Перспективные технологии хранения семян древесных пород

 

Постоянный питомник по выпуску высококачественного посадочного материала с закрытой корневой системой может устойчиво функционировать только при условии наличия  постоянной лесосеменной базы и надёжного хранилища для длительного хранения семян без потери их жизнеспособности. Наличие этих составляющих обеспечит хозяйство ежегодным объемом семян с улучшенными посевными качествами в необходимом объеме. Решение этой задачи связано с преодолением проблемы периодичности урожая семян сосны обыкновенной, точнее, с необходимостью создания резервного семенного фонда.

Вышесказанное определяет необходимость организации мест хранения семян и соблюдения технологии хранения в соответствии с современными научно-производственными разработками в этой области.

 

Хранение семян

 

Хранение семян осуществляется в соответствии с правилами, установленными Лесным кодексом Республики Казахстан с изменениями и дополнениями на 03.07.2013 г. (Статья 80) и Правилами заготовки, переработки, хранения и использования лесных семян и контроля за их качеством (Утверждены Постановлением Правительства Республики Казахстан от 23 декабря 2011 года № 1590 с изменениями и дополнениями по состоянию на 23.07.2013 г.).

Основными факторами, определяющими способ и продолжительность хранения семян, являются: особенности строения и состав запасных веществ в семенах; способ предварительной обработки семян; степень их зрелости; влажность после сбора и извлечения из шишек; оптимальный уровень влажности, температуры и содержания кислорода в среде при хранении.

Специальный склад для хранения семян является составной частью технологического комплекса по производству посадочного материала. Оптимально его территориальное размещение в составе блока хранения и переработки шишек, поскольку в хранилище семена поступают сразу после их извлечения из шишек, переработки и формирования партий семян в соответствии с существующими регламентами.

Все технологические этапы производственного процесса по переработке лесосеменного сырья и хранению семян организационно сосредоточены (осуществляются) территориально в технологическом блоке переработки лесосеменного сырья и хранения семян лесосеменного комплекса по производству посадочного материала (рис. 4.1).

 

Рисунок 4.1. – Принципиальная схема блока переработки лесосеменного

сырья и хранения семян - визуальный осмотр хранящихся семян

 

Технологические стадии этапа хранения семян

 

1) Начало технологического этапа – загрузка семян в тару для хранения.

Конец этапа – установка тары с семенами в хранилище с холодильными установками.

2) Мониторинг – производственный контроль качества семян – периодически.

Конечный продукт этапа – семена, установленные на хранение.

Требования к условиям хранения

Государственными нормативными документами Республики Казахстан в сфере лесного семеноводства (Лесным кодексом Республики Казахстан с изменениями и дополнениями на 03.07.2013 г.(Статья 80) и Правилами заготовки, переработки, хранения и использования лесных семян и контроля за их качеством (Утверждены Постановлением Правительства Республики Казахстан от 23 декабря 2011 года № 1590)определено:

- помещение для хранения лесных семян должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией, приборами для регистрации относительной влажности и температуры воздуха;

- относительнаявлажность воздуха в помещении не должна превышать 70 %;

- не допускается хранение лесных семян на цементных, асфальтных, каменных или земляных покрытиях открытым способом;

- хранение лесных семян допускается только в таре специально предназначенной для целей хранения семян;

- в таре вторичного использования хранение семян запрещено;

- не допускается содержание в хранилищах предметов, материалов и инвентаря, не относящихся к технологии хранения лесных семян.

 

Очень важно для сохранения жизнеспособности семян сосны поддерживать их влажность на оптимальном уровне. При длительном хранении при низких температурах этот показатель должен составлять 4%, но не более 7,5 %.  Этот показатель определяется как отношение разности между воздушно- сухой массы и абсолютно сухой массы семян к их воздушно- сухой массе. Оптимальный уровень влажности достигается непродолжительной досушкой семян перед их закладкой на хранение. Семена обладают свойством гигроскопичности – способности поглощать и отдавать влагу в парообразном состоянии. Поэтому условия хранения должны максимально способствовать изоляции семян от среды  камеры хранения, поскольку подсыхание или увлажнение семян, хранящихся открыто, будет изменяться до наступления равновесия между давлением паров воды семян и давлением паров воздуха. При таком хранении в клетках семян легко образуется свободная вода, способствующая увеличению подвижности молекул белков, липидов и сахаров, что запускает процесс метаболизма. Жизнеспособность семян с влажностью ниже оптимальной сохраняется дольше, чем с влажностью выше оптимальной.

