Мини-заводы по производству отборных семян. Щадящая пофракционная технология

Вторая проблема – крупность семян.

Начну с девиза: «Не занимайте землю слабыми семенами – пожалейте свой труд и деньги».

Применительно к зерновым утверждение, что сеять надо крупные семена ни у кого не вызывает какого-либо возражения. В связи с этим вызывает недоумение – почему в одной посевной норме содержаться семена сильно отличающиеся по размерам. Ответ простой: сегодняшним стандартом по производству семян зерновых культур калибровка не предусмотрена. Результат – недополучение урожая.

Коснемся кратко процесса прорастания зерна. Как известно, Зародыш семянки дает начало жизни не только корешкам, но и зародышевому стеблю, и первым прикорневым листьям, ибо они, так же как и первичные корни, находятся в зачаточном состоянии в составе зародыша.

Таким образом, начало роста растения происходит только за счет расходования питательных веществ, находящихся в эндосперме, которые расщепляются ферментами до простых форм и в жидкой фазе через щиток поступают в зародыш для развития первичной корневой системы и зародышевого стебля. Именно поэтому, огромную роль играет количество питательных веществ, т.е. величина эндосперма зерновки.

У крупного зерна не только крупнее зародыш, что естественно, но замечательно и то, что он крупнее даже в относительном сравнении. Так Мамбиш И.Е. (1953 г.), исследуя весовые соотношения составных частей пшеницы, определял массы зародыша у мелких и крупных зерен пшеницы, как в абсолютной величине, так и в относительной (рис. 17).

Рис. 17. Сравнение относительной массы зародыша (%) у зерен пшеницы разной величины.	Рис. 18. Зависимость количества нервов первого листа пшеницы в зависимости от крупности посеянного зерна.

Именно поэтому, крупные тяжелые семена пшеницы дают выравненные мощные всходы, поскольку первичные (зародышевые) корни и первый лист формируются, практически, только за счет питательных веществ семянки. Мощность зародышевых корней и площадь первого листа напрямую зависят от ее крупности. Так Носатовский А.И. в книге «Пшеница. Биология» (1965) приводит данные, убедительно подтверждающие эту зависимость (рис. 18). 

Зародышевые корни быстро растут в глубину и при достижении глубины 71-100 см оказываются глубже придаточных в два раза, кроме того они не отмирают при появлении и развитии вторичной корневой системы, и сопровождают все основные фазы развития растений, вплоть до молочно- восковой спелости, сформировавшегося в колосе зерна. Исключительно важное свойство семян пшеницы в том, что количество зародышевых корней у крупных семян больше, чем у мелких.

Так, Ромащенков Д.Д. (1951 г.), исследуя зависимость энергии прорастания яровой пшеницы от образования первичных

Рис. 21. Схема прорастания мелких и крупных семян.корней, приводит данные о том, что в рамках приведенных им исследований более чем у 80% крупных семян было по 5 зародышевых корней, а у 80% мелких семян – по 3-4 зародышевых корня (рис. 19, 20).

Рис. 19. Число растений (%) по количеству зародышевых корней у мелких семян пшеницы (масса 1000 шт. – 22 г.).	Рис. 19. Число растений (%) по количеству зародышевых корней у мелких семян пшеницы (масса 1000 шт. – 22 г.).

 

Роль зародышевых корней в формировании колоса у озимой и яровой пшеницы различна. Если у озимой пшеницы вторичные корни появляются осенью и к колошению достигают большой глубины, что и обеспечивает урожай боковых побегов близкий к урожаю главных побегов, то у яровой пшеницы картина другая. Вторичные корни формируются позднее зародышевых на 25-35 дней, залегают мельче, и основная нагрузка на формирование урожая ложится на зародышевые корни. Так исследования Носатовского А.И. показали, что доля урожайности, обеспечиваемая зародышевыми корнями, составляет не менее чем 70% от урожая, сформированного всей корневой системой растения. Если предположить, что приведенные данные для сравнения продуктивности зародышевых корней относятся к среднему их количеству (3-4 шт.), то количество зародышевых корней крупных семян, при их количестве 5-6 шт., могут обеспечить еще большую продуктивность при отсутствии вторичных корней. Особенно высока роль зародышевых корней для яровой пшеницы (пшеницы твердых сортов) в засушливые годы, когда в сухом слое почвы вторичные корни не развиваются, и весь урожай формируется только за счет зародышевых корней. В этом случае, крупные семена, по сути дела, являются средством, снижающим потери урожая от засухи за счет

