Метод йодистого окрашивания основан на окрашивании крахмала зародышей йодом. Этот метод был разработан М.С. Кузнецовой в 1939 г. для семян сосны (обыкновенной, Банкса, крымской, черной австрийской), ели обыкновенной или европейской, и лиственницы сибирской.
Для приготовления йодистого раствора на 100 см3 дистилированной или кипяченой воды берут 1,3 г йодистого калия и 0,3 г йода кристаллического.
Согласно ГОСТу Р-50264-92 этот метод применяют для ели (сибирской, обыкновенной или европейской), шренка, или тяньшанской, лиственницы (даурской, опадающей, или европейской, сибирской, Сукачева, тонкочешуйчатой) и сосны обыкновенной. Предварительно семена этих видов намачивают в воде на 18-24 ч. и раскладывают на аппарат для проращивания: семена ели и сосны на 48 часов, семена лиственницы на 72 ч., после чего извлекают из них зародыши и выдерживают в растворе в течение 30 минут.
К жизнеспособным относят зародыши, например, сосны обыкновенной (рис. 3):
а) окрашенные полностью в темный цвет различной интенсивности (от серого до черного);
б) меристема (образовательная ткань) и корневой чехлик которых окрашен в серый и черный цвет, а семядоли – в желтый.
Сравнение показателей жизнеспособности по этому методу с показателями всхожести семян на массовом материале показало практически одинаковые или близкие данные.
Как известно, для анализа по ГОСТу требуется 3-4 пробы по 100 шт. семян. Учитывая ограниченность времени, студенты анализируют 20 шт. семян. При анализе из семян извлекают зародыши, и помещают их в чашечку с водой, чтобы не допустить подсыхания. При извлечении зародыша учитывают количество пустых и загнивших, которые замене не подлежат и учитываются как нежизнеспособные семена с завершением подготовки 20 зародышей, воду осторожно сливают и заливают йодистым раствором, который приготовлен заранее. Срок хранения раствора в темном месте не более 15 дней. По истечении 20-30 минут. Красители сливают, зародыши промывают водой в течение 1-2 мин. И раскладывают на белый лист бумаги и определяют жизнеспособность семян. Жизнеспособность семян вычисляют отношением числа жизнеспособных семян к общему числу семян, взятых на анализ и выражают в процентах которой служит показатель качества семян хвойных пород.
По ГОСТу 13056.6-97 всхожесть и энергию прорастания семян вычисляют как среднее арифметическое результатов проращивания проб и выражают в процентах.
При установлении достоверности опыта приступают к обработке карточек анализа. При проращивании семян определяют следующие среднеарифметические показатели:
- всхожесть техническую;
- всхожесть абсолютную;
- энергию прорастания;
- хозяйственную годность.
1. Всхожесть техническая – это отношение числа проросших семян к общему числу семян, взятых для проращивания, выраженная в процентах:
Т = n / Nх100, где
Т – техническая всхожесть,
n – число проросших семян,
N – число взятых на анализ семян.
По показателю технической всхожести семян и их чистоте устанавливается класс качества семян.
2. Всхожесть абсолютная – это отношение числа проросших семян к числу полнозернистых семян, взятых для проращивания, выраженная в процентах. Количество полнозернистых семян определяют разностью между количеством семян, взятых для проращивания и количеством пустых семян, которые определяют методом взрезывания после окончания проращивания по формуле:
А = n / N-aх100, где
А – абсолютная всхожесть,
а – пустые семена.
Показатель «абсолютная всхожесть» используется в научных исследованиях.
3. Энергия прорастания – это процент проросших семян за половину или третью общего срока проращивания, установленного для данной породы.
Так, например, всхожесть семян сосны и ели определяется на 15-ый день, энергия прорастания на 7-ой день.
4. Средний семенной покой – среднее число дней, прошедших с момента закладки семян на проращивание до их прорастания.
Средний семенной покой характеризует быстроту прорастания семян, выражается в днях и определяется как сумма произведений дня наблюдения на количество проросших семян к этому дню и последующим делением этой суммы на число проросших семян:
Ср. сем. покой = аа + вв + сс / а + в + с, где
а, в, с и т.д. – дни учета прорастания семян,
а, в, с и т.д. – число проросших семян на данный день учета.
