RU1783957C - Способ отбора живых сем н сахарной свеклы - Google Patents

Description

нртаг лив юч  в 1

(21)4202465/15

(22) 29.04.87

(31) ShO 61-241100

(32)09.10.86

/33) JP

(46)23.12.92. Бюл. №47

(71) Ниппон Кайс  (JP)

(72)ЮкйоСасаки Р)

(56)АвтЬрское свидетельство СССР № 1431703, кл. А 01 С 1/00, 1985.

(54) СПОСОБ ОТБОРА ЖИВЫХ СЕМЯН САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

(57)Изобретение относитс  к сельскому хоз йству и может быть использовано в свекловодстве дл  отбора живых сем н. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности отбора. Поставленна  цель достигаетс  двухэтапным увлажнением сем н п высушиванием. На первом этапе высушивание ведут до первоначальной влажности После повторного замачивани , которое осуществл ют при куммул тивной температуре 40-80°С, провод т механическое выделение сем н путем вибрации. Далее семена визуально сортируют по цвету. 2 ил., 7 табл. 3 пр.

Изобретение относитс  к сельскому хоз йству и может быть использовано дл  отбора живых сем н (сем н, способных к прорастанию) сахарной свеклы из смеси их с мертвыми семенами (семенами неспособными к прорастанию), способствующего тем самым повышению степени прорастани  посе нных сем н.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности отбора.

Фиг. 1 и 2 иллюстрируют предлагаемый способ.

На фиг. 1 цифрой 1 показана крива  прорастани , когда живое сем  погружаетс  в воду при темпера-: уре 10°С цифрой 2 показана крива  прорастани , когда живое сем  погружаетс  в воду при температуре 25°С; и цифрой 3 показана криваь прорастани , когда мертвое сем  погружаетс  в воду при температуре 25°С.

Как видно из данного рисунка, быстрое поглощение воды наблюдаетс  в течение двух дней после начала испытаний, кривые

1 и 2 (живые семена), и эта тенденци  продолжает наблюдатьс  до тех пор, пока поглощение воды: определ емое нижеследующей формулой, не достигнет примерно 60%:

Х100

ОС

о:

Такое первоначальное быстрое поглощение воды называетс  первым этапом поглощени  воды (этапом А). Когда степень поглощени  воды превышает примерно 60%. то наступает этап медленного поглощени  воды, который называетс  вторым этапом поглощени  воды (этапом В). За этим этапом следует второе быстрое поглощение воды, называемое третьим этапом поглощени  воды (этапом С). Как показано на кривой 3 (мертвые семена), в противоположность указанному выше, поглощение воX

ды прогрессирует с определенной скоростью в течение первых двух дней, а затем устанавливаетс  равновесие, показывающее , что нет никакой тенденции к дальнейшему поглощению воды, при этом конечна  степень поглощени  составл ет максимум 40%. Отсюда  сно, что существует  вное различие в поглощении воды между живыми и мертвыми семенами. Кроме того, скорость поглощени  воды в случае живых сем н зависит от температуры обработки, и врем , требуемое дл  достижени  заданной степени поглощени , меньше в случае более высоких температур обработки.

Отметки на кривых 1 и 2 на чертеже соответствуют этапам прорастани , показанным на рисунке 2; отметка 4 соответствует этапу 1, отметка 5 соответствует этапу 2, отметка 6 соответствует этапу 3 и отметка 7 соответствует этапу 4. На фиг. 2 показана также форма плода и процент поврежденных зародышевых корешков в каждом этапе прорастани . Как можно видеть из данного рисунка, не происходит никакого изменени  состо ни  в этапе прорастани  1, и в этапе 2 между наружной оболочкой 8 и семенным мешочком 9 образуетс  промежуточна  перегородка 10, что приводит в результате к готовности семенного мешочка к высвобождению. Таким образом, наилучшим промежутком времени дл  обработки, обеспечивающей высвобождение семенного мешочка,  вл етс  2 этап прорастани . При достижении этапа 3 прорастани  семенной мешочек 9 все еще находитс  в состо нии готовности к высвобождению, но в то же врем  зародышевые корешки 11 выход т за пределы наружной оболочки 8 и могут быть повреждены (см. фиг. 2), если отбор сем н осуществл етс  именно на этом этапе . Ясно, что этап 4, в котором происходит дальнейшее прорастание, также непригоден дл  обработки, привод щей к высвобождению семенного мешочка.