Стабильность влажности семян в течение всего периода хранения зависит от вида используемой тары для хранения. Лучшим вариантом является использование герметично укупоренных стеклянных бутылей ёмкостью 20л с притертой пробкой. Это определяется тем, что в такой таре можно легко контролировать влажность семян без ее вскрытия – визуально. Для этого в каждую затаренную семенами бутыль укладывается кобальтовая бумага. Изменение ее окраски – надежный индикатор изменения влажности семян. Оценка влажности по окраске кобальтовой бумаги приведена в таблице 3.1.

 

Таблица 4.1 – Оценка влажности семян по цвету кобальтовой бумаги

Цвет бумаги	Влажность, %	Степень влажности
1	2	3
Ярко-голубой	Менее 5,4	Пересушены
Светло-голубой	5,5 – 6,4	Сухие
Сиреневый	6,5 – 7,4	Нормальные
Бледно-розовый	7,5 – 8,5	Влажные
Ярко-розовый	Более 8,5	Очень влажные

 

Другими вариантами емкостей для хранения семян могут служить полиэтиленовые бутыли, пластиковые пакеты и другие виды тары или металлическая тара – непрозрачные материалы. В этом случае для мониторинга часть семян хранится в стеклянной бутыли – контроль. По состоянию семян в нем судят о качестве условий хранения во всех остальных емкостях. Это позволит избежать ухудшения состояния семян из-за вскрытий емкостей при осмотрах.

Температура при длительном хранении семян (10 лет) при влажности 4-7.5% должна быть в пределах 0 – + 4⁰С. Для поддержания нужной температуры при хранении используются х олодильные камеры – это модульные сборно-разборные конструкции из сандвич-панелей толщиной 80 или 100 мм. Конструктивно камеры состоят из стеновых, потолочных панелей, пола, дверного блока и угловых стоек. Для поддержания необходимой температуры внутри камеры используют холодильное оборудование охлаждающая установка – Monobloc TN ряда Eurofred модели FAM 28/E или подобная модель.

 Соединение панелей в холодильных камерах бывают двух типов: «шип-паз» и замковые.

Выбор типа камеры определяется назначением, заданным температурным режимом, количеством загрузки, планировкой, размерами. На габариты и объем в основном влияет количество и способы хранения семян сосны. Способы хранения бывают стеллажные и на паллетах. Конструктивно холодильные камеры из сандвич-панелей могут быть различных размеров, различной длины, высоты и ширины. Дверные блоки производятся трех типов – распашные, откатные, контейнерные.К амеры холодильные достаточно просты в монтаже и демонтаже, при необходимости переноса на другое место, способны выдержать многократное количество разборок и сборок.

Наиболее популярными моделями на рынке холодильного оборудования в странах Таможенного союза являются холодильных камеры Misa и Polair. Компании-производители этих марок оборудования предлагают широкий спектр типовых шкафов и комплекта холодильного оборудования к ним с аналогами разных компаний производителей.

Так в конструкцию деталей, выпускаемых фирмой Misa, заложены два принципа, которые обеспечивают ее продукции высокий уровень:

• возможность сочленения любых двух элементов из гаммы выпускаемых деталей, что позволяет собирать корпуса холодильных камер любой конфигурации и использовать простенки помещения,

• замковый способ соединения панелей, который обеспечивает герметичность, прочность и возможность многократной сборки и разборки корпусакамеры.
    Дверной блок представляет собой единое изделие, включающее в себя дверную коробку с элементами крепления к корпусу камеры, дверное полотно с навесками.

Склад длительного хранения семян обычно комплектуется следующим оборудованием:

- стеллажи

- весы

- паковочные машины

- установки для термоклейки мешков, канистр.

 

Технические характеристики

Камеры сборно-разборные замкового типа, производства фирмы «MISARUS». Панели стеновые бескаркасные трехслойные с утеплителем ППУ для холодильных и морозильных камер изготавливаются по Техническим Условиям ТУ 5284-001-59697255-2006 утвержденным ФЕДЕРАЛЬНОЙ СЛУЖБОЙ ПО ОБОРОННОМУ ЗАКАЗУ, Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации (ФГУП «РОСОБОРОНСТАНДАРТ») № в реестре 200/054052.
Панели состоят из верхнего и нижнего металлического листа толщиной 0.5 мм. ППУ. Прокат тонколистовой холоднокатаный с полимерным покрытием.
В качестве изоляционного материала используется пенополиуретан плотностью 43кг/м3.ППУ – Эластопор марки Н 1211 изготовлен по ТУ 2224-001-54409607-2003.

