Раздел 1. Лесное семеноводство

Глава 4. Переработка лесосеменного сырья и хранение семян

4.1. Вопросы теории переработки лесосеменного сырья и хранения семян

При установлении режимов переработки лесосеменного сырья и хранения семян необходимо рассматривать семя как биологическую систему, состоящую из двух основных частей - зародыша и запасного питательного вещества. У живого семени между зародышем и запасным питательным веществом происходит постоянный обмен веществ, интенсивность которого в разное время и при разных условиях неодинакова и зависит от многих факторов. Так, в момент сбора лесосеменного сырья, при достижении семенами урожайной спелости, они находятся в состоянии покоя, при этом все процессы жизнедеятельности в семенах (потребление запасных питательных веществ зародышем, дыхание и т. п.) замедлены, биологическая система семени находится в равновесном состоянии, в состоянии покоя. Это обеспечивает возможность хорошо сохранить посевные качества семян до их посева в грунт. Однако этого можно достичь лишь в том случае, если при сборе и переработке лесосеменного сырья и хранении семян до их посева в питомник или на лесокультурную площадь, а также при транспортировке им будут созданы оптимальные условия, обеспечивающие биологической системе состояние покоя. Следовательно, при сборе и переработке лесосеменного сырья и хранении семян нельзя допускать воздействия на семена разного рода источников энергии и неблагоприятных факторов, вызывающих выведение биологической системы семени из равновесного состояния и переход в возбужденное. В этом случае интенсивность многих биологических процессов в семени значительно усиливается, что прежде всего проявляется в повышении интенсивности дыхания. Последняя характеризует скорость распада запасных питательных веществ и накопление продуктов дыхания в семенах, и таким образом влияет на их посевные качества и срок хранения (см. также: доставка деревья).

Биологическая система семени, находящаяся в покое, может быть выведена из равновесного состояния и переведена в возбужное при повышении влажности семян, воздействии на них повынными а также переменными температурами, световой энергией и т.п. Режимы переработки лесосеменного сырья и хранения семян должны вызывать мутаций (изменения наследственности) в живом организме а запасное питательное вещество семени не должно претерпевать каких-либо изменений, ведущих к потере, даже частичной способности его перевода в форму, доступную для питания зародыша при прорастании семян. Нельзя допускать механических повреждений семян и развития микробиологических процессов, так как при этом возрастает интенсивность дыхания, что говорит о выведении семени из состояния покоя и усиленном расходовании запасных питательных веществ. В семенах с механически поврежденной оболочкой резко усиливаются обменные процессы, вследствие чего при хранении они быстро теряют способность к прорастанию.

Кроме того, травмированные семена (посадочный материал), в результате механических повреждений, воздействия высоких температур и других факторов вызывающих стрессовое состояние семян, выделяют в окружающую среду физиологически активные газообразные соединения. Они оказывают дистанционное ингибирующее воздействие на кондиционные семена. В результате этого при хранении травмированных семян со здоровыми возникает бесконтактно-дистанционная хемокоммуникация между ними, что ведет к снижению качества здоровых семян (В.И. Левин, 2004). Следовательно, при сборе и переработке лесосеменного сырья, обескрыливания и хранения семян необходимо добиваться исключения травмирования семенного материала, используемого для посевных целей.

Семена хвойных пород в большинстве случаев выпадают из шишек вследствие раскрывания чешуек при их высыхании. На этом свойстве основано извлечение в шишкосушилках семян из шишек сосны обыкновенной, ели европейской и сибирской, лиственниц сибирской, Сукачева и даурской. Для раскрывания чешуек шишек необходим хорошо просушенный воздух. Хотя повышение температуры сушки шишек ускоряет процесс извлечения семян, однако значительное повышение температуры приводит к генетическим изменениям - нарастанию мутационного процесса и снижению энергии прорастания. Всхожесть семян снижается медленнее, чем генетические изменения И энергия прорастания (А.Р. Родин, Т.М. Олиференко, 1987).

Это объясняется тем, что высокая температура окружающей среды приводит к уплотнению запасного питательного вещества семени и нарушению обмена веществ. Вследствие этого затрудняется работа ферментов при прорастании семян, снижается энергия их прорастания, ослабляется рост зародыша - посадочный материал. Это подтверждается работами Е.П. Заборовского, который установил, что средняя продолжительность прорастания семян хвойных пород возрастает с повышением температуры нагревания, что указывает на замедление физиологических процессов в них. Излишне высокая температура окружающей среды при извлечении семян из шишек отрицательно сказывается на качестве семян при их хранении. Уплотнившееся в этом случае запасное питательное вещество не может в полной мере и всем необходимым снабжать живой покоящийся зародыш длительное время, что ведет к его ослаблению, а в отдельных случаях и к гибели. Кроме того, часть отмерших клеток запасного питательного вещества является благоприятной средой для развития бактерий и прорастания спор грибов.

