с 01.01.2018 по 01.01.2019
Мытищи, г. Москва и Московская область, Россия
При заготовке семян хвойных пород необходимо их разделение на пустые и полнозернистые. Одним из методов отделения пустых семян от полнозернистых является флотация семян. Флотация семян применяется для сортировки семян в жидкости по их плотности. Недостатком данного метода определения полнозернистости семян является продолжительность замачивания. Для нейтрализации силы поверхностного натяжения при флотации семян нами предложено использование перемешивающего устройства (ротатор Biosan OS-10), а также применение поверхностно-активных веществ (диэтиловый эфир). Как в России, так и за рубежом представлено крайне мало данных по флотации семян в целом и отсутствуют данные о влиянии диэтилового эфира на время проведения флотации, в частности. Объектами исследования являлись сосна обыкновенная, ель европейская, а также лиственницы сибирская, даурская и европейская. Результаты исследования показывают, что применение разнообразных методов снижения поверхностного натяжения ускоряет процесс флотации семян. Так, например, с применением ротатора прирост затонувших семян составил 61, 38, 40, 21 и 2 % соответственно для сосны, ели, лиственниц европейской, даурской и сибирской. Тем не менее универсального «идеального» подхода – с оптимальным раствором и временем замачивания, – подходящего для эффективной флотации семян всех хвойных лесообразующих пород России, пока не существует. Даже относящиеся к одному роду лиственницы сибирская, европейская и даурская совершенно по-разному проявили себя при намачивании в воде. Методика проведения флотации должна быть специфичной для каждой отдельной породы как при использовании ротатора, так и поверхностно-активных веществ. В работе представлены рекомендации по проведению флотация для каждой исследуемой породы.
сосна, ель, лиственница, флотация семян, поверхностное натяжение, ротатор, поверхностно-активное вещество
Исследование качества семян хвойных лесообразующих пород России необходимо для повышения эффективности воспроизводства лесов [1-7]. При этом не всем семенам свойственно прорастать [8-11]. Изучение свойств семян различных видов лиственниц, таких как лиственницы сибирская, европейская и даурская может дать интересные результаты, важные для практических интродукционных целей [12-20].
Значительной трудностью при заготовке и переработке семян хвойных пород является их очистка от примесей и сортировка на пустые и полнозернистые.
Существует несколько основных методов отделения пустых семян от полнозернистых:
- воздушная сепарация (применяется на основании разницы в весе между полными и пустыми семенами, когда поток воздуха уносит более легкие пустые семена);
- водная сепарация (в результате полнозернистые семена тонут, пустые всплывают);
- ситовая очистка (на основании того, что пустые семена часто мельче, применяются сита с разным размером ячеек);
- с использованием вибрационных столов (семена разделяются по плотности с помощью вибрации);
- оптическая сортировка (используются современные фотосепараторы, анализирующие цвет, форму, размер каждого семени);
- магнитная сепарация (семена обрабатывают магнитным порошком, который прилипает только к поврежденным/пустым семенам).
В основе различных методов лежит использование различий физико-механических свойствах семян, таких как их масса, плотность, аэродинамические и диэлектрические свойства, размер, форма, состояние поверхности и др. Каждый из них имеет как достоинства, так и недостатки.
Самым распространенным является аэродинамический метод, основанный на использовании воздушного потока при разделении полнозернистых семян от пустых. Этот метод имеет недостаток, заключающийся в возможности травмирования семян и больших энергозатратах.
Для определения качества семян растений можно применить метод флотации. Флотация семян – это способ сортировки семян в жидкости по их плотности, в результате которого полнозернистые семена тонут, а пустые всплывают. Данный способ позволяет оценить полнозернистость семян перед использованием их в лесных питомниках.
Однако, несмотря на простоту использования данного метода, одним из недостатков его использования является продолжительность замачивания (при погружении, например, семян лиственницы сибирской должно пройти не менее 24 часов). Также в результате длительного замачивания на дно используемых емкостей погружается также и часть полнозернистых семян вследствие набухания.
Результаты настоящей работы направлены на уменьшение времени проведения флотации семян и повышение ее эффективности. Рассмотрены физико-механические факторы, оказывающие воздействие на погружение семян в жидкость.
Целью работы являлся поиск способов нейтрализации силы поверхностного натяжения при флотации семян основных хвойных лесообразующих пород России – сосны обыкновенной, ели европейской, а также различных видов рода лиственница.
В задачи исследования входило:
- исследование погружения семян в жидкость;
- использование перемешивающего устройства для ускоренного набухания семени;
- применение поверхностно-активных веществ для снижения поверхностного натяжения водной пленки.
- подсчет затонувших семян через определенный интервал времени.
Объектами исследования являлись сосна обыкновенная, ель европейская, а также лиственницы сибирская, даурская и европейская. Данные виды выбраны нами неслучайно. Лиственница сибирская и даурская являются самыми распространенными видами на территории России.
1. Острошенко В.Ю., Острошенко Л.Ю. Влияние стимуляторов на всхожесть семян и рост сеянцев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 2023. – № 4(394). – С. 93-104. – DOIhttps://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-93-104.
2. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Орнатский А.Н., Коваленко И.П. Создание лесных культур сосны обыкновенной посевом семян в Нижегородской области // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. – 2022. – № 239. – С. 55-75. – DOIhttps://doi.org/10.21266/2079-4304.2022.239.55-75.
3. Тюкавина О.Н., Демина Н.А. Практика повышения посевных качеств семян сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и ели европейской (Picea abies L.) // Лесной вестник. Forestry Bulletin. – 2022. – Т. 26, № 6. – С. 75-91. – DOIhttps://doi.org/10.18698/2542-1468-2022-6-75-91.
