автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.03, диссертация на тему:СЕМЕНА МНОГОЛЕТНИХ ЗЛАКОВЫХ ТРАВ КАК ОБЪЕКТЫ ХРАНЕНИЯ (НА ПРИМЕРАХ ТИМОФЕЕВКИ ЛУГОВОЙ, ОВСЯНИЦЫ ЛУГОВОЙ, ЕЖИ СБОРНОЙ И КОСТРА БЕЗОСТОГО)

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

СЕМЕНА МНОГОЛЕТНИХ ЗЛАКОВЫХ ТРАВ

КАК ОБЪЕКТЫ ХРАНЕНИЯ (НА ПРИМЕРАХ ТИМОФЕЕВКИ ЛУГОВОЙ, ОВСЯНИЦЫ ЛУГОВОЙ, ЕЖИ СБОРНОЙ И КОСТРА БЕЗОСТОГО)

На правах рукописи

Любовь Евгеньевна СПАСОВА

Специальность 05-18-03 — хранение зерна и других сельскохозяйственных продуктов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА —197»

-Работа выполнена на кафедре хранения п технологии сельскохозяйственных продуктов Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Научные руководители: доктор технических наук профессор Л. А. Трнсвятскнй, кандидат сельскохозяйственных наук доцент Б. А. Карпов.

.Официальные оппоненты:- доктор сельскохозяйственны * наук академик ВАСХНИЛ Н. Г. Андреев, кандидат сельскохозяйственных наук старршй научный сотрудник ВИК им. В. Р. Вильямса М.:С, Рагулин.

Ведущее предприятие — Моршанская селекционная стан-

Автореферат разослан .ЩрьрЬЪ . 1973 г.

Защита дисертации состоится « У. ¡> 1974 г,

в ,Ц>, часов на заседании Ученого совета агрономического факультета Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ (10-й корпус!. Отзывы по данному реферату просим направлять по адресу: 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., 49, корпус 8, сектор защиты диссертаций ТСХА.

Ученый секретарь—'^-Ф,. А. Девочкнн.

Укрепление кормовой.базы животноводства в нашей стране требует расширения работ по улучшению лугов, увеличению урожайности сеяных трав, созданию высокопродуктивных культурных пастбищ..

Успешное решение задач по созданию прочной кормовом базы в значительной степени зависит от обеспеченности кол- хозов и совхозов высококачественными семенами лугопастбшц-ных трав.

Потребность в,семенах растет с каждым годом и составит в 1975 году по СССР 545,3 тыс. т. Намечено, помимо страховых, фондов, создавать государственные и внутрихозяйствен-* ные резервы семян многолетних • трав. Таким образом, все большее количество семян будет оставляться на длительное хранение.

Обеспечить, хранение больших партий семян с минимальными потерями в весе и качестве можно лишь при условии, если оно осуществляется на научной основе. Советские ученые Л. А, Трисвятский (1944, 1951, 1966), В. Л. Кретович (1945), М. Г. Голик (1968) и др. выявили сущность многих физических,, биохимических и микробиологических процессов, происходящих при созревании, сушке и хранении зерна.

Накоплены обширные материалы по основным зерновым культурам, кукурузе, просу, семенам бобовых и некоторых овощных культур. Что касается семян многолетних злаковых трав, то их особенности как объектов хранения исследованы недостаточно и требуют более подробного изучения.

В связи с этим? нами изучались свойства семян злаковых трав как объектов хранения, а также фнзиолого-биохимнче-ские и микробиологические факторы их сохранности.

Планом исследований было предусмотрено определение физических свойств семян тимофеевки луговой* овсяницы луговой, ежи сборной и костра* безостого, изучение иххимиче-ского состава и выявление уровня: критической влажности; изучались также сохранность- семян разных фаз спелости; определялась микрофлора свежёубрэнных семян и партий, поступивших на хранение, и ее влияние на сохранность, предусматривалось выявление пределено-доп у стим ых-температур 4 нагрева семян при сушке.

Материалы м методы исследований

В качестве объектов исследовании были взяты семена тимофеевки луговой: Моршанекая 1304, Делнновская: S. Позднеспелая ВИК; овсяницы луговой: Марусннская 297, Во--логодско-Деднновская ВИК 5; ежи сборной: Моршанская 143, Дединовская 4, Вик 61; костра безостого: Моршанскнй 760, Дединовский 3.

Определение физических-Свойств проводили по общепринятым методикамг объемный'вес — на! литровой пурке по ГОСТ. 10840—64; влажность по ГОСТ 12041—66; вес 1000 ее* мя1Г: по ГОСТ 12042—66, истинный объем — погружением 1000 семян в несмачивающую жидкость (толуол). Скважистость по формуле -100%,, . где К—истинный объем твердых частиц массы'семян;

Vi —общийобъем массы семян, см3.