На качество семян влияет не только температура сушки, но и влажность воздуха и шишек. Сочетание высокой температуры с повышенной влажностью шишек и воздуха в сушильной камере оказывает губительное действие на качество семян. Так, при температуре 80 °С и абсолютно сухом воздухе семена сосны имеют всхожесть 80 %, а при температуре 66 °С и относительной влажности воздуха 95 % те же семена полностью теряют всхожесть. Скорость сушки шишек увеличивается при их обдувании нагретым воздухом, так как в этом случае возрастает тепло- и влагообмен между шишками и агентом сушки.

Шишки, поступающие в сушильную камеру предварительно просушенными, раскрываются быстрее, и семена меньше подвергаются отрицательному действию высоких температур. Следовательно, при извлечении семян из шишек хвойных пород необходимо: систематически удалять из камеры сушки влажный воздух и заменять его более сухим; в камеру сушки помещать предварительно подсушенные шишки; в первый период сушка шишек должна проходить при более низких температурных режимах, а в последующем при постепенно повышающихся, но не выше предусмотренного техническими условиями для данной породы.

Продолжительность сохранения семенами их жизнеспособности зависит от наследственных свойств вида, влажности семян, закладываемых на хранение, и условий внешней среды (см. также: садовый центр). Так, семена (посадочный материал) родов Salix и Populus сохраняют всхожесть лишь несколько дней или недель. В течение одной зимы сохраняют всхожесть плоды дуба и бука. Жизнеспособность семян ясеня и липы сохраняется 2...3 года. Дольше хранятся полностью созревшие семена, чем недозревшие. В процессе хранения в семенах древесных и кустарниковых пород, являющихся живыми растительными организмами, в течение всей их жизни происходят сложные биохимические процессы. При этом семена не получают питания извне, а используют готовый запас питательных веществ, накопленных материнским растением. Поэтому главной задачей при хранении семян является снижение до минимума интенсивности биохимических процессов, что позволяет хорошо сохранить жизнеспособность семян. Потеря жизнеспособности семян происходит в результате расхода запасных питательных веществ при дыхании, дегенерации энзимов, накопления ядовитых продуктов жизнедеятельности и постепенного разрушения ядер эмбриональных клеток, а также в результате воздействия на семена факторов внешней среды, которые усиливают или замедляют биологические процессы семян.

При хранении семена находятся под воздействием многих факторов внешней среды, но главными являются влажность, температура и кислород воздуха. Семена обладают свойством гигроскопичности, т. е. способностью поглощать и отдавать воду, находящуюся в парообразном состоянии. Поэтому при длительном хранении посевного материала с изменением влажности окружающего воздуха изменяется и влажность семян. Подсыхание или увлажнение семян, хранящихся в открытой таре, идет до тех пор, пока не установится равновесие между давлением паров воды семян и давлением паров воздуха. Установившуюся влажность семян при определенной относительной влажности воздуха и температуры называют равновесной влажностью. Она зависит от влажности и температуры воздуха, химического состава семян, их спелости. Семена, собранные в ранней фазе спелости, будут иметь в одних и тех же условиях более высокую влажность, чем полностью созревшие семена.

Влажность семян, при которой в их клетках появляется свободная вода (химически не связанная с молекулами органических веществ и вызывающая резкий скачок в интенсивности дыхания), называется критической. С появлением свободной воды в семенах увеличивается подвижность макромолекул белков, липидов и полисахаридов, тем самым запускается процесс метаболизма. Продолжительность жизни семян при хранении их с влажностью ниже критической будет значительно больше, чем при хранении их с влажностью выше критической. В первом случае семена (посадочный материал) будут иметь минимум свободной воды, дыхание их будет снижено и все процессы жизнедеятельности, связанные с обменом веществ, будут проходить замедленно. Во втором случае процессы дыхания будут идти интенсивно, что ведет к быстрому снижению жизнеспособности семян и сокращению продолжительности их жизни.