бо́льшого количества зародышевых корней, уходящих в почву на глубину до 2000 см и более, в то

время, как стеблевые корни в верхнем обезвоженном слое почвы прекращают свою жизнедеятельность.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод – сеять надо крупные тяжелые семена пшеницы, а для их получения необходима калибровка семян на калибрующих машинах. Также из вышесказанного следует, что крупная семянка пшеницы, в силу большого потенциала и высокой энергии прорастания и содержащая большее количество исходных питательных веществ, может

надежно прорастать с бо́льшей глубины заделки семян при севе (рис. 21), что снижает риски

вымерзания для озимых культур и повышает полевую всхожесть при дефиците влаги в период сева. Это особенно важно для яровых твердых сортов пшеницы, поскольку набухание стекловидных зерен происходит медленно, и в этой фазе они должны дольше находиться во влажной почве.

Рис.21	Рис.22. Принцип взаимодействия зерна и решета Фадеева новой геометрии	Рис. 23. Пневмовибростол ПВСФ

 

Всю эту информацию я взял из литературы. А это значит, что она хорошо известна специалистам. В чем же дело? Почему высеваются разноразмерные семена? Круг замыкается.

Стандартом калибровка семян зерновых культур не предусмотрена, а значит, нет потребности в калибрующих машинах, а поскольку нет калибрующих машин, то как обеспечить калибровку, даже если стандарты такое требование выставят.

Мы разрабатываем и производим очищающе-калибрующие машины, на которых можно получать семена зерновых культур, потенциал которых намного выше требований стандарта. Кроме того, запатентованы сита для очистки и калибровки семян различных с/х культур, которые не только позволяют повысить производительность зерноочищающей и калибрующей техники за счет большей проницаемости сит (решет) (живого сечения), но и принципиально меняют форму воздействия на семена – поворачивая зерновку и калибруя ее по наименьшему размеру – толщине, что близко к калибровке по объему (рис. 22).

Следующий показатель высокого посевного качества семян – плотность.

Т.е. по сути, это масса 1 мм3 семянки. Вот здесь я уже не могу не сослаться на высказывания наших столь далеких предков, что одновременно вызывает восхищение и недоумение – почему мы не следуем их советам. Дошедшие до нас рекомендации на этот счет относятся к началу нашей эры.

Так Катон и др. в книге «О сельском хозяйстве» (1957 г.) 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» [2].

Варрон М.Т. в книге «Сельское хозяйство» (1963 г., перевод с латыни) приводит рекомендации современника Плиния, одного из древнеримских писателей 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» [3].

Таким образом, после многих тысяч лет земледелия мы получили окультуренные нашими предками растения, потенциал которых усилиями селекционеров за последние 100 лет удалось существенно поднять. Но основной принцип отбора семян для сева остался неизменным – сеять надо крупные, тяжелые, не травмированные семена. Но принцип выделения тяжелых, а значит потенциально сильных семян, требует предварительной калибровки по размерам, о которой говорилось выше. Совокупность этих приемов и есть щадящая пофракционная технология подготовки семян зерновых культур, которая придет на смену доминирующей сегодня однофракционной технологии. Машина для разделения семян по плотности – пневмовибростол (рис.23).

В 2013 году этой чудо-машине 115 лет. В 1898 году 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 нет 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. В Украине чуть больше, ибо сеют подсолнечник и кукурузу семенами, купленными за валюту у зарубежных фирм тех стран, которые уже давным- давно не сеют ни одну культуру без сепарации семян на пневмовибростолах.

Приведу один пример сепарации по плотности семян пшеницы урожая 2013 года. Семена после калибровки (сход с решета Фадеева 2,8) разделились на пневмовибростоле на три фракции с разными значениями по массе 1000 шт. семян и засоренности. Но, главное, по энергии прорастания – единственному лабораторному показателю надежно коррелирующему с урожайностью (рис. 24).

