ОСНОВЫ ХРАНЕНИЯ СЕМЯН

В процессе хранения на качество семян влияет комплекс факторов окружающей среды: влажность, температура, газообмен, состав атмосферы хранилища или упаковки, характер семенных покровов, степень зрелости, микрофлора.

К числу факторов, ограничивающих длительность хранения жизнеспособных семян, прежде всего относятся температура и влажность. Обычно чем ниже температура и меньше содержание влаги в хранилище, тем дольше семена остаются жизнеспособными. Некоторые исследователи считают, что продолжительность хранения удваивается при понижении количества влаги на 1% или температуры на 5°С.

При данных температуре и относительной влажности воздуха равновесная влажность семян варьирует в зависимости от вида и сорта растений. Большинство семян при условии, что они не увлажнены, хорошо хранятся при температуре —20°С. Такое длительное хранение при пониженных и даже отрицательных температурах весьма важно для сбережения генетического фонда цветочно-декоративных растений. Оптимальным является хранение семян при температурах —18°С и ниже в герметически закрытых контейнерах при влагосодержании, не превышающем 5±1%.

Один из самых важных факторов — влагосодержание. Это относится не только к абсолютному содержанию влаги, но и к колебаниям средней «критической» влажности, варьирующей в зависимости от типа семян.

Семена различных видов цветов характеризуются различной способностью поглощать влагу, что зависит от их химического состава и морфологии. Устойчивость семян к обезвоживанию связана с толщиной семенных покровов, запасом питательных веществ в семени. К набуханию наименее устойчивы семена, богатые альбумином, более высокую устойчивость имеют семена с высокой масличностью и наибольшей устойчивостью отличаются крахмалистые. Содержание влаги в семенах является одним из решающих факторов. В связи с тем что содержание влаги в семенах во многом определяет их способность к хранению, для подготовки семенного материала к хранению применяют искусственную сушку. Максимальная температура сушки варьирует в зависимости от вида декоративных растений. Семена травянистых культур, по данным Л. Бартон, можно сушить при температурах до 49°С, семена бобовых и луковичных — до 32°С. Семена сушат, применяя горячий воздух с принудительной вентиляцией, или помещают их над гигроскопическими веществами, такими как хлористый кальций, окись кальция, селикагель.

Влияние влажности на жизнеспособность семян тесно связано с температурой хранения. Чем выше температура при данной влажности, тем быстрее семена теряют всхожесть, пониженные температуры способствуют долговечности семян. Когда температура хранения ниже точки замерзания воды, обеспечить сохранность семян можно только при отсутствии механических повреждений их тканей, иногда возникающих во время замораживания.

Если количество влаги в семенах не слишком велико, то содержание их в холодных хранилищах (температура 5—10°С) намного повышает долговечность по сравнению с хранением при комнатных температурах. Однако при слишком большой влажности в хранилище семена при 5°С портятся быстрее, чем в сухом помещении при температуре 25°С.

Отрицательные температуры более благоприятны для хранения семян многих видов декоративных растений, чем положительные, причем некоторые семена выносят глубокое охлаждение до температуры жидкого азота (—196°С) без потери всхожести.

От температуры и влажности окружающей среды зависят интенсивность дыхания и газообмен семян при хранении. Особенное значение приобретает вопрос о газообмене, когда семена хранятся в условиях контролируемой атмосферы (МГС или РГС). Снижение интенсивности дыхания может способствовать повышению долговечности семян. Чтобы уменьшить интенсивность дыхания семян, их хранят при пониженных давлениях. Семенные покровы влияют на газообмен семян, проницаемость их для разных газов может быть неодинаковой, причем газопроницаемость покровов сухих семян минимальна и возрастает с увеличением влажности. Этим обусловлено благоприятное действие сушки для многих семян декоративных растений — из-за селективной проницаемости семенных оболочек внутри семени устанавливается модифицированная атмосфера, то есть семенные оболочки ведут себя подобно мембранам, используемым при хранении в МГС.