Это объясняется следующим. Различают два вида дыхания семян - аэробное и анаэробное. При аэробном дыхании семена поглощают кислород из воздуха и выделяют углекислый газ, воду и тепло. При анаэробном дыхании семена используют кислород, имеющийся в них, выделяют углекислый газ, этиловый спирт и тепло. В сухих семенах наблюдается преимущественно анаэробное дыхание, но с увеличением их влажности начинает преобладать аэробный процесс, так как в этом случае ферменты переходят в растворимое состояние и интенсивность дыхания увеличивается. В сухих семенах фитогормоны находятся в основном в связной неактивной форме, и поэтому у них низкая способность вызывать гидролиз веществ. Дыхание таких семян происходит за счет запасных веществ, наиболее легко окисляемых кислородом. Жизненные процессы при анаэробном дыхании протекают очень замедленно, а поэтому обеспечивается хорошая сохранность семян и длительное время сохраняется их жизнеспособность. На этом основано хранение семян в герметически закрытых сосудах. Искусственное прекращение доступа воздуха к семенам с повышенной влажностью не уменьшает начавшийся усиленный процесс дыхания, а наоборот, ускоряет гибель семян. Поэтому семена с повышенной влажностью нельзя хранить в герметически закрытой таре.

При хранении посевного материала в герметически закрытых сосудах влажность семян повышается тем значительнее, чем выше она была первоначально. Дыхание семян в значительной степени зависит от количества воды в них и может быть замедлено путем их обезвоживания. Однако последнее допускается до определенного предела, который неодинаков у семян различных видов растений.

Влажность семян (посадочный материал) оказывает влияние не только на их дыхание, но и на микрофлору, находящуюся на поверхности семян. При длительном хранении семян вредная микрофлора является одной из причин снижения способности семян к прорастанию, а следовательно, и сокращения продолжительности их жизни. На сухих семенах микроорганизмы развиваются слабее, чем на сырых. Поэтому снижение влажности семян при их хранении ослабляет жизнедеятельность микроорганизмов.

Интенсивность дыхания семян зависит и от температурных условий хранения семенного материала - с понижением температуры интенсивность дыхания, а следовательно и потеря сухого вещества семян (рис. 6), снижаются, а также замедляется размножение микроорганизмов. При наличии сочетания повышенной влажности и температуры в процессе хранения посевного материала в семенах резко усиливаются все биологические процессы и, в частности, дыхание (табл. 3). Это ведет к потере сухого вещества семян и прежде всего запасного питательного вещества, крайне необходимого для прорастания семян и роста всходов.

РИС. 6. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ХРАНЕНИЯ СЕМЯН ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ В ГЕРМЕТИЧЕСКИ ЗАКРЫТЫХ СОСУДАХ НА ПОТЕРЮ СУХОГО ВЕЩЕСТВА ЗА ГОД ИХ ХРАНЕНИЯ (ПО Е.П. ВЕРХОВЦЕВУ)

При дыхании семена поглощают кислород, потребность в котором зависит от степени увлажнения семян, их биохимического состава, видовых особенностей растения и анатомического строения оболочки семени. Влажные семена потребляют большее количество кислорода, чем сухие. Последние длительное время могут находиться в пространстве с ограниченным доступом кислорода.

3. Интенсивность дыхания семян лиственницы сибирской в зависимости от влажности семян и температуры хранения (по Е.П. Верховцеву)

При хранении семена непрерывно выделяют физиологическое тепло (тепло дыхания), которое в результате аккумуляции может привести к самосогреванию семенного материала, усилению процессов жизнедеятельности семян и снижению их посевных качеств. С повышением влажности семян интенсивность дыхания возрастает, резко увеличивается выделение тепла, а следовательно, возрастает их самосогревание. Поэтому при хранении семян необходим постоянный отвод физиологического тепла. Это, в частности, достигается закладкой на хранение семян обескрыленных и хорошо очищенных от посторонних примесей, которые задерживают отвод физиологического тепла, выделяемого семенным материалом.

С течением времени все острее встает вопрос о сохранении генетических ресурсов и связанная с ним проблема долговременного хранения семян. Это возможно только при отрицательной температуре и достаточно низкой влажности семян. Наиболее прогрессивным способом длительного хранения семян в перспективе явится метод криоконсервации, т. е. хранение при сверхнизких температурах. В настоящее время имеется много данных, подтверждающих возможность длительного хранения семян, полевых, овощных и древесных растений при -196 °С, т. е. температуре жидкого азота, и при -223 °С - температуре жидкого водорода.

