Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Авдеева В.Н. 1 Безгина Ю.А. 1 Гринченко В.А. 1

---

1 ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»

В Ставропольском государственном аграрном университете проведены исследования по влиянию физических факторов на снижение заражённости зерна пшеницы грибной инфекцией. В результате поисковых экспериментов выявлены оптимальные режимы обеззараживания зерна пшеницы озонированным воздухом и полем отрицательного коронного разряда (ПОКР). В частности, для подавления грибной инфекции необходима доза озона 28,8 г•с/м3. Данная доза озона способна уничтожить патогенную микобиоту и при этом не вызывать активацию процессов прорастания зерна. В статье представлены результаты исследований по выявлению последействия обработки зерна озимой пшеницы озоном в сочетании с ПОКР на развитие колоний грибов р.р. Aspergillus и Fusarium при хранении зерна в течение 180 суток. Установлено, что оптимальным является следующий режим: ПОКР + озон, напряжённость поля 3,6•105 В/м, время обработки зерна 70//, доза озона 28,8 г•с/м3. Зерно после обработки в данном режиме может храниться до 180 суток без опасности развития колоний грибов р. Fusarium и до 120 суток подавляет колонии грибов р. Aspergilus.

Статья в формате PDF

130 KB

озон

поле отрицательного коронного разряда

зерно пшеницы

грибная инфекция

обеззараживание

1. Авдеева В. Н. Применение экологических методов подавления патогенной микофлоры зерна озимой пшеницы при хранении: дисс. … канд. с.-х. наук. / В. Н. Авдеева. – Ставрополь, 2009.

2. Авдеева В. Н. Применение экологических методов подавления патогенной микофлоры зерна озимой пшеницы при хранении: автореф. дисс. … канд. с.-х. наук. / В. Н. Авдеева. – Ставрополь, 2009. – 24 с.

3. Авдеева В. Н., Безгина Ю.А., Любая С.И. Влияние обработки озоном на физиологические параметры пшеницы // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 2.– С. 39-40.

4. Авдеева В. Н. Стародубцева Г. П., Любая, С. И. Предпосевная обработка семян пшеницы озоном // Аграрная наука. – 2008. – № 5. – С. 19-20.

5. Авдеева В. Н., Безгина Ю. А. Воздействие озонированного воздуха на качественные показатели пшеницы // Вестник АПК Ставрополья. – 2013. – № 2. – С.97-100.

6. Авдеева В. Н., Молчанов А. Г., Безгина Ю. А. Экологический метод обработки семян пшеницы с целью повышения их посевных качеств // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 2. – С. 39-40.

7. Агрохимическое обследование и мониторинг почвенного плодородия / А. Н. Есаулко, Ю. И. Гречишкина, А. И. Подколзин, Л. С. Горбатко, В. И. Радченко, О. Ю. Лобанкова, О. А. Подколзин, М. С. Сигида, С. А. Коростылев, С. В. Динякова. – Ставрополь, 2009.

8. Стародубцева Г. П., Авдеева В. Н. Эффективные методы снижения токсичности зерна и кормов, поражённых микотоксинами // Вестник АПК Ставрополья. – 2012. – № 7. – С. 28-30.

9. Трухачёв В. И., Авдеева В. Н., Стародубцева Г. П., Безгина Ю. А. Снижение токсичности зерна и кормов, поражённых микотоксинами // Аграрная наука. – 2007. – № 5. – С.13–14.

10. Шарипова О. В., Мазницына Л. В. Эффективность биологически активных препаратов в технологии возделывания озимой пшеницы // Сборник научных трудов Sworld по материалам международной научно-практической конференции. – 2012. – Т. 46. – № 4. – С. 25-28.

Основными приоритетными направлениями в современном сельском хозяйстве являются безопасность производства сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов, защита растений и животных и повышение экологичности технологических процессов [4].

В перечень практических технологий на основе законодательных актов Министерства сельского хозяйства Российской Федерации входит производство и переработка сельскохозяйственного сырья, в частности, зерна пшеницы как основного сырья для производства хлеба. Качественный рост в этой области возможен при проведении ряда мероприятий, где обеззараживание играет одну из основных ролей [6].

Одной из причин снижения качества зерна является его зараженность микроскопическими грибами. На сегодняшний день существует множество способов освобождения зерна от грибной инфекции. Существующие способы обеззараживания зерна: химические, термические, биологические и т.п. имеют свои преимущества и недостатки. Наряду с высоким обеззараживающим эффектом, одни экологически опасны, другие энергоёмки, трудоёмки, дорогостоящи [7].

В последнее время большое внимание учёные уделяют электрофизическим методам обеззараживания зерновых культур, так как они более разнообразны в средствах и возможностях [5]. К таким методам можно отнести обработки зерна инфракрасным и ультрафиолетовым излучением, сверхвысокими частотами, полем отрицательного коронного разряда, радиационную обработку гамма излучением [6]. Особое место среди электрофизических факторов занимает озон. Озон легко получать на месте его потребления из кислорода воздуха с помощью высоковольтного электрического разряда. Аппараты, в которых получают озон, доступны в эксплуатации и не требуют никаких дополнительных реагентов. Стоимость производства озона в 3 раза ниже других окислителей. Озон обладает бактерицидными, вирулицидными, фунгицидными и спороцидными свойствами в зависимости от концентрации и экспозиции. Высокая химическая активность озона обусловлена его окислительными свойствами. Озон взаимодействует с мембранной структурой клетки бактерий, грибов, структурной единицей вирусов, что приводит к нарушению ее барьерной функции и их гибели [3, 9].

