2.1.3. Прогноз і облік урожаю насіння
При заготівлі насіння визначальним є досягнення насінням зрілості (стиглості). При цьому слід враховувати два послідовні етапи визрівання насіння. На першому етапі насіння ще отримують харчування за рахунок материнського організму, продовжують свій розвиток і зростання, але при посіві вони вже здатні проростати і дають сходи - насіння досягли фізіологічної зрілості. На другому етапі харчування насіння за рахунок материнського організму припиняється, насіння вступають в стан спокою і досягли врожайною зрілості (або стиглості). Для деяких видів деревних рослин (наприклад, тополі) збір насіння в фазі фізіологічної зрілості дозволяє провести посів у більш ранні терміни і тим самим збільшити тривалість вегетації проростків.
Прогноз і облік урожаю плодів і насіння має певне практичне значення і дозволяє виявити можливості задоволення власних потреб і виконання плану заготівлі для реалізації і створення запасу на наступні роки. Найбільш точний короткостроковий прогноз, що охоплює період від зав'язування квіткових бруньок до досягнення насінням фізіологічної зрілості. У цей період може бути облік великої кількості квіткових бруньок, характеру цвітіння, зав'язалися плодів і шишок. Фенонаблюденія проводяться у всіх господарствах, які займаються заготівлею плодів і насіння. Цвітіння, освіта зав'язей і види на урожай оцінюють за шкалою В. Г. Каппера - спосіб глазомерной оцінки врожаю. Спостереження проводяться по трьох фазах - цвітінню, утворення плодів або шишок і очікуваному врожаю.
У третій фазі спостереження проводяться за 1-2 місяці до початку масового збору насіння, плодів і шишок. Ступінь цвітіння і плодоношення рослин оцінюють за шестибальною (для дерев) і трибальною (для чагарників) шкалою (табл. 9).
Цвітіння, освіта зав'язей і види на урожай
(Шестибальною шкалою В. Г. Каппера)
Цвітіння і врожаю немає
Дуже слабке цвітіння і дуже поганий урожай - квітки, шишки або плоди є в невеликій кількості на деревах, що ростуть на узліссях, на одинично стоять деревах і в незначних кількостях в насадженнях
Слабке цвітіння або слабкий урожай - задовільний і рівномірне цвітіння або плодоношення на вільностоячих деревах і на деревах, що ростуть на узліссях, і слабке в насадженнях;
Середнє цвітіння або середній урожай - значне цвітіння або плодоношення на деревах, що ростуть на галявинах і вільностоячих, і задовільний в середньовікових і стиглих насадженнях
Гарне цвітіння або хороший урожай - рясне цвітіння або плодоношення на деревах, що ростуть на узліссях, і вільностоячих, і хороше в середньовікових і стиглих насадженнях
Умовні позначення: 1 - дуже поганий урожай, 2 - поганий, 3 - середній, 4 - хороший, 5а і 5б - дуже хороший. Спосіб пробних гілок може бути застосований в практиці проведення занять тільки з дозволу і в присутності лісової охорони, з дотриманням правил техніки безпеки. Доцільно теоретичне вивчення способу пробних гілок і способу модельних дерев.
Цілком прийнятний для організації навчально-дослідних занять метод обліку врожаю по опалим плодам або насіння після настання їх зрілості. Семеномери, рекомендовані в 1966 р В. В. Огієвським, з уловлює поверхнею 0,25 м 2 встановлюють рівномірно по всій площі до початку опадання насіння. Опале насіння враховують через 3-5 днів. Для отримання досить точних результатів на пробної площі 0,25 га встановлюється не менше 50 семеномеров. Для дерев з великими насінням (дуб, горіх, каштан) замість семеномеров на пробної площі влаштовують облікові площадки розміром
25 м 2 кожна. Отримані результати обліку насіння переводять на загальну площу насадження.