4.2. Извлечение семян из шишек хвойных пород в шишкосушилках и другими способами

РИС. 7. ПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМПЛЕКС ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ШИШЕК ХВОЙНЫХ ПОРОД ТЕРМИЧЕСКИМ СПОСОБОМ: 1 - ПОМЕЩЕНИЕ ДЛЯ ПРИЕМКИ ЛЕСОСЕМЕННОГО СЫРЬЯ; 2 - СКЛАД ДЛЯ ШИШЕК; 3 - ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

Благодаря такому объединению шишкосушилок со всеми вспомогательными помещениями улучшились хранение и переработка шишек, обработка и хранение семян, отпала необходимость во внутри-площадном транспорте, стала возможной механизация и автоматизация всего технологического процесса, сократилась численность обслуживающего персонала и снизилась стоимость строительства. При переработке лесосеменного сырья в таких сушилках шишки сначала поступают в помещение для их сортировки и приемки (взвешивания), откуда они направляются на склад для хранения, а затем в технологическое отделение для переработки (рис. 8).

Чтобы проверить соблюдение режима работы шишкосушилки и определить фактический выход семян, перед началом массовой переработки шишек проводят контрольную сушку.

РИС. 8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕМЯН ИЗ ШИШЕК В ШИШКОСУШИЛКЕ

Стационарная шишкосушилка стеллажного типа. Из всех существующих конструкций стационарных сушилок лучшей признана шишкосушилка стеллажного типа, предложенная Тверским управлением лесного хозяйства (авторы проекта Л.В. Галеев и П.И. Чикизов). Она характеризуется высокой производительностью (100 кг семян сосны и 180 кг семян ели в сутки), простотой в эксплуатации, оптимальными режимами извлечения семян из шишек, обеспечивает сохранение качества уродившихся семян и их оптимальную влажность. Это чрезвычайно важно для длительного их хранения и выращивания хорошо развитого посадочного материала. Обслуживают шишкосушилку 3...4 человека.

Оптимальные режимы извлечения семян из шишек хвойных пород в сушилках стеллажного типа создаются за счет многоэтапных режимов, которые характеризуются невысокими температурами и влажностью агента сушки. Такие режимы обеспечиваются конструкцией сушильной камеры, состоящей из четырех сетчатых стеллажей, на которые насыпают слой шишек. Циркулирующий агент сушки подается снизу и сначала омывает слой шишек, находящихся на нижнем (четвертом) стеллаже, а затем последовательно на всех остальных. В качестве тепло- и влагоносителя используется подогретый в теплообменнике воздухоподогревателя атмосферный воздух (до 45 °С при сушке шишек ели и до 50 °С при сушке шишек сосны обыкновенной), который подается непрерывно в камеру сушки. Процесс сушки длится 12 ч и состоит из четырех этапов. Исследования кафедры лесных культур МГУЛа (доц. Грибков В.В., проф. Родин А.Р.) показали, что на первом этапе шишки находятся на верхнем стеллаже, где температура воздуха устанавливается в пределах 20...30 °С. Затем они пересыпаются на 2-й стеллаж, где проходят второй этап сушки при температуре 24...31 °С. После этого шишки пересыпаются на 3-й и 4-й стеллажи и сушатся соответственно при температуре 30...33° и 33...35 °С. Средняя влажность шишек по стеллажам, начиная с 1-го по 4-й, распределяется соответственно следующим образом (%): 22...23; 14...16; 7...8; 4...5. Максимальное количество влаги из шишек (до 70 %) удаляется на 1-м и 2-м стеллажах, при этом температура воздуха не превышает 31 °С.

Исходя из физики процесса сушки капиллярно-пористых тел, какими являются шишки хвойных пород (посадочный материал), и указанных значениях температуры в сушильной камере, влажность паровоздушной среды внутри шишек в начальный период их нахождения на 1-м и 2-м стеллажах составляет 81 ...92 %. Таким образом на верхних двух стеллажах влажность паровоздушной среды внутри шишек не достигает полного насыщения, как это наблюдалось при подсушке шишек в сушилках старых конструкций. На 3-м и 4-м стеллажах шишки раскрыты и поэтому влажность воздуха, окружающего семена, будет примерно равна влажности агента сушки. Если даже отдельные шишки не раскрываются на 3-м и 4-м стеллажах, то и в этом случае влажность паровоздушной среды в шишках будет невысокой (30...45 %). Следовательно, семена не испытывает термических перегрузок и губительного воздействия сочетания повышенной температуры и влажности. Сам процесс извлечения семян из шишек приближается к природным условиям в период разлета семян, т. е. является оптимальным.

