Grab pospolity Carpinus betulus - nasiona

Owocostany osiągają długość 7-14 cm, dojrzewają w okresie od sierpnia do listopada, głównie jednak jesienią. Nasiona (orzeszki) są rozsiewane od jesieni do wiosny, zwłaszcza po pierwszym mrozie, kiedy opada też większość liści. Owoce początkowo jasnozielone ciemnieją stopniowo osiągając jesienią barwę wpierw oliwkowozieloną, a potem brązową. Owoce są spłaszczonymi, jedno-nasiennymi orzeszkami długości 5-10 mm - każdy z nich jest jednostronnie osłonięty 3-klapową okrywą, spełniającą rolę skrzydełka; najdłuższa środkowa klapa osiąga długość 3-5 cm. Nasiona są bezbielmowe, każde zawiera jeden zarodek, otoczony cienką łupiną nasienną. Owocnia jest twarda, zdrewniała i gruba.

Orzeszki przenoszone są przez wiatr na niewielką odległość od drzewa macierzystego, do ich rozsiewu przyczyniają się też niekiedy ptaki. Nasiona (orzeszki) zebrane późną jesienią cechuje wysoka zdolność kiełkowania, jednakże uzyskanie wschodów na pierwszą wiosnę po zbiorze wymaga zbioru orzeszków „na zielono” w końcu sierpnia lub na początku września i natychmiastowego siewu wraz z okrywą, której wtedy nie da się jeszcze oddzielić. W Kórniku stwierdzono jednak, że siewki można uzyskać również na pierwszą wiosnę po zbiorze, po siewie orzeszków zebranych w stanie pełnej dojrzałości, jeżeli zastosowana zostanie stratyfikacja o odpowiednim reżimie cieplnym.

Carpinus betulus. Cechy charakterystyczne orzeszków

W zwarciu grab zaczyna owocować w wieku około 30 lat, drzewa rosnące pojedynczo 10 lat wcześniej. Dobry urodzaj nasion przypada raz na 2-3 lata.

Do zbioru przystępuje się, gdy dojrzewające owocostany przebarwiają się na kolor oliwkowy lub brązowy. Zrywa się je ręcznie, można też obcinać gałązki na płachty lub siatki plastikowe rozpostarte pod drzewami. Podobnie przeprowadza się zbiór owocostanów „na zielono”.

Orzeszki grabu, z wyjątkiem orzeszków zebranych „na zielono”, których się nie podsusza, powinno się po zbiorze oddzielić od okryw owocowych (skrzydełek). Wpierw rozrzuca się owocostany cienką warstwą w miejscu dobrze wentylowanym i chłodnym, w celu wstępnego podsuszenia przed odskrzydleniem w mechanicznej odskrzydlarce. Można je też wymłócić w worku bijakiem, a niewielkie partie przetrzeć rękoma w płóciennym woreczku. Same okrywy i ich pokruszone fragmenty oddziela się potem na sicie, odwiewa na wialni lub na czyszczalni sitowo-pneumatycznej. W urządzeniach czyszczących należy wyregulować odpowiednio szybkość przepływu powietrza, a sita trzeba tak dobrać pod względem wielkości otworów, by pozbyć się orzeszków niedokształconych, pustych lub zbyt drobnych. Okrywy owocowe oddziela się najłatwiej, gdy są całkowicie suche.

W Polsce za średni uznaje się poziom czystości w granicach 90-94%.

Owocostanów grabu nie należy nigdy przewozić w stanie wilgotnym. Po powierzchownym osuszeniu można je wsypać do worków z przewiewnej tkaniny i w nich je składować przez krótki czas w miejscu chłodnym i przewiewnym. Po oddzieleniu okryw owocowych prowizoryczne przechowywanie orzeszków może przebiegać luzem w następujących warunkach: miejsce chłodne i dobrze wentylowane, orzeszki rozrzucone cienką warstwą, szuflowanie i mieszanie w regularnych odstępach czasu. Podczas takiego składowania, zwłaszcza gdy powietrze w składzie jest suche, wilgotność orzeszków ulega pewnemu obniżeniu.

Orzeszki przeznaczone do przechowywania należy podsuszyć do wilgotności 8-10%. Można to osiągnąć w miejscu umiarkowanie ciepłym (temp. 15-20°C), po rozrzuceniu cienką warstwą i przy regularnie powtarzanym mieszaniu. Znacznie szybciej można orzeszki podsuszyć w tej samej temperaturze w wymuszonym prądzie osuszonego powietrza, przenikającego warstwę nasion od dołu ku górze. Po dojściu poziomu wilgotności do 8-10%, orzeszki należy umieścić bez zwłoki w szczelnie zamykanych pojemnikach. Orzeszki już podsuszone, lecz niewystarczająco oczyszczone, można poddać ponownemu czyszczeniu, np. na czyszczalni sitowo-pneumatycznej.

Nasiona grabu zalicza się do kategorii „orthodox”. Bez względu na to, czy chodzi o przechowywanie krótkoterminowe (do kilku co najwyżej tygodni) przed stratyfikacją świeżo zebranych dojrzałych orzeszków, czy przez dłuższy czas (do kilku lat), żywotność nasion utrzymuje się na wysokim poziomie, gdy przechowuje się je przy zredukowanej wilgotności w pojemnikach szczelnie zamkniętych i w obniżonej temperaturze. W Kórniku podczas przechowywania w temperaturze 3°C przez 14 miesięcy, zdolność kiełkowania nie podlegała żadnym zmianom. Przechowywanie przez jeszcze dłuższe okresy (do 6 lat) okazało się też możliwe, gdy przebiegało - temperaturze — 3°C. Schönborn (1964) proponuje przechowywanie w jeszcze niższych temperaturach, bo w zakresie od — 4 do — 10°C. Po takim przechowywaniu nasiona należałoby rozmrozić w 3°C.

Nasiona grabu pospolitego znajdują się w stanie głębokiego spoczynku, który można przezwyciężyć skutecznie przez stratyfikację ciepło-chłodną. W Kórniku udowodniono, że spoczynek nasion grabu pospolitego, pochodzących z Polski, ustępuje najlepiej w następujących warunkach: w wilgotnym podłożu stratyfikacyjnym, a więc w mieszaninie miału torfowego i czystego piasku, w trakcie stratyfikacji prowadzonej wpierw w temperaturze 20°C przez 4 tygodnie, a następnie w 3°C aż do pojawienia się pierwszych kiełków, tj. przez 14-16 tygodni. Łączny czas trwania takiej stratyfikacji obejmuje więc 18-20 tygodni.

Skorupa orzeszka przybiera podczas stratyfikacji barwę coraz ciemniejszą i dzieli się w końcu na dwie, symetrycznie równe połówki. Może się zdarzyć, że kiełkowanie zacznie się zbyt wcześnie, wtedy można mieszaninę podłoża i orzeszków przenieść do pomieszczenia o temperaturze — 3°C na czas nie dłuższy niż 8 tygodni, nie ryzykując żadnych uszkodzeń nasion już przysposobionych do siewu. Przedłużając okres zamrożenia podłoża poza ten termin, należy się liczyć z możliwością spadku zdolności kiełkowania nasion. Po rozmrożeniu podłoża stratyfikacyjnego można nasiona wysiewać bez zwłoki. Nasiona prawidłowo przysposobione kiełkują i wschodzą w szkółce intensywnie, gdy temperatura gleby w okresie siewu i potem jest już względnie wysoka (ok. 20°C). W warunkach laboratoryjnych można stosować temperatury cyklicznie zmienne 3~15 lub 3~20°C (16 + 8 godz./dobę).

W przypadku daty siewu zaplanowanej z góry, np. na początek maja, przedsiewne przysposabianie nasion (stratyfikacja orzeszków) należy rozpocząć w grudniu roku poprzedniego. Aż do tego terminu orzeszki powinny być jednak przechowywane prawidłowo, zgodnie z podanymi powyżej wymogami. Możliwość zamrożenia podłoża z przysposobionymi nasionami sprawia, że w przypadku wczesnego terminu zbioru dojrzałych owocostanów można do przysposabiania do siewu na najbliższą wiosnę przystąpić wcześniej, nie podsuszając orzeszków w ogóle.

Zgodnie z zasadami oceny nasion opracowanych przez ISTA, masa próbki średniej wynosi 500 g (wg norm polskich 50 g). Wychodząc z próbki średniej pobiera się próbkę ścisłą 250 g (w Polsce 20 g). Do różnych prób jakości używa się nasion (orzeszków) czystych, wydzielonych w próbie czystości. Partie nasion o czystości co najmniej średniej (nie mniej niż 90%) zalicza się w Polsce na podstawie żywotności, określonej metodą barwienia, do jednej z trzech klas jakości.

