from 01.01.2018 to 01.01.2019
Mytischi, Moscow, Russian Federation
When harvesting coniferous seeds, it is necessary to separate them into empty and full-grained seeds. One of the methods for separating empty seeds from full-grained seeds is seed flotation. Seed flotation is used to sort seeds in liquid based on their density. The disadvantage of this method of determining the fullness of seeds is the duration of soaking. To neutralize the surface tension force during seed flotation, we proposed the use of a mixing device (Biosan OS-10 rotator) and the use of surfactants (diethyl ether). There is very little data available on seed flotation in general, and no data on the effect of diethyl ether on the flotation time in particular. The objects of the study were Scots pine, European spruce, and Siberian, Daurian, and European larch. The results of the study show that the use of various methods for reducing surface tension accelerates the flotation process. However, there is currently no universal "ideal" approach with an optimal solution and soaking time that is suitable for the effective flotation of seeds from all coniferous forest-forming species in Russia. Even the Siberian, European, and Daurian larch species, which belong to the same genus, behave differently when soaked in water. The flotation method should be specific to each individual species, both when using a rotator and when using surfactants. The study provides recommendations for conducting flotation for each species under investigation.
pine, spruce, larch, seed flotation, surface tension, rotator, surfactant
Исследование качества семян хвойных лесообразующих пород России необходимо для повышения эффективности воспроизводства лесов [1-7]. При этом не всем семенам свойственно прорастать [8-11]. Изучение свойств семян различных видов лиственниц, таких как лиственницы сибирская, европейская и даурская может дать интересные результаты, важные для практических интродукционных целей [12-20].
Значительной трудностью при заготовке и переработке семян хвойных пород является их очистка от примесей и сортировка на пустые и полнозернистые.
Существует несколько основных методов отделения пустых семян от полнозернистых:
- воздушная сепарация (применяется на основании разницы в весе между полными и пустыми семенами, когда поток воздуха уносит более легкие пустые семена);
- водная сепарация (в результате полнозернистые семена тонут, пустые всплывают);
- ситовая очистка (на основании того, что пустые семена часто мельче, применяются сита с разным размером ячеек);
- с использованием вибрационных столов (семена разделяются по плотности с помощью вибрации);
- оптическая сортировка (используются современные фотосепараторы, анализирующие цвет, форму, размер каждого семени);
- магнитная сепарация (семена обрабатывают магнитным порошком, который прилипает только к поврежденным/пустым семенам).
В основе различных методов лежит использование различий физико-механических свойствах семян, таких как их масса, плотность, аэродинамические и диэлектрические свойства, размер, форма, состояние поверхности и др. Каждый из них имеет как достоинства, так и недостатки.
Самым распространенным является аэродинамический метод, основанный на использовании воздушного потока при разделении полнозернистых семян от пустых. Этот метод имеет недостаток, заключающийся в возможности травмирования семян и больших энергозатратах.
Для определения качества семян растений можно применить метод флотации. Флотация семян – это способ сортировки семян в жидкости по их плотности, в результате которого полнозернистые семена тонут, а пустые всплывают. Данный способ позволяет оценить полнозернистость семян перед использованием их в лесных питомниках.
Однако, несмотря на простоту использования данного метода, одним из недостатков его использования является продолжительность замачивания (при погружении, например, семян лиственницы сибирской должно пройти не менее 24 часов). Также в результате длительного замачивания на дно используемых емкостей погружается также и часть полнозернистых семян вследствие набухания.
Результаты настоящей работы направлены на уменьшение времени проведения флотации семян и повышение ее эффективности. Рассмотрены физико-механические факторы, оказывающие воздействие на погружение семян в жидкость.
Целью работы являлся поиск способов нейтрализации силы поверхностного натяжения при флотации семян основных хвойных лесообразующих пород России – сосны обыкновенной, ели европейской, а также различных видов рода лиственница.
В задачи исследования входило:
- исследование погружения семян в жидкость;
- использование перемешивающего устройства для ускоренного набухания семени;
- применение поверхностно-активных веществ для снижения поверхностного натяжения водной пленки.
- подсчет затонувших семян через определенный интервал времени.
Объектами исследования являлись сосна обыкновенная, ель европейская, а также лиственницы сибирская, даурская и европейская. Данные виды выбраны нами неслучайно. Лиственница сибирская и даурская являются самыми распространенными видами на территории России.
