Як запобігти травмуванню насіння кукурудзи?
Сучасні технології виробництва зернових культур передбачають широке використання машин та обладнання, які неминуче призводять до травмування насіння. Особливо травмується кукурудза. Тож фахівці рекомендують різні прийоми зниження вмісту травмованого насіння та методи його визначення.
Зерно під час збирання та в процесі післязбиральної обробки зазнає всіляких ушкоджень унаслідок інтенсивного впливу на нього робочих органів машин і механізмів. Особливих ушкоджень зазнає насіннєвий матеріал, оскільки технологія його підготовки передбачає набагато більше механізованих операцій, потрібних для доведення матеріалу до встановлених норм якості.
Ступінь механічного травмування насіння значною мірою залежить від його біологічних і фізико-механічних властивостей, тому різні культури можуть ушкоджуватись по-різному. Серед зернових найбільше ушкоджується кукурудза, далі — жито, пшениця м’яка, ячмінь, пшениця тверда. Характер ушкоджень також різний: під час збирання насінина зазнає макро- й мікротравм, деформується залежно від показників збиральної вологості, стиглості та режиму роботи збиральних машин. У процесі післязбиральної обробки насінина, окрім травм механічної природи, може зазнавати теплових ушкоджень у результаті надто інтенсивного сушіння.
До факторів, які найбільшою мірою впливають на зерно в процесах збирання та післязбиральної обробки, належать рівень його стиглості й показник вологості. Ступінь ушкодження насіння робочими органами машин і механізмів різко зростає, якщо насіння надто сухе або, навпаки, вологе. Є дані про те, що за вологості нижче ніж 10% ушкодження насінини посилюється через подрібнення й макротравми, а за її показника понад 25% — через деформації і мікротравми. Виходячи з цього, рекомендовано проводити роботи з обробки насіння за оптимальної вологості в межах 14–20% — для зернових культур, 12– 22% — для кукурудзи.
Шкодочинність різних травм насіння проявляється по-різному. Так, унаслідок мікротравм і внутрішніх тріщин збільшується подрібнення насіння в процесі обробки, знижується вихід готової продукції. За макротравм, особливо зародка, послаблюється життєдіяльність та знижується схожість насіння. Ушкодження насіннєвої оболонки полегшує доступ усередину насінини шкідників і мікрофлори, що посилює ризик її ураження хворобами. Помічено, що механічно травмоване й уражене шкідниками насіння в процесі зберігання інтенсивно дихає, втрачає суху речовину та схильне до самозігрівання і псування.
Пошкоджена насінина потребує особливих способів післязбиральної обробки та передпосівної підготовки залежно від характеру й ступеня ушкодження. Отже, в разі травмування насіння насамперед потрібно з’ясувати, яким чином і наскільки ушкоджене насіння, які травми переважають та яка їхня шкодочинність. Для того, щоб мати таку інформацію, пропоную розроблену нами класифікацію різних видів ушкодження та можливі наслідки для насіння кукурудзи (табл. 1).
Згідно з класифікацією, всі види ушкоджень об’єднані в дві групи — макротравми та мікротравми. До макротравм відносять ушкодження, за яких від насінини відчленовується будь-яка її частина, а за мікротравм вона зберігає свою цільність, форму, розмір тощо.
Найшкодочиннішими видами ушкодження вважають макротравми зародка, які впливають на проростання насіння й значно знижують схожість, силу росту, продуктивність насіння аж до повної втрати цих властивостей. Макротравми можуть мати як механічну природу (внаслідок упливу робочих органів машин і механізмів), так і біологічну — в результаті псування насінини шкідниками.
Вплив мікротравм на насінину різниться залежно від місця пошкодження. Якщо це зародок — знижується сила росту, ендосперм — послаблюється міцність насінини, а отже, зростає ступінь подрібнення насіння в процесі його обробки, переміщення, транспортування.