Угол трения—на'горке Ревякина;. применяя в; качестве поверхности сталь, транспортерную ленту," асбест и дерево,'

Vi—'V

Обеспеченность воздухом— по формуле F = —р— см?/г,

где V\ — V — объем;воздуха в зерновой- массе, состоящей, из 1000 частиц в см3;

. Р — вес зерновой массы (ЮООтвердых частиц в г),

X ям н чес к ии с ост а а семян определяли по следующим методикам:, содержание сырого, жира — по сухому остатку после экстракции в аппаратах'Сокслета; содержание сырого 'протеина, по Кьельдалю » пересчета с использованием: коэффициента 5,7; содержание белкового азота — по Барнштейну: определение небелкового азота—по разности содержаний общего и белкового азота; содержание крахмала — методом ферментативного гидролиза; содержание Сахаров — но Бертрану; содержание сырой клетчатки—по Рамеискому; содержание сырой золы — по ГОСТ 10847—67.

Равновесная влажность определялась путем помещении образцов (3—5 г) в сетчатых бюксах в эксикаторы с определенной относительной влажностью воздуха (40, 50, 60, 70, 80; 90%j), которая 'создавалась различными концентрациям» серной кислоты при-температуре 18—22°; После прекращения семенами^ сорбции - паров -воды, {при, достижении; навеской постоянного веса) она высушивалась при. температуре1 105°. Интенсивность дыхания семян? определялась по методу ВНИИЗ. . , . . .

Эпифитная микрофлора изучалась путем глубинного посева смывов с поверхности семян; на твердые питательные среды. Бактериальная флора учитывалась на мясо-непгонном

агзре, а грибная— на сахарозно-нитратной среде. Чапека. Для учета грибов на родов А^регёШи$ и РешсШшт дополнительно применялся: сусло-агар с добавлением' 20% поваренной соли.

Определение субэиндермальной микрофлоры проводилось методом фитопатологической экспертизы. Семена обеззараживались в течение 3 минут 0,001 %гным раствором сулемы, затем несколько раз промывались в стерильной воде и раскладывались в чашки-Петри на среду Чапека и.сусло-агар с 20%< поваренной соли. Чашки Петри выдерживались в термостате при температуре 25— Учет грибов проводили на седьмой день.

Изучение процесса созревания семян проводилось па Мор-шанской селекционной станции. При этом отмечали одновременно выколосившиеся растения, на производственном посеве применяли метод учетных делянок. Образцы отбирали с интервалом- в три-пять дней.

При постановке этих опытов определяли химический состав, всхожесть, влажность, вес 1000 семян, обсемененность микроорганизмами. Другая часть образца оставлялась на хранение с последующим определением посевных качеств.

Для изучения влияния уровня влажности на сохранность семян пробы помещали в эксикаторы с различной относительной влажностью воздуха. Через шесть, двенадцать и двадцать четыре месяца хранения выделяли навески для определения посевных-качеств, кислотного числа жира, общего, белкового н небелкового азота, количества сахарозы, численности и видового состава микрофлоры.

Изучение влияния условий хранения в складе на посевные качества и биохимические показатели, изменение веса и влажности проводились на складе Всесоюзного, научно-исследовательского института кормов; им. В. Р. Вильямса. Здесь было заложено на хранение: четыре партии семян , названных культур. Вес партий от 80 до 160 кг.

Установление коррелятивной зависимости между фактическим и расчетным изменением веса семян в связи с сорбцией и десорбцией паров воды из окружающего воздуха проводилось путем вычисления коэффициента корреляции по способу отклонения от средней.

Определение предельно допустимых температур нагрева семян при сушке проводили на установках активного вентилирования, имеющихся на кафедре и оборудованных необходимой аппаратурой для создания стационарных режимов нагрева. Исследовались семена с исходной влажностью от 13 до -10%) при температуре нагрева от 35 до 70°С.

1. Химический состав и физические свойства семян

Химический состав семян колеблется в значительных пределах в зависимости от культуры, сорта и условий выращивания. Б таблице 1 приведены данные но исследованным нами образцам.

