Особливості зберігання насіння соняшнику

Відомо, що врожай насіння соняшнику за високих температур, підвищеної власної вологості та засміченості характеризується дуже низькою стабільністю до зберігання. Під час його зберігання відбуваються процеси життєдіяльності насіння, які супроводжуються обміном енергії і біохімічними реакціями.

Важливим для контролю є процес дисиміляції цукрів, який може відбуватися аеробно (із доступом кисню) або анаеробно (без доступу кисню). Саме раціональна зміна зовнішніх факторів впливу на насіння соняшнику дає змогу контролювати його аеробне й анаеробне дихання. Висока вологість, підвищена температура, значна засміченість за невеликого терміну зберігання щойно зібраного насіння соняшнику призводить до масового його самозігрівання й, відповідно, до псування.

Є чотири стадії біотермічного процесу самозігрівання (підвищення температури через велику вологість і брак циркуляції повітря) насіння соняшнику. На I стадії спостерігається підвищення температури насіння соняшнику від 15±2 до 25±2 °С. Забарвлення, смак, запах, схожість та сипкість при цьому залишаються незмінними. В II стадії температура підвищується від 25±2 до 40±2 °С, спостерігається збільшення кількості мікроорганізмів на насінні. Унаслідок цього воно набуває гіркий смак, застояний запах, втрачає блиск і покривається цвіллю. Водночас починає зростати кислотність олії в насінні, схожість його знижується. У таких умовах відбувається ущільнення насіннєвої суміші. Для III стадії температура коливається від 40±2 до 55± 2°С, при цьому зовнішня поверхня насіння темнішає, застояний запах та гіркий смак посилюються, забарвлення ядра змінюється на коричневе, спостерігається нульова схожість, кислотне число олії збільшується до 15–16 мг КОН на 1 г жиру. IV стадія супроводжується подальшим збільшенням температури понад 55±2 °С у результаті активної біотермічної діяльності термофілів. Унаслідок цього забарвлення зовнішньої поверхні та ядра насінин соняшнику змінюється на чорне або темно-коричневе, кислотне число становить 30–40 мг КОН на 1 г жиру.

Власними дослідженнями, які проведені в Інституті олійних культур НААН, встановлено залежності, що пов’язують строки зберігання насіння соняшнику з його вологістю і температурою (рис. 1).

Рис. 1. Строк зберіган­ня насіння со­няш­ни­ку за­леж­но від во­ло­гості і тем­пе­ра­ту­ри

Аналізуючи рис. 1, можна стверджувати, що щойно зібране насіння вологістю понад 13±1 % можна тимчасово зберігати (до одного місяця) за температури до 10±2 °С. Соняшник вологістю понад 13±1 % підлягає сушінню перед закладанням на зберігання. Закладання насіння на довгий (до шести місяців) строк зберігання за температури 15±2 °С до його переробки допускається, однак воно має бути із відповідними показниками: засміченості — до 2±1 % і вологості — до 8±1 %.

На сьогодні є декілька технологій зберігання насіння соняшнику: в регульованому газовому середовищі; з активним вентилюванням насіння газовими сумішами; з активним вентилюванням насіння охолодженим і підігрітим повітрям.

Пропонуємо вашій увазі наш власний досвід і дослідження зі зберігання насіння соняшнику в сучасних реаліях України. Традиційною системою зберігання насіння соняшнику є насип у буртах або купах у закритих приміщеннях. При цьому системи вентиляції в таких приміщеннях зустрічаються досить рідко. Зазвичай це лише відповідні отвори в стінах, що не можуть у повній мірі забезпечити циркуляцію повітря. Для насіння вологістю до 9% із висотою закладання бурта або купи до 5 м потрібні питомі витрати повітря мають становити 65 м³/год. Для того, щоб оцінити ефективність такої системи зберігання насіння соняшнику, були проведені власні експериментальні дослідження в Інституті олійних культур НААН.

На півроку (13.01.–02.07.) було закладено купу насіннєвої суміші соняшнику заввишки 4,5±0,3 м, вологістю 9±1% і засміченістю 0,6±0,2 %. Натурна вага насіння становила 345±5 г/л. Кислотне число на час закладання насіння — 0,4±0,05 мг КОН на 1 г жиру. Енергія схожості — 89,0±0,5 %; схожість — 90,5±0,5%. Бактеріальний аналіз виявив на поверхні насіння альтернаріоз (Alternaria helianthi) — 27±0,5 %, білу гниль (Sclerotinia sclerotiorum) — 4±0,5 %, сіру гниль (Вotrytis cinerea) — 1,5±0,5 %, мукорові (Mucor Mich.) — 1,3±0,5 %. Загальне ураження насіння соняшнику грибними інфекціями становило 33,8±0,5 %.

Розмір складського приміщення — 30х20х7 м. Циркуляції повітря в приміщенні майже немає — питомі витрати повітря становили 1–3 м³/год. Стіни приміщення виконані з бетонних плит, підлога також бетонна, дах зроблений із металевого профнастилу, який усередині обшитий дошкою (фото 1).

Фо­то 1. Зберіган­ня насіння со­няш­ни­ку на­си­пом у бур­тах або ку­пах у за­кри­тих приміщен­нях

У процесі досліджень визначали динаміку зміни вологості, розподіл температури за висотою купи насіннєвої маси соняшнику (верх — 3,8 м, середина — 2 м, низ — 0,2 м), температуру й вологість повітря в приміщенні. Температуру та вологість визначали за допомогою датчиків температури DS18B20 і вологості HIH-4000–003, які були вмонтовані в зонди (фото 2). Дані заносили й зберігали в персональному комп’ютері (фото 2). Також періодично проводився бактеріальний аналіз насіння.