Например:
на 3-й день проросло – 1 семя,
на 5-й день проросло – 2 семян,
на 7-й день проросло – 32 семени,
на 10 день проросло – 48 семян,
на 14-й день проросло – 7 семян.
Данный средний семенной покой будет равен:
3х1 + 5х11 + 7х32 + 10х48 + 14х7 / 1+11+32+48+7 = 860 / 99 = 8 дней
Минимальный средний семенной покой обычно имеют свежесобранные семена.
5. Хозяйственная годность выражает процентное содержание чистых и всхожих семян в среднем образце. Она определяется умножением процента всхожести на процент чистоты и делением полученного произведения на 100.
Хозяйственная годность = % всхожести х % чистоты / 100
Пример: Всхожесть семян 95 %, чистота 97.
Хозяйственная годность = 95 х 97 / 100 = 93 %
Показатели технической всхожести и энергии прорастания исследуемой партии семян проставляются в соответствующих графах карточки анализа семян.
Метод проращивания семян имеет высокую точность. Вместе с тем он является сравнительно длительным. Поэтому в случаях, когда необходимо дать срочное заключение о качестве семян хвойных пород, применяется метод окрашивания йодистым раствором, который рассматривался выше.
Студенты в начале занятия извлекают зародыши семян данной породы, закладывают их на окрашивание. Затем в течение 30 минут проводят анализ результатов проращивания семян по карточкам определяют всхожесть техническую и абсолютную. Энергию прорастания, средний семенной покой, хозяйственную годность семян. Заполняют удостоверение о кондиционности семян. (Приложение 5).
Затем приступают к учету окрашенных в йодистом растворе зародышей семян хвойных пород. В конце занятия сдают отчет по всей работе и отвечают на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы:
1. В течение какого периода проращивания семена древесно-кустарниковых пород?
2. Какие показатели вычисляют по завершении срока проращивания семян и каково их значение?
3. Каковы методы ускоренного определения посевных качеств семян хвойных пород?
4. Как определить жизнеспособность семян методом йодистого окрашивания?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАССА КАЧЕСТВ СЕМЯН
Посевные качества семян хвойных пород по ГОСТу 14161-69 подразделяются на 3 класса (№ 2 и 3), соответствующие требованиям, указанным в таблице 9.
Таблица 9 Посевные качества семян некоторых хвойных пород (по ГОСТу 14161-69)
Наименование пород | Класс | Всхожесть в % не менее | Жизнеспособность в % не менее | Чистота в % не менее |
Ель сибирская по РБ 2 зона | ||||
Лиственница сибирская | ||||
Пихта сибирская | ||||
- | ||||
Сосна кедровая | - | |||
- | ||||
- | ||||
Сосна обыкновенная по РБ 3 зона | ||||
Примечание. Для сосны обыкновенной устанавливаются 6 зон: 1 зона – Красноярский край; Таймырский Долгано – Ненецкий национальный округ, Богучанский, Енисейский, Кажачинский, Кажемский, Мотыгинский, Пировский, Северо-Енисейский, Туруханский районы, Архангельская, Камчатская, Магаданский, Мурманская, Омская, Тюменская, Томская области, Карельская, Коми, Якутия;
2 зона – Красноярский край (кроме районов отнесенных к первой зоне), Приморский, Хабаровский края, амурская, Вологодская, иркутская, Калининская, Кемеровская, Кировская, Ленинградская, Новгородская, Новосибирская, Псковская, Сахалинская, Свердловская, Читинская, Ярославская области, Бурятская, Марийская, Тувинская, Удмурдская Республики;
3 зона – все республики, края и области кроме перечисленных для 1 и 2 зоны.
Семена хвойных пород должны быть нормально развиты, нормального цвета, свойственного семенам данной породы, без плесени и без постороннего запаха.
Семена зараженные паразитными грибами, высевают после их протравливания. Указания о протравливании даются в документе о качестве семян.
