Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,006

SUPPRESSION OF COLONIES OF FUNGI R. R. PENICILLIUM IN THE GRAIN OF WINTER WHEAT DURING STORAGE

Starodubtseva G.P. 1 Avdeeva V.N. 1 Molchanov A.G. 1
1 FSBEI HPE «Stavropol State Agrarian University»
In agricultural production is important not only to obtain high yield, but also its correct storage. If cereals were harvested under adverse weather conditions, they can be affected toxinogenesis microscopic fungi and, consequently, to acquire toxic properties. Intensive development of microorganisms leads to a decrease in the quality of grain, its nutritional value, biological and seed qualities. To obtain high-quality flour from the affected microorganisms grain is almost impossible. Therefore, ensuring the microbiological safety of grain is the primary task of the specialists working in the field of production, processing and storage of grain. In the Stavropol state agrarian University in educational research testing laboratories (UNIL) for several years has conducted experiments on the effects of physical factors, biological preparations and their combinations on fungal infection during storage of grain. Results of researches on identification of an after-effect of processing of grain of winter wheat by ozone are presented in article in combination with POKR on development of colonies of mushrooms of р. Рenicillium at grain storage during 180 days with monthly microbiological check of development of pathogenic mushrooms. By us it is established that the following mode was optimum: POKR + ozone, intensity of a field 3,6•105 V/m, time of processing of grain 70//, a dose of ozone of 28,8 g•s/m3. Grain after processing can be stored in this mode till 180 days without danger of development of colonies of mushrooms of р. Рenicillium.
wheat grain
disinfecting
ozone
field of the negative crown category
pathogenic mikoflor

При решении вопросов обеспечения высокого качества зерновых культур, правильной организации их хранения необходимо обязательно учитывать возможность обсеменения зерна микроскопическими грибами. В сельскохозяйственной практике важно не только добиться высокого урожая и получить продукцию высокого качества, но и сохранить количественно и качественно собранный урожай [7]. Зерно, недостаточно просушенное или хранившееся в условиях повышенной влажности, а также зерновые культуры, убранные при неблагоприятных метеорологических условиях, могут поражаться токсиногенными микроскопическими грибами и, как следствие, приобретать ядовитые свойства [11]. Интенсивное развитие микроорганизмов приводит к снижению качества зерна, его пищевой ценности, биологических и семенных достоинств [8]. Наблюдается распад клейковинных белков, гидролиз крахмала и липидов, изменение ферментного баланса зерна. Получить качественную муку из пораженного микроорганизмами зерна практически невозможно [4].

Особую опасность представляет обсеменение зерновых культур микроскопическими грибами и спорообразующими бактериями, обладающими способностью продуцировать ядовитые вещества химической природы – токсины (микотоксины и бактериальные токсины) [9]. Употребление в пищу продуктов, контаминированных токсинами, вызывает заболевание человека и может привести к летальному исходу. Поэтому обеспечение микробиологической безвредности зерна является первоочередной задачей специалистов, работающих в области производства, переработки и хранения зерна [3].

В Ставропольском государственном аграрном университете в учебно-научной испытательной лаборатории (УНИЛ) нами проведено обследование зерна озимой пшеницы из разных агроклиматических зон Ставропольского края на присутствие колоний грибов р.р. Alternaria, Rhizopus, Penicillium, Fusarium. Результаты микологического анализа приведены в таблице 1 [2]. Как следует из результатов, представленных в таблице 1, для каждой из 3-х природно-климатических зон Ставропольского края на зерне озимой пшеницы сформировался определенный состав патогенной микофлоры.

Таблица 1.Видовой состав микофлоры и заселённость зерна озимой пшеницы

Элеватор

Класс

зерна

Заражённость зерна озимой пшеницы в образце (колоний/100 зёрен)

Alternaria sp.

Rhizopus

sp.

Penicillium sp.

Fusarium sp.