Материалы и технология при изготовлении панелей остались без изменений:

- толщина панелей 60 мм, теплопроводность =0,336 W/M²K;

- толщина панелей 100 мм, теплопроводность =0,268 W/M²K.

 

Угловые элементы из нетоксичного ПВХ. Пол усиленный, со специальным противоскользящим покрытием (пластизоль). Двери распашные, со стандартным световым проемом 900×1880мм, с итальянской фурнитурой (петли, ручка-замок), при открывании двери, петли работают на подъем, что позволяет продлить срок службы уплотнительных элементов, ручка-замок предусматривает закрытие ключом с возможной аварийной разблокировкой. Соединение панелей на базе замков FASTENR, с двойным креплением и системой стыковки FAST-FIT. Возможность быстрого демонтажа/монтажа с перемещением и расширением камер, изменением конфигурации во время эксплуатации более двадцати раз, с сохранением герметических качеств, без использования дополнительных герметических средств.Сборка камер осуществляется изнутри.

Холодильная камера Polair представляет собой так же сборно-разборную конструкцию, полностью собираемую из сандвич-панелей (пол + потолок + 4 стены). Панели состоят из слоя заливной теплоизоляции (пенополиуретан), покрытого с двух сторон металлом. В производстве стеновых и потолочных панелей холодильных камер используется горячеоцинкованный стальной лист толщиной 0,5 мм с полимерным покрытием. В качестве дополнительной опции холодильные камеры Polair могут использоваться с панелями из пищевой нержавеющей стали. Толщина панелей - 80 и 100 мм.

Габаритные размеры можно выбирать из стандартной матрицы или заказать индивидуально. Внутренний объем камеры охлаждается моноблочными холодильными машинами или сплит-системами. Для панелей пола применяется горячеоцинкованный стальной лист толщиной 1,2 мм.

 

В реализуемом проекте в частности используется холодильная камераMISA ряда BTмодели MCKLS!= 5E 188. Стенки и потолок камер сделаны из панели из инжектированного полиуретана плотностью 40 кг/м³ и коэффициентом низкой теплопроводности до 0,19 (Вт/м²ºC).

Размеры:

Объем (м³):    19,5

Длина (внешняя/внутренняя) (м): 3,03 / 2,83

Ширина (внешняя/внутренняя) (м):   3,03 / 2,83

Высота (внешняя/внутренняя) (м):     2,63 / 2,43

 

Каждая камера на складе-хранилище семян оснащается собственным холодильным оборудованием. Наличие 2-х камер с собственным хладооборудованием повысит надежность хранения семян.

Широко представлены комплекты холодильных машин на базе компрессоров фирмы «Bitzer» (Германия) и воздухоочистителей фирмы «Alfalaval» (Италия). В комплекты входят: компрессорно-конденсаторный или компрессорно-ресиверный агрегат, на базе компрессора фирмы «Bitzer», воздухоочиститель фирмы «Alfalaval» или другой аналог, электромагнитный вентиль на жидкостную линию, терморегулирующий вентиль, комплект автоматики, станция управления холодильной камерой.

В базовый комплект холодильного агрегата обычно входит: компрессор, конденсатор, ресивер, маслоотделитель, отделитель жидкости, нагреватель картера, РКС, защитное реле давления, виброизоляторы на всасывании и нагнетании, герметичный фильтр на всасывании, герметичный фильтр-осушитель, индикатор влажности на жидкостную линию, система впрыска жидкости – CIC (если требуется). При установке агрегата в помещении, конденсатора на улице – холодильные машины комплектуются дополнительными вентиляторами обдува компрессоров, обратными клапанами на жидкостной линии и реле высокого давления для отключения вентиляторов на конденсаторе.

Для холодильных камер небольших размеров наиболее приемлемым является использование холодильных машин на базе компрессоров фирмы «L*NITEYERMETIQUE» (Франция) и воздухоочистителями фирмы«LU-VE» (Франция) или «Alfalaval» (Италия).

Как один из оптимальных вариантов может быть использована охлаждающая установка – MonoblocTN ряда Eurofred модели FAM 28/E или подобная.

Рентабельным является хранение семян не менее 3-х тонн. Целесообразно использование такого хранилища не только для хранения семян для нужд комплекса выращивания посадочного материала, возможно предоставление услуг хранения семян всего лесосеменного района и даже смежных лесосеменных районов. Здесь можно сосредоточить хранение резервных фондов лесных семян.