Ультразвуковая обработка семян кактусовых

Вместо предисловия

Эта статья не претендует на научность, в ней отсутствует правильная научная терминология, а приведенная информация, кроме экспериментальной, является моим обобщением.

Уже давно знаю о предпосевной ультразвуковой обработке семян зерновых культур, которая значительно повышает их всхожесть. Есть много научных работ в подтверждение этого факта. Процент всхожести по этим данным колеблется от 20 до 30, а иногда даже встречаются цифры в 50%. Мало того, научно установлено, что обработка ультразвуком старых семян, с истекшим сроком посева, так же значительно повышает их всхожесть.

Поиски по интернету не дали никаких результатов касательно применения ультразвука в предпосевной обработке семян кактусов, то есть номинально присутствует мнение о пользе предпосевной ультразвуковой обработки. Предметно этот вопрос никто не изучал, а если и кто-то что-то и делал, то сравнительных результатов никто не публиковал.

Возможно, такие эксперименты уже давно были бы проведены, но трансформировать теорию и практику от многотонных зерновых для посева на десяток другой семян (поштучно) кактусов очень сложно. Режимы обработки, да и сама ультразвуковая ванна очень сильно отличаются. А самое главное – это не имеет практического применения и, стало быть, остаётся уделом любителей-экспериментаторов.

Конечно, было бы правильным, сначала теоретически изучить данную проблему, посоветоваться со специалистами, которые хотя бы приблизительно дали исходные данные для эксперимента. Но таких специалистов пришлось бы очень долго искать, и не факт, что они есть.

Самый простой способ решения данной задачи – «метод научного тыка», или метод итерации – последовательного приближения. В самом первом приближении можно будет определиться с целесообразность данного мероприятия, а потом уже можно приступать к подборке оптимальных режимов обработки семян в зависимости от формы и размера семян, а также среды для обработки.

Минимальный объём ультразвуковой ванны, который я нашел, был 0,5 литра. Поместить в эти пол литра два десятка семян Стромбокактуса не проблема, проблема как и чем их потом вылавливать от туда. Возникает необходимость предварительного помещение семян в какой-то пакетик, желательно водопроницаемый, не имеющий плотных стенок, чтобы не создавать помех ультразвуковым волнам, иначе теряется весь смысл этой процедуры.

Наверно стоит немного погрузиться в теорию ультразвуковых колебаний (волн), чтобы понять суть самого процесса. Ультразвук – это колебания от 16000 Гц и выше, которые не способно слышать человеческое ухо. В этом диапазоне распространение волн происходит с наименьшим затуханием (в зависимости от среды и наличия препятствий), то есть наиболее эффективно. Это волны, подобные морским, только со значительно большей частотой, которые дойдя до препятствия, ударяют в него. Если кто выбивал ковёр на верёвке, то представляет, что происходит с пылью (грязью) после удара по нему палкой. Точно такой же процесс происходит при погружении семян в жидкую среду и включении ультразвука. Скорлупа семени является жестким барьером, ударяясь о который, ультразвуковые волны очищают (выбивают) её от грязи и посторонних частиц, а возможно разрушают поверхностные вещества, препятствующие всхожести семян.

Параллельно можно было бы проверить возможность внесения в семена стимулирующих прорастание веществ. Вернее исследовать влияние ультразвуковой обработки семян со стимуляторами прорастания на их всхожесть.

Первый этап.

Итак, первый этап – выяснение целесообразности проведения этих экспериментов. Понимаю необходимость проведения статистически значимых экспериментов, то есть когда количество семян в каждом эксперименте многократно превышает возможную статистическую погрешность. В различных экспериментах статистическая погрешность колеблется от 7 до 15%, поэтому в каждом эксперименте желательно иметь более 100 семян. В этом случае статистическая погрешность становится не значимой и можно делать конкретные выводы. Однако, экспериментировать с таким количеством семян проблематично и затратно по времени/деньгам, но и это ещё не самое страшное – возникает вопрос с дальнейшей судьбой взошедших растений. Просто выбросить сеянцы – рука не поднимется, а реализовать такое количество растений в определённый промежуток времени просто невозможно.

