Підвищення схожості насіння городніх та інших культур завжди цікавили жителів села. У деяких рослин посівний матеріал захищений тонкими плівками, які можуть розчинятися тільки протягом тривалого перебування у вологому ґрунті. Їм потрібно ще й механічний вплив, щоб почався процес проростання.
У деяких насінницьких господарствах при виробництві продукції використовуються спеціальні машини або пристрої, що завдають пошкодження на поверхню. За рахунок подібної дії руйнується покривна захист, волога отримує доступ до самого насіння. Воно швидше набухає і починає проростати.
Про технологіях, які може використовувати огородник при підготовці насіння до посадки піде мова.
Способи обробки посадкового матеріалу для підвищення схожості
Вже давно помічено, що при посіві гарбузових культур (гарбузи, кабачки, огірки, кавуни і дині) необхідно виконати насічку на поверхні насіння. Достатньо гострим предметом провести на поверхні вздовж осі кілька неглибоких борозен, і схожість зростає з 65…70 % до 90…95 %.
В насінницьких господарствах Саратовської області використовується спеціальний пристрій, в якому працюють циліндричні щітки. На них є жорстка щетина з твердого пластику. В машині дві щітки встановлюють паралельно. Вони обертаються назустріч один одному з різною частотою обертання n₁ і n₂.
Тому при проходженні через щітки одна із сторін насіння злегка пошкоджується. У реальному процесі насіння само обертається, тому просічки утворюються з усіх боків.
В Кашкадар’їнській області (Республіка Узбекистан) для підвищення схожості насіння використовується дисковий пристрій. Диск з насічками обертається відносно своєї осі. На нього рівномірно подаються насіння. Вони падають на поверхню диска. Шорстка поверхня здирає частина захисного шару насіння.
Після короткочасної обробки насіння під дією відцентрової сили викидаються на периферію. Там їх збирають у спеціальний накопичувач для подальшого використання. Продуктивність машини досить висока, становить 2,5…3,5 т/год.
З великими насінням подібна обробка досить ефективна. Однак, в овочівництві у багатьох культур насіння досить дрібні. Наприклад, у моркви розмір насіння менше 1 мм. Використовувати механічні пристрої для створення макроповреждений на поверхні досить складно.
Барботирование насіння
Назва процесу досить складна (barbotage – пропускання через газожидкостную суміш). При досить незвичайній назві сам процес виконується порівняно просто. Потрібно мати пристрій, в якому на насіння буде впливати два середовища: рідина і газ.
В ідеальному варіанті барботация повинна відбуватися під дією кисню, який проходить через воду. Самі насіння повинні знаходитися в режимі витанія (переміщатися вгору і вниз при проходженні бульбашок, що піднімаються з дна).
У дослідженнях проводили аналіз, метою якого необхідно було скласти модель технологічного процесу по розчиненню захисної оболонки насіння від швидкості потоку газорідинної суміші.
З гідравліки відомо, що режим течії рідини по трубах або іншим пристроям може відбуватися в ламінарному або турбулентному режимі. Чим більше розмір обтічного тіла і менше в’язкість рідкого потоку, тим вище ймовірність отримання турбулентного режиму течії.
В ньому частки рідини не повільно обтікають поверхню, а здійснюють обертальні рухи в прикордонному шарі. В результаті інтенсивність взаємодії між водою і поверхнею тіла буде на декілька порядків вище, ніж при ламінарному обтіканні.
Створюючи, газорідинної процес взаємодії з твердим тілом, можна знизити в’язкість вологи в кілька разів. Відомо, що кінематична в’язкість чистої води при температурі +20 °С становить 1,006 м2/с. У повітря ця величина в тисячу разів менша, і складає 0,001 м2/с.
Коли утворюється суміш бульбашок газу і рідини, то удавана кінематична в’язкість залежить від концентрації кожного з складових потоку. Тут застосований термін здається, його використання зумовлена тим, що розглядається суміш різних за природою речовин (прим. автора).
При барботировании насіння дія газорідинного потоку допомагає руйнувати зовнішні захисні оболонки. Йде процес розчинення складного полімеру у воді.
Барботирование в домашніх умовах
Барботирование можна здійснити не тільки в лабораторних умовах, будь-овочівник при підготовці власних або покупних насіння може виконати у себе вдома. Досить зібрати просту установку.
Відео з подібною установкою представлено тут:
Для виготовлення барботирующего пристрою знадобиться:
- пластикова пляшка об’ємом 1,5…2,5 л;
- шланг від крапельниці;
- компресор для акваріума.
- Потрібно в пробці проробити отвір, куди поміщається тонкий шланг від крапельниці. Дно пляшки зрізається. Її встановлюють вниз горловиною (можна в стінці пляшки проробити отвір і закріпити її на вертикальній стінці).
- Другий кінець шланга з’єднують до компресора. Установка для барботуванні насіння готова.
- Всередину пластикової пляшки наливається вода, достатньо налити 300…400 мл.
- Висипаються насіння. Перемішувати спеціально їх не потрібно. У процесі обробки вони будуть досить перемішані.
- Включається компресор. Всередину пляшки починають надходити бульбашки повітря.
Споживання електроенергії від подібного пристрою становить 2,5…3,0 Вт. При цьому мембранний апарат проганяє за годину до 100 л повітря. При невеликому енергоспоживанні він може працювати по кілька годин на день.
Увага! Для обробки насіння деяких видів установку залишають працювати на цілу добу.
Режим роботи установки для барботуванні насіння
Для видалення захисного шару на поверхні насіння, а також насичення їх киснем повітря тривалість роботи барботирующей установки повинна становити певний час. Ряд дослідників пропонує наступну тривалість роботи (таблиця 1).
