Pestovanie lesov - Skúška kvality semena a plodov lesných drevín

Úloha:

Pre dodané semeno druhu dreviny Smrek (Picea Abies) z fenotypového zdroja II. A, vyhotovte kompletný rozbor kvalitatívnych znakov podľa STN 48 2121.

Pomôcky:

Priemerná vzorka semena, technické váhy so závažiam, klíčidlá SLH, pijavý papier, pinzeta, nožík, skalpel, pravítko, čistý papier, tlačivo „Výsledok rozboru, STN 48 2121, STN 48 2111“.

Pracovný postup:
Poznámka: použité semeno je značne presušené dlhodobým uskladnením v suchšom prostredí.
1a.) príprava pracovného prostredia, technického vybavenia a pomôcok. Lab cvičenie sa konalo v OU Pel na analýzu akosti za použitia technickej váhy vybavenej závažím, semeno smreka, na ukážku sklíčka SLH,
1b) oboznámenie sa z STN,
2. určenie sypavosti(simuláciou),
3. naváženie priemernej vzorky semena,
4. získanie rozborových vzoriek,
5. určenie čistoty semena,
6. určenie klíčivosti a energie klíčenia (simulácia úlohy s praktickou ukážkou),
7. výpočet absolútnej hmotnosti semien
8. zistenie obsahu vlhkosti semena (simuláciou)
9. kontrola zdravotného stavu semena
10. vyhotovenie výsledku rozboru.

Sypavosť šišiek, prípadne podiel semien v plodoch

Sypavosť je percentuálny podiel hmotnosti čistých semien získaných vylúštením z priemernej vzorky plodov (šišiek a iných plodov)
Postup: Vzorku zdravých normálne vyvinutých plodov vysúšame pri teplote 40 °C do konštantnej hmotnosti. Následne vylúštime semeno (šišky dáme na dolúštenie do rotačných bubnov, šišky smrekovca a šištice jeľší do laboratórneho vytriasača) oddelením šišiek od semena sadou sít. Semená listnatých drevín s lietacím aparátom odkrídlime. Získané čisté semená zvážime a zistíme ich hmotnosť.
Sypavosť(S) vypočítame podľa vzorca:

S = Vs . 100(%)
Vp


Vs- hmotnosť čistých semien
Vp- hmotnosť plodov po vyčistení

(Napríklad, ak hmotnosť priemernej vzorky šišiek SM je 5000g, zistená hmotnosˇpo vysušení bola 4329g, hmotnosť vylúštených čistých semien je 139g, sypavosť


S = 139 g . 10000% = 3,21%
4329 g


Čistota osiva

Čistota osiva je pomer hmotnosti čistých semien k hmotnosti priemernej vzorky. Vyjadruje sa v percentách. Zisťuje sa analýzov dvoch rozborových vzoriek hmotnosti 10g, z ktorých zistíme priemernú čistotu s presnosťou na 0,01g. Na čistej podložke oddelíme čisté semeno od skúšaného druhu, od nečistôt ( prázdne alebo poškodené semená, semená menšie ako polovica normálnej veľkosti, semená cudzích druhov, naklíčené semená a rôzne nečistoty).

čistotu osiva vypočítame zo vzorca:

Č = Vč . 100%
Vp


Vč – hmotnosť čistých semien,
Vp - hmotnosť vzorky.

