа с бентонитом в соотношении 10:1-2. Бентонит придает большую прочность оболочке драже. Необходимой кислотности торфяной пыли и торфа (рН 6,5-7) достигают, добавляя известковые материалы в дозах, рассчитанных по гидролитической кислотности торфа.

В питательную смесь добавляют порошковидный суперфосфат (измельченный до 0,15-0,25 мм). Калийные и азотистые удобрения, а также физиологически активные вещества и микроудобрения добавляют в 0,025-0,05%-ный раствор полиакриламида или 0,1%-ный водный раствор гидролизованного полиакрилнитрила в дозировках, указанных в таблице 16.

В питательно-клеящий раствор добавляют соли микроэлементов: сернокислый марганец (в концентрации 0,004%), сернокислую медь (0,001%), борную кислоту (0,004%), сернокислый цинк (0,02%), молибденово-кислый аммоний (0,03%).

Технология и техника дражирования, разработанные в НИИОХ совместно с ГСКБ по машхимзащите, сводятся к следующему. Для дражирования используют откалиброванные, с большой удельной массой и высокими посевными качествами семена овощных культур, предварительно протравленные для обеззараживания от возбудителей грибных, бактериальных и вирусных болезней. Перед дражированием семена можно замачивать в растворах физиологически активных веществ или же добавлять эти вещества в питательно-клеящий раствор. Быстро набухающие и прорастающие семена (редис, капуста и др.) необходимо за 1/2-1 ч до начала дражирования замочить в растворах физиологически активных веществ или воде. Это предотвращает возможное растрескивание готовых драже при дальнейшей их сушке в сушилке.

Подготовленные семена засыпают в дражировочные бачки (дражираторы). Вращая сухие семена в дражираторе, смачивают их клеяще-питательным раствором, не допуская склеивания друг с другом. Затем добавляют сухую питательную смесь. Частицы сухой смеси хорошо прилипают к поверхности смоченных семян - образуется первый слой оболочки. В дальнейшем чередуют процессы смачивания рабочим раствором и опудривание сухой питательной смесью вращающихся в дражираторе семян.

Когда драже достигнут размеров посевной фракции, их обкатывают в дражираторе в течение 30 мин без добавления сухой смеси и рабочего раствора. Готовые драже сушат в течение 120-160 мин при толщине слоя: у семян свеклы - 150-250 мм, моркови - 200-300 мм, брюквы - 240 мм. Температура воздуха, проходящего через слой дражированных семян, поддерживается от 30 до 40 °С. Высушенные дражированные семена затаривают в полиэтиленовые мешки или картонные коробки. Нормы высева дражированных семян устанавливают по заданному количеству их на 1 м рядка с учетом массы 1000 семян и хозяйственной годности. Сухие дражированные семена необходимо высевать во влажную почву (70-80% НВ), а чтобы ускорить прорастание, за 1-2 дня до посева их смачивают, доводя влажность оболочек драже у моркови, лука, томата до 40 %, у огурца и свеклы - до 60-70%.

Работами О. А. Кротовой с сотрудниками (1971) было установлено, что хороший эффект дает подзимний посев овощных культур дражированными семенами с покрытием их поверхности водозащитными пленками (10%-ный СВХ-40, № 11, № 14, этилцеллюлоза и др.). Обработку сухих дражированных семян (6-8% влажности) водозащитными пленками указанных выше составов проводят в дражираторе. На 1 кг сухих дражированных семян в зависимости от их размера расходуется от 150 до 300 мл гидрофобизирующих жидкостей, образующих водозащитные покрытия. После обработки драже проветривают на воздухе при температуре 15-20 °С в течение 1-2 суток до полного исчезновения запаха растворителя, в котором были растворены пленкообразующие вещества.