Принцип работы и устройство шишкосушилки стеллажного типа показаны на рис. 9. Шишки, доставленные с места заготовки, ссыпают в приемный бункер 1, откуда они поступают в сортировочный вращающийся барабан 2. Отсортированные шишки с помощью пневмотранспортера 3 через специальные распределители 4 направляются в закрома 5 типового склада на 50 т для хранения шишек. Из закромов после открытия небольших люков, расположенных в нижней части, шишки самотеком ссыпаются на ленточный транспортер б, а затем по пневмотранспортной системе 3 подаются в бункер-накопитель 7, расположенный над сушильной камерой 8; из бункеранакопителя шишки самотеком поступают в камеру сушки, где имеются четыре сплошных стеллажа 9 типа решетчатого жалюзи.

РИС. 9. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ШИШКОСУШИЛКИ СТЕЛЛАЖНОГО ТИПА (ПО В.В. ГРИБКОВУ)

Последние во время сушки находятся в горизонтальном положении. При загрузке камеры сушки все стеллажи закрыты, поэтому сначала загружают верхний (первый) стеллаж и с помощью специального автоматического устройства 10 разравнивают шишки. Слой шишек на стеллаже должен быть для сосны 20 см, для ели - 17 см. После заполнения шишками 1-го стеллажа проводится последовательное перемещение шишек с 1-го стеллажа на 4-й путем открывания жалюзи 1, 2 и 3-го стеллажей. Затем закрывают жалюзи трех оставшихся свободных стеллажей и аналогичные операции повторяют до полной загрузки всех стеллажей камеры сушки. Всего в сушильную камеру загружают около 6 т шишек, т. е. по 1,5 т на каждый стеллаж.

После загрузки шишками сушильной камеры наступает непрерывный процесс сушки. Для этой цели используют воздухоподогреватель 11 ВПТ-400, который непрерывно подает подогретый атмосферный воздух объемом 25 тыс. м3/ч, теплопроизводительностью до 3489 кВт. Воздух подается в нижнюю часть сушильной камеры под давлением 587,4 Па и, проходя через решетчатые жалюзи стеллажей, омывает слой шишек. Такой мощный поток воздуха, проходящий через камеру сушки, способствует относительному охлаждению шишек, так как известно, что температура влажного тела при интенсивном его обдувании ниже температуры воздуха.

Процесс сушки шишек в первые 12 ч после пуска сушилки осуществляется в три этапа. На первом этапе атмосферный воздух нагревается в воздухоподогревателе до 20 °С, на втором не более чем до 40 °С, а на третьем до 45 °С для ели и 50 °С для сосны. Время перехода с одного этапа на другой контролируется по влажности шишек. Через 12 ч с момента начала сушки открывают жалюзи 4-го (нижнего) стеллажа и раскрывшиеся шишки с выпавшими семенами направляются в цилиндрический сетчатый вращающийся барабан 12, где происходит отделение выпавших семян от шишек и вытряхивание семян, оставшихся в шишках. При этом семена падают вниз в специальный ящик для семян 13. Затем семена направляются для их обескрыливания и очистки от примесей в машину МОС-1А. Из вращающегося барабана отработанные шишки поступают для их последующей транспортировки к месту потребления.

После удаления шишек с нижнего стеллажа жалюзи закрывают. Шишки, находящиеся на 1-2 и 3-м стеллажах, к этому времени полностью не раскрываются, поэтому их пересыпают соответственно на 2-3 и 4-й стеллажи, а верхний, освободившийся при этом стеллаж, загружают свежими шишками. С этого момента воздухоподогреватель ВПТ-400 работает в постоянном режиме (температура воздуха в воздухоподогревателе поддерживается 45 °С для сушки шишек ели и 50 °С для сушки шишек сосны) до полного окончания сушки имеющихся на складе шишек или до остановки шишкосушилки. Через каждые 3 ч удаляют шишки с 4-го стеллажа, где они к этому времени полностью раскрываются, и оставшиеся в сушилке шишки пересыпаются на очередной стеллаж, расположенный ниже. Освободившийся при этом 1-й стеллаж заполняется свежими шишками.

Передвижная шишкосушилка ШП-0,06. Для переработки шишек хвойных пород в отдаленных районах с неразвитой сетью дорог с целью сокращения транспортных издержек на доставку лесосеменного сырья используют передвижные шишкосушилки. Наиболее перспективной является передвижная шишкосушилка ШП-0,06, конструкции Тверского управления лесного хозяйства, которая монтируется на пневмоколесном шасси длиной 6 м, шириной 2,6 м. В этой шишкосушилке применен тот же технологический процесс, что и в стационарной шишкосушилке стеллажного типа. Технологическая схема работы передвижной шишкосушилки ШП-0,06 представлена на рис.10, а ее общий вид на рис.11. Ее производительность составляет 20 кг семян сосны в сутки. Агентом сушки является воздух, нагретый в теплонагревателе до температуры 55 °С для сосны и 45 °С для ели. Тепловой режим в сушильной камере поддерживается автоматически. Все технологические операции автоматизированы и механизированы. Процесс переработки шишек непрерывный. Обслуживает шишкосушилку один оператор.