Особенностью химического состава семян ежи сборной является самое высокое содержание жира (6,05—6,85%'), костра безостого — максимальное содержание общих сахарои (5,27— 6,54%() и минимальное—'Сырого жира (1,33—1,88%). Тимофеевка луговая имеет максимальное количество основного запасного вещества злаков — крахмала (36,05—45,71%) н незначительное — общего сахара (0,81—2,12%)-

Таблица I

Химический состав семян злаковых трав

(минимальное и максимальное содержание в % на сухое вещество)

Культура

Компоненты тимофеевка луговая овсяница луговая ежа сборная ьостер безостый

Сирой жир Обший азот Белковый азот Небелковый азот Сахар общиЛ Крахмал Клетчатка Зола 3.48— 5,48 2,93— 3,42 2,68— 3,30 0,05— 0,30 0.81— 2.12 36.05—45,71 5,23- 8.02 3.04— 3.56 1,33— 2,31 2.10— 2,84 1.81— 2.60 0,20— 0.43 2,30— 4.09 25,53—36,23 12.92-16,04 3,50— 6,16 6,05— 6,85 2.52- 3.58 2,33—3.27 0.19— 0.41 1,19— 2,48 20,61—27,03 13.60—19.30 4.05— 0,00 1,33— 1,88 1,8Г>— 3,11 1,76— 2.50 0,11—0.48 5,17— 6.54 15.40-19.06 11.30—16,83 5.03— 5,42

Различие химического состава обуславливает разницу в сорбционных свойствах, так как М. Н. СНсМоп и др. (1944) установили, что относительное количество поглощенной воды и конфигурации кривой сорбции определяются, главным образом, соотношением в зерне растворимых углеводов н. белка.

Семена изучаемых культур значительно различаются по своим физическим свойствам (таблица 2). Угол естественного откоса колеблется в пределах от 27 до 49а, а коэффициент трения — от 0,4877 до 0,699. Эти показатели зависят от формы семян, характера их поверхности н материала самотека.

Наименьший угол естественного откоса и коэффициент трения, а следовательно, п наибольшую сыпучесть имеют семена тимофеевки луговой, которые по форме близки к шаровидной и обладают гладкой поверхностью. Семена ежи сборной и овсяницы луговой сходны по этим показателям, а семена костра безостого наименее сыпучи.

Физические свойства семян злаковых трав (средние данные) .

Угол троимя Коэффициент трепня (транспортер, лента)

Сорт Влажность, % желе 10 транс-портср-< мая лента асбест дерево Объемный вес, г/л Вес 1000 сеч ли, г Скважистость, % Обеспеченность воздухом, смг/г

Тимофеевка луговая

Маруеинская 297 . . , Позднеспелая ВПК • . - Вологодско-Дедпиовекая

Мор шанская 1304 ВПК5 . .■ . -Дедвновскэя 8 .

Моршанскзя 143 ВИК61 . . . Деднновская 4

Морш некий 760 Деднновский 3

13,0 <0 20 24 ' 21 0,4677 590 0,58 49 0,847

10,3 27 < 19 27 23 0.5055 602 0,62 47 0,774

10.0 19 27 22 20 0,5055 619 0,56 40 0,718

13,5

9.4

9.5

10,5 10,0

25 25 32

23 22

Овсянииа луговая

Ежа сборная

32

33 33

32 аз 32

30 20 27

Костер безостый

30

31

30 32

29 21

0,6241) 0,6491 О.С494

0,5774 0,600!)

250 237 214

212 1С8

1,46 1,34 0,90

4,16 1,22

ее 08 70

78 83

12,4 21 30 31 29 0,5771 284 2,24 71

10,1 23 27 29 21 0,509.5 354 2,70 ОС

10,2 22 27 29 25- 0,5095 2*9 2,22 ■ 70

2,495 1,862 2,424

2,631 2,657 3,561

3,659 1,886

Скважистость изучаемых культур в 1,5—2 раза выше, чем у пшеницы, и находится на уровне зерновых пленчатых культур (овес 55—70%, ячмень 45—55%).

Сорбционные свойства семян злаковых трав (таблица 3* неодинаковы. Наименее гигроскопичны семена ежи сборной.

Таблица 3

Равновесная влажность семян трав {температура 18—22°С)

Сорт

1 <ч

й « " ^ я в

Относительная влажнисть воздуха, %

40

50 60

70

КО

Ы)

Тимофеевна луговая

Маруспнская 297 ., . Позднеспелая ВИК . . Во л о го дско • Д еди н о века я

.Чоршанская 1304 ВИК-5 . . . . Дединовская 8 .

,М оршанск а я 143 Дединовская 4 ВИК-61 . . . .

Моршанский 760 Дединовский 3 . .

9.5 9,2 10,3 11.2 12.7 13,5 14,8

ад 9.2 10.2 11,0 12,5 13,4 14,6

12,4 9.5 10,7 11,8 13,3 14,0 15,1

Овсяница луговая

Ежа. сборная

- Костер безостый-

9,7 9,2 10,3 11,1 12.6 13,7 15,4

12,8 9.8 10,7 11,3 13,1 14,0 15.8

12,7 9,7 10,3 11,5 13.2 14.3 13,9

8.8 8,4 9,5 10,2 11,7 12,5 13.8

8,0 7,2 8,0 8,7 10,4 11,3 12,4

7.2 6.8 7,7 . 8.3 ч 9,4 И.О 12,1

10,3 9.7 11,0 11,4 13,7 15,0 16,3

9,9. 9,5 30,2 11,0 13,0 14,6 15,9

16,7 16.7 17,0

18,0

17.5

17.6

16,0 •14.3 14,8

19,3 19,0

Равновесная влажность семян тимофеевки луговой и овсяницы луговой примерно одинакова при относительной влажности воздуха от 40 до 75%I, затем, с повышением ее, равновесная влажность овеян иды луговой ■ становится несколько выше, нежели у тимофеевки луговой. Это связано с тем, что удельная площадь активной поверхности семян у последних меньше за счет их формы.