Водозащитные (гидрофобные) пленки толщиной от 30 мкм и более предохраняют семена в течение 20-30 дней от преждевременного набухания и прорастания в периоды осенне-зимних оттепелей. Это гарантирует сохранение жизнеспособности семян и получение раннего и высокого урожая овощных культур. В условиях Московской области дражированные и гидрофобизированные семена моркови, петрушки, свеклы, лука можно высевать с 20 по 25 октября, салата - с 25 до 30 октября, редиса, капусты - с 10 по 15 ноября. Такой прием подготовки семян в опытах О. А. Кротовой (1971) обеспечил урожайность моркови (пучковой и обрезной) сорта Нантская 4 при одноразовой уборке в первой половине июля до 23,6 т/га, или на 8,4 т/га больше, чем при посеве обычными семенами; салата сорта Московский парниковый - 15,2 т/га, что превысило контроль на 8,4 т/га.

К способам термической обработки семян относят: прогревание, яровизацию, закалку к холоду, промораживание и охлаждение.

Прогревание семян проводят искусственное и солнечное. При искусственном прогревании семена помещают в сушилки, термостаты и другие помещения на 4-6 ч при температуре от 40 до 60 °С. Солнечное прогревание семян длится 5-10 дней. Предпосевное прогревание семян (особенно тыквенных овощных культур) повышает их всхожесть, энергию прорастания и урожайность растений. Эффективность прогревания семян зависит от условий, в которых они получены, и условий выращивания растений из прогретых семян. В. Ф. Великом (1967, 1970) установлено, что для северных районов возделывания тыквенных культур, при посеве семенами местного производства (не достигших полной физиологической зрелости), прогревание семян особенно эффективно. Оно способствует завершению их дозревания, а следовательно, повышает жизнеспособность. В южных районах страны такой прием менее эффективен. Здесь он может иметь положительное значение лишь как средство для уничтожения вредных микроорганизмов и вредителей, а также способствовать выведению семян из состояния покоя.

Яровизация семян широко применялась в практике овощеводства нашей страны. Этот прием более трудоемок, чем обычное замачивание семян в воде, длителен по времени проведения, требует специальных холодильных камер или ледников. Поэтому в последние годы яровизации, к сожалению, стали уделять недостаточное внимание, хотя она намного эффективнее обычного замачивания семян в воде или их проращивания.

Наиболее эффективна яровизация семян холодостойких культур - капусты, моркови, свеклы, петрушки, лука и др. Сущность приема состоит в том, что семена замачивают в воде при 18-20 °С, а затем выдерживают при пониженных температурах. По данным Л. В. Михайловой (1936), Ф. Э. Реймерса (1938, 1941, 1951) и ряда других исследователей, для замачивания 1 кг семян капусты расходуется воды 500-550 мл, свеклы и лука - 800 мл, моркови и петрушки - 900-1000 мл. Замачивают семена при 18-20 °С, капусты в течение 1-5 дней, моркови - 5-4, лука и петрушки - 5-6, свеклы - 2-3 дней. После этого семена помещают в холодильник, ледник или закапывают в снег для прохождения процесса неполной яровизации. Здесь семена капусты выдерживают при 0-3°С, моркови, петрушки, свеклы и лука - от -1 до +3°С. Длительность такого воздействия на семена капусты, моркови, петрушки, и лука - 10-15 дней (допустимо до 30 дней), свеклы - 7-10 дней. Установлено, что этот прием подготовки семян ускоряет появление всходов на 3-8 дней, усиливает ростовые процессы, ускоряет развитие растений на 10-15 дней, что позволяет получить более ранний и высокий урожай. Урожайность повышается более чем на 20%. По данным О. А. Кротовой (1969), эффективна неполная яровизация не только обычных, но и дражированных семян. Так, посев моркови частично яровизированными дражированными семенами дал ранний урожай на 9,2, а общий - на 7,6 т/га выше, чем неяровизированными, что составило соответственно 23,6 и 8,4% прибавки.