Napríklad:
RV 1 = 10g > čisté semená = 9,23
RV 2 = 10g > čisté semená = 8,89

aritmetický priemer = 18,12 g : 2 = 9,06g





Č = 9,06 . 10000% = 90,60% = 91%
10


Čistota skúšaného semena je 91%. Klíčívosť a energia klíčenia

Klíčivosť je v percentách vyjadrený počet semien, ktoré normálne vyklíčia zo zaklíčených semien skúšaného druhu za určený čas v laboratórnych podmienkach. Údaj o hodnote klíčenia sa využíva na výpočet výsevnej dávky, na výber uskladňovacej technológie, při predsejbovej príprave i při oceňovaní osiva.
Postupy na zistenie hodnoty klíčivosti:
A. skúška klíčivosti semien zaklíčených v laboratórnych podmienkach,
B. skúška klíčivosti semien zaklíčených vo vegetačných nádobách,
C. náhradné skúšky klíčivosti vitálnym farbením semien,
a) biochemická skúška vitálnym farbením semien,
b) skúška rezpom semien,
c) rontgenová skúška,
g) skrátená skúška klíčivosti
Dĺžka trvania skúšky klíčivosti pre jednotlivé druhy drevín je určená STN 48 1211. Pre väčšinu druhov drevín trvá 21 dní, pre borovicu čiernu, jedľovec kanadský, tuju a brest 28 dní, pre jelšu, dub a gaštan 30 dní.


Energia klíčenia (fyziologická aktivita)

Energia klíčenia je znakom vitality (rýchlosti) klíčenia. Udáva počet semien normálne vyklíčených za kratší čas ako určuje STN. Vyjadruje sa v percentách k počtu zaklíčených semien.
Energia klíčenia sa pri semenách väčšiny drevín zisťuje na siedmi deň skúšky klíčivosti, pri semenách duba na 14. deň

Skúška klíčívosti semien zaklíčených v laboratórnych klíčidlách:

Táto metóda slúži na orientačné prevádzkové zistenie klíčivosti semien. Nazýva sa metóda SLH. Používa sa spravidla pri semenách, ktoré sú schopné vyklíčiť za čas kratší ako jeden mesiac. Na skúšku klíčivosti sa používajú štyri vzorky čistého semena zo skúšky čistoty. Semeno sa zmieša, rozprestrie sa na podložke a rozdelí sa na štyri pozdĺžne útvary. Z ich koncov sa odoberie 2-krát po 25 semien. Tým sa získajú štyri rozborové vzorky semien po 100, ktoré po naložení na podložky zaklíčia v klíčidlách. Klíčidlá a ich časti musia byť vydezinfikované a sterilné. Skúška klíčivosti sa začína dňom zaklíčenia. Normálne vyklíčené semená sa v dňoch určených na kontrolu počítajú a evidujú. Po zaevidovaní sa spolu zo semenami s abnormálne vyvinutým, nahnitým alebo zlomeným klíčkom z klíčidla odstránia. v deň určený na zistenie energie klíčenia sa zaeviduje počet vyklíčených semien.
V deň skončenia skúšky sa nevyklíčené semená pozdĺžne rozrežú. Plné a zdravé semená sa pripočítajú ku klíčivym semenám. Klíčivosť sa vypočíta ako aritmetický priemer zo štyroch zaklíčených vzoriek.

Klíčivosť semien:
Kč% = n.

100 %
N

n = počet vyklíčených semien v klíčidle,
N = počet semien zaklíčených v klíčidle.

Výpočet pomocou vzorcou:

a)
Kč% = 316. 100 = 79%
400
klíčivosť čistých semien,

b)
Kp% = 316. 100 = 80%
400 - 4
klíčivosť plných semien.

E – energia klíčenia má hodnotu:

E= ne. 100 = 108. 100 = 27%
N 400


Ak sa počet vyklíčených semien v niektorej zo vzoriek odlišuje od odchýlky povolenej STN, vylúči sa sa a klíčivosť sa vypočíta z ostávajúcich troch vzoriek. Ak vykazujú väčšiu odchylku dve vzorky, musí sa skúška klíčivosti opakovať.
Skúška klíčivosti semien zaklíčených vo vegetačných nádobach:

Používa sa na skúšku klíčivosti veľkých semien – žaluďov, bukvíc, gaštanov, pagaštanov. Vegetačné nádoby v tvare korýtok majú spravidla rozmery 30 x 20 x 12cm. Môžu by´t pozinkované, kameniny, alebo plástové. Klíčebným substrátom je hrubozrnný kremitý piesok (0,8 – 0,12 mm) navrstvený do výšky 8 cm. Päťdesiat zaklíčenýych semien sa prekryje 1 cm vysokou vrstvou piesku a pravidelne sa zavlažuje. klíčne podmienky sú pri teplote 24 °C a 95-percentnej relatívnej vlhkosti. Postup evidencie a výpočtov je podobný jako při skúške klíčivosti v laboratórnych klíčidlách.