В связи с этим придётся значительно сократить количество семян в каждом эксперименте (до 20 штук) и лишь прослеживать тенденцию прорастания , а не делать конкретных выводов в каждом случае. Думаю, что этого вполне достаточно для принятия решения о проведении дальнейших экспериментов.

Для эксперимента были выбраны следующие семена кактусов :

1. Rebutia “gross-valey”
2. Ariocarpus fissuratus

Данные семена этого года сборки (2013 г.), то есть свежие, собранные с культурных растений. Всхожесть семян ранее не тестировалась.

Количество семян в каждом эксперименте – по 20 шт. Семена помещаются в двухсторонний водопроницаемый пакет.

Эксперимент разделён по среде для обработки.

6-БАП (6-бензиламинопурин) или цитокинин – растительный гормон, способствующий делению клеток и прорастанию семян. От прежних экспериментов оставалось немного цитокинина и хотелось попробовать его как стимулятор прорастания семян. Концентрация препарата, по определению, должна быть очень малой, поэтому на 200мл воды было добавлено «на кончике ножа» 6-БАП.

Время нахождения в данной среде взято произвольно и соответствует времени проведения манипуляций с ультразвуковой обработкой. Не уверен, что этого времени достаточно для полноценного эксперимента с 6-БАП, но других данных просто нет. В крайнем случае, можно легко суммировать результаты экспериментов 1 и 2.

В дальнейшем возможно подключение к эксперименту и других сред для обработки.

Индексация.

Для удобства проведения эксперимента образцы будут проиндексированы.

Система индексации X . Y . Z , где

Х – наименование семян (1, 2)

Y – среда для обработки ( 1 – вода; 2 – вода+6-БАП)

Z – время обработки (0 – контрольная группа; 1 – 2 мин; 2 – 4 мин; 3 – 6 мин; 4 – 8 мин; 5 -10 мин)

Пример: эксперимент с № 2.2.5 означает, что это (2) Ariocarpus fissuratus; (2) среда проведения – вода+6-БАП; (5) время обработки 10 минут.

Методика проведения эксперимента.

Все эксперименты проводятся с контрольной группой, которая проходит все стадии подготовки, кроме непосредственно обработки.

Маркированные пакеты (всего 6 штук) размещаются на металлическую спицу и погружаются в среду для обработки на 10…20 минут.

В каждой из сред семена будут:

1. Замачиваться вместе с контрольной группой в течении 10…20 мин.
2. Вынимается пакет Х.У.0 с контрольной группой семян.
3. Обработка УЗ оставшихся семян в течении 2 мин.
4. Пакет с индексом Х.У.1 вынимается.
5. Обработка УЗ оставшихся семян в течении 2 мин.
6. Пакет с индексом Х.У.2 вынимается.
7. Обработка УЗ оставшихся семян в течении 2 мин.
8. Пакет с индексом Х.У.3 вынимаются.
9. Обработка УЗ оставшихся семян в течении 2 мин.
10. Пакет с индексом Х.У.4 вынимаются.
11. Обработка УЗ оставшихся семян в течении 2 мин.
12. Пакет с индексом Х.У.5 вынимаются.
13. Производится посев семян.

	Устанавливаемая мощность ультразвуковой обработки 50 Вт.
	Пакеты, прошедшие отработку, складываются в ёмкость с пакетом контрольной группы, то есть все пакеты с семенами находятся в среде (мокрыми) одинаковое время
	Далее производится посев семян по нашей методике в кассету, чтобы уменьшить вероятность грибковых поражений, а так же чтобы иметь возможность отслеживать темп прорастания семян по времени в каждой группе.
	Картридж с салфетками стерилизуется спиртом в течение получаса с последующей сушкой ячеек.
	Проверка всхожести семян осуществлялась каждый день. Если в ячейке появлялись семена с треснутой скорлупой
	они сразу переносились в обозначенные бороздки с грунтом и далее процесс прорастания происходил на посвосмеси

 

Продолжение следует...

Сергей Миронов.

Декабрь 2013 г.