Рис. 24. Сепарация крупных семян пшеницы (сход с решета 2,8) по плотности на пневмовибростоле ПВСФ.	Рис. 25. Сепарация семян пшеницы по энергии прорастания на пневмовибростоле

 

Приведенные данные убедительно показывают, что даже в партии семян исключительно высоких значений, характеризующих потенциал семян, пневмовибростол строго разделяет семена по плотности, а значит и по посевным качествам (рис. 25). Но, главное, в легкие семена при этом отходят трудноотделимые семена других культур и бурьянов.

Таким образом, не травмирующая пофракционная технология производства отборных семян является перспективным направлением повышения урожайности зерновых культур. В связи с этим, необходимость смены стандартов, регламентирующих посевные качества семян, обусловлена не только новой перспективной технологией подготовки, но и общим техническим прогрессом нового времени.

Два слова о времени. Время одномерно, и каждую следующую единицу его – час, день, год, век, эру, можно назвать новыми. Но смысловая нагрузка словосочетания «новое время» - это, прежде всего, новая среда для деятельности человека. Так, в координатах политики, для стран бывшего СССР, 22 года назад наступило не просто новое время, а новейшее (т.е. новее даже представить невозможно).

Мировой рынок прорвал заградительный вал плановой колхозно-совхозной экономики и, ворвался, сметая на своем пути не только границы влияния бывших райкомов и обкомов, но и категории мышления, сложившиеся за многие десятилетия. Устояли сильнейшие, и спасательным средством оказались не должности и посты, а способность мышления к перезагрузке. Именно они стали капитанами и штурманами разных по масштабу агроструктур и уверенно маневрируют в бурлящем океане агробизнеса. Вот это и есть новое время.

Агробизнес – это, пожалуй, самая значимая и самая динамичная составляющая часть мирового рынка. Локомотивом рынка является технический прогресс.

Можно задать вопрос, что дает человечеству технический прогресс? По большому счету – повышает эффективность деятельности человека. Применительно к агробизнесу – это улучшение качества и увеличение количества зерна, полученного с единицы площади поля при снижении затрат и сохранении, а еще лучше, повышении плодородия поля. Сегодняшние животноводческие комплексы, комплексы по производству птиц – это, по сути, автоматизированные заводы по производству мяса, молока, яиц и т.п. Прогресс вторгся и в полевую агротехнологию. Чего стоит, например, точное земледелие. Задачи сегодняшнего агрария сродни задачам главного конструктора – оптимизировать взаимосвязь многих факторов агротехнологии, да еще и дополнительно учесть возможные аномалии погоды.

Производство и качество семян должно соответствовать новому времени.

Исторически сложилось так, что за сотни лет в мировой практике землепользования и производства с/х продукции сформировалась форма собственности на землю преимущественно фермерская (когда-то все люди были фермерами в каком-то смысле). В наше время, в силу привлекательности и перспективности агробизнеса начали утверждаться крупные агроструктуры, теснящие фермерство. Сформировался масштабный мировой рынок зерна, оперирующий большими корабельными партиями, что, в свою очередь, требует больших сельскохозяйственных площадей под единым бизнес-управлением. Одним словом, в растениеводство входит индустриализация, которая ранее вошла в переработку, животноводство и птицеводство.

Фермерство, практически во всех странах, с боями, но вынуждено отступать и процесс этот идет по нарастающей. И вот, двадцать лет назад, плановая экономика на 1/6 части планеты, не выдержав конкуренции мирового рынка, рухнула, и огромные площади с/х угодий (как и объекты промышленности, ваучеры не в счет) оказались без собственника. Понятно, что мировой агробизнес получил нежданную возможность без всякого боя начать экспансию. Сегодня в России, да и на Украине под управлением отдельных крупных агроструктур оказались площади, превосходящие территории некоторых западных стран. В мировом агробизнесе это начало нового времени. Складывается новый уклад землепользования, который неизбежно приведет к изменениям во всех отраслях сельского хозяйства.