 

Дивненский

III

24,0

15,0

1,0

17,0

IV

16,0

10,0

58,0

20,0

V

5,0

12,0

46,0

20,0

 

Грачёвский

III

3,0

9,0

10,0

28,0

IV

5,0

4,0

7,0

29,0

V

9,0

10,0

10,0

37,0

 

Минераловодский

III

-

46,0

14,0

35,0

IV

-

78,0

38,0

22,0

V

-

57,0

94,0

18,0

На основании результатов по установлению количественного состава патогенных грибов, контаминирующих зерно озимой пшеницы в различных зонах края, нами в течение ряда лет проводились опыты по влиянию физических, факторов, биологических препаратов и их комбинаций на грибную инфекцию в процессе хранения зерна [4, 6, 13, 14].

Так как вредоносная микрофлора, продуцируемая грибами р.Penicillium, является наиболее распространённой в Ставропольском крае, проведён ряд экспериментов по влиянию физических факторов, в частности озона и поля отрицательного коронного разряда (ПОКР) на грибную инфекцию данного рода [1]. Обработанное озоном и ПОКР зерно озимой пшеницы наблюдалось в течение 180 суток после уборки урожая. Определялась динамика развития колоний грибов р.Penicillium. Ежемесячно зерно закладывали на проращивание на картофельно-глюкозном агаре в чашки Петри при температуре 25° C в четырёхкратной повторности. Подсчёт колоний грибов, развивающихся на зерне озимой пшеницы, проводился после 7 суток проращивания. Количество колоний рассчитывалось на 100 зёрен образца. Статистическая обработка экспериментальных данных осуществлялась методом дисперсионного анализа для двухфакторного опыта на ПЭВМ [12, 15]. Результаты влияние озона и ПОКР на динамику развития колоний токсиногенных грибов в зерне озимой пшеницы за период хранения 180 суток представлены в таблице 2 и на рисунке.

Таблица 2. Влияние обработок озоном и ПОКР на развитие патогенов зерна озимой пшеницы Penicillium sp. в процессе хранения (колоний/100 зёрен)  

Режимы

обработки, х

Время последействия обработок, сутки, у

Среднее

значение

7

14

30

60

90

120

150

180

Без

обработки

14,0

14,0

15,0

15,0

17,0

19,0

20,0

20,0

16,8

I режим

Озон

(доза озона: 28,8 г·с/м3)

11,0

22,0

35,0

25,0

20,0

18,0

8,0

8,0

18,4

II режим

ПОКР

(напряжённость поля

3,6·105 В/м; экспозиция 70//)

7,0

12,0

11,0

8,0

9,0

8,0

10,0

10,0

9,4

III режим

ПОКР+озон

(напряжённость поля 3,6·105 В/м; экспозиция 70//,  доза озона 28,8 г·с/м3)

13,0

4,4

9,4

8,0

8,0

9,0

8,0

8,0

8,5

Среднее

значение

11,3

13,1

17,6

14,0

13,5

13,5

11,5

11,5

-

НСРху, 0,95 =1,6

Из результатов, полученных в двухфакторном опыте, следует, что обработка озоном не способствует снижению заражённости зерна пшеницы грибами р.Penicillium. Существенная разница наблюдалась между необработанным образцом (контролем) и зерном после обработки ПОКР (II режим) и комплексной обработки (режим III). Оптимальным из предложенных в эксперименте вариантов является III режим, который позволил снизить заражённость зерна с 16,8 % в контроле до 8,5 %, НСРху = 1,6 [1, 5].

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

Лабораторные эксперименты по исследованию влияния озона и ПОКР на снижение грибов р.Penicillium в зерне озимой пшеницы позволяют сделать заключение о том, что комплексная обработка физическими факторами способствует подавлению вредоносной микофлоры. Оптимальным явился 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. р.Penicillium.

Рецензенты:

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

Никитенко Г.В., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой применение электроэнергии в сельском хозяйстве ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет», г. Ставрополь.