Особливо бережного ставлення (з огляду на ступінь і характер ушкодження зерна) потребує кукурудза. Під час комбайнування на насіння вона ушкоджується порівняно менше, оскільки її збирають у качанах, укритих обгортками: вміст ушкоджених насінин становить до 8–10%. Але на стадіях післязбиральної обробки ступінь травмування різко зростає і досягає 70–90%. Також у процесі збирання та обробки качанів з’являється особливий вид ушкодженого зерна, яке вилущується з вологих качанів за їхньої надто інтенсивної обробки, переміщення, транспортування тощо.
Кукурудза має ускладнені й насичені операціями технологію обробки та систему підготовки посівного матеріалу, тому може набувати різних травм залежно від техніко-технологічних факторів. Також варто брати до уваги ще й тип насінини та її біологічну стійкість до певного виду ушкодження. Найконтрастнішими насіннєвими типами кукуудзи є кременистий і зубоподібний, які по-різному ушкоджуються на стадіях збирання й післязбиральної обробки (табл. 2).
На стадії збирання й обробки качанів різниця між кременистим і зубоподібним гібридами кукурудзи помітна меншою мірою, загальне ушкодження насінини становить 4,6–7,3% і має механічну природу. У процесі термічного сушіння зростає теплове пошкодження насіння, особливо кременистого гібрида, через так звану внутрішню тріщинуватість. Теплове пошкодження виникає внаслідок швидкого сушіння, за якого волога випаровується нерівномірно з різних внутрішніх частин насінини. Частини стискаються, між ними виникають тріщини, але зовнішня оболонка залишається цілою.
На стадіях подальшої обробки (обмолочування качанів, очищення й сортування насіння) рівень ушкодження значно підвищується, переважно внаслідок зовнішніх механічних макро- й мікротравм зародка та ендосперму: у кременистого гібрида — до 50,4%, зубоподібного — 73,1%.
Особливістю кукурудзи є те, що в складі травмованого насіння значну частку становить самообрушене зерно, яке вилущується з вологих качанів на стадіях збирання та післязбиральної обробки. Ступінь вилущення залежить від збиральної вологості: за нижчої — збільшується, за вищої — зменшується (табл. 3). Під час збирання кукурудзи з вологістю 25–35% вміст самообрушеного зерна в масі качанів становить 1,5–2%, за нижчого її показника — підвищується до 5–20%. Подальші операції також впливають на вміст у насіннєвому матеріалі самообрушеного зерна, він може постійно збільшуватись від стадії приймання качанів до їхнього завантаження в сушарку залежно від технології проведення цих робіт. Наприклад, його частка збільшується, коли качани після польового збирання спрямовуються не в сушарку, а на майданчики для тимчасового зберігання — за такої технології насіння самообрушується в процесі розвантаження качанів, а потім підіймання і спрямування їх у сушарку. Навпаки, за потокового процесу збирання — обробки — завантаження — сушіння качанів частка такого насіння найменша.Найнегативнішим наслідком самообрушення зерна є те, що воно майже повністю пошкоджене, з макро- й мікротравмами зародка. Насіння, отримане з такого зерноматеріалу, має низькі посівні якості та врожайні властивості (табл. 4). Наприклад, лабораторна схожість самообрушеного насіння знижується на 7%, польова — на 9%, урожайність — на 1,36 т/га (20,2%). Таке насіння є нестійким під час зберігання, швидко уражується патогенною мікрофлорою, інтенсивно дихає і втрачає масу.
У системі заходів особливу увагу слід звернути на ті, що запобігають і обмежують макро- й мікротравмування, забезпечують високу якість посівного матеріалу. Під час виконання цих заходів варто враховувати вплив техніко-технологічних параметрів залежно від особливостей гібридів як об’єктів збирання й післязбиральної обробки.
Отже, в процесі збирання та післязбиральної обробки насіння кукурудзи зазнає різних ушкоджень, рівень і характер яких залежать від біологічних і фізико-механічних властивостей конкретних гібридів, а також їхніх техніко-технологічних параметрів збирання й обробки. Повністю уникнути травмування практично неможливо, оскільки в процесах задіяні машини й обладнання, які безпосередньо контактують із насіниною. Але слід намагатись обмежувати й знижувати рівень ушкодження до безпечних значень, аби не погіршити якість посівного матеріалу, насамперед схожість і продуктивність насіння. Цьому сприятиме система техніко-технологічних заходів на різних стадіях збирання і післязбиральної обробки гібридів кукурудзи (табл. 5).