Непроницаемая часть семенной оболочки у многих видов растений представляет собой воскообразную кутикулу. Семена этих растений после снятия с хранения обрабатывают серной кислотой, чтобы сделать оболочку более проницаемой для воды.

Механические повреждения семян обычно приводят к потере жизнеспособности при хранении, такие семена легко поражаются микроорганизмами. Развитию микрофлоры на семенах способствуют также высокое влагосодержание и повышение температуры. При этом происходит интенсивное заражение плесневыми грибами, возможны поражение зародыша и резкое снижение всхожести.

Восприимчивость к почвенным патогенным микроорганизмам повышается с возрастом семян, что связано с изменением проницаемости семенных покровов.

На результаты хранения большое влияние оказывает спелость семян, которая определяется сроками уборки и созревания, различными для разных видов растений. Семена, убранные до наступления молочной спелости и во время ее, по всхожести и долговечности уступают семенам, убранным в период восковой и полной спелости. Для хранения целесообразно брать семена, собранные с растений, посеянных в более ранние сроки, так как эти семена содержат меньше влаги.

Семена многих видов цветочно-декоративных растений в обычных условиях хранения при комнатной температуре и соответствующей относительной влажности быстро теряют всхожесть. Поэтому было проведено исследование различных режимов хранения на всхожесть семян: при комнатной температуре, при температуре холодного хранилища (8°С) и при отрицательной температуре (—15°С). По данным Л. Бартон, хорошие результаты получены при хранении семян дельфиниума при 8°С в герметичных сосудах — всхожесть сохранялась в течение 143 месяцев, но наилучший эффект был в случае хранения в герметичных сосудах при температуре — 15°С.

Хранение семян астры дало несколько иные результаты. Семена хранились при комнатной температуре, при температуре 5°С и — 4°С. Влажность устанавливали на трех уровнях в диапазоне от 4 до 8%. Для того чтобы сохранить семена астры в открытых контейнерах в течение 1,5 года, оказалось необходимым использовать отрицательные температуры. При хранении сухих семян в герметичных контейнерах продолжительность жизни может быть увеличена до 9 (температура 5°С) и даже до 16 лет (-4°С).

Воздушно-сухие семена душистого горошка, анютиных глазок хорошо хранятся как при температуре 5°С, так и — 4°С: они остаются жизнеспособными при хранении в открытых контейнерах в течение 13, а в герметичных контейнерах — в течение 33 месяцев.

Для количественной характеристики потери всхожести семенами используют понятие «период потери половины всхожести». Этот период соответствует уменьшению всхожести на 50%. Если построить кривую падения всхожести в зависимости от времени (рис. 18), где по вертикальной оси отложена всхожесть или энергия прорастания в относительных единицах (начальная всхожесть принята за 100%), по горизонтальной — время (в годах), то, проведя горизонталь, соответствующую 50% всхожести, можно получить значение полупериода потери всхожести, то есть времени, в течение которого она уменьшается наполовину.

Рис. 18. Изменение всхожести семян в зависимости от времени хранения: 1, 2, 3 — индексы сохраняемости семян

В соответствии с этим семена можно характеризовать так называемым индексом сохраняемости. В случае, когда они теряют половину всхожести в течение 1—2 лет хранения, соответствующий индекс равен 1; если этот срок составляет 3—5 лет, индекс сохраняемости будет 2; более 5 лет — 3.

Значения индекса сохраняемости и другие показатели долговечности семян некоторых цветочно-декоративных растений приведены в таблице 15 (Justice, 1977). На основе данных таблицы можно выделить четыре группы семян.

15. Характеристика долговечности семян цветочно-декоративных растений

1. Семена с малой начальной всхожестью (55%), которые быстро теряют свои репродуктивные способности (32% в год).

2. Семена со средней начальной всхожестью (70%), у которых потери всхожести составляют около 6% в год.

3. Семена с высокой начальной всхожестью, ежегодные потери всхожести у них около 3,2%.

4. Семена с малой и непостоянной начальной всхожестью, которые, однако, теряют свои репродуктивные способности весьма медленно (0,85% в год).