РИС. 10. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА РАБОТЫ ПЕРЕДВИЖНОЙ ШИШКОСУШИЛКИ ШП-0,06: 1- БУНКЕР ЗАГРУЗОЧНЫЙ; 2- СУШИЛЬНАЯ КАМЕРА; 3- СТЕЛЛАЖ; 4- ПЕРЕСЫПКА ШИШЕК; 5- ЗАГРУЗКА И РАЗРАВНИВАНИЕ СЫРЫХ ШИШЕК; Б- ШИШКИ; 7- ОТРАБОТАВШИЙ ВОЗДУХ; 8- ВЫСУШЕННЫЕ ШИШКИ; 9- КАМЕРА СГОРАНИЯ; 10 - ПОДАЧА ТОПЛИВА; 11 - ТЕПЛООБМЕННИК; 12 - ВЕНТИЛЯТОР; 13- НАРУЖНЫЙ ВОЗДУХ; 14 - ПОДОГРЕТЫЙ ВОЗДУХ (T ДЛЯ СОСНЫ 55 °С, ДЛЯ ЕЛИ 45°С); 15 - ЦИРКУЛИРУЮЩИЙ ВОЗДУХ; 16 - ТЕЛЕЖКА, 17 - ТРАНСПОРТЕР ВЫГРУЗНОЙ; 18- ОТРАБОТАННЫЕ ШИШКИ; 19 - ОТБИВОЧНЫЙ БАРАБАН; 20 - ЯЩИК ДЛЯ СЕМЯН; 21 - СЕМЕНА; 22 - ТРАНСПОРТЕР СЕТЧАТЫЙ

РИС. 11. ОБЩИЙ ВИД ПЕРЕДВИЖНОЙ ШИШКОСУШИЛКИ ШП-0.06

Малогабаритная шишкосушилка СМ-45. Для переработки небольших партий шишек, собранных с плюсовых деревьев лесосеменных плантаций и постоянных лесосеменных участков, ВНИИЛМ создана малогабаритная шишкосушилка СМ-45 (рис. 12). Она работает а автоматическом режиме, обеспечивающим поддерживание в сушильной камере заданной температуры при периодическом контроле влажности воздуха на каждом этапе сушки шишек. Время сушки, в зависимости от влажности шишек, составляет от 8 до 12 часов. Температура в процессе работы шишкосушилки постепенно повышается с понижением влажности шишек, но не превышает в конце рабочего цикла для сосны 50...60°С, для ели -40...50°С. Масса шишкосушилки 200 кг, а загруженных шишек - до 50 кг. Высота сушилки 170 см, а длина и ширина -по 90 см, потребляемая мощность 6,5 кВт. Рекуперация (замена) воздуха в сушильной камере осуществляется путем открытия специальной заслонки.

РИС. 12. ОБЩИЙ ВИД КАМЕРЫ-СУШКИ ШИШКОСУШИЛКИ СМ-45

Высушенные в шишкосушилке СМ-45 шишки поступают в специальное устройство, созданное ВНИИЛМ, и названное барабан для отбивки шишек БОШ-4 (рис. 13), предназначенный для извлечения семян, оставшихся в шишках, не выпавшими после сушки. БОШ-4 работает по принципу перемешивания шишек. Продолжительность процесса отбивки составляет 8...10 мин. Потребляемая мощность 0,5 кВт/ч.

РИС. 13. БАРАБАН ДЛЯ ОТБИВКИ ШИШЕК БОШ-4

Извлечение семян - посадочный материал из шишек хвойных пород механическим способом. Семена пихты, сосны кедровой сибирской, лиственницы европейской и сосен эльдарской, пицундской и алепской извлекают из шишек путем их механического разрушения. При этом шишки этих пород делятся на две группы: трудноразрушаемые, имеющие прочный центральный стержень (сосна эльдарская, пицундская и алепская) и легко разрушаемые (пихта, кедр и др.).