Оценивая перспективы использования озона, специалисты и ученые многих стран мира приходят к выводу, что он займет важное место в интегрированных программах борьбы с вредителями запасов зерна, а также при решении теоретических вопросов защиты растений [1].

В Ставропольском государственном аграрном университете проведены исследования по влиянию физических факторов на снижение заражённости зерна пшеницы грибной инфекцией [8, 10]. В результате поисковых экспериментов выявлены оптимальные режимы обеззараживания зерна пшеницы озонированным воздухом и полем отрицательного коронного разряда (ПОКР). В частности, для подавления грибной инфекции необходима доза озона 28,8 г·с/м3. Данная доза озона способна уничтожить патогенную микобиоту и при этом не вызывать активацию процессов прорастания зерна. При обработке полем отрицательного коронного разряда оптимальная напряжённость ПОКР составляет 3,6 ·105 В/м; экспозиция 70//.

Наряду с определением оптимальных режимов обеззараживания нами проведены эксперименты с выявлением последействия обработки зерна озимой пшеницы озоном в сочетании с ПОКР на грибную инфекцию при хранении зерна в течение полугода с ежемесячной микробиологической проверкой развития патогенных грибов. Обработку зерна пшеницы полем отрицательного коронного разряда (ПОКР) проводили на лабораторной установке. Обработку озоном проводили с помощью озонатора «Гроза» производительностью до 60 г/ч. Также осуществлялось комплексное обеззараживание зерна озоном и ПОКР. Обработка осуществлялась в двенадцати режимах с различными дозами озона, напряжённостью ПОКР и экспозицией обработки зерна. Определялась динамика развития колоний грибов р.р. Aspergillus и Fusarium. Ежемесячно зерно закладывали на проращивание на картофельно-глюкозном агаре в чашки Петри при температуре 25° C в четырёхкратной повторности.

Наиболее существенное влияние на снижение заражённости зерна пшеницы грибами оказали следующие режимы: I – озон, (доза озона 28,8 г·с/м3); II – ПОКР, напряжённость поля 3,6·105 В/м, время обработки зерна 70//; III – ПОКР + озон, напряжённость поля 3,6·105 В/м, время обработки зерна 70//, доза озона 28,8 г·с/м3. Результаты воздействия обработок озоном и ПОКР на развитие патогенов зерна озимой пшеницы р.Fusarium в процессе хранения представлены на рисунке 1 [1].

 
                   Время хранения зерна, сутки

Рисунок. Динамика развития колоний грибов р.Fusarium в зерне озимой пшеницы после обработки озоном и ПОКР

Из гистограммы видно, что лучший результат достигнут при комплексной обработке озоном и ПОКР (III режим). В результате обеззараживания в III режиме заражённость зерна уменьшилась с 24, 4 % в контроле до 1,9 %. Время последействия обработок имеет определённое влияние на динамику развития колоний грибов р. Fusarium. Наблюдается существенная разница между недельной и двухнедельной экспозицией после обеззараживания. При дальнейшем хранении существенных изменений не произошло. Зерно после обработки в III режиме может храниться 150–180 суток без опасности развития колоний грибов р. Fusarium [1].

В таблице представлены результаты обработок озоном и ПОКР на развитие патогенов в зерне озимой пшеницы р. Aspergilus в процессе хранения.

На зерне, хранившемся без обработки, количество плесневых грибов за полгода хранения увеличилось с 20,0 до 28,0 %. I режим способствовал снижению заражённости зерна грибами р.Aspergilus на 15,0 % после недельной отлёжки, по истечении трёх месяцев количество колоний грибов снизилось до 1,0 %. Максимальный срок хранения зерна после обработки озонированным воздухом составляет 120–140 суток.

Таблица. Влияние обработок озоном и ПОКР на развитие патогенов зерна озимой пшеницы р. Aspergilus в процессе хранения (колоний/100 зёрен)

Результативность обработки зерна в II и III режимах по сравнению с озонированием оказалась выше в отношении подавления развития колоний грибов р. Aspergilus. Количество грибов в II режиме снизилось до 1,0 % после недельной экспозиции, в конце эксперимента наличие микобиоты составило 13,0 %. В III режиме наилучший результат достигнут после двухнедельной экспозиции, вредоносная микофлора была полностью подавлена. В дальнейшем наблюдался незначительный рост грибной инфекции.

Результаты данного эксперимента показали: все режимы обработки привели к подавлению грибной инфекции, оптимальным явился III режим, время последействия обработки – 120 суток [1]. Таким образом, использование озона в сочетании с ПОКР для защиты хранящегося зерна озимой пшеницы от грибной инфекции различного рода на длительное время исключает восстановление заражённости.

Рецензенты:

Есаулко А.Н., д.с.-х.н., профессор, декан факультета агробиологии и земельных ресурсов, заведующий кафедрой агрохимии и физиологии растений ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет», г. Ставрополь.

Стародубцева Г.П., д.с.-х.н., профессор, заведующая кафедрой физики, руководитель учебно-научной испытательной лаборатории УНИЛ ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет», г. Ставрополь.

Библиографическая ссылка