Наиболее гигроскопичны семена костра безостого. Разница в гигроскопических свойствах может быть объяснена, помимо других факторов; различием химического состава. Так, высокая гигроскопичность семян костра безостого- объясняется самым низким содержанием жира и довольно значительным— Сахаров,

Семена ежи сборной, которые имеют самую низкую нелн-чмну. равновесной влажности, содержат наибольшее количество жира. В,силу своих гигроскопических свойств ссмена при хранении в производственном складе значительно изменяли влажность в зависимости от относительной влажности воздуха п температуры.

Значительные колебания влажности (2,7,%•) отмечены у семян костра безостого* что связано как с его повышенной гигроскопичностью, так и с большей по сравнению с другими культурами скважистостью массы семян. Максимальные колебания влажности (3%|) отмечены у семян овсяницы луговой.

У семян тимофеевки луговой, сорбиионная способность которых примерно равна семенам овсянниы луговой, колебания влажности значительно ниже {1.7,Это следует объяснить самой низкой обеспеченностью семян воздухом и большой плотностью укладки, что затрудняет обмен между воздухом окружающей среды и межзерновых пространств.

Семена ежи сборной обеспечены воздухом на уровне овсяницы луговой, однако изменение влажности у них составляет 1,3%, что является следствием пониженной гигроскопичности семян данной культуры. ,

Общим для всех культур является * повышение влажности ь осеннс-энмние месяцы и снижение в летне-весенние. Изменение влажности семян при храпении влечет за собой изменение веса. Расчет коэффициента корреляции по влажности между фактическим и расчетным изменением веса семян овсяницы луговой, ежи сборной и костра безостого (г = 0,81—0,92) свидетельствует о тесной зависимости этих показателей и необходимости учета веса семян при хранении и отпуске в соответствии с их влажностью.

2. Интенсивность дыхания и критическая влажность семян

*

Необходимым условием сохранности семян является пониженная физиологическая активность. Тол'ько при замедленном газообмене семена длительное время сохраняют свои посевные качества. Среди многочисленных факторов, влияющих на интенсивность дыхания семян, важнейшими являются влажность и температура хранения.

Данные об изменении интенсивности дыхания семян различной влажности при температуре 18—22Х приведены в таблице 4 (в мг СОг на 100'г абсолютно сухого вещества за 24 часа).

Применяя' коэффициент 0,6825, мы рассчитали весьма ориентировочно убыль в весе сухих веществ семян п результате дыхания за год хранения.

Интенсивность дыхания и потери сухого вещества в зависимости от влажности семян

Показатели

Культура

Тимофеевка луговая

Влажность,

Выделено мг СО*.......

Убыль в весе за год хранения, %

Влажность, %........

Выделено мг СОг...... .

Убыль в весе за год лрзнеггня, %

Влажность, %

Выделено мг СО*.......

Убыль в весе за год хранения, %

Влажность,

Выделено мг СО? ......

Убыль в весе за год хранения, %

10,7 0,0022 0,003

10,6 0,0104 0,030

9,7

0,0291 0,007

11.2 0,0330 0,008

11,0

0,0320 0,008

12,4

0,0320 0,008

Овсяница луговая

П.З ; 0,0121 0,020

12,4 0,0203 0,050

Ежа сборная

10,3 0,0300 0,007

11,4

0.04« 0,012

Костер безостый

И.7 0,0435 0,010

13,2

0,0588

0,014

13,4 0,0420 0,012

13.5 0,4339 0,100

12,5 0,1212 0,031

14,6 0,7291 0,1810

14,3

0,0925

0,023

14,1

0.6Л85 0,160

13,1 0,0831 0,245

15,2 0,9283 0,2310

16,7 0,3595 0,08!)

17,6 0,167й 0,420

15,2 0,8210 0.454

19,0 0,9285 0,4800

Полученные данные показывают, что интенсивность дыхания резко возрастает у семян ежи сборной при влажности 12,5—13,1%; тимофеевки луговой—13,4—14,3%, овсяницы, луговой—13,5—14,1%, костра безостого—14,6—15,2%. Эти величины и характеризуют уровень критической влажности семян.