2.1.4. Визначення якості насіння
Плоди для досліджень заготовлюються з рослин в експозиціях дендрарію, парках, скверах та інших насадженнях міст і сіл, у представників місцевої флори - в природних фітоценозах. Визначення якості насіння проводиться за методикою, розробленою Комісією при Раді ботанічних садів СРСР, з урахуванням Держстандартів. Отриманий в ході досліджень матеріал обробляється методом варіаційної статистики, наведеними в посібнику. У процесі досліджень плоди і насіння повинні зберігатися і оброблятися в сухому провітрюваному приміщенні при кімнатній температурі. Плоди зважуються, потім з них витягуються насіння. Необхідна реєстрація кількості насіння в плодах. Зберігання насіння триває до встановлення постійної їх маси. Потім зразки насіння зважуються з метою визначення маси та відсотка виходу насіння з плодів. За результатами досліджень заповнюється таблиця 13, що включає статистичні параметри.
Якість насіння визначається їх схожістю, енергією проростання, життєздатністю, доброкачественностью, чистотою, господарської придатності і масою насіння. При необхідності визначається також вологість насіння і зараженість їх ентомо- і фітовредітелямі.
Схожість насіння - їх здатність проростати і давати нормально розвинені проростки. Схожість насіння є основним показником їх якості. Цей показник визначають пророщуванням насіння в лабораторії при певних умовах протягом встановленого для кожного виду терміну (наприклад, для сосни - 15 днів). Після закінчення терміну пророщування визначають технічну і абсолютну схожість. Технічна схожість Т - це відношення числа пророслих насіння n до загальної кількості насіння, узятих для пророщування - N. виражене у відсотках:
Деякі показники плодів і насіння
Абсолютна схожість А - це відношення числа пророслих насіння n до числа полнозерністих насіння, узятих для пророщування, виражене у відсотках. Кількість полнозерністих насіння визначається різницею між кількістю насіння, узятих для пророщування, N і кількістю порожніх насіння, а останні визначають після пророщування:
Енергія проростання. Це здатність насіння давати нормальні проростки за встановлений більш короткий, ніж для визначення схожості, термін. Цей показник визначається паралельно зі схожістю. Він характеризує дружність проростання насіння. Між енергією проростання, з одного боку, лабораторної та ґрунтової схожістю, з іншого - існує тісний взаємозв'язок. Чим вище енергія проростання, тим вище лабораторна і грунтова схожість. Більш висока енергія проростання властива свіжозібраним насінню.
Найчастіше насіння пророщують в спеціальних апаратах з електричним підігрівом, що представляють собою металеву ванну, встановлену в ящику. На дні скриньки є електронагрівач для підігріву води у ванні, над якою встановлюються металеві підноси з отворами. Для пророщування насіння в апаратах використовують круглі підкладки з фланелі з прикріпленим до них знизу гнітом, що опускається в воду через отвір в таці. На підкладки укладається фільтрувальна папір (2-3 шари) і на ній розкладаються насіння для пророщування, які покривають скляним ковпачком з вентиляційним отвором у верхній частині. Як правило, насіння пророщують в чотирьох повторностях, по 100 шт. в кожній (для отримання більш достовірних результатів можливе збільшення числа повторностей до 8-10). Перед розкладкою в апарати насіння деревних і чагарникових видів рослин намочують у воді протягом доби (при температурі води 18-20 0 С). Насіння верб, тополь, берези пророщують без попереднього намочування у воді. Важко набухають насіння скарифицируют з боку, протилежного корінця зародка, і потім замочують протягом 24 годин. Пророщування ведеться на світлі при змінній температурі. Щодня воду в апаратах поступово підігрівають з +24 до +36 0 С. При цьому температура ложа насіння повинна становити від +20 до +30 0 С. Потім температура води поступово знижується до +24 0 С і підтримується на цьому рівні. Рівень води в апаратах повинен бути на 2-3 см нижче ложа насіння. Пророслі насіння враховують і видаляють відповідно до ГОСТ 13056.6-68. Пророслими вважаються насіння, якщо у них утворилися здорові корінці завдовжки не менше розміру насіння, у великих насіння - не менше половини довжини насіння. У день остаточного обліку схожості насіння, що залишилося взрезивают і визначають число здорових, загнили, порожніх, нежиттєздатних насіння.