Під час збирання слід дотримуватись оптимальних строків, щоб уникнути значного вилущення–осипання зерна з вологих качанів. Залежно від типу гібридів, не бажано проводити збирання за вологості качанів нижче ніж 20–22%.
Доробку качанів (доочищення від обгорток, сортування за типовістю) потрібно проводити в потоці зі збиранням. Будь-яке розміщення вологих качанів на майданчиках-накопичувачах спричинює підвищення вмісту самообрушеного насіння та зниження його якості. У процесі доробки й завантаження качанів у сушарку слід обов’язково відбирати самообрушене зерно, а також зважати на те, що попадання зерна в камери сушарки погіршує умови сушіння та збільшує витрати енергоресурсів.
Сушіння качанів слід проводити, не допускаючи теплового ушкодження насінини, що спричинює утворення внутрішніх мікротріщин. Тому під час сушіння кременистих гібридів варто застосовувати м’які температурні режими, що забезпечують повільну вологовіддачу зерна й рівномірне підсихання різних його частин.
Особливу увагу слід звертати на режим обмолочування качанів. Ця операція значно впливає на якість насіння, зокрема за неналежного її виконання відчутно збільшується його частка з макротравмами зародка й ендосперму. Майте на увазі: недопустимий вміст насіння з такими видами травмування за його рівня в насіннєвому матеріалі понад 5–15% залежно від гібридів кукурудзи.
У процесі очищення — сортування — калібрування посівного матеріалу також можливе збільшення вмісту насіння з макро- й мікротравмами. Практика показує, що причиною цього є здебільшого не зерносепаратори, а норії, які переміщують зерно. Тому слід застосовувати тихохідні норії з робочими органами — пластиковими ковшами. Тож процес переміщення посівного матеріалу слід організовувати без застосування шнекових передавальних механізмів, які значно травмують і подрібнюють насіння. Також варто обмежувати висоту падіння й швидкість руху насіння в самоплинних трубах та під час завантаження бункерних сховищ.
У процесі підготовки насіння негативний вплив травмування можна зменшити завдяки передпосівному протруєнню-стимуляції посівного матеріалу. Але слід пам’ятати, що такий прийом не завжди повністю відновлює якість насіння. Його ефективність залежить як від характеру й рівня травмування, так і від особливостей самого гібрида. Тому для виявлення травм і прийняття рішення стосовно подальшої обробки і використання насіння рекомендують застосовувати нову, розроблену нами, методику визначення ушкоджень, засновану на забарвленні ушкодженої насінини. Ця методика насамперед рекомендована для насіння з мікротравмами, які важко виявити шляхом зовнішнього огляду.
Для проведення аналізу готують розчини барвників (табл. 6). Відібрані проби насіння, які за попереднього огляду не мають видимих пошкоджень, поміщають у склянки або колби, заливають одним із розчинів і витримують протягом вказаного в таблиці терміну. Після забарвлення насінин розчин барвника зливають для повторного використання, а насіння промивають проточною водою для видалення забарвлення непошкоджених частин. Промите насіння підсушують фільтрувальним папером, оглядають під лупою з 10-кратним збільшенням або на діафоноскопі та підраховують насінини із забарвленими мікротравмами.
Слід доповнити, що насіння з мікротравмами належить до основного виду посівного матеріалу, відповідно до стандарту ДСТУ 4138 «Насіння с.-г. культур. Методи визначення якості». Таке нормативне неузгодження призводить до того, що підготовлений посівний матеріал може бути різної якості, мати неоднакову польову схожість і врожайність. У зв’язку з цим рекомендується обов’язкове визначення ступеня мікротравмування насіння, особливо кукурудзи.
М. Кирпа, д-р с.-г. наук, ДУ Інститут зернових культур НААН України
Інформація для цитування
Травмування насіння: як цьому запобігти / М. Кирпа // Пропозиція. — 2017. — № 1. — С. 152-155