Извлечение семян из трудноразрушаемых шишек затрудняется в результате наличия в центральной части шишки механически прочного стержня (рис. 14), удаление которого в 5-6 раз уменьшает величину усилия, необходимого для механического разрушения шишки. В связи с этим переработка трудноразрушаемых шишек идет в два этапа. Вначале с помощью агрегата семеотделителя АС-0,5 высверливанием конусообразным сверлом удаляют стержни шишек, а затем шишки поступают в машину МИС-1, где происходит их механическое разрушение и отделение семян от частей шишек.

РИС. 14. СХЕМА ПЕРЕРАБОТКИ ШИШЕК СОСНЫ ЭЛЬДАРСКОЙ: А- ОБЩИЙ ВИД ШИШКИ; Б- ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ ШИШКИ: 1- СТЕРЖЕНЬ ШИШКИ; 2- СЕМЕНА; 3- ЧЕШУЙКИ ШИШКИ; В - СХЕМА ВЫСВЕРЛИВАНИЯ СТЕРЖНЯ НА АГРЕГАТЕ АС-0,5; Г - ШИШКА ПОСЛЕ ВЫСВЕРЛИВАНИЯ; Д - ШИШКА ПОСЛЕ ЕЕ РАЗРУШЕНИЯ; Е- ИЗВЛЕЧЕННЫЕ СЕМЕНА ПОСЛЕ ИХ ОБЕСКРЫЛИВАНИЯ И ОЧИСТКИ

Из легкоразрушаемых шишек семена извлекают механическим способом путем их разрушения с использованием машин МИС-1, МК-1, МИС-0.4 и др. Шишки пихты при высокой температуре выделяют смолу и заплывают, а оставленные в естественных условиях -рассыпаются. Поэтому для извлечения семян шишки пихты собирают не совсем спелыми в тот момент, когда шишки, расположенные с южной стороны дерева, начинают рассыпаться. Для дозревания шишки рассыпают в хорошо проветриваемом помещении и 1...2 раза в сутки перемешивают.

Шишки сосны кедровой сибирской заготавливают в сентябре-октябре, но перерабатывать их следует зимой, когда они легче дробятся.

4.3. Получение семян из плодов лиственных пород

Сухие нераскрывающиеся плоды (дуб, ильм, клен, ясень, липа, саксаул, солянки и др.) после заготовки просушивают, а затем очищают от примесей (см.: питомник деревья). Собранные в сережки и плотно прикрепленные к основаниям плюсок орешки граба, а также заготовленные до полного созревания, собранные в метелки сухие костянки скумпии подвергают механической обработке на сельскохозяйственных молотилках. Плоды лещины для очистки от плюсок перетирают в мешках. Для очистки плодов фундука (культурная форма лещины обыкновенной) от плюсок применяют машину ФОМ-3.

Сухие вскрывающиеся плоды (гледичия, карагана, робиния псевдоакация, тополь, ива, береза и др.). Собранные в сережки крылатые семянки березы всех видов, многосеменные раскрывающиеся бобы караганы, коробочки тополей и ив, которые заготавливают недозрелыми, рассыпают тонким слоем для дозревания и периодически перемешивают. Извлечение семян из сережек березы и коробочек тополя проводят на семяочистительных машинах МОС-1А, СУМ-1 или ручным способом на ситах с отверстиями соответственно 2 мм и 1,0...1,5x1,7...1,0 мм. Семена бобовых отделяют от створок на веялках, агрегате ОВС-2 с отключенным режимом обескрыливания, а также вручную на решетах.

Нераскрывающиеся после созревания семян многосемянные плоды гледичии, робинии псевдоакации и других пород подвергают механической обработке на сельскохозяйственных молотилках, машинах для очистки семян МОС-1А, СУМ-1, МИС-3 или обмолачивают вручную.

Сочные плоды (плодово-семечковые, плодово-косточковые и подово-ягодные) перерабатывают в кратчайшие после заготовки сроки и только холодным способом. Нельзя давать плодам закисать и самосогреваться, так как это приводит к резкому снижению качества семян и даже полной потере их жизнеспособности.

Извлечение семян из сочных плодов может проводиться одновременно с получением пищевых продуктов (соков, варенья, джемов и т.п.). При этом семена не должны подвергаться воздействию высоких температур. Сочные плоды после очищения от различных примесей разминают, после чего полученную массу вместе с находящимися там семенами погружают в воду и отмывают. В результате этого полнозернистые семена тонут, а пустые и остатки околоплодников всплывают.

Полученные после переработки семена рассыпают слоем oтолщиной от 0,5 (шелковица) до 5 см (абрикос) под навесом или в специальных сушилках для их подсушивания при температуре не выше 35 °С для яблони и груши и не выше 25 °С для косточковых. Не следует сушить семена, особенно мелкие, на солнце, так как это может привести к снижению их посевных качеств.