Установлено, что критическая влажность приблизительно находится на уровне равновесной при <р=75%. Кроме того, она может быть получена расчетным путем (по содержанию липн-дов). Из полученных нами экспериментальных и расчетных данных (таблица 5) следует, что для каждой культуры уровень критической влажности, полученный-различными способами, довольно близок.

Т а 6.1 и из г>

Критическая влажность Семен злаковых трав

Культура . Равновесная при <р=75% Расчетная (по содержании! липидов), % Экспериментально установленная (по интенснвностн ДИТЗННЯ), %

Тимофеевка луговая . Овсяница луговая . , Ежа сборная .... Костер безостый . . 13.3— Н,0 13,5—14,2 12,1—12.6 14,5-15,0 13.7—14,0 14.1—14,2 13,5—13,6 14.2—14,3 13,1—14,3 13.5-14,1 12.5—13,1 14.6-15,2.

Таким образом, уровень влажности при закладке на хранение семян должен быть для ежи сборной не выше 12.5%, тимофеевки и овсяницы луговой—13,5%, костра безостого— 14,5%.

Влажность 15%1 рекомендованная ГОСТ 817—55 для безопасного хранения семян указанных культур, неприемлема. Она должна быть дифференцирована и не превышать данных выше пределов.

3. Влияние условий хранения на качество семян

Для изучения стойкости семян при хранении в зависимости от температуры, влажности и сроков велись наблюдения за изменением их посевных качеств, биохимических признаков и состоянием микрофлоры. Данные по этой серии опытов приведены в таблице.6.

Установлено, что при хранении семян трав в условиях различной, влажности и при постоянной температуре в течение 6,12 и 24 месяцев они теряют свои посевные качества неодинаково. Наименее стойкие семена ежи сборной и овсяницы луговой, затем костра безостого и тимофеевки луговой. При хранении с влажностью на уровне критической и ниже семена хорошо сохраняют всхожесть. С удлинением срока, храненни

Всхожесть семян при хранении с различной влажностью '

(температура 18—22е)

Культура X СЕ 2Е сс м $ «> с О х Всложесть

Тимофеевка луго- с 05 91 93 94 01 93 90

вая 12 03 91 93 93 88 88 84

2» 91 93 87 87 — 0 0

Влажность, ",'и 0.3 10,7 11.2. 12.5 13,7 14,3 17.0

Орсянипа луговая 6 1Ю Ы> 90 84 63 47 .

12 80 90 № 82 42 31

21 __ 90 89 79 37 0 0

Влажиисгь, % 0.5 10,6 11,0 12,5 13.5 14,3 16.7

Ежа сборнзц С »1 83 81 80 68 66 60

12 72 72 ГО 69 57 29 25

21 _ 67 51 45 22 0 0

Влажность,' % 8.7 9,5 10,2 11,7 12,3 13,1 15,2

Костер бсзостыЛ 0 01 90 80 01 • 90 83 71

12 91 91 92 02 00 78 56

24 _ 90 91 80- 30 * 0 0

Влажность, 9,7 11.2 11,7 13,2 14.6 15.8 19,0

до 24 месяцев влажность по сравнению с критической должна быть снижена на 1,5—2,0%) в зависимости от культуры.

Отмечено, что партии семян, имевшие перед закладкой на хранение пониженные посевные качества, хранились хуже, всхожесть снижалась даже у сухих семян. Применение пониженных температур (3—5°С) способствовало лучшей консервации семян трав с влажностью до 15%.

Посевные качества семян, хранящихся в складе в условиях колебания относительной влажности и температуры, после двенадцати месяцев хранения не изменились. Тенденция к снижению (на 4%|) наметилась у семян' овсяницы луговой.

С удлинением срока хранения до 24 месяцев семена ежи сборной снизили всхожесть на 18% и могут быть отнесены только ко II классу, овсяницы луговой —на 13%( (П класс). Семена тимофеевки луговой снизили их на семь процентов, а костер сохранил на уровне исходных. Однако после тридцати месяцев хранения всхожесть семян костра безостого резко снизилась (на 22%|). Семена ежи сборной, овсяницы луговой и костра безостого полностью утратили классность. Всхожесть у них соответственно была на уровне 60,63 и 57%.

■ На уровне III класса посевного стандарта осталась всхожесть семян тимофеевки луговой* (таблица 7),

Таблица 7 Изменение всхожести семян при хранении в складе

Культура Исходные данные Срок хранения (месяцы)

6 12 24 30

Тимофеевка луговая . VS 98 98- 92 .77

Овсяница луговая . . . m Р6 92. 84 63

Кжа сборная . . - . PO 90 !Ю 72 «1

Кестер Гадости и . . . M К2 82 73 57

Таким образом, семена овсяницы луговой и тимофеевки луговой с влажностью 13—14%, ежи сборной с влажностью 12,0—12,5%^ костра безостого— 14,5% удовлетворительно хранятся в течение года как при постоянной положительной температуре, так и в условиях переменных температур и колебаний относительной влажности воздуха (производственный склад). С увеличением срока хранения в целях сохранения высоких посевных качеств семян влажность должна быть снижена на 1,5—2,0%.