Не допускаются к посеву и транспортировке семена хвойных пород при наличии в них карантинных сорняков (семян и плодов), вредителей и болезней, указанных в перечне, утвержденном Федеральной службой сельского хозяйства. Каждая партия семян должна иметь паспорт и документ о качестве семян.
Посевные качества плодов крылатковых пород по ГОСТу 13857-68 подразделяются также на 3 класса (Таблица 10).
Таблица 10 Посевные качества некоторых крылатковых плодов (по ГОСТу 13857-68)
Наименование пород | Класс | Всхожесть в % не менее | Жизнеспособность в % не менее | Чистота в % не менее |
Береза бородавчатая | - | |||
- | ||||
- | ||||
Вяз гладкий | - | |||
- | ||||
- | ||||
Клен остролистный | ||||
Клен ясенелистный | - | |||
- | ||||
- | ||||
Ясень обыкновенный | - | |||
- | ||||
- |
Плоды крылатковых пород должны быть нормально-развитыми нормального цвета, свойственного плодам данной породы, без плесени и без постороннего запаха.
Перед посевом или стратификацией плоды протравливают. Указания о протравливании даются в документе о качестве.
Не допускаются к посеву и транспортированию плоды крылатковых пород при наличии в них карантинных сорняков (семян и плодов).
Студенты выполняют работу в описанном порядке. Знакомятся с посевными качествами семян приведенных древесно-кустарниковых пород и устанавливают класс качества апробированных ими на предыдущих занятиях семян, например, семена лиственницы Сукачева имеют всхожесть 41 %, чистоту 100 %. По ГОСТу данные семена относятся по 2 классу качества по всхожести, хотя и чистота их 100 %.
Если один из показателей (всхожесть или чистота) ниже показателей 3 класса качества, то такие семена относятся к некондиционным.
Класс качества семян записывается в карточку учета семян, вносится в удостоверение о кондиционности семян, в которых заполняется дополнительно строка о кондиционности семян, устанавливается срок со времени окончания анализа, пользуясь таблицей 11.
Таблица 11 Сроки действия удостоверений о кондиционности семян
(по ГОСТу Р-51173-98)
Наименование пород | Сроки действия удостоверения о кондиционности семян(в месяцах) | |
класс | ||
1 и 2 | ||
1. Ель (все виды, кроме аянской) | ||
2. Липа | ||
3. Лиственница | ||
4. Сосна (кроме кедровой) | ||
5. Клен (кроме остролистного) | ||
6. Пихты (кроме кавказской) | ||
7. Кедр | ||
8. Береза | ||
9. Дуб | ||
10. Клен остролистный | ||
11. Ясень |
При несоответствии посевных качеств с требованиями стандарта высылается документ «Результат анализа семян», а также заключение, в котором указаны конкретные причины некондиционности.
На семена, нормы посевных качеств которых еще не установлены, выдают справку. За месяц до истечения срока действия удостоверения при длительном хранении семян отбирают средний образец и вкладывают в КЗСЛС на повторный анализ.
По окончании работы студенты сдают полностью оформленные карточки анализа, удостоверения о кондиционности семян, сдают отчет по работе № 10 и отвечают на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы:
1. Какие установлены ГОСТы на посевные качества семян и их сущность?
2. Какие документы выдаются хозяйствам по результатам анализа семян?
3. Назовите сроки действия удостоверений о кондиционности семян наиболее распространенных пород?
4. При каких обстоятельствах семена подвергаются повторному анализу?
5. По каким показателям определяется класс качества семян?