Закалка семян - воздействие на набухшие семена низкими температурами с целью повышения устойчивости теплотребовательных овощных растений к холоду. Растения, выращенные из закаленных семян, более мощные, в них активизируется ряд физиолого-биохимических процессов, которые способствуют повышению холодостойкости, скороспелости, выхода ранней продукции, а нередко и общего урожая. Так, в многолетних исследованиях В. Ф. Велика с сотрудниками (1960-1975), приведенных в Подмосковье с различными сортами огурца, разные способы закалки семян пониженными температурами ускоряли развитие растений на 2-7 дней, повышали в 1,2-1,5 раза выход ранней продукции и на 15-40% увеличивали общий урожай как в открытом грунте, так и под светопрозрачными пленками. В этих опытах урожай товарной продукции огурца при посеве обычными семенами в открытом грунте колебался в пределах 8,8-26,2 т/га, а при закалке семян - 11,6-28,7 т/га. Под временными пленочными укрытиями урожай товарной продукции при посеве обычными семенами находился на уровне 44,6-58,8 т/га, а при посеве закаленными семенами - 56,6-79,8 т/га. Положительный эффект от закалки семян получен также и в опытах с кабачком.

В практике применяют различные способы и режимы закалки семян: постоянными и переменными, низкими положительными и отрицательными температурами, длительные и кратковременные. К более теплотребовательным видам растений применяют менее жесткие режимы закалки. Принцип закалки состоит в том, что семена замачивают в воде 12-24 ч при 18-20 °С. При этом они набухают и зародыш семени начинает трогаться в рост. После этого семена подвергают воздействию низких температур. При закалке постоянными температурами семена либо охлаждают при 0, +2 °С либо промораживают при -2, -5 °С в течение 1-3 суток. При закалке переменными температурами замоченные семена помещают на ночь в условия низких температур (положительных или отрицательных), а днем выдерживают в тепле - при 15-20 °С. Продолжительность и режим закалки переменными температурами должны быть различными в зависимости от степени холодостойкости той или иной культуры и сорта. Так, НИИОХ для томата рекомендует закалку семян переменными температурами в течение 10-15 дней ночью - в пределах от 0 до -10 °С. а днем - при 15-20 °С. Такой режим закалки семян в сочетании с закалкой рассады перед высадкой в течение шести дней при 2-8°С, по данным И. Л. Макаро и А. В. Кондратьевой (1962), обеспечивает в условиях Московской области ускорение поступления зрелой продукции на 7-8 дней и прибавку урожая зрелых плодов до 25% по сравнению с незакаленными растениями.

Несколько иное положение наблюдается у огурца и бахчевых культур, более требовательных к теплу, чем томат. Различные авторы рекомендуют разные режимы и способы закалки семян этих культур. Поэтому в НИИОХ (Белик и др., 1963-1972) были: проведены исследования по агротехнической и физиологической оценке промораживания и охлаждения набухших семян, закалки переменными положительными и отрицательными температурами на различных сортах огурца и кабачка. Исследования показали, что принципиальных различий в характере действия на семена и растения различных способов закалки нет. Важен не способ закалки, а режим ее проведения. Для семян огурца недопустима продолжительность закалки свыше 7 дней и температура ниже -3°С, при которых происходит резкое снижение их всхожести. Особенно опасны длительные закалки при посеве семян в холодную почву. Семена высоких посевных кондиций более устойчивы к воздействию низких температур, чем семена с пониженной всхожестью, для которых опасны длительные закалки, особенно при отрицательных температурах, и посев в холодную почву. Семена с пониженной всхожестью можно закаливать недлительное время и лишь при положительных температурах (2-5 °С).

Не все сорта одинаково отзывчивы на закалку семян. Высокий эффект от закалки получен по сортам Неросимый 40, Донской 175, Бирючекутский 193, Вязниковский 37. Оптимальные режимы и способы закалки также неодинаковы для различных сортов. Для скороспелых сортов Нечерноземной зоны и Сибири допустима жесткая, но не длительная закалка, а в Центрально-Черноземной зоне и на юге страны лучший эффект дает умеренная, более длительная (5-6-дневная) закалка переменными температурами или же 1-2-дневное промораживание. В годы, малоблагоприятные по метеорологическим, главным образом температурным, условиям, эффект от закалки бывает большим, чем в благоприятные для культуры огурца годы.