Найбільш доступний в умовах шкільного екологічного центру - спосіб пророщування в чашках Петрі. При пророщування насіння в чашках Петрі також використовуються підкладки з фланелі, на які кладуть два-три шари фільтрувального паперу. Чашки поміщають в термостати, що представляють собою шафи, що мають теплоізоляцію і регульований електронагрів. Насіння пророщують при температурі від +35 до 40 0 С. Для пророщування жолудів, горіхів використовуються дерев'яні ящики, заповнені піском, тирсою або торф'яної крихтою. Перед розкладкою насіння субстрат зволожують до 60% від повної вологоємності, обдаючи окропом. Тут необхідно зазначити, що методи пророщування насіння постійно удосконалюються (ведуться дослідження з визначення оптимального режиму зволоження, освітлення, температури і т.д.).
Життєздатність насіння. У випадках необхідності швидкого визначення якості насіння визначають їх життєздатність. Життєздатність насіння визначається і тоді, коли виникають труднощі при пророщування насіння в силу специфічних біологічних особливостей виду (великі насіння, тривалі терміни пророщування і т.д.).
У цих випадках визначають відсоток насіння, здатних прорости (життєздатність). Такий відсоток встановлюється фарбуванням мертвих або живих тканин зародка насінини розчинами речовин відповідно до технічних умов ГОСТ 13056.7-68. Наприклад, життєздатність насіння визначається методом фарбування зародка індигокарміном, тетразолієм, йодистого розчином. Насіння попередньо намочують до повного набухання при кімнатній температурі. Для деяких порід перед досвідом застосовується скарифікація, звільнення від шкірки, кісточки, крилатки і т.п. Після намочування з насіння витягають зародки і заливаються розчином барвника встановленої концентрації. Життєздатність насіння обчислюється як середнє арифметичне результатів фарбування декількох проб і виражають у відсотках.
Доброякісність насіння. Для насіння, що мають великі розміри, доброякісність визначається шляхом взрезиванія 400 шт. Розріз повинен проходити вздовж зародка і оголювати зародковий корінець і нирку. Перед взрезиваніем насіння намочують у воді при кімнатній температурі. До доброякісних відносяться полнозерністие насіння, що мають за зовнішнім виглядом здорові і нормально розвинені зародки. Недоброякісні насіння поділяються на порожні і беззародишевие, пошкоджені шкідниками і загнили.
Люмінесцентний метод визначення життєздатності насіння, що отримав розвиток в останні десятиліття, заснований на світінні зрізів насіння (зародка) під впливом ультрафіолетових променів. Світіння живих і мертвих тканин по-різному. Для посилення контрастності застосовується попереднє фарбування зрізів флуоресціюючими барвниками (флуорохромами).
Метод рентгенографії. У практиці, при визначенні якості насіння, фізіологічні, хімічні, фізичні та біологічні методи відрізняються трудомісткістю і вимагають багато часу. Крім того, ці методи супроводжуються механічними пошкодженнями досліджуваних насіння, що не бажано при дослідженні малих кількостей насіння. Дані методи передбачають лише визначення числа насіння, здатних прорости і в той же час ними не надається можливість визначення кількості сходів, їхня здатність до виживання і якість виросли з них рослин. Ці завдання можна вирішити швидко і з високою вірогідністю методом рентгенографії зі збереженням досліджуваних насіння для посіву та подальшого вивчення вирощених з них рослин. Для проведення таких досліджень перспективний рентгенівський випромінювач РЕІС-І, що дає можливість отримати рентгенознімків насіння, як в натуральну величину, так і зі збільшеним зображенням. Метод дозволяє детально вивчити внутрішню структуру як великих, так і дрібних насіння. Для ведення практичних робіт з визначення якості насіння різних груп рослин М. Р. Курбановим була розроблена єдина інтегральна класифікація, що дозволяє розшифрувати рентгенограми насіння голонасінних і покритонасінних рослин [15]. Згідно із запропонованою класифікації, насіння поділяють на п'ять основних і один додатковий класи розвитку: