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.