1. Ostroshenko V.Yu., Ostroshenko L.Yu. Vliyanie stimulyatorov na vskhozhest' semyan i rost seyantsev sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) [Effect of stimulants on seed germination and growth of Scots pine (Pinus sylvestris L.) seedlings] Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Lesnoy zhurnal. 2023; 4 (394): 93-104. – DOIhttps://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-93-104.
2. Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Ornatskiy A.N., Kovalenko I.P. Sozdanie lesnykh kul'tur sosny obyknovennoy posevom semyan v Nizhegorodskoy oblasti [Creation of Scots pine forest cultures by sowing seeds in the Nizhny Novgorod region] Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii. 2022; 239: 55-75. DOIhttps://doi.org/10.21266/2079-4304.2022.239.55-75. – DOIhttps://doi.org/10.21266/2079-4304.2022.239.55-75.
3. Tyukavina O.N., Demina N.A. Praktika povysheniya posevnykh kachestv semyan sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) i eli evropeyskoy (Picea abies L.) [Practice of improving the sowing qualities of common pine (Pinus sylvestris L.) and European spruce (Picea abies L.) seeds] Lesnoy vestnik. Forestry Bulletin. 2022; 26 (6): 75-91. – DOIhttps://doi.org/10.18698/2542-1468-2022-6-75-91.
4. Shabunin D.A., Butenko O.Yu. Vysev semyan sosny i eli sovmestno s udobreniyami i agromeliorantami [Sowing pine and spruce seeds together with fertilizers and agro-ameliorants] Trudy Sankt-Peterburgskogo nauchno-issledovatel'skogo instituta lesnogo khozyaystva. 2023; 4: 75-85. – DOIhttps://doi.org/10.21178/2079-6080.2023.4.75.
5. Kuznetsova G.V. Mezhpopulyatsionnaya izmenchivost' razmera shishek i massy semyan sosny sibirskoy kedrovoy (Pinus sibirica Du Tour) [Interpopulation variability of pine cone size and seed mass in Siberian pine (Pinus sibirica Du Tour)] Khvoynye boreal'noy zony. 2022; 40 (5): 369-373. – DOIhttps://doi.org/10.53374/1993-0135-2022-5-369-373.
6. Smirnov A.I., Orlov F.S., Aksenov P.A. Vliyanie nizkochastotnogo elektromagnitnogo polya na laboratornuyu vskhozhest' semyan i vykhod seyantsev sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) [Effect of a low-frequency electromagnetic field on the laboratory germination of seeds and the yield of common pine (Pinus sylvestris L.) seedlings] Lesnoy vestnik. ForestryBulletin. 2021; 25 (4): 21-26. – DOIhttps://doi.org/10.18698/2542-1468-2021-4-21-26.
7. Ostroshenko V.Yu., Ostroshenko L.Yu. Vliyanie predposevnoy obrabotki semyan (drazhirovaniya) na gruntovuyu vskhozhest' i dal'neyshiy rost seyantsev sosny obyknovennoy (Pinus silvestris L.) [The effect of pre-sowing seed treatment (pelleting) on the soil germination and further growth of Scots pine (Pinus silvestris L.) seedlings] Lesnoy vestnik. Forestry Bulletin. 2022; 26 (1): 35-40. – DOIhttps://doi.org/10.18698/2542-1468-2022-1-35-40.
8. Shelenga T.V., Salikova A.V., Popov V.S., Yegorova G.P., Malyshev L.L., Vishnyakova M.A. Vzaimosvyazi osnovnykh priznakov kachestva semyan lyupina uzkolistnogo iz kollektsii VIR [Relationships between the main characteristics of Lupinus angustifolius seeds from the VIR collection] Vavilovskiy zhurnal genetiki i selektsii. 2025; 29 (1): 35-43. – DOIhttps://doi.org/10.18699/vjgb-25-05.
9. Karimizadeh R., Pezeshkpour P., Mirzaee A., Barzali M., Sharifi P., Safari-Motlagh M.R. Stability analysis for seed yield of chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes by experimental and biological approaches. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2023; 27 (2): 135-145. – DOIhttps://doi.org/10.18699/VJGB-23-19.