Эффективна закалка в сочетании с другими приемами предпосевной подготовки семян: обработкой их микроэлементами (0,002%-ным раствором алюмокалиевых квасцов), ТМТД (4 г препарата на 1 кг семян) и дражированием. Такая комплексная подготовка семян способствует ускорению развития растений, усилению физиолого-биохимических процессов в растениях, что обеспечивает в конечном итоге увеличение урожая на 15-20%.

Закалку семян огурца и кабачка начинают проводить за 3-7 дней до посева. Отсортированные и откалиброванные с высокой массой семена помещают в мешочки из рыхлой ткани, глиняную или эмалированную посуду и замачивают в воде в течение 20-24 ч при 15-20 °С. Воды берут из расчета 50-60% массы семян. На дно посуды кладут и слегка смачивают водой слой фильтровальной бумаги или марли. Затем засыпают семена и увлажняют их, используя половину отмеренной для замачивания воды, тщательно перемешивают и закрывают сверху марлей или неплотной тканью. Для равномерного увлажнения семена перемешивают через каждые 2-3 ч. При каждом перемешивании добавляют небольшими порциями оставшуюся воду, избегая ее избытка. После набухания семена выносят на холод - в холодильник или ледник. В зависимости от принятого способа семена охлаждают либо непрерывно (охлаждение, промораживание) либо переменно (16-18 ч в холоде, остальное время - в тепле). Температуру контролируют термометром. В процессе закалки семена периодически перемешивают и увлажняют, не допуская их пересыхания. Закалку лучше проводить небольшими порциями семян и рассыпать их тонким слоем. Появление гнилостного запаха указывает, что закалка ведется неправильно (избыток влаги, недостаточное перемешивание, большой слой семян и т.д.). Нельзя допускать прорастания семян в процессе проведения закалки. Если будет отмечено начало прорастания (наклевывание 5-10% семян), их оставляют до посева в холоде. Перед посевом семена подсушивают до приобретения ими сыпучести для высева сеялкой. При установлении нормы высева закаленных семян необходимо учитывать повышенную их массу и размер в сравнении с сухими семенами. Следует также помнить, что при закалке, особенно длительной и жесткой, наименее жизнеспособные семена теряют всхожесть, на что при определении нормы высева нужно вводить поправку.

Техника закалки для семян томата такая же. Отличие лишь в длительности и температурном режиме закалки. Для томата она может быть более длительной и проводиться при более низкой температуре, чем у огурца.

В случае применения комплексной предпосевной подготовки семян сначала следует проводить замачивание их в растворах микроэлементов, затем закалку по описанному методу и после этого дражирование. В день посева такие семена надо обработать ТМТД.

В литературе имеются данные о положительном эффекте воздействия на семена некоторыми физическими факторами - ультразвуком, электрическим током, тепловыми нейтронами, рентгеновскими лучами, магнитным полем, гамма-лучами, концентрированным светом и др. Однако практического применения в производстве в широком масштабе эти приемы еще не получили в связи с отсутствием высокопроизводительных аппаратов и установок для их осуществления.

Широкое применение в Казахстане и других районах страны получает лишь предпосевное облучение семян томата лазерным светом. Как показали опыты, проведенные аспирантом НИИОХ Е. П. Петровым (1980, 1982) в совхозе «Пригородный» и имени XXIII партсъезда Каскеленского района Алма-Атинской области Казахской ССР, затраты на облучение гектарной нормы семян красным и ультрафиолетовым лазерным светом при рассадной культуре томата составляют 3,8-4,3 руб., а прибавки урожая достигают 10,8-11 т/га (13-18%), что обеспечивает получение чистого дохода от дополнительной продукции 1,4-1,8 тыс. руб/га.