При одинаковых условиях хранения сравнительно быстро теряют всхожесть семена ежи сборной н овсяшшы луговой, затем костра безостого, более стойкими оказались семена тимофеевки луговой.

Многочисленными исследованиями доказано, что основной причиной потери всхожести семенами при хранении с влажностью в пределах и выше критической является развитие микроорганизмов. Наличие «свободной» воды — основное условие их жизнедеятельности и,, как следствие, возрастание скорости биохимических превращений, увеличение интенсивности дыхания.

Данные, полученные после 12 и 24 месяцев хранения, показывают, что изменения в количественном и качественном составе эпифитной микрофлоры подчиняются общим закономерностям: с увеличением влажности семян уменьшается количество неспорообразующнх палочек Bacterium herbicola, типичные полевые плесени АНеглапа sp. и Ciadosponum sp. исчезают, вытесняемые плесенями хранения из родов Aspergillus и Pénicillium. Такая же закономерность отмечена в изменении видового и количественного состава субэпидер-мальной микрофлоры.

Как следует из таблицы 8, снижение всхожести у семян злаковых трав тесно связано с нарастанием плесеней хранения под их оболочками.

СуОэпидермальная микрофлора семян.(%) после 24 месяцев хранения с различной влажностью (температура 18—22°С)

Тимофеевка луговая

Влажность семян, % ■ Всего поражено семян %....,.. Всего колоний плесеней

в т. ч,: Alterna па sp. Aspereillus sp. Pénicillium sp.

Влажность семян, % .

Всего поражено семян, %...... ■ •

Всего колоний плесе не/г, в т. ч,: Pénicillium sp. Atteriiaria sp, Asperpllus sp.

Влажность семян, % . Всего поражено семян,

(W

ГС........

в т. ч : Pénicillium sp. Mucor sp. . .

Влажность семян, % .

Всего поражено семян, %........

Всего колоний плесеней, %

в т. ч.: Alterna ri a sp. Pénicillium sp. Aspergillws s p.

10,5 П,0 12,1 13,9 16,2

32 16 8 42 100

32 16 8 42 113

30 14 6 0 0

0 | 1 40 84 •

2 1 ' 2 24

Овсяница луговая

9.4 12,4 • 13.5 14,1 18.0

(iO 16 10 100 100

60 1G 10 102 114

1 0 0 2 14

39 16 2 0 0

0 0 8 100 100

Ежа сборная

10,2 11.7 . 12.3 13,1 15,2

100 32 И 8Г> 100

0 7 31 86 - 100

100 23 13 0 0

Костер безосты!

11,7 13.2 1-4,9 ' 15,9 (9,7

60 ■ 20 « 74 100

60 £0 44 74 114

60 4 О 0 ' 0

0 3 Й 18 100

0 13 30 56 14

При хранении в складских условиях также отмечена тенденция к увеличению процента семян, пораженных плесенями родов AspergiHus и Pénicillium: Пониженные температуры (3—5°С) в значительной степени задерживают рост плесеней и способствуют лучшему сохранению посевных качеств семян.

Развитие на семенах микроорганизмов и процессы диссимиляции в семенах с повышенной влажностью сопровождаются изменением в их химическом составе. Так, накопление свободных жирных кислот многими авторами рассматривается как признак их порчи, 12

При удлинении сроков хранения до двух лет у всех семян ; влажностью выше критической отмечено, увеличение кислотного числа жира, накопление плесеней хранения под обо-почками и снижение посевных качеств (таблицы 8 и 9).

У семян ежи сборной и костра безостого увеличение кислотного числа жира довольно ясно выражено уже после хранения в течение двенадцати месяцев с влажностью выше критической.

У семян тимофеевки луговой и овсяницы луговой после хранения в течение года кислотное число жира даже понизиллось при хранении семян с влажностью выше критической,- По-видимому, это можно объяснить тем, что свободные- жирные кислоты, образующиеся в результате гидролиза, сразу же по* требляются плесенями.

Таблица Я

Изменение кислотного числа жира, содержание сахарозы и небелкового азота в семенах трав после хранения с различном влажностью в течение 24 месяцев (температура 18—22°С)

Показатели

Культура

Тимофеевка луговая

Влажность, семян, % . Кислотное числожира . Содержание сахарозы. % Небелковый азот, %

Кислотное число жира . Содержание сахарозы, % Небелковый азот, %

Влажность, семян, % . Кислотное число жнра , Содержание сахарозы, % Небелковый азот, %

10.5 11,0 _ 13,9

2.30 3.57 _ 4.68

0,88 0.62 _ 0,19.