Náhradné skúšky klíčivosti určením životnosti semien:

Tieto skúšky sa vykonávajú pri semenách, ktoré potrebujú na vyklíčenie čas dlhší ako je jeden mesiac. prípadne pri niektorých semenách sa životnosť zisťuje inými technologickými a laboratórnymi postupmi.
Medzi náhradné skúšky patria biochemické skúšky (farbenie), skúšky rezom a presvetľovacie (rontgenové) skúšky. Pretože týmito skúškami sa zisťuje len schopnosť klíčenia, na vyjadrenie výsledkov náhradných skúšok používame pojem životnosť semien.

Biochemické skúšky:
Biochemické skúšky pomocou vitálneho farbenia využívajú dve skupiny metód:
1. Do prvej skupiny sa zaraďujú metódy farbenia živých buniek. Živé klíčky sa farbia načerveno použitím roztoku tetrazólia (TTC = 2, 3, 5 – trifenylzóliumchlórid).
2. Do druhej skupiny patria metódy farbenia mŕtvych buniek. Roztok indigokarmínu farbí mŕtve bunky na modro, roztok kyslého fuksínu a malachitovej zelene na červeno.
Tieto skúšky a vykonávajú v laboratóriach Kontrolnej semenárskej stanice, a to roztokom tetrazólia, ktoré sú predpísané STN i medzinárodnými predpismi na skúšanie semien.

Tetrazóliovým testom sa hodnotí väčšina ihličnatých drevín ( smrek, jedľa, borovica, smrekovec, limba, borievka, tis) a z listnatých drevín dovoľuje STN použiť biochemické
skúšky pri 29 drevinách ( buk, javor, jaseň).

Stručný postup pri skúške životnosti:
Štyri vzorky semien po 100 napučiavame máčaním 18 až 24 hodín vo vode, potom ich hodíme do roztoku tetrazólia. Semená s tvrdým osemením před tým ľahko narežeme alebo ich zbavíme obalu, aby roztok ľahšie prenikol do pletív.
Farbenie trvá 18,24 i 48 hodín v tme pri teplote 30°C. Po ukončení farbenia semená vyberieme, premyjeme vodou a prenesieme na porcelánovú podložku. Pomocou skalpela vypreparujeme embryo (klíček).
Medzi životaschopné sa považujú tie semená, ktorých embryo a endosperm sa zafarbili.
Percento životaschopných vypočítame podľa zásad uvedených pri hodnotení skúšok klíčivosti.

Skúška rezom:
Skúška rezom sa používa na rýchle a orientačné zistenie životaschopnosti semien, ktoré ľahko klíčia v klíčidlách, vo vegetačných nádobách, alebo nebol pre tieto semená vypracovaný postup farbenia – bršlen, lieska, orech, pajaseň, brestovec. Stručný postup:
Rozborovou vzorkou sú štyri dávky po 100 semien. Semená pred rezom ostrým nožom alebo skalpelom namáčame 48 – 72 hodín vo vode teplej 18 – 20°C. Po vykonaní stredového pozdĺžneho rezu semená rozdelíme na tri skupiny:
1. prázdné semená,
2. semená s nevyvinutým embriom, alebo bez embrya, nahnitým, mechanicky či škodcami poškodeným embryom,
3. semená s nevyvinutým embryom vypočítame ako podiel semena s normálne vyvinutým embryom (skupina 2) a celového počtu skúšaných semien.

Rontgenová skúška:
Statickým presvietením semena na aktívnu podložku (snímka) sa zisťuje počet plných a prázdnych semien, semien poškodených hmyzom alebo mechanicky pri ošetrovaní, lúštení či čistení.
Pred rontgenovou skúškou sa semená preparujú kontrastnými organickými látkami.