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Чистота________________________________% Отход семян исследуемой породы семена, про- | Всхожесть за____________________дней проращивания_____________________% |
росшие (за исключением желудей)_________%, мелкие, щуплые, недоразвитые____________%, | При температуре__________________0С Причина изменения срока проращивания |
пустые и сплюшенные___________________%, | ___________________________________ |
раздавленные, разрезанные, битые, голые___%, | Энергия прорастания за______________ |
явно загнившие_________________________%, | дней проращивания________________% |
пораженные болезнями__________________%, | Жизнеспособность_________________% |
пораженные вредителями: энтомологическими______________________%, | (метод определения) |
грызунами_____________________________%, | Доброкачественность_______________% |
Примеси: | (метод определения) |
семена других пород и растений (каких) живые личинки, куколки, насекомые_______%, | Из числа непроросших, нежезнеспособных, недоброкачественных семян: здоровых (только при определении всхожести)_____________________________%, |
Мертвый сор____________________________ | Запаренных (у хвойных)____________%, |
(преобладающая фракция) | загнивших________________________%, |
Масса 1000 семян________________________г. | ненормально проросших___________%, твердых (у бобовых)_______________%, |
Влажность______________________________% | окрасившихся____________________%, |
зараженных вредителями___________%, беззародышевых___________________%, | |
пустых___________________________% |
Зараженность семян:
а) грибами: паразитными______________________________________________________
(название грибов, %)
сапрофитными____________________________________________________
(степень сильная, средняя, слабая)
б) насекомыми и клещом______________________________________________________
(название вредителя, %)
Рекомендуемые мероприятия по улучшению качеств семян_________________________
На основании______________________________________________________________
(ГОСТ или технические условия)
данные семена признаются лесосеменной станцией (лабораторией) кондиционными и относятся к _____________классу.
Срок действия настоящего удостоверения по ____________________________200__г.
(число, месяц)
«____»_____________________200___г.
Директор
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11
Районирование лесовосстановительных работ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: проведение районирования лесовосстановительных работ в Российской Федерации и Республике Башкортостан в крупном плане по лесоэкологической типологии Д.В. Воробьева (1962).
ЗАДАНИЕ К РАБОТЕ: на контурной карте РФ по регионам определить зональный климат почвенно-географических условий и запроектировать главные породы для каждого региона при создании лесных культур.
МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ: для выполнения задания студенты должны иметь контурные карты (рис. 3 и 4) для всех студентов вывешиваются физическая карта РФ с выделением лесорастительных зон и климатическая сетка Д.В. Воробьева.
ПОРЯДОК РАБОТЫ: студенты на подготовленных контурных картах выделяют регионы, округа, провинции, лесохозяйственные районы и устанавливают почвы, зональный климат, главные лесообразующие породы региона.
УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ: студенты определяют по картам РФ и РБ и ранее полученным знаниям по почвоведению, метеорологии, дендрологии и лесоводству зональный климат, лесорастительные условия и главные лесообразующие породы региона. Так, в районе Средней Волги по классификации климатов Д.В. Воробьева сумма среднемесячных положительных температур составляет 640, влажность почвы в основном – свежая. Показатель влажности климата (W) определяется по формуле: W=Р/Т-0,0286хТ – сумма положительных среднемесячных температур, Р – сумма осадков теплого периода.
После установления этих показателей в каждом регионе РФ, а также в РБ по 3 провинциям (Предуралье, Южный Урал, Зауралье) студенты проводят районирование лесовосстановительных работ.
В каждом регионе, провинции студенты записывают дробью – в числителе – зональный климат (буквенно-цифровое выражение) и в знаменателе – рекомендуемое главные породы (в буквенном выражении):
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12
Составление таблиц типов лесных культур
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: овладение навыками проектирования, создания лесных культур с учетом лесорастительных условий, биологических особенностей древесно-кустарниковых растений и энерговооруженности предприятий.
Для составления таблицы типов лесных культур студенты в течение 3 часов решают следующие ситуационные задачи:
- Закладываются культуры кедра с елью:
1 ряд К Е К Е К
2 ряд Е Е Е Е Е
Рассчитать расстояние между посадочными местами в ряду и общее количество посадочных мест на 1 гектаре, если расстояние между рядами равно 3 м и на 1 гектаре высаживаются 1400 шт сеянцев кедра.
- Создаются культуры сосны с подготовкой почвы плугом ПЛП-135 и лесопосадочной машиной МЛУ-1А. Рассчитать расстояние между бороздами, если на 1 гектаре высаживаются 4000 сеянцев при шаге посадки 0,5 м.