0,24 0,34 — 0,50

Овсяница луговая

Влажность, се«ян, %. . Кислотное число жира , Содержание сахарозы, % Небелковый азот, %

9,4 1,86 1,34 0,27

12.4 3,27 0.77

0,30

13.5 5,41 0,49 0,30

Ежа сборная>

14.1 5.78 0Л8 0,42

16.2 6.52 0,06 0.56

18,0 6.22, 0,06 0,45

10,2 11.7 12,3 13,1 15,2

4.30 4.3Ь 5,04 5.23 5,62

0,47 0,24 0,17 0 0

0,49 0.52 0,64 » — 0,84

р безо* :тын

П.7 13,2 14.9 ' 15,9 19.7

5,78 5,70 5,69 6,41 6,43

2,63 1,59 1,42 1.52 1.25

0,38 0,48 0,49 0,42 0,57

Ухудшение посевных качеств семян сопровождается потере» сахарозы, которая полностью исчезает у семян овсяницы луговой, ежи сборной и тимофеевки луговой, утративших всхожесть. -

4. К вопросу о послеуборочном дозревании семян

* г 1 *

Сведения о послеуборочном дозревании семян кормовых трав весьма ограничены и противоречивы. Проведенные нами наблюдения свидетельствуют, что ' свежеубранные семена' всех фаз спелости имеют пониженную всхожесть (Û—М%). Однако при созревании в жаркую сухую погоду период послеуборочного дозревания у семян, тимофеевки луговой," овсяницы луговой и костра безостого закончился в течение месяца. Он более длителен у семян еж» сборной (до 60 дней).

Сохранности семян, убранных в фазу восковой и пашой спелости, практически одинакова. Поэтому, в связи с большой осыпаемостью ежи сборной и овсяницы луговой, необходимо применять двухфазный способ уборки, который позволяет начинать ее при влажности 23—35%-, т. е. до начала. естественного осыпания.

По мере созревания несколько увеличивается эпифитная н субэпндермальная микрофлора семян трав. Особенно заметно это по количеству бактерий.

Внутренняя микрофлора представлена в основном Alternant sp. и Fusarium sp. Процент пораженных семян различен в зависимости от культуры и года выращивания.

Постоянными представителям» эплфитной микрофлоры у изучаемых семян явились, полевые плесени ЛИегпапа sp., Cladosporium sp. и др. В очень небольших количествах периодически встречались плесени хранения из рода Pénicillium. Их больше на образцах, лежавших до обмолота в поле и имевших контакт с почвой. -

Наличие в партиях, поступающих* на хранение, типичных песеней храпения, и в значительных количествах, является следствием заспорения семян в период уборки и послеуборочной обработки. Отрицательное воздействие зародышей плесеней на семена можно уменьшить путем своевременной обработки н сушки.

Допустимые температуры нагрева семян

Режим хранения в сухом состоянии — необходимое условие сохранения высоких.посевных качеств семян. Поэтому своевременная сушка их до влажности ниже критической является важнейшим технологическим приемом. Несмотря на распространенность этого приема, все еще имеется мало данных о 14

предельно допустимых температурах нагрева семян.' В результате этого сушка семян злаковых трав проводится либо недостаточно эффективно (малый съем влаги- при низких температурах нагрева семян), либо сопровождается, ухудшением качества вследствие перегрева семян.

Т а С л и и а 10

Допустимые температуры нагрева семян злаковых трве при сушке (С°)

Показатели

Температура. нагрева семян. С°

34 41.5 I 4в.5 I 55 1 63. | 73

Всхожесть семя», % Всхожесть семян> % Всхожесть семян, %

Всхожесть семян, % Всхожесть семян, %

Всхожесть семян, %

Всхожесть семян, %

Всхожесть семян, % /

Всхожесть семян, %

Тимофеевка луговая г

Влажность семян 37,3%

92

93 90

Влажность семян 33,0%

96

96

<Я

Влажность семян 18%

95

93

93

Овсяшша: луговая

Влажность семян 38.5%

92

92.

79

Влажность семян 31,8%

91 | 91 91

Влажность семян 21%

91 | 92 | 90

Костер безостый Влажность семян 42,0% *

88

89-

Влажность семян 31,6%

85 88 Влажность семян 17,8%

: 82

37

89

87

31 .11: 20

92 43 ц

УЗ 92 • 91

71 . — —

89 76 51

92 86. : '65

63 20

'79 60

80 1 73: 62

По нашим данным, допустимая температура нагрева семян в значительной степени зависит от исходной влажности (таблица 10).

Так, семена тимофеевки луговой с влажностью 37,3,%. хорошо сохраняют свои посевные ' качества при температуре нагрева 34—и снижают ее при температуре 48,5е и выше. Семена с влажностью 18% выдерживают температуры нагрева до 55°. Такая же закономерность отмечена у семян овсяницы луговой и костра безостого. Семена ежи сборной являются самыми термоустойчивыми.