Skrátená skúška životnosti:
Používa sa na rýchle hodnotenie osiva pri nedostatku času na vykonanie skúšky klíčivosti. Podľa STN sa môže skúška vykonať iba pre smrek, borovicu lesnú a smrekovec. Postup je rovnaký ako pri zisťovaní klíčivosti až po energiu klíčenia. Konečná hodnota klíčivosti je daná súčtom výsledkov energie klíčenia a životnosti.

Absolútna hmotnosť semien:
Absolútna hmotnosť semien (A) je hmotnosť 1000 čistých semien súšaného druhu vyjadrená v gramoch. má význam pri výpočte výsevnej dávky semien v lesných škôlkach na výpočet počtu semien v 1kg a podobne. Zisťuje sa presným vážením štyroch odobratých vzoriek po 100 (pri skúške na klíčivosť), pri drobných semenách jelše, brezy, topoľa, vŕby 4x 100 semien.

Výsledná hmotnosť je aritmetickým priemerom štyroch vzoriek vynásobeným číslom 10:

A 1000ks/g = V1+V2+V3+V4 . 10
4


Napríklad semená smreka:

A 1000ks/g = 0,65 + 0,70 + 0,71 + 0,75 . 10 = 7,02 g
4

A 1000ks/g = 7,02g

Výsledok: Absolútna hmotnosť skúšaného smena smreka je 7,02 g/1000ks.
Absolútna hodnota sa využije na zistenie počtu semien v 1 kg.

A 1kg = 1000 ks : 1000g = 1 000 000 = 99 850 ks
A 7,2

Č = čistota v %
K = klíčivosť v %
A = absolútna hmotnosť

alebo:

Nk = N 1kg. K .Č = 138 890. 91. 79 = 99 850 ks
100 100






Obsah vody v semenách a plodoch

Obsah vody v semenách a plodoch je dôležitým faktorom pri ich uskladňovaní, doprave a voľbe technologického procesu lúštenia šišiek. Voda v semenách a plodoch ovplyvňuje fyziologické procesy (pozitívne a negatívne).
Obsah vody vyjadrujeme v percentách čerstvej začiatočnej hmotnosti vzoriek alebo aj v percentách hmotnosti vzorky vysušenej do konštantného stavu. Obsah vody pred vysušením nazývame vlhkosť osiva (plodov).
Zisťujeme takto:
a) určením rozdielov vlhkej a vysušenej vzorky,
b) elektrickými odporovými vlhkomermi.

Postup pre bod a): Obsah vody určíme z dvoch rozborových vzoriek, ktoré odoberieme z frakcie čistých semien hneď po získaní priemernej vzorky v hermeticky uzavretej nádobe. Rozborová vzorka drobných semien – jeľša, breza, topoľ, vŕba – musí mať hmotnosť najmenej 2g, při väčších semenách najmenej 20g.
Obidve vzorky odvážime (s presnosťou na 0,01%) a vysúšame 16 hodín pri teplote 105°C.
Väčšie semená – žalude, bukvice, gaštany – pred skúškou vlhkosti rozomelieme alebo rozkúskujeme na drobné časti.

Vlhkosť vypočítame pomocou vzorca:

v% = V1 - V2 . 100
V1


kde: V1 – hmotnosť čerstvej vzorky,
V2 - hmotnosť vysušenej vzorky.

Medzinárodné predpisy (ISTA) vyžadujú, aby sa skúška vlhkosti semien s vysokým obsahom éterických olejov (napríklad jedle) vykonala špeciálnou metódou destilácie semien v toluole. Vlhkosť vypočítame z objemového množstva prijatej vody, pokiaľ oleje zostávajú rozúustené v špecificky ľahkom toluole.

