Тяжелые семена – сильные семена.

     Уважаемый читатель, перед тем как предложить твоему вниманию материал о значении плотности семян в общей щадящей технологии их подготовки к севу, не могу не повторить суть самого проекта – если производитель сеет некачественные семена, то все достижения аграрной науки и агротехнологии теряют свою эффективность.

     Уверен, что утверждение, вынесенное в заголовок статьи может рассердить читателя – кто, мол, этого не знает. Заранее соглашусь с моим читателем, но у меня нет другого варианта, как еще раз об этом сказать и привести аргументы.

     Следующая обязательная часть технологии производства отборных семян – выделение из откалиброванных по размеру семян самых плотных, то есть – сепарация по плотности.

Рис. 1. Зависимость посевных и урожайных качеств в зависимости от плотности одинаковых по размеру семян подсолнечника (Жатова Г.А., 2010 г.) [4].

    Уважаемый читатель, утверждение, что сеять надо крупные и тяжелые семена зерновых культур это аксиома, ибо тысячи лет это утверждение доказано опытом земледелия. Дошедшие до нас рекомендации на этот счет относятся к началу нашей эры.

     Так Катон и др. в книге «О сельском хозяйстве» (1957 г.) [1]приводит слова римского писателя – эрудита Плиния, который в I веке н.э. в трактате «Естественная история» писал: «…на семена следует сохранять зерно, которое на току оказывается в самом низу, оно самое лучшее. Потому что самое тяжелое и нет более целесообразного способа его отличить».

     Варрон М.Т. в книге «Сельское хозяйство» (1963 г., перевод с латыни) приводит рекомендации современника Плиния, одного из древнеримских авторов Колумеллы, который  со ссылками на собственный практический опыт, опыт своего дяди Марка Колумеллы и на труды своих римских и греческих предшественников, в частности Цельса, писал: «…там, где урожай невелик, надо собрать самые лучшие колосья и семена из них, ссыпать отдельно, …если же случится жатва обильная, то обмолоченное зерно следует провеять и зерна, которые по причине своей величины и тяжести окажутся внизу, неизменно сохранять на семена» [2].

     Исследования показали, что самые репродуктивные семена более выполнены и имеют большую удельную массу – плотность. Наиболее системные исследования такого отличительного признака семян выполнил Н.А. Майсурян [3]. В последующих исследованиях эти результаты неоднократно подтверждались (Грищенко В.В., 1984г., Щетинина Ф.А., 1984г., Киндрук Н.А., 1990г., Макрушин М.М., 1994г., Ижик М.К., 2001г., Новицкая Н.В., 2008 г., Жатова Г.А., 2010г., Каленская С.М., 2011г., Ткалич И.Д., 2011г.). Если бы только крупность семян определяла их семенные и урожайные свойства, то это намного бы упрощало принцип отбора семян высокого потенциала. На самом деле это не так. Вернее не совсем так. Дело в том, что самые крупные семена бывают гипертрофированы, у них часто нарушено соотношения масс эндосперма, оболочки и зародыша, у них менее плотная «упаковка» молекул, много воздушных пор, они чаще травмируются, в момент налива у пшеницы  на переразмеренных зерновках появляются

Распределение составляющих зерна пшеницы.

Плотность различных составляющих зерна пшеницы.

Рис. 2. Распределение и плотность различных составляющих зерна пшеницы.

трещины. Так исследования (Г.А. Жатова, 2010г., [4]) (рис. 1) показали, что одинаковые по размеру семянки подсолнечника (крупная фракция) заметно отличаются по посевным и урожайным качествам в зависимости от их плотности. Авторы указанного исследования разделяли легкие от тяжелых при помощи воды – тонут/ не тонут. Это интересно в том плане, что более 100 лет тому назад (1898 г.) американцы, братья Стил, изобрели и создали машину для разделения семян по плотности – пневмовибростол, и человечество получило инструмент, при помощи которого можно сухим способом разделять семена по плотности. Человечество-то получило, но в его составе не оказалось стран СНГ. Советско-колхозный строй приучил сеять зерно сразу после зерноочистки и, неудивительно, что сегодня в России только 0,5% семян проходят сепарацию по плотности. На Украине чуть больше, ибо сеют подсолнечник и кукурузу семенами, купленными за валюту у зарубежных фирм, в странах которых уже давным-давно не сеется ничего без сепарации семян по плотности. Плотность семян как отличительный признак посевных и урожайных свойств может быть объяснена тем, что в составе зерна около 70% крахмала и протеина, наиболее тяжелых составляющих. В тоже время известно, что чем выше содержание протеина, тем выше энергия прорастания, а расщепленный крахмал обеспечивает питание зародыша в процессе прорастания зерна. Именно эти составляющие определяют плотность зерна (рис. 2).