*

1

Выводы

1. На семена исследуемых культур тимофеевки луговой, овсяницы луговой, ежи.сборной и костра безостого распространяются основные положения теории и практики хранения (равновесная и критическая влажность, потери сухих веществ, роль микробиологического фактора и режимы хранс-ния). Однако семенам разных культур свойственны определенные различия, которые необходимо учитывать при хранении.

2. Химический состав семян изучаемых видов трав характеризуется значительным содержанием крахмала (15,40--45,71.%) н протеина (10,20—18,81%), У семян ежи сборной отмечено наибольшее содержание жира (6,05—6,85%), тимофеевки луговой — крахмала (36,05—45,74%) и протеина (16,53—18,81%), семена костра безостого содержат минимальное количество жира (1,33—1,88%), но в них больше всего Сахаров (5,17—5,72%).

3. Разница в химическом составе семян обуславливает различные гигроскопические свойства: наименее гигроскопичны семена ежи сборной,.равновесная влажность которых при <р='75% равна 12,5%, более гигроскопичны семена тимофеевки и овсяницы луговой (при ф=75% равновесная влажность равна 13,3—14,2%:). Наибольшая сорбционная способность отмечена у семян костра безостого (14,4—14,9%).

4. Влажность сухих семян злаковых трав при хранении I в течение года в мешках в производственных условиях Московской области изменяется (в зависимости от относительной влажности воздуха) на 1,3—3,0%. Расчет коэффициента корреляции между изменением влажности и веса свидетельствует

, о тесной зависимости этих показателей (г=0,81—0,92) и даег возможность проведения количественно-качественного учета семян.

5. Величина критической влажности, определенная по интенсивности дыхания, составляет у семян ежи сборной 12,5—

13,1%, тимофеевки и опсяницм луговой—13—14%, костра безостого—14,6—15,2%. В связи с этим влажность, рекомендованная при закладке на храпение, ие выше 15% (ГОСТ 817—55} требует корректировки. Для хранения в течение года влаж--ность семян не должна превышать .указанные выше пределы и снижена на 1,5—2,0%: с удлинением срока хранения.

6. Потери сухого вещества за счет дыхания при рекомендуемой влажности в течение года составляют для семян тимофеевки луговой 0,01—0,02%, овсяницы луговой—0,1—0,2%, ежи сборной—0,03—0,24%, костра безостого—0,18—0,23%.

7. При хранении в производственных условиях в течение года с влажностью в пределах критической посевные качества семян остались на уровне исходных. С увеличением срока хранения до тридцати месяцев выявлены значительные различия по стойкости семян, которые можно расположить следующим образом: наиболее стойкие семена тимофеевки луговой (снижение всхожести на 12%), затем костра безостого (на 22%), ежи сборной (на 31%) и овсяницы луговой (на 34%).

Одной из причин плохой стойкости семян костра безостого, ежи сборной и овсянины луговой по сравнению с тимофеевкой луговойявляется более высокий обмен веществ (по интенсивности дыхания).

8. Основной причиной потери всхожести семенами злаковых трав при хранении с влажностью в пределах и выше критической является развитие плесеней хранения из родов Aspergillus и Pénicillium. Оно сопровождается увеличением кислотного числа жира и небелкового азота, снижением количества сахарозы.

9. Свежеубранные семена обладают низкой всхожестью, которая увеличивается в "первый период хранения. Продолжительность послеуборочного дозревания семян тимофеевки луговой, костра безостого и овсяницы луговой около месяца. Он более длителен у семян ежи сборной (до двух месяцев).

¿Микрофлора свежеубранных семян представлена, главным образом, неспорообразующимн палочками Bacterium herbicola и полевыми плесенями AUernaria sp., Cladosporium sp., встречаются Fusarium sp., Mucor sp. Наличие в партиях семян, поступающих на хранение, типичных плесеней хранения из родов Aspergillus и Pénicillium является следствием заспоре-ния их в период уборки и послеуборочной обработки.

10. Для предупреждения активного развития микроорганизмов и приведения семян в стойкое для хранения состояние эффективным средством является сушка. Допустимая температура нагрева семян в зависимости от их влажности колеблется от 42 до 48° С.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1, Критическая влажность семян тимофеевки луговой и ой* сяницы луговой. Доклады ТСХА, вып. 147, 1972.

2. Химический состав и сорбционные свойства-семян злаковых трав. Пути повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Труды Великолукского сельскохозяйственного института, вып. 28, 1972.

Результаты исследовании доложены и обсуждены на научной конференции ТСХЛ, июнь, 1972."

Объем !'/( п. л.

Заказ 2287.

Тираж 150

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., 44