Postup pre bod b): Elektrické odporové vlhkomery sú založené na princípe merania zmeny vodivosti elektrického prúdu v rôzne vlhkom prostredí. Merné nádoby vlhkomerov sa plnia pomletými semenami, aby sa dosiahla vysoká homogenita prostredia. Výsledky sú menej presné. STN odporúča používať na zisťovanie vlhkosti semien prístroj Brabender.

Kontrola zdravotného stavu: Vizuálne zisťujeme technickú zrelosť semien, poškodenie hmyzom, hubami, mechanické poškodenie. Pri podozrení na akútne nebezpečenstvo hubových alebo vírusových ochorení semená kultivujeme na zistenie škodcu, prípadne príčiny tohto stavu.

Výsledkom fotokontroly je odporúčanie na zaobchádzanie so semenom.


Výsledok rozboru

Po vykonaní skúšky kvality lesného osiva vystaví Kontrolná semenárska stanica písomný výsledok rozboru, v ktorom sú uvedené podstatné údaje získané rozborom priemernej vzorky.
Osivo hospodársky významných drevín sa zaraďuje do akostných tried podľa ukazovateľa klíčivosti. Osivo, ktorého klíčivosť nedosahuje spodnú hranicu III. akostnej triedy, sa spravidla na výsev nepoužíva.
Platnosť výsledkov rozborov osiva je obmedzená biologickými vlastnosťami druhu. Pri semenách s krátkou dobou klíčivosti platí výsledok rozboru jedle – jeden mesiac (brest), pri semenách smreka, borovice (okrem limby) a smrekovca päť mesiacov, pri semenách hraba, jaseňa, agáta a niektorých krov šesť mesiacov.
Po uplynutí obdobia platnosti rozboru sa zasiela Kontrolnej semenárskej stanici nová priemerná vzorka, čo platí aj v prípade vzniku pochybností o správnosti výsledku s poznámkou ,,Vzorka na opakovaný rozbor“. Sprievodný list priemernej vzorky lesného osiva musí obsahovať:

Druh dreviny Vlastník osiva
Vlastník osiva Žiadateľ o skúšku
Označenie oddielu Dátum odberu priemernej vzorky
Hmotnosť oddielu Hmotnosť priemernej vzorky
Číslo listu o pôvode Meno vzorkovateľa
Číslo uznaného zdroja Druh a koncentrácia prípravku,
Vlastník zdroja osiva ktorým je osivo namorené




Praktická časť:

Čistota vzorky semena:

1 vzoka 2x Pôvodna vzorka = 10 000mg = 10g
4430 mg x 2 = 8860 mg nečistoty (smeti) = 1140 mg

RV1 = 8,86g
RV2 = 8,54g
17,4g : 2 = 8,7g

Č = 8,7 :10 x 100 = 87%

Čistota skúšaného druhu semena je 87%.

Priemerná hodnota (A): A = 0,63. 10 = 6,3 g/1000ks
A je 6,3g.
200 semien = 1,22g
100 semien = 0,61g

V1 = 0,56g
V2 = 0,61g
V3 = 0,70g
V4 = 0,64g

V = 2,45g : 4 = 0,63 g/1000 ks



Počet semien na 1 kilogram:

6,3g ...................100ks
100g ......................x ks

6,3 : 1000 = 100 : x
6,3x = 100000
x = 158 730 ks semien/1 kg

Jeden kilogram smrekového smena má 158 730 kusov semien.



Využiteľné semeno na dopestovanie semenáčikov z 1 kilogramu semena:

K – klíčivosť... 79%
Č – čistita ....... 87%
A – absolútna hmotnosť .... 3,6g

1.)
Nk = K. Č = 87. 79 = 109 095 ks
A 6,3



2.)
Nk = Nk1. K. Č = 158 730. 87. 79 = 109 095 ks
A 6,3




v% = V1 - V2 , 100 = 6,3 - 5,2 , 100 = 17%
V1 6,3

V1 – hmotnosť čerstvej vzorky = 6,3g – 1000 ks
V2 – hmotnosť vysušeenj vzorky = 5,2g – 1000ks.