- Закладываются культуры дуба с липой (смешение рядами). На 1 гектаре проектируется 5000 посевных мест дуба. Запроектировать расстояние между рядами посадочными местами в ряду липы, если общее количество посевных и посадочных мест на 1 гектаре равно 8000 шт.
- Подготовка почвы под лесные культуры сосны выполнена плугом ПКЛ-70 с двумя отвалами. Рассчитать расстояние между рядами, если на 1 гектар проектируется высадить 5500 сеянцев лесопосадочной машиной МЛА-1. Указать выбранный шаг посадки и показать схему культур в плане.
- Создаются культуры сосны с дубом посадкой кулисным способом смешения с буферными рядами липы: в цикле смещения 6 рядов сосны, 1 ряд липы, 3 ряда дуба, 1 ряд липы. Рассчитать шаг посадки, количество посадочных мест каждой породы на 1 гектар и показать схему смещения посадочных мест, если общее количество посадочных мест на 1 гектаре составляет 6600 шт, а расстояние между рядами культур равно 3 м.
- Закладываются частичные культуры ели среди поросли лиственных пород. Рассчитать расстояние между рядами, если подготовка почвы проводится двух отвальным плугом-каналокопателем ПКЛН-500, посадка производится в пласты двухрядной сажалкой СЛП-2 при шаге посадки 0,75 м и общем количестве посадочных мест 4400 шт на 1 гектаре. Показать профиль двух средних борозд с указанием расстояния между рядами и посадочными местами культур.
- Закладываются культуры дуба с липой и кустарниками по схеме Д – к – Лп – к – Д. Рассчитать расстояние между рядами, если для посадки используется однорядная сажалка СЛН-1, а число посевных мест дуба составляет 2000 шт на 1 гектар. Указать выбранный шаг посадки.
- Создаются смешанные культуры лиственницы с елью по схеме:
1 ряд Л Е Л Е Л
2 ряд Е Е Е Е Е
Рассчитать количество посадочных мест каждой породы, если расстояние между посадочными местами в рядах лиственницы с елью равно 1,2 м, в рядах чистой ели – 0,8 м, а расстояние между рядами на всей площади равно 2,5 м.
- Создаются смешанные культуры лиственницы с сопутствующими и кустарниковыми по схеме: Л Л Л – к – Лп – к – Л Л Л. Запроектировать расстояние между рядами и в рядах культур. Рассчитать потребное количество посадочного материала на 1 гектар, показать схему культур в плане.
- Закладываются частичные культуры ели с подготовкой почвы плугом ПКЛ-70 с одним отвалом. На 1 гектар намечено высадить 4000 штук сеянцев. Запроектировать расстояние между рядами, если посадки производятся под меч Колесова в отвал через каждые 0,8 м. Показать схему культур в плане.
Студенты при решении задач пользуются схемами закладки лесных культур, представленными на плакатах, картой лесорастительных зон РФ.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ: первые две задачи решаются совместно с преподавателем. Затем решение задач продолжается самостоятельно.
УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ: студенты записывают исходные данные задачи, указывают параметры, подлежащие расчету, проводят необходимые вычисления с применением лесокультурных терминов: виды культур, типы и схемы смешения лесных культур, методы и способы производства лесных культур и т.д.
По условиям задач, их решению и использованию знаний по почвоведению, лесоводству, дендрологии, механизации лесохозяйственных работ студенты в течение 1 часа составляют таблицу 10 типов лесных культур таблица 12.
Таблица 12 Типы лесных культур
_______________лесничества _______________лесхоза
лесорастительная зона: таежная, лесостепная, степная
№ лесокультурного участка | Типы лесорастительных условий, категория лесокультурной площади, ее хар-ка | № кв. | № выдела | Площадь, га | Способ подготовки почвы | Метод пр-ва культур | Рекомендуемые породы и схема смешения | Размещение посадочных мест | Потребное количество посадочного мат., т.шт. | Наименование и количество уходов по годам и применяемые орудия | ||
на 1 га | на всю площадь | в т.ч. по породам | ||||||||||
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13