Длительное хранение семян в условиях в вечной мерзлоты

Журнал: «Товаровед продовольственных товаров», №1, 2019 18:30:00г.

Long-term storage of seeds in conditions of permafrost

The article discusses the results of the studies on the sowing qualities of grain seeds after 6 years of storage in permafrost in the repository of the Taimyr Peninsula.

E.V. Ivanova, Research Institute for Storage Issues, affiliated with the Federal Agency for State Reserves (Rosrezerv), Moscow

K.B. Guryeva, Research Institute for Storage Issues, affiliated with the Federal Agency for State Reserves (Rosrezerv), Moscow

S.L. Beletskiy, Research Institute for Storage Issues, affiliated with the Federal Agency for State Reserves (Rosrezerv), Moscow

Keywords:seeds, longevity (viability), seeds bank, germination, germination energy, wheat, rye, oats, barley, permafrost

В современном мире необходимость сохранения семян диктуется стремительным сокращением биологического разнообразия на Земле. Кроме того, очень важно сохранить мировое разнообразие растительных ресурсов как исходного материала, позволяющего раскрыть видовой потенциал растений с целью проведения селекционных работ. Длительное хранение семян, обеспечивающее их генетическую стабильность и высокую жизнеспособность в течение большого периода, является необходимым условием для сохранности генетических растительных ресурсов [1].

Одними из основных факторов, влияющими на длительное хранение семян, являются температура и влажность — с понижением температуры и влажности семян увеличивается продолжительность сохранения ими жизнеспособности.

Наибольший интерес в вопросе длительной сохранности семян представляют хозяйственно ценные сорта растений и, в первую очередь, это касается сельскохозяйственных культур, среди которых зерновые являются наиболее важными в обеспечении населения продовольствием.

В 2010 году в рамках выполнения научно-исследовательской программы Росрезерва «Исследование возможности длительного хранения пищевых продуктов в условиях вечной мерзлоты и установление их возможных сроков годности» при выезде на мыс Депо полуострова Таймыр (экспедиция к месту продуктового склада Э.В. Толля — русского исследователя Арктики) были заложены на хранение образцы семян четырех зерновых культур урожая 2009 г.

Это были оригинальные семена, т.е. семена первичных звеньев семеноводства, питомников размножения и суперэлиты, произведённые оригинатором сорта или уполномоченным им лицом и предназначенные для дальнейшего размножения: яровая пшеница сорта «Эстер», озимая рожь сорта «Валдай», яровой ячмень сорта «Владимир», овес сорта «Скакун».

Важными условиями качественного и длительного хранения семян в условиях вечной мерзлоты являются высокие посевные качества и герметичная упаковка семян. Заложенное в хранилище на Таймыре семенное зерно было упаковано в бумажные конверты, затем в тканевые мешки, которые помещали в специальные металлические емкости с герметично закрывающимися крышками. Для регистрации температурных параметров в емкости также были помещены специальные терморегистраторы марки DS1922L-F5. Хранение осуществлялось на глубине около 1,5 метра, где в годовом цикле преобладают отрицательные температуры.

Перед закладкой были исследованы посевные качества семян — это совокупность признаков и свойств, характеризующих пригодность семян для посева. В процессе хранения семян зерновых культур наиболее чувствительным показателем изменения их качества является энергия прорастания и всхожесть.

Согласно ГОСТ 20290-74 «Семена сельскохозяйственных культур. Определение посевных качеств семян. Термины и определения»:

  • энергия прорастания — способность семян быстро и дружно прорастать;
  • всхожесть — способность семян образовывать нормально развитые проростки.

Энергию прорастания и всхожесть семян определяют путем проращивания семян в благоприятных условиях и выражают в процентах нормально проросших семян за определенный период времени. Для исследуемых культур эти периоды составляли 3 (для ячменя — 4) и 7 дней соответственно.

Всхожесть и энергию прорастания определяли по ГОСТ 12038-84 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести».

По результатам испытаний (табл. 1) семена соответствовали требованиям ГОСТ Р 52325-2005 «Семена сельскохозяйственных растений. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия».