Таблиця 1 — Тривалість обробки насіння в чистій воді
| Насіння оброблюваної культури |
Тривалість обробки, год |
| Кріп | 15…20 |
| Шпинат | 18 24… |
| Редис | 18 24… |
| Морква | 36…48 |
| Петрушка | 12…20 |
| Буряк | 14…16 |
| Томат | 11…15 |
| Салат | 10…12 |
| Кавун | 24…28 |
| Селера | 12…15 |
| Перець | 15…17 |
| Огірки | 10…12 |
| Горох | 5…8 |
| Цибуля |
18…20 |
Так як мінімальне енергоспоживання, то можна прийняти дану рекомендацію. Однак, процес можна активізувати. Тому вирішено провести ряд експериментів, спрямованих на оптимізацію процесу.
Оптимізація процесу барботуванні насіння
Експерименти проводилися з розчинами, розчинювальними полімерні плівки. Всього використано три різні суміші, здатні розчиняти довгі полімери жирів, розташовані на поверхні насіння. У процесі дослідження зразки періодично виймалися і досліджували під мікроскопом.
Робочі розчини:
- лужний розчин гідрокарбонату натрію NaHCO₃ (2 %-й розчин, рН = 7,5…7,8);
- аміачна селітра NH₄NO₃ (2-й розчин, рН = 7,2…7,4);
- гашене вапно Ca(OH)₂ (3-й розчин, РН = 7,2…7,5).
Всі розчини мають слабку лужну реакцію. Пояснюється тим, що молекули полімерів, що оточують поверхню насіння мають кислу реакцію (рН = 4,5…5,2).
При взаємодії лугу з кислим середовищем відбувається нейтралізація та руйнування захисного шару.
У таблиці 2 представлені результати, які показують, що використання невеликої добавки хімічних реагентів дозволяє скоротити час обробки в барботирующей установці.
Таблиця 2 — Необхідна тривалість обробки для руйнування захисного шару у насіння
| Насіння оброблюваної культури |
Тривалість обробки, год |
|||
| Чиста вода | NaHCO₃ | NH₄NO₃ | Ca(OH)₂ | |
| Кріп | 15…20 | 3,0…4,5 | 2,5…3,5 | 1,5…2,5 |
| Шпинат | 18 24… | 4,5…5,5 | 4,0…4,5 | 3,5…4,0 |
| Редис | 18 24… | 6,0 7,0… | 6,0…6,5 | 6,0…6,5 |
| Морква | 36…48 | 11,0…12,0 | 8,5…9,5 | 8,0 9,0… |
| Петрушка | 12…20 | 8,0 9,5… | 7,0…8,0 | 8,0 9,0… |
| Буряк | 14…16 | 3,5…4,5 | 2,5…3,5 | 3,0…3,5 |
| Томат | 11…15 | 2,5…3,0 | 1,5…2,0 | 1,0…2,0 |
| Салат | 10…12 | 1,5…2,0 | 1,5…2,0 | 1,0…1,5 |
| Кавун | 24…28 | 6,0 7,0… | 5,5…6,5 | 5,0…5,5 |
| Селера | 12…15 | 5,5…6,5 | 4,5…5,0 | 4,5…5,0 |
| Перець | 15…17 | 3,5…4,0 | 2,5…3,0 | 2,5…3,0 |
| Огірки | 10…12 | 1,5…2,0 | 0,5…1,5 | 0,5…1,5 |
| Горох | 5…8 | 0,5…1,0 | 0,5…1,0 | 0,5…1,0 |
| Цибуля | 18…20 | 4,5…5,5 | 4,0…5,0 | 3,5…4,0 |
Руйнувати захист – це лише допоміжна завдання. Основне завдання процесу – це підвищення схожості. Тому наступним етапом була перевірка на схожість.
Її проводили за стандартною методикою. Висівали по 100 насінин кожної культури, а потім проводився підрахунок отриманих життєздатних паростків. Аналіз результатів проводився шляхом порівняння з насінням, непрошедшими обробку в установці.
В результаті отримано дані, які свідчать про наступне (таблиця 3).
Таблиця 3 — Схожість насіння після барботуванні в чистій воді і лужних розчинах
| Насіння оброблюваної культури |
Схожість насіння, % |
||||
| Контрольний зразок | Чиста вода | NaHCO₃ | NH₄NO₃ | Ca(OH)₂ | |
| Кріп | 68 | 78 | 81 | 88 | 90 |
| Шпинат | 72 | 86 | 90 | 94 | 93 |
| Редис | 54 | 77 | 82 | 92 | 91 |
| Морква | 65 | 87 | 88 | 92 | 94 |
| Петрушка | 62 | 75 | 77 | 88 | 92 |
| Буряк | 48 | 62 | 65 | 78 | 84 |
| Томат | 74 | 77 | 79 | 92 | 91 |
| Салат | 36 | 64 | 66 | 78 | 88 |
| Кавун | 66 | 88 | 92 | 96 | 93 |
| Селера | 71 | 78 | 88 | 84 | 90 |
| Перець | 68 | 70 | 72 | 80 | 82 |
| Огірки | 77 | 81 | 91 | 96 | 93 |
| Горох | 65 | 72 | 84 | 94 | 92 |
| Цибуля | 54 | 84 | 81 | 92 | 96 |
З представлених результатів видно, де кращі показники.
Висновок
- Барботирование дозволяє прискорити проростання і схожість насіння.
- Оптимальним шляхом підвищення ефективності барботуванні буде використання розчинів на основі гашеного вапна і аміачної селітри.