Окончательную очистку семян, извлеченных из сочных плодов, o от отходов и посторонних примесей проводят на сельскохозяйственных веялках, машинах МОС-1А, ВЛС-2, ОВС-2 с отключенным режимом обескрыливания.

4.4. Обескрыливание, очистка и сортировка семян

Один из путей повышения качества семенного материала -сортировка семян. Эту работу необходимо выполнять во всех случаях и тем более при сборе лесосеменного сырья со срубленных деревьев на лесосеках. Сортируют семена по их массе, размеру, цвету и другим показателям. Лучше всего сортировать семена по комплексу факторов.

Так, во Франции фирма "Вильморен" для обеспечения качества семян установила электронную сортировочную машину, которая позволяет производить поштучно сортировку семян по заданной программе. В основу программы заложен цвет семян и их полнозернистость. Центробежный барабан пробрасывает по одному семечку через фотоэлемент, который пропускает семечко лишь в том случае, если оно соответствует заложенному семечку-эталону. Если семечко не соответствует эталону, оно отбрасывается в сторону. Пропущенные семена имеют стандартные размеры, цвет и полнозернистость. По нашему мнению, сортировка семян отечественных хвойных пород по цвету может привести к обеднению генетического состава создаваемых насаждений.

Обескрыливание семян, очистку их от сора и сортировку часто проводят одновременно. Для этой цели используют специальные машины. Для сосны, ели, лиственницы и пихты большое распространение получила машина для очистки и сортировки семян МОС-1А (рис. 15). Процесс обескрыливания в ней происходит в сетчатых барабанах с вращающимися щетками. После обескрыливания семена отвеиваются и сортируются. Для обескрыливания и очистки семян применяют также обескрыливатель-веялку ОВС-2, которая может работать и как сортировка-веялка при отключении обескрыливателя. Обескрыливание проводят также обескрыливателем семян ОЛС-2, а очистку семян с разделением их на фракции - веялкой лесных семян ВЛС-2. Семена, не имеющие крылаток, очищают от примесей на веялках, решетах и ситах. При очистке семян, извлеченных из сочных плодов, необходимо удалить все остатки мезги (мякоти), так как они являются источником гнилостного брожения. Пропускать семена через обескрыливатели более двух раз не рекомендуется, так как при следующих пропусках процент полностью обескрыленных семян возрастает незначительно, а процент механически поврежденных семян сильно увеличивается.

РИС. 15. МАШИНА ДЛЯ ОЧИСТКИ И СОРТИРОВКИ СЕМЯН МОС-1А

Шведские лесоводы используют "влажный" способ обескрыливания семян сосны и ели (посадочный материал), который заключается в следующем. Во вращающийся барабан помещают семена, а через форсунки подается вода в распыленном состоянии и теплый воздух. При этом в результате трения влажных семян друг о друга во вращающемся барабане и разной интенсивности поглощения влаги семенами и крылышками (семена интенсивно поглощают влагу, а крылатки ее не впитывают) происходит обескрыливание семян, не нанося им механических повреждений. После этого семена подсушивают до необходимой влажности. Для хвойных пород ВНИИЛМ создал агрегат для мокрого обескрыливания семян АМО-5 с последующей их подсушкой, очисткой от примесей, сортировкой по размерам. Эти способы обескрыливания позволяют хранить семена сосны и ели в герметичной таре около 20 лет при температуре +2 °С.

Выход чистых семян обычно невелик, поэтому приходится перерабатывать большие массы лесосеменного сырья. Выход чистых семян от массы лесосеменного сырья составляет (%): для сосны 1-2; ели - 3-4; лиственницы сибирской, европейской и даурской - 4; пихты сибирской и сосны кедровой сибирской - 20; березы - 30; желтой акации - 15; белой акации - 22; гледичии - 25; яблони и груши - 1; вишни - 25; сливы, алычи, терна - 10; шелковицы - 2,5; ирги - 6; рябины - 3; облепихи - 10; шиповника - 20.

О лесопитомнике

Благодарственные письма

Посадочный материал

Природный камень

Лечение деревьев

Посадка крупномеров

Пересадка деревьев

Озеленение в Твери

Цены

Фотогалерея - садовый центр

Вопрос-ответ \ статьи

Наши работы

Карта сайта

Контакты

посадочный материал
садовый центр
лесопитомник
посадка крупномеров
доставка деревья
питомник посадочного
материала
природный камень
сеянцы и саженцы деревьев