     Есть одна особенность работы пневмовибростола – для качественного разделения семян по плотности в таких машинах надо выполнить предварительную строгую калибровку семян по размерам (а еще лучше по объему), и на пневмовибростол подавать семена с одинаковой омываемой поверхностью, иначе в псевдоожиженном слое на деке пневмовибростола тяжелые мелкие семена (т) и легкие крупные (л) окажутся в одной компании, по той простой причине, что отношение разных омываемых поверхностей к разным плотностям у них окажутся одинаковыми и пневмовибростол их не разделит (рис. 3).                                                                                        

Рис. 3. Зерна с равным отношением омываемой поверхности к массе на пневмовибростоле не разделяются.

Рис. 4. Зависимость урожайности от ускорения и задержки всходов семян подсолнечника (Никитшин Д.И., 1993 г.) [5].

     Лично убеждался в разнокачественности семян, сходящих с пневмовибростола на семенных заводах-гигантах, поставляемых нам за валюту акулами агробизнеса, жаждущим «поднять» урожайность зерновых в Украине. На мой вопрос, почему на пневмовибростол поступают семена разные по размеру, ответ был прост: фракционность для зерновых не предусмотрена.

    В тоже время, этот вопрос в научной литературе глубоко и всесторонне проработан. Тяжелые семена пофракционно выделенные из посевного материала, в силу более высокой энергии прорастания, дают крепкие, устойчивые к неблагоприятным условиям проростки. Именно такие проростки показывают интенсивный начальный рост. А это значит, что растение уже на первой фазе развития быстро пробивается на поверхность почвы и раньше начинает продуцировать органические вещества за счет фотосинтеза, от чего и зависит сила роста. Так исследования (Д.И. Никитшин, 1993г.) [5] показали, что семена подсолнечника, взошедшие на четыре дня раньше остальных, дали урожай выше на 35% по сравнению с контролем; а семена, взошедшие позже остальных на 7 дней, дали урожай на 28% ниже контроля (рис. 4). Все это просто объясняется: чем больше питательных веществ содержится в семянке, тем лучше обеспечен питательными веществами зародыш, он легче преодолевает неблагоприятные условия в поле, быстрее появляется на поверхности. Но, наиболее значимо то, что память о «трудном детстве» проходит через весь путь развития растения и плата за это – низкий урожай. Кроме того, тяжелые семена гораздо лучше сохраняют свои посевные и урожайные качества при длительном хранении.

Рис. 5. Изменение урожайных свойств семян подсолнечника в результате хранения (Ткалич И.Д., 2011г.) [6].	Рис. 6. Зависимость всхожести различных зерновых культур от плотности семян (Майсурян Н.А.) [3].

      Природа заложила в растение свойство удерживать способность к прорастанию (не ухудшая ее) в течение двух-трех (а иногда и более) лет после уборки. Так исследования показали, что даже два года хранения семян подсолнечника не ухудшили не только посевные качества, но и урожайные сохранились на хорошем уровне. Однако при этом, тяжелые семена, пропущенные через пневмовибростол, оказались более продуктивными даже после длительного хранения (рис. 5). Аналогичные способности к сохранению посевных качеств подтверждается и на зерновых. Еще в 1953 г. Ф.М. Куперман [7] убедительно показал, что посевные качества семян с центральной части колоса могут сохраняться, и через пять лет хранения они дали всхожесть 45-60%, а семена с верхней части того же колоса полностью утратили всхожесть, т.к. израсходовали питательные вещества, поскольку их было меньше, чем у зерен центральной части. Вот данные,

Рис. 7. Распределение семян ячменя (готового к севу) по фракциям после калибровки.

полученные Н.А. Майсуряном [3] в далекие уже от нас годы -  исследования выполнены в 30-40 гг. прошлого века (рис. 6).

     Мной был проверен следующий эксперимент. Я взял 20 тонн готовых к севу семян ячменя. Пропустил их через калибратор и разложил (к удивлению фермера – хозяина семян) на семь фракций. Каждую фракцию разделил на пневмовибростоле по плотности, провел анализ всхожести, энергии прорастания (рис. 7). Получил соответствующие результаты, которые наглядно показывают как сильно отличаются семена по размерам и плотности, выполненные по однофракционной технологии при подготовке к севу. Для средней фракции (проход через решето 3,0 и сход с решета 2,8) на рисунке 7 приведены значения характеристик семенного потенциала (всхожесть и энергия прорастания) тяжелых и легких семян одного размера, видно, что энергия прорастания тяжелых семян на 6% выше, чем у легких. Полевые испытания показали, что тяжелые семена дали урожай выше контроля даже те, которые по крупности

не проходят по стандарту для ячменя (меньше 2,4).

Рис. 8. Сепарация семян пшеницы по энергии прорастания на пневмовибростоле.

     Аналогичную зависимость мы получили (2013 г.) при производстве отборных семян пшеницы, оценивая энергию прорастания у семянок одинакового размера, но разной плотности (рис. 8).

      Таким образом, третьим обязательным звеном производства отборных семян – сепарация по плотности на пневмовибростоле откалиброванных по размеру (объему) семян с целью отбора самых плотных.

       В следующей статье речь пойдет о вреде травмирования семян.