W Polsce przy określeniu wilgotności korzysta się z próbki średniej, nadsyłanej do stacji oceny oddzielnie w szczelnym opakowaniu, niezależnie od próbki średniej, wymaganej do określenia pozostałych wskaźników jakości nasion. Wilgotność nasion określa się metodą suszarkową. Odlicza się cztery powtórzenia po 50 lub 100 orzeszków (lub trzy powtórzenia po 30 orzeszków w pracach eksperymentalnych) i waży przed i po suszeniu przez 24 godziny w temperaturze 105°C. Wilgotność oblicza się w procentach jako wartość średnią z wszystkich powtórzeń, w odniesieniu do świeżej masy orzeszków.

Żywotność nasion należy poznać jeszcze przed przystąpieniem do podsuszania, poprzedzającego przechowywanie. Ze względu na stan spoczynku i długi okres przedsiewnego przysposabiania (18-20 tyg.) nie określa się zdolności kiełkowania, lecz żywotność nasion. Próba barwienia zarodków pozwala na szybkie uzyskanie informacji o jakości badanej partii nasion.

Z frakcji nasion czystych pobiera się losowo cztery powtórzenia po 50 lub 100 orzeszków. Skorupa orzeszków (owocnia) jest bardzo twarda. Do jej przecięcia wzdłuż osi podłużnej używa się specjalnych szczypiec. Liścienie i oś zarodkowa powinny być na przekroju białe i świeże. Równocześnie liczone są też nasiona puste i zaatakowane przez owady. Wynik próby krojenia dostarcza informacji o procentowym udziale nasion zdrowych i prawidłowo wykształconych, jednakże wiarygodność prób maleje w przypadku nasion starych i nieprawidłowo przechowywanych.

Odlicza się cztery powtórzenia po 50 lub 100 nasion czystych. Wpierw odcina się szczypcami 1/3 każdego orzeszka na zaokrąglonym wierzchołku dystalnym, mieszczącym końce liścieni; tak przygotowane orzeszki zanurza się na 18 godzin w wodzie, w temperaturze 20°C, a potem na 20 - 24 godziny w temperaturze 30°C w 1% roztworze chlorku tetrazoliowego o pH 6,5 - 7,5. Po opłukaniu wodą należy zarodki wyjąć ze skorupy orzeszka za pomocą igły preparacyjnej. Za żywotne uznaje się nasiona z zarodkami całkowicie zabarwionymi na czerwono (oś zarodkowa i liścienie). Z wszystkich powtórzeń oblicza się średni procent nasion żywotnych, czyli żywotność nasion.

Ze względu na okres przysposabiania nasion do kiełkowania trwający 18-20 tygodni, w rutynowej ocenie nasion nie określa się nigdy zdolności kiełkowania. W laboratoriach czy stacjach, w których nasiona się przechowuje, przeprowadzanie prób kiełkowania jest jednak niezbędnym i jedynym sposobem, umożliwiającym śledzenie zmian rzeczywistej zdolności kiełkowania, mogących zachodzić w trakcie przechowywania. Z próbki ścisłej pobiera się cztery powtórzenia po 100 orzeszków czystych, które poddaje się stratyfikacji (4 tyg. w temp. 20°C, a następnie w 3°C, aż do pojawienia się pierwszych kiełków) w wilgotnym piaskowo-torfowym podłożu stratyfikacyjnym, w słoikach o pojemności 250 ml.

Po pojawieniu się pierwszych kiełków nasiona każdego powtórzenia wyjmuje się z podłoża i dzieli na połowy po 50 nasion (nasiona już skiełkowano liczy się i wyklucza); miesza się je potem ponownie (każdą połowę oddzielnie) z podłożem stratyfikacyjnym. Dalsza stratyfikacja (próba kiełkowania) przebiega dla obydwu części w odmiennych warunkach cieplnych: jeden wariant każdego powtórzenia przebiega w temperaturze 20°C przez 6 tygodni, drugi w temperaturze cyklicznie zmiennej 3~15 lub 3~20°C (16 + 8 godz./dobę) przez 8 tygodni Temperatura zmienna sprzyja często kiełkowaniu bardziej niż temperatura stała 20°C.

Kontrole przeprowadza się co tydzień; umożliwia to przewietrzanie nasion i podłoża oraz, w razie potrzeby, uzupełnienie ubytków wilgoci. Do kiełkujących zalicza się wszystkie nasiona z rosnącym korzeniem o długości co najmniej 3 mm. Średnią zdolność kiełkowania wylicza się ze wszystkich powtórzeń i wyraża w procentach.