Мы на пороге больших перемен в агробизнесе и прежде всего в бизнесе, связанным в производстве и продаже семян.

Рассмотрим требования стандартов, регламентирующих качество семян зерновых культур.

Оказывается, что единственным требованием к семенам является лабораторная всхожесть. В зависимости от репродукции, к севу допускаются семена, лабораторная всхожесть которых не ниже 87- 92%. По своей сути, лабораторная всхожесть, это показатель, который достоверно показывает только одно – долю мертвых семян в исследуемом образце, причем, в идеальных лабораторных условиях прорастания (не только по температуре и влажности, но и при полном отсутствии каких-либо почвенных заражений). Травмированные и мелкие семена в условиях лаборатории дружно всходят по той причине, что раньше целых и крупных набухнут (впитывают 42-44% воды от собственного веса).

Вместе с тем, в традиционных методиках оценки посевных качеств семян, кроме всхожести проверяются энергия прорастания и сила роста. Именно эти показатели объективнее других оценивают будущие ростовые процессы растения и его продуктивность. В процессе оценки посевных качеств семян в лаборатории, разница в значениях всхожести и энергии прорастания может составлять более 10%. Ниже приведены, в качестве примера, данные по семенам гречихи, полученные нами при подготовке семян к севу (2013 г.) (рис. 26).

Рис. 26. Разница показателей всхожести и энергии прорастания семян гречихи для разных значений массы 1000 шт. семян.

Рис. 27. Сложившаяся схема движения семян от селекционера к пахарю.

 

Почему же стандарты позволяют оценивать качество семян лишь по лабораторной всхожести? Дело в том, что бизнес производства семян и бизнес производства зерна подчинены мотивациям, которые далеко не совпадают. Сложившаяся в мире структура растениеводства выглядит следующим образом (рис. 27).

Поскольку доминирующей формой хозяйствования на земле до последнего времени являлась фермерская, то другого варианта для него не оставалось, как покупать семена, подготовленные на нижнем пределе по качеству отраженному в стандарте.

Так сегодня и есть. Рынок предлагает семена (не зависит от бренда) выполненные под бизнес- мотивацией II и III этапов – большое количество семян на нижнем пределе качества допустимого стандартом.

Те, кто готовят семена получают прибыль не за счет прибавки урожая, а за счет объема проданных семян. Вот и получается, что для производителей семян, чем ниже требования стандарта, тем лучше. Это противоречие требует разрешения, и оно неизбежно произойдет за счет изменения стандартов, регламентирующих посевные и продуктивные свойства семян. Уже существуют и практикуются методики, позволяющие максимально достоверно оценить перспективу развития растений и их урожайность. Одна из них, так называемый, «холодный тест». Семена высеваются в лабораторных условиях в почву того поля, на котором будут они произрастать. При температуре 10°С наблюдаются процессы прорастания, что позволяет моделировать жизнедеятельность растений в предстоящих реальных условиях. При этом появляется возможность выполнить дополнительную предпосевную обработку семян необходимым препаратом против обнаруженной в процессе тестирования какой-либо зараженности от почвы. Высеяны будут те семена, которые успешно прошли испытания.

Так что же делать сегодня тем, кто озабочен качеством семян зерновых культур, и бизнес его напрямую связан с урожайностью. У меня ответ простой – необходимо ставить мини-заводы по производству отборных семян по щадящей пофракционной технологии, тем более, что закупаемые сегодня за валюту семенные заводы известных брендов перестроить на пофракционную технологию невозможно. Схема мини-завода приведена на рисунке 28.

Рис. 28. Блок-схема мини-завода по производству отборных семян (щадящая пофракционная технология Фадеева). 1. Щадящая нория подачи материала на очистку и калибровку. 2. Очищающе-калибрующая машина (ОКМФ). 3. Бункеры для пофракционного размещения материала. 4. Щадящая нория подачи материала на пневмовибростол. 5. Ленточный реверсивный транспортер. 6. Пневмовибростол (ПВСФ). 7. Система аспирации. 8. Бункера приема семян разной плотности.

 Будущее за новыми стандартами и щадящая пофракционная технология производства отборных семян уже сегодня отвечает требованиям будущих стандартов.