10. Komarova T.A., Terekhina N.V., Orekhova T.P. Pokoy zhiznesposobnykh semyan v pochve i ikh prorastaniye posle pozharov v shirokolistvenno-kedrovykh lesakh Yuzhnogo Sikhote-Alinya [Resting of viable seeds in the soil and their germination after fires in the broad-leaved cedar forests of the Southern Sikhote-Alin] Botanicheskiy zhurnal. 2021; 106 (3): 255-271. – DOIhttps://doi.org/10.31857/S0006813621030030.
11. Butuzova O.G., Kovaleva A.A., Andronova E.V. Vliyaniye kholoda na prorastaniye semyan Cardiocrinum cordatum var. glehnii (Liliaceae) [Effect of cold on seed germination of Cardiocrinum cordatum var. glehnii (Liliaceae)] Botanicheskiy zhurnal. 2023; 108 (12): 1119-1127. – DOI:https://doi.org/10.31857/S0006813623120037.
12. Mazaev S.A., Ostroshenko L.Yu. Vliyanie stimulyatorov rosta na posevnye kachestva semyan listvennitsy Komarova (Larix x Komarovii B. Kolesn.) [Effect of growth stimulants on the sowing qualities of Komarov's larch seeds (Larix x Komarovii B. Kolesn.)] Agrarnyy vestnik Primor'ya. 2021; 2(22): 72-76. (In Russ.).
13. Pastukhova A.M., Tret'yakova N.S., Voytkevich A.E. Rost vskhodov listvennitsy sibirskoy v zavisimosti ot sposoba predposevnoy obrabotke semyan i sostava substrata [Growth of Siberian larch seedlings depending on the method of pre-sowing seed treatment and the composition of the substrate] Khvoynye boreal'noy zony. 2022; 40 (6): 509-512. DOIhttps://doi.org/10.53374/1993-0135-2022-6-509-512. (In Russ.).
14. Kruk N.K., Yakimov N.I., Tupik P.V., Yurenya A.V. Morfometricheskie pokazateli shishek i kachestvo semyan na lesosemennykh plantatsiyakh listvennitsy evropeyskoy [Morphometric indicators of cones and seed quality in European larch seed plantations] Trudy BGTU. Seriya 1: Lesnoe khozyaystvo, prirodopol'zovanie i pererabotka vozobnovlyaemykh resursov. 2021; 1 (240): 52-57. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44694925&ysclid=mn1n3erpl8798545571.
15. Oreshkova N.V., Pimenov A.V., Sedel'nikova T.S., Efremov S.P. Genetic Polymorphism of Siberian Larch (Larix sibirica Ledeb.) in Contrasting Ecotopes of the Republic of Khakassia. Russian Journal of Genetics. 2025; 61 (1): 37-44. – DOIhttps://doi.org/10.1134/S1022795424701370.
16. Zhu Ye., Liang Y., Peng Ch. New species and records of Phaeobotryon (Botryosphaeriales, Botryosphaeriaceae) from Larix in China. MycoKeys. 2025; 112: 1-15. – DOIhttps://doi.org/10.3897/mycokeys.112.139053.
17. Park J., Lee S., Yim J., Chung S., Song J., Park Y., Kim W., Kang H., Son Ye. Derivation of Site Index and Mean Annual Volume Increment in Larix kaempferi Forests Using National Forest Inventory. Journal of Agriculture & Life Science. 2025; 59 (1): 57-64. – DOIhttps://doi.org/10.14397/jals.2025.59.1.57.
18. Tong Y., Chen D., Sun X., Gao H. A comprehensive crown profile model of planted Larix kaempferi from different latitudes in China. European Journal of Forest Research. 2024; 143: 1429-1446. – DOIhttps://doi.org/10.1007/s10342-024-01703-y.
19. Qiao J., Sun Yu. Effects of altitude and slope on the climate–radial growth relationships of Larix olgensis A. Henry in the southern Lesser Khingan Mountains, Northeast China. Ecological Processes. 2022; 11 (1): 1-13. – DOIhttps://doi.org/10.1186/s13717-022-00388-8.
20. Zhang J., Zhao J., Cheng R., Ge Zh., Zhang Zh. Effects of neighborhood competition and stand structure on the productivity of pure and mixed Larix principis-rupprechtii forests. Forests. 2022; 13 (8): 1318. – DOIhttps://doi.org/10.3390/f13081318