В этапе прорастани  2 осуществл етс  воздействие механических вибраций на плоде целью высвобождени  семенных мешочков , и семена освобождаютс  от мешочков и затем отбираютс  от тех сем н, которые остались с семенными мешочками. Высвобождение семенного мешочка может обнажить красновато-коричневую семенную кожуру, покрывающую сем , которое можно легко отличить от наружной оболочки по цвету. Таким образом, живые семена могут быть отсортированы от мертвых сем н визуально или с помощью приборов на основе различи  длины волны. В этом случае перед обработкой оболочка может быть высушена или обесцвечена дл  того чтобы

различие цвета было более  вным. Кроме того, отбор может быть осуществлен по различию удельного веса,  вл ющемус  результатом высвобождени  семенного

мешочка, если подвергаемые обработке частицы плода однородны по весу.

Дополнительной иллюстрацией данного изобретени   вл ютс  проведенные эксперименты . Данные в табл. 1 показывают

св зь между кумул тивной температурой и степенью высвобождени  семенного мешочка , вызванного механическими вибраци ми , когда плод сахарной свеклы располагаетс  на бумажном листе, пропитайном водой при различных темпера урах, при этом кумул тивна  температура, ТС(°С)  вл етс  величиной, рассчитанной по температуре обработки, Tt(°C) и по времени обработки t (ч), следующим образом:

т - Tt Xt Тс24

Степень высвобождени  семенного мешочка (%)  вл етс  величиной, при которой конечное число плодов, освобожденных от семенного мешочка (при каждой температуре обработки), принимаетс  за 100%.

Как видно из табл. 1, плод с высвобожденными семенными мешочками наблюдаетс  при температуре обработки 10°С и выше, и чем выше температура обработки, тем больше число плодов, от которых были высвобождены семенные мешочки при одинаковой кумул тивной температуре. Однако , данные приведенные в этой таблице, включают тот плод, в котором прорастание происходило слишком интенсивно и зародышевые корешки уже были выт нуты, и

такие частицы плода должны быть исключены из отбора. Следовательно, вымоченные водой частицы плода, полученные при тех же услови х, что указаны выше, исследуютс  на распределении в указанных четырех

этапах прорастани . Результаты суммированы в табл. 2.

Данные, приведенные в табл. 1 и 2, показывают , что при одинаковой кумул тивной температуре более высока 

температура ускор ет рост зародышевых корешков и кроме того,приводит к неравномерному прорастанию, увеличива  таким образом процент плодов, в которых зародышевые корешки выход т из оболочки при

высвобождении семенных мешочков. Та же тенденци  наблюдаетс  также при более низких температурах обработки, если кумул тивна  температура достаточно высока. Таким образом, диапазон температурных

условий  вл етс  очень узким дл  достижени  благопри тного состо ний в этапе 2 прорастани , что позвол ет осуществл ть эффективное высвобождение за счет воздействи  механических вибраций.

Изобретение разрешает указанные трудности. Согласно способу данного изобретени  смесь живых и мертвых сем н сахарной свеклы погружаетс  в воду (первый этап поглощени  воды), вымоченные семена удал ютс  из воды и высушиваютс  до содержани  влаги близкому к содержанию влаги до обработки с тем, чтобы снизить водопоглощающую активность сем н, и высушенные семена снова поглощают воДу в атмосфере высокой влажности. Таким образом может быть значительно улучшено со: сто ние прорастани  после вторичного поглощени  воды.

Семена сахарной свеклы, вз тые из той же партии, что использована в экспериментах , отраженных в табл. 20 погружались в воду с температурой 8°С (первый этап поглощени  воды), вымоченные семена высушивались при 30°С в течение 48 ч до степени поглощени  воды примерно 5%, и полученные таким образом высушенные семена выдерживались при комнатной температуре в течение 14 дней и обрабатывались на пропитанных водой листах фильтровальной бумаги при тех же услови х, что и в экспериментах, отраженных в табл. 1 и 2. Результаты представлены в табл. 3; они показывают значительное улучшение по сравнению с данными табл. 2. Если говорить более конкретно, то в данном случае врем , необходимое дл  достижени  этапа 2 прорастани , меньше при той же самой температуре обработки; врем , необходимое дл  достижени  этапа 3 обработки, больше при температуре обработки вплоть до 15°С, и несколько меньше при 20°С или выше; и врем , необходимое дл  достижени  этапа 4 прорастани , больше при любых температурах обработки. Такое сопоставление данных табл. 2 и 3 приводитс  в табл. 4, где  сно показано улучшенное прорастаниеТ До - стигаемое в результате предварительной обработки (первичное поглощение воды с последующей сушкой).