Фо­то 2. Си­с­те­ма реєстрації мікрокліма­ту: А — дат­чи­ки тем­пе­ра­ту­ри DS18B20 і во­ло­гості HIH-4000–003, вмон­то­вані в зон­ди; Б — пер­со­наль­ний комп’ютер, ку­ди вно­си­ли дані вимірю­вань се­ре­до­ви­ща

Рис. 2. Ди­наміка роз­поділу тем­пе­ра­ту­ри за ви­со­тою ку­пи насіннєвої ма­си со­няш­ни­ку в за­кри­то­му приміщенні

Тепер розглянемо момент підвищення температури навколишнього середовища понад 5 °С і перехід у теплий період року. Як видно з рис. 2, з 05.04. спостерігалося підвищення температур у купі понад значення, які були виміряні попередньо. Бетонна підлога почала нагріватися й відповідно до цього процесу температура нижнього шару насіння наприкінці досліду становила 17±0,5°С. Температура верхнього шару насіння в купі повторювала коливання температури повітря й наприкінці досліду становила 27±2 °С. Як видно, наявна велика різниця температур між шарами насіння соняшнику в купі — 10…12 °С. Вологість при цьому практично не змінилася 7,4–8,9 %. Це пов’язано з тим, що вологість повітря була практично незміною протягом періоду проведення досліду. Бактеріальний аналіз виявив на поверхні насіння альтернаріоз (Alternaria helianthi) — 29,7±0,5 %, білу гниль (Sclerotinia sclerotiorum) — 4,2±0,5 %, сіру гниль (Botrytis cinerea) — 2,0±0,5 %, мукорові (Mucor Mich.) — 5,6±0,5 %. Однак було виявлено збільшення загального ураження насіння соняшнику грибними інфекціями — 41±0,3 %, рівень прояву яких поступово збільшувався і в подальшому. Це спричинене саме підвищенням температури повітря в приміщенні із незначною вентиляцією.

Аналіз отриманих даних дає підстави стверджувати, що в теплий період року (температура вище як 5 °С) зберігання насіння соняшнику за традиційної системи з мінімальною вентиляцією не рекомендоване. Оскільки такі умови зберігання можуть спричинити розвиток шкідливих мікроорганізмів і грибних хвороб. Для запобігання цьому рекомендовано забезпечити приміщення додатковою циркуляцією повітря.

Наприкінці терміну досліду встановлена енергія проростання — 85,9±0,5 % і схожість насіння — 85,0±0,5 %. Це свідчить про зниження посівних якостей насіння соняшнику порівняно з вимогами діючого державного стандарту України ДСТУ 2240–93. Тому можна зробити висновок про небажаність зберігання, особливо — насіннєвого матеріалу соняшнику, в буртах або купах навіть на невеликий строк.

Окрім забезпечення необхідної системи зберігання насіння соняшнику, слід проводити постійний контроль за його станом — візуальне спостереження. Візування потрібно проводити раз на тиждень, а за виявлення відхилень показників від нормативних — щодня. Ця необхідність спричинена високою швидкістю поширення процесу самозігрівання соняшнику.

Відбір проб під час візування проводять згідно з ДСТУ 4601:2006 і ГОСТ 10852–86. Точкові проби від партій насіння, що зберігаються в складах і на майданчиках за висоти насипу до 1,5 м, відбирають щупом, за більшої висоти насипу — щупом зі штангами. Для відбору точкових проб поверхню насипу насіння умовно ділять на секції площею приблизно 200 або 100 м². У кожній секції площею 200 м² точкові проби відбирають в шести точках поверхні насипу, а площею 100 м² (і менше) — в чотирьох точках на відстані 1 м від стін складу (краю майданчика) та кордонів секції і на однаковій відстані одна від одної. Точкові проби відбирають із верхнього (на глибині 10–15 см від поверхні насипу), середнього й нижнього (торкаючись щупом підлоги) шарів насипу. Загальна маса точкових проб, що відбираються від кожної секції, має бути не менше як 2 кг. Із середньої проби відбирають три робочі проби — масою, достатньою для проведення аналізу.

Під час візування для кожної секції потрібно визначати температуру з використанням термозондів, вологість — за допомогою вологомірів, кислотне число — згідно із загальноприйнятими методиками. Якщо маємо справу з насіннєвим матеріалом, то слід періодично встановлювати схожість насіння і проводити бактеріальні аналізи на наявність і розвиток грибних інфекції. Окрім цього, для визначення втрат маси насіннєвої суміші під час зберігання потрібно визначати її фракційний склад і наявність домішок.

За будь-якого виявлення бодай незначної невідповідності вищезазначених показників нормативним значенням спочатку необхідно дослідити їх у динаміці протягом декількох днів. Якщо відхилення збільшується, слід приймати відповідні заходи для усунення осередків ураження або пошкодження. Найпоширенішим заходом є перебуртування насіннєвої суміші соняшнику механічним шляхом. Воно може вирішити проблеми вирівнювання й зменшення температури та вологості насіння. Це необхідно враховувати при перерахунку втрат насіння під час зберігання. В Інституті олійних культур НААН розроблена така методика з визначення можливих максимальних втрат маси насіннєвої суміші соняшнику на зберіганні.

Спираючись на власний досвід, можна зробити висновок, що традиційна система зберігання насіння соняшнику насипом у буртах або купах у закритих приміщеннях має невеликі фінансові витрати. Однак без періодичного проведення відповідних заходів контролю якості насіння, стану приміщення і врахування втрат маси насіннєвої суміші зазначена система може призвести до великих і часто навіть непоправних збитків.

Е. Алієв, канд. техн. наук, завідувач відділу техніко-технологічного забезпечення насінництва,  Інститут олійних культур НААН