В последние годы установлено, что сверхнизкие
температуры, соответствующие температуре сжижения азота
(-196°С) и
воздуха (-253°С), способствуют практически неограниченному по
времени
хранению семенного фонда целого ряда растений. При столь низких
температурах прекращается биохимическая активность, семена погружаются
в состояние глубокого анабиоза. Успешное хранение семян, по данным В.
А. Федосеенко, определяется как факторами, зависящими от самих семян, и
прежде всего их влажностью, так и скоростью сверхнизкотемпературного
охлаждения. Для семян цветочно-декоративных растений оптимальная
влажность 5-10%. Скорость охлаждения варьирует в широких пределах в
зависимости от вида растений и может изменяться от 5 до 100°С
• c–1.
При этом возможны повторные глубокие охлаждения семян
после расконсервации. Отмечены случаи, когда семена переносили полное
самоиспарение жидкого азота или другого низкотемпературного хладагента
(жидкого воздуха, кислорода, водорода), если скорость отогрева не
превышала одного градуса в минуту.
Допускается увеличение влажности в 1,5-2 раза выше оптимальной, но при
этом возможно травмирование семян при охлаждении. Если семена обладают
повышенной влажностью, необходимо применять большие скорости
охлаждения, использовать специальные пасты с высокой теплопроводностью,
чтобы не допускать частичного или полного разрушения семян из-за
кристаллизации воды. При небольших повреждениях развиваются аномальные
проростки с патологией семядолей, точки роста, корневой системы.
Для сверхнизкотемпературного хранения семян применяют упаковочные
материалы типа хлопчатобумажной марли или сетки и термостойких
полимеров: полипропилена, полистирола, капрона. Выбор типа материала и
размеров ячей зависит от морфологических особенностей, влажности и
биохимического состава семян. Для крупных семян лучше использовать
сетки с большими размерами ячей. Если семена обладают повышенной
влажностью, предпочтительнее тара в виде мешочков из марли или
крупноячеистой сетки, что позволяет избежать кристаллизации воды. Этой
же цели служат и некоторые криопротекторы. Посевные качества семян
после сверхнизкотемпературного хранения улучшаются. После трехлетнего
хранения в жидком азоте, как показано В. А. Федосеенко, энергия
прорастания и всхожесть семян были лучше, чем в контроле, варьируя в
пределах 88-99%.
При сверхнизких температурах хранят только полноценные семена, качество
которых не вызывает сомнения. При этом необходимо контролировать
уровень хладагента. Так, в случае хранения в жидком азоте при повышении
температуры до отметки выше -120°С часто наступает гибель
семян.
Особенно опасен температурный интервал от -80 до -100°С.
Основная
причина гибели семян – изменение фазового состояния воды и
структуры материала семени. Чтобы этого не случилось, нужно
периодически доливать хладагент.
Большое значение в получении качественного семенного материала после
снятия с хранения имеет режим расконсервации. Расконсервация семян в
условиях комнатной температуры (17-25°С) часто приводит к
полному их разрушению независимо от срока хранения при сверхнизких
температурах. Хорошие результаты получают при отогреве семян в
восходящем потоке теплого (35-40°С) воздуха. При этом семена
отогреваются во взвешенном состоянии. Наиболее благоприятные условия
создаются при расконсервации в проточной, интенсивно перемешиваемой
теплой воде (40°С). В стоячей воде возможно образование
ледяного панциря, воздействие которого на покровы и ткани семян
приводит к их разрушению.
Следовательно, чтобы при сверхнизкотемпературном хранении не снизилась
жизнеспособность семян, необходимо строго соблюдать режим охлаждения и
отогрева.