В 2016 году во время следующей экспедиции на полуостров Таймыр из хранилища была произведена выемка терморегистраторов с последующим анализом температурного режима хранения и части семян, которые были исследованы по показателям посевных качеств. Четыре изъятых терморегистратора были в отличном работоспособном состоянии. Расшифровка их записей показала, что в течение шести лет наблюдалась цикличность температур между летним и зимним сезонами.

В летний период происходило оттаивание почвы и повышение температуры. В верхней части хранилища температура в летний период достигала 0 °C, в зимний период — варьировала от -15 до -25 °C. В нижней части хранилища температура в летний период была на уровне -2 °C, в зимний период — от -16 до -26 °C. Таким образом, семена хранились в течение 6 лет с 2010 по 2016 гг. в условиях температуры, не превышающей 0 °C.

Результаты шестилетнего хранения семян зерновых культур (пшеница, рожь, овес, ячмень) в условиях вечной мерзлоты на полуострове Таймыр (табл. 2) показали, что семена зерновых культур сохранили всхожесть на уровне 88,5-99,0%, энергия прорастания семян составила 85,0-98,2%.

Наилучшую сохранность посевных качеств наблюдали у ярового ячменя сорта «Владимир»: всхожесть семян сохранилась на исходном уровне (99%), а снижение показателя «энергия прорастания» было очень незначительным — 0,8%. Следует отметить, что ячмень изначально имел самые высокие показатели посевных качеств, а после шести лет хранения был единственным образцом, после проращивания которого не было зёрен, имеющих микробиологические повреждения (загнивших).

Посевные качества яровой пшеницы сорта «Эстер» и озимой ржи сорта «Валдай» при закладке на хранение были примерно на одном уровне: всхожесть — 93% и 92%, энергия прорастания — 91% и 92% соответственно. После шести лет хранения эти образцы семян имели одинаковые показатели: всхожесть — 88,5%, энергию прорастания — 85,0%.

Однако в образце семян ржи число гнилых зерен при прорастании было в 2,5 раза выше, чем в пшенице. Это может свидетельствовать либо о более высокой агрессивности поверхностной микрофлоры ржи, либо о более низкой устойчивости семян ржи к микроорганизмам, по сравнению с образцом семян пшеницы.

За шесть лет хранения в наибольшей степени снижение посевного качества отмечено у семян овса сорта «Скакун»: всхожесть снизилась на 5,2% (с 96 до 90,8%), энергия прорастания — на 12,8% (с 95 до 86,2%).

Эксперимент по хранению семян на Таймыре не завершён, и семена продол жают храниться до следующей экспедиции, которая ориентировочно планируется на 2025 год.

Анализируя полученные экспериментальные данные, можно заключить, что все испытанные семена после 6 лет хранения в хранилище в вечной мерзлоте на полуострове Таймыр соответствовали нормам всхожести по ГОСТ Р 52325-2005. Однако только семена ячменя соответствовали требованиям для оригинальных семян (всхожесть не ниже 92%), семена остальных культур — только требованиям для репродуктивных семян (всхожесть не ниже 87%). Тем не менее биологическая долговечность семян за 6 лет сохранена.

Перспективным местом для обеспечения сохранности посевных качеств семян можно считать криохранилища, расположенные в толще многолетнемерзлых грунтов с температурами не выше -4 °C, позволяющие не затрачивать энергию на поддержание низких температур, оптимальных для длительного сохранения биологической долговечности семян.

ЭТО ИНТЕРЕСНО!

В 2019 ГОДУ В ПАРИЖЕ ВПЕРВЫЕ ПРОЙДЕТ КРУПНЕЙШАЯ ВИННАЯ ВЫСТАВКА

В следующем году в Париже будет организована первая винная выставка Wine Paris, которая станет крупнейшей в своем роде и должна будет привлечь около 25000 человек. Удивительно, но, несмотря на свою всемирную репутацию столицы вина, ничего подобного в Париже никогда не происходило, и мероприятие Wine Paris будет призвано восполнить этот пробел. Мероприятие объединит разнообразные винодельческие регионы Франции, широкую аудиторию французских и зарубежных покупателей, специализированных дистрибьюторов и розничных торговцев. В общей сложности, на выставке будет представлено около 2000 экспонентов.

Wine Paris пройдет в выставочном центре Porte de Versailles с 11 по 13 февраля 2019 года, после чего будет проводиться ежегодно на регулярное основе

https://kedem.ru