Как  сно из вышеизложенного/может быть достигнуто значительное улучшение перехода вымоченных сем н в этапы прорастани , если смесь живых и мертвых сем н погрузить в воду (первый этап поглощени  воды), вымоченные семена извлечь из воды и высушить до содержани  влаги близкому к содержанию до обработки с целью снижени  водопоглощающей активности сем н, и высушенные семена снова подверга ть вымачиванию дл  начала прорастани . Число сем н, наход щихс  в этапе прорастани  2, достигает 93% при температуре обработки 5°С и кумул тивной температуре 80°С. При более высоких температурах (температура обработки: 35°С; кумул тивна  температура: 40°С)число сем н, наход щихс  в этапах прорастани  2 и 3, достигает соответственно 85% и 13%, причем в этапе прорастани 

4 семена отсутствуют. Поскольку все еще существует некоторое различие в скорости роста между отдельными семенами, то в некоторых стади х необходимо восстанавливать свободные от мешочков семена в

соответствии с подход щими диапазонами кумул тивной температуры при заданной температуре обработки. Типичный пример таких повтор емых операций восстановлени  даетс  в нижеследующей табл. 5.

Дл  эффективного получени  однородных сем н готовых дл  высвобождени  семенных мешочков, предпочтителен диапазон температуры примерно 5-40°С. и предпочтительное врем  погружени , выраженное как кумул тивна  температура, находитс  в интервале температуры 2-20°С. Конечна  операци  вымачивани , осуществл ема  дл  индуцировани  прорастани , происходит при температуре

обработки 5-35°С в течение периода времени 2-20°С, выраженного как кумул тивна  температура, в св зи с чем семенные мешочки достигают состо ние готовности к высвобождению из наружной оболочки, и

зародышевые корешки не выступают за оболочку. Условие влажности в ходе этой операции находитс  в пределах от 70 до 100%. Дл  высвобождени  семенных мешочков не существует никаких специальных

ограничений типа механических вибраций Так, например, вполне удовлетворительные результаты могут быть получены при работе вибрационного сита в течение 30-120 с при амплитуде 100-300 мм.

Плод, обработанный и отобранный согласно способу данного изобретени , может высеиватьс  сразу же или же может хранитьс  после его сушки.

В ходе эксперимента осуществл лась

предварительна  обработка при температуpax , показанных в табл. 3 (кумул тивна  температура: 40°С), осуществл лось воздействие механических вибраций дл  высвобождени  семенных мешочков, частицы

плода, освобожденные от семенных мешочков , высушивались в сушилке гор чим воздухом в течение 24 часов (30°С; относительна  влажность от 0 до 20%, скорость потока гор чего воздуха 0,3 м/сек), высушенный плод помещалс  на пропитанные водой листы фильтровальной бумаги при температуре 20°С на п ть дней, и каждую часть плода анализировали на живые или мертвые семена по наличию или отсутствию выращенных зародышевых корешков и зародышей. Результаты суммированы в табл. 6.

Как видно из табл, 6, высокие степени высвобождени  семенных мешков достигаютс  при кумул тивной температуре 40°С (за исключением температуры обработки 5°С), при этом не обнаруживаетс  поврежденных сем н при температурах обработки 25°С и ниже. Показано также, что почти все высушенные семена обычно прорастают. Сушка гор чим воздухом может быть заменена процессом гранул ции с использованием каолина и других веществ в качестве покрывающего соединени , которые облегчают работу се лки, не оказыва  при этом нежелательного вли ни  на прорастание.

Как  сно из вышесказанного, способ, отвечающий данному изобретению, позвол ет легко отличить живые семена сахарной свеклы от мертвых сем н на основе высвобождени  семенного мешочка, что обеспечивает высокую точность отбора живых сем н без необходимости использовани  сложного современного оборудовани .