Po takim samym przysposobieniu, jak przed próbą kiełkowania, cztery powtórzenia po 50 nasion wysiewa się do skrzynek na głębokość 1 cm w wilgotne podłoże piaskowo-torfowe, a pudełka umieszczone na 10 tygodni w temperaturze cyklicznie zmiennej 3~15 lub 3~20°C (16 + 8 godz./dobę). Za wzeszłe uznaje się siewki z rozchylającymi się liścieniami, które wydobyły się całkowicie z podłoża.

Najlepsze warunki do wzejścia nasion i wzrostu siewek stwarza gleba żyzna i wilgotna, w miejscu osłoniętym przed warunkami atmosferycznymi, wykraczającymi znaczniej poza lokalną normę. Kiełkowanie nasion grabu jest epigeiczne; w warunkach naturalnych przebiega dopiero na drugą wiosnę po opadnięciu orzeszków na ziemię. Orzeszki zebrane „na zielono” należy wysiać zaraz po zbiorze wraz z okrywkami. Orzeszki dojrzałe przysposabia się do siewu przez 18-20-tygodniową stratyfikację ciepło-chłodną w warunkach kontrolowanych, którą należy zakończyć w terminie przewidzianym na wysiew (w Polsce koniec kwietnia lub początek maja).

W Polsce do siewu w gruncie po stratyfikacji w warunkach nie kontrolowanych (np. w piwnicy), trwającej od maja do następnej wiosny, lub kontrolowanych (jak wyżej) używa się 4-6 kg orzeszków na 1 ar szkółki siewnej. Grubość przykrycia wynosi 1-2 cm. W szkółkach leśnych w Polsce, w zależności od jakości nasion i przy przykładowej masie 1000 nasion równej 35 g, przyjmuje się normę siewu 2-3 kg/ar przy siewie rzędowym lub taśmowym i 6-9 kg/ar przy siewie rzutowym. Może to zapewnić uzyskanie odpowiednio 10000 lub 30000 siewek na tej powierzchni.

Stratyfikowane orzeszki wysiewa się w dobrze przygotowaną glebę w takiej ilości, by uzyskać 320-430 siewek na 1 m2. Po siewie jesiennym gleba w szkółce lub na zagonach powinna być osłonięta słomą lub innym materiałem, dobrze zabezpieczającym przed mrozami aż do okresu wschodów; w pierwszym okresie wegetacji należy siewki cieniować. Do sadzenia na miejsce stałe nadają się sadzonki (siewki) typu 2/0. Po siewie nasion niewłaściwie przysposabianych wydajność siewu w szkółce rzadko kiedy przekracza 10%.

W Instytucie w Kórniku nasiona zebrane z pięciu drzew oddzielnie, przechowywane przez 14 miesięcy w temperaturze 3°C, stratyfikowane przed siewem w warunkach kontrolowanych (20/3°C, 4+12,5 tyg.), kiełkowały w laboratorium (w temp. 20°C) w 90-100%, w zależności od drzewa (po przeliczeniu na nasiona żywotne). W szkółce, tak samo stratyfikowane nasiona, wysiane 2 maja, produkowały średnio 70% siewek. Wschody pojawiały się w 17-30 dni po siewie. Najliczniej wschodziły nasiona z orzeszków pękniętych już podczas stratyfikacji, których było najwięcej, bo 80-95%.

Dzięki stratyfikacji próbnej można określić zdolność kiełkowania nasion i niezbędny czas trwania okresu przysposabiania orzeszków do siewu. Umożliwia to ustalenie ilości materiału siewnego i daty początku stratyfikacji, która powinna umożliwiać wysiew w porze z temperaturą gleby już dość wysoką. Osłanianie gleby słomą jest wtedy zbędne, lecz aż do końca wschodów należy dbać o odpowiednią wilgotność gleby. Jak już wspomniano, może się zdarzyć, że w zaplanowanym z góry terminie warunki panujące w szkółce uniemożliwiają wysiew. Trudność tę można ominąć, zamrażając podłoże stratyfikacyjne wraz ze zmieszanymi z nim orzeszkami w temperaturze — 3°C. W takim stanie można je przetrzymać aż do nastania warunków bardziej sprzyjających. W zamrożonym podłożu nasiona mogą pozostać bez szkód przez okres do 8 tygodni.