4. Шабунин Д.А., Бутенко О.Ю. Высев семян сосны и ели совместно с удобрениями и агромелиорантами // Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства. – 2023. – № 4. – С. 75-85. – DOIhttps://doi.org/10.21178/2079-6080.2023.4.75.
5. Кузнецова Г.В. Межпопуляционная изменчивость размера шишек и массы семян сосны сибирской кедровой (Pinus sibirica Du Tour) // Хвойные бореальной зоны. – 2022. – Т. 40, № 5. – С. 369-373. – DOIhttps://doi.org/10.53374/1993-0135-2022-5-369-373.
6. Смирнов А.И., Орлов Ф.С., Аксенов П.А. Влияние низкочастотного электромагнитного поля на лабораторную всхожесть семян и выход сеянцев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Лесной вестник. Forestry Bulletin. – 2021. – Т. 25, № 4. – С. 21-26. – DOIhttps://doi.org/10.18698/2542-1468-2021-4-21-26.
7. Острошенко В.Ю., Острошенко Л.Ю. Влияние предпосевной обработки семян (дражирования) на грунтовую всхожесть и дальнейший рост сеянцев сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) // Лесной вестник. Forestry Bulletin. – 2022. – Т. 26, № 1. – С. 35-40. – DOIhttps://doi.org/10.18698/2542-1468-2022-1-35-40.
8. Шеленга Т.В., Саликова А.В., Попов В.С., Егорова Г.П., Малышев Л.Л., Вишнякова М.А. Взаимосвязи основных признаков качества семян люпина узколистного из коллекции ВИР // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2025. – Т. 29, № 1. – С. 35-43. – DOIhttps://doi.org/10.18699/vjgb-25-05.
9. Karimizadeh R., Pezeshkpour P., Mirzaee A., Barzali M., Sharifi P., Safari-Motlagh M.R. Stability analysis for seed yield of chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes by experimental and biological approaches // Vavilov Journal of Genetics and Breeding. – 2023. – Vol. 27, №. 2. – P. 135-145. – DOIhttps://doi.org/10.18699/VJGB-23-19.
10. Комарова Т.А., Терехина Н.В., Орехова Т.П. Покой жизнеспособных семян в почве и их прорастание после пожаров в широколиственно-кедровых лесах Южного Сихотэ-Алиня // Ботанический журнал. – 2021. – Т. 106, № 3. – С. 255-271. – DOIhttps://doi.org/10.31857/S0006813621030030.
11. Бутузова О.Г., Ковалева А.А., Андронова Е.В. Влияние холода на прорастание семян Cardiocrinum cordatum var. glehnii (Liliaceae) // Ботанический журнал. – 2023. – Т. 108, № 12. – С. 1119-1127. – DOI:https://doi.org/10.31857/S0006813623120037.
12. Мазаев С.А., Острошенко Л.Ю. Влияние стимуляторов роста на посевные качества семян лиственницы Комарова (Larix x Komarovii B. Kolesn.) // Аграрный вестник Приморья. – 2021. – № 2(22). – С. 72-76. Режим доступа: https://elibrary.ru/awhior?ysclid=mn1ml6lsxq483925215.
13. Пастухова А.М., Третьякова Н.С., Войткевич А.Е. Рост всходов лиственницы сибирской в зависимости от способа предпосевной обработке семян и состава субстрата // Хвойные бореальной зоны. – 2022. – Т. 40, № 6. – С. 509-512. – DOIhttps://doi.org/10.53374/1993-0135-2022-6-509-512.
14. Крук Н.К., Якимов Н.И., Тупик П.В., Юреня А.В. Морфометрические показатели шишек и качество семян на лесосеменных плантациях лиственницы европейской // Труды БГТУ. Серия 1: Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. – 2021. – № 1 (240). – С. 52-57. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44694925&ysclid=mn1n3erpl8798545571.
15. Oreshkova N.V., Pimenov A.V., Sedel'nikova T.S., Efremov S.P. Genetic Polymorphism of Siberian Larch (Larix sibirica Ledeb.) in Contrasting Ecotopes of the Republic of Khakassia // Russian Journal of Genetics. 2025; 61 (1): 37-44. – DOIhttps://doi.org/10.1134/S1022795424701370.
16. Zhu Ye., Liang Y., Peng Ch. New species and records of Phaeobotryon (Botryosphaeriales, Botryosphaeriaceae) from Larix in China // MycoKeys. 2025; 112: 1-15. – DOIhttps://doi.org/10.3897/mycokeys.112.139053.
17. Park J., Lee S., Yim J., Chung S., Song J., Park Y., Kim W., Kang H., Son Ye. Derivation of Site Index and Mean Annual Volume Increment in Larix kaempferi Forests Using National Forest Inventory // Journal of Agriculture & Life Science. 2025; 59 (1): 57-64. – DOIhttps://doi.org/10.14397/jals.2025.59.1.57.
18. Tong Y., Chen D., Sun X., Gao H. A comprehensive crown profile model of planted Larix kaempferi from different latitudes in China // European Journal of Forest Research. 2024; 143: 1429-1446. – DOIhttps://doi.org/10.1007/s10342-024-01703-y.
19. Qiao J., Sun Yu. Effects of altitude and slope on the climate–radial growth relationships of Larix olgensis A. Henry in the southern Lesser Khingan Mountains, Northeast China // Ecological Processes. 2022; 11 (1): 1-13. – DOIhttps://doi.org/10.1186/s13717-022-00388-8.
20. Zhang J., Zhao J., Cheng R., Ge Zh., Zhang Zh. Effects of neighborhood competition and stand structure on the productivity of pure and mixed Larix principis-rupprechtii forests // Forests. 2022; 13 (8): 1318. – DOIhttps://doi.org/10.3390/f13081318