Семена сахарной свеклы, отобранные согласно способу данного изобретени , прорастают без повреждени  при высевании их как таковых или с использованием бумажных трубок (способа ПЭЙПЕРПОТ). При этом обеспечиваетс  значительно более высока  эффективность выращивани  сахарной свеклы.

Изобретение дополнительно иллюстрируетс  нижеследующими примерами,

Пример 1.8 качестве аппаратуры дл  вымачивани  сем н использовали стекл нный сосуд размерами 400 мм х 400 мм х 600 мм, содержащий 9 литров воды (с температурой 10°С). п ть тыс ч частиц плода сахарной свеклы разновидности Кавамегамоно (Kawamegamono) погружали в воду сроком на 4 ч, дегидратировали посредством центробежного обезвоживающего аппарата и высушивали в сушилке с использованием гор чего воздуха в течение 24 часов (30°С; скорость потока гор чего воздуха 0,3 м/с). Сухой плод выдерживалс  при котина тной температуре в течение 14 дней, после чего он подвергалс  вымачиванию с целью прорастани  сем н.

Фильтровальную бумагу № 1 (фильтровальна  бумага Тойо) укладывали на дне закрытой емкости из нержавеющей стали (размерами 600 мм х 600 мм х 50 мм) и

насыщали водой путем ввода 85 мл воды (с температурой 20°С). На эту фильтровальную бумагу укладывали 5000 частиц сухого плода , полученных как указано выше, при температуре 10°С и относительной влажности 100% сроком на 96 ч (что соответствует кумул тивной температуре 40°С). Обработанный таким путем плод затем извлекали из емкости и подвергали воздействию механи0 ческих вибраций на вибрационном сите в течение одной минуты (амплитуда: 250 мм, частота: 60 циклов/мин). Семенные мешочки , высвобожденные от плода, затем удал лись посредством 2-миллимитрового сита

5 на сортировальной машине дл  риса (типа Сантоку), плод, освобожденный от семенного мешочка, и оставленный на сите, переносили на плоское блюдце, и частицы плода, от которых были высвобождены семенные

0 мешочки, визуально отбирались от тех частиц плода, которые оставались с семенными мешочками. Перва  группа (3 250 частиц, 65%) тотчас же высушивалась в сушилке с использованием гор чего воздуха (30°С; от5 носительна  влажность от 0 до 20%; скорость потока гор чего воздуха: 0,3 м/с).

Частицы плода, которые оставались скрепленными с семенными мешочками, снова подвергались вымачиванию и вибра0 ционной обработке, и в конечном итоге получалось в общем 4 400 частиц (88%) плода, освобожденных от семенных мешочков.

Отобранные таким путем частицы сухого плода прокатывались на гранул торе дл 

5 сем н (модели КС-1-1, Коджин Ко.) вместе с соединением покрыти , содержащим 0,5% порошкообразного антимикробного агента, действующего против выпревани  (TACUIGARENR) с одновременным распыле0 нием предварительно заданного количества синтетического св зующего, и в результате получали гранулы диаметром от 4,0 до 5,0 мм. Полученные таким образом семена с нанесенными на них покрытием высевались

5 в бумажной трубке ПЭЙПЕРПОТ). (Одно сем  в каждой трубке) дл  выращивани  саженцев . Гранулы не подвергнутых обработке сем н, покрытых таким же образом, выращивались как контрольна  группа в тех

0 же услови х. Результаты представлены в табл. 7, выход саженцев - это тот процент из числа выращенных саженцев, которые могут быть пересажены.

.Пример 2. Моноэмбрионный плод

5 сахарной свеклы разновидности Монохилл предварительно обрабатывали (погружением в воду) в тех же услови х, что и в примере 1, затем подвергали вымачиванию дг  прорастани  в емкости прорастани  сем н модели FD 105 (Флюид Дриллинг Лтд.

Англи ) при 15°С при скорости аэрации 2 л/мин в течение 64 ч (что соответствует кумул тивной температуре 40°С), и,-наконец, обрабатывали (с воздействием механической вибрации) таким же образом, как в примере 1. Полученные таким образом все еще влажные свободные от семенных мешочков семена пересаживались в тот же гранул тор, что .указан выше, и подвергались покрытию каолиновой глиной с перио- дическим распылением 1%-ного раствора метил целлюлозы (4000 циклов/с), и в результате получали гранулы диаметром от 4,0 до 5,0 мм. Приготовленные таким образом гранулы тотчас же высушивались в сушилке с использованием гор чего воздуха при температуре 35°С в течение 24 ч (относительна  влажность: 0-20%; скорость потока гор чего воздуха: 0,5 м/с), выдерживались в течение 180 дней и высевались в питомнике с опре- деленными интервалами времени, Все посе нные семена прорастали одновременно, и не обнаруживалось непроросших сем н. Не было никакой необходимости в последующей прополочной работе, и требовалась незначительна  затрата труда дл  культивации и других работ, обеспечивающих высокую эффективность способа данного изобретени .

Пример 3. Полиэмбрионный плод сахарной свеклы разновидности Кавеполи, погружали в воду с температурой 20°С на два часа в услови  аэрации со скоростью 2 л/мин с использованием емкости дл  прорастани  сем н барботирующего типа с го- р чей водой (емкостью 50 литров). Вымоченный в воде плод дегидратировали таким же образом, как и в примере 1, высушивали воздухом при температуре 25°С в течение 72 ч, и выдерживали при 5°С при относительной влажности 40-70% в течение 90 дней. Такой выдержанный в этих услови х плод снова обрабатывали в той же емкости дл  прорастани  сем н, что указана выше, при температуре 5°С в течение 240 ч

(что соответствует кумул тивной температуре 50°С) при аэрации со скоростью 10 л/мин дл  индуцировани  прорастани ; после этого тотчас же высушивали воздухом при температуре 20°С в течение 72 часов, и затем подвергали обработке в течение трех минут на вибрационном сите (круглые отверсти  диаметром 2,5 мм; амплитуда 200 мм; частота 120 циклов/мин), что позвол ло лишь живым семенам проходить через сито и оставл ть на сите плод вместе с семенным мешочком, высвобожденные семенные мешочки и наружные оболочки сем н.

Отобранные таким путем живые семена покрывались соединением, содержащим 30 об.% бентонита, 30% перлита, 20% торф ного мха и 20% карбоната кальци  с периодическим распылением 10%-ного раствора поливинилового спирта, и в результате получались гранулы диаметром от 3,0 до 4,0 мм. Приготовленные таким путем гранулы высушивались таким же образом, как описано в примере 2, выдерживались в течение 360 дней и высевались в питомнике с определенными интервалами. Все посе нные семена прорастали одновременно, непроросших сем н не обнаруживалось вовсе и все саженцы благопри тно выращивались .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ отбора живых сем н сахарной свеклы, включающий замачивание смеси живых и мертвых сем н в воде, высушивание до исходного уровн  влажности, повторное замачивание и механическое выделение сем н из соплодий, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности отбора, повторное замачивание ведут при кумул тивной температуре 40-80°С, механическое выделение осуществл ют путем вибрации, после чего семена визуально сортируют на живые и мертвые по цвету.

   Таблица 1.

   Температурные уоловил и процент высвобождени  семенных мешочков

   Таблица 2

   Температурные услови  и растра пелен ив вымоченных чаогиц плода в этапах прорастани 

   Этап прордогани 

   10 100 О

   20

   30 40 60 60

   100О

   982

   6729

   4349

   2350

   О О 3

   6 19,

   3rant прорастани 

   0°С

   10 20

   30 40 50 60

   100

   100

   86

   38

   22

   4

   О О

   14 27 29 29

   О

   О

   О

   23 | 28 38

   О О

   О 12 21 29

   ТаблицаЗ

   Предварительно обработанные семена и распределение этапов прорастани , %

   Примечание. Кумул тивна  температура не включает температуру предварительной

   Таблица

   обработки Вли ние предварительной обработки на развитие прорастани  на

   втором этапе

   l - Температура обработки; Тс - Кумул тивна  температура

   Степень выживани  обработанного и восстановленного ппода

   Таблица б

   Испытание на выращивание саженцев

   Т а б ц а 7

   о

   ;

   г о

   j л

   X

   7;-а

   i

   А

   Фиг. 2