Введение к работе
В настоящее время во всех развитых странах мира проводятся исследования, направленные на улучшение условий жизни человека в техническом и социально -экономическом аспектах. Важное место в системе мероприятий, направленных на получение качественных пищевых продуктов, принадлежит подготовке сырья, используемого в технологических процессах. Зерно, мука и хлеб - три основных составляющих, от качества которых зависит уровень снабжения населения главным пищевым продуктрМ , и как следствие, уровень экономики страны и её экономиче-екая и политическая стабильность (Юсупова Г. Г., 2005).
Озимая пшеница в Ставропольском крае возделывается на всей территории с тенденцией роста посевных площадей. Эта культура способна хорошо переносить зиму при благоприятных условиях кущения посевов в осенний период. Являясь основной продовольственной культурой в южном регионе и Ставропольском крае, озимая пшеница дает примерно 80,0 % от валового сбора зерновых культур (Боб-рышев Ф. И., Войсковой А. И., Дубина В. В., Дорожко Г. Р., Полоус Г. П., 2003). Зерно пшеницы богато белками, полисахарами, минеральными солями, в том числе микроэлементами, витаминами и другими ценными веществами, поэтому оно широко используется в хлебопечении, кондитерской промышленности, а также для производства крупы, макарон, вермишели и других продуктов питания.
Однако в последние годы наблюдается резкое ухудшение качества зерна, его технологических показателей. По данным Всероссийского института защиты растений, потери урожая от болезней в целом по России за последнее десятилетие колебались в пределах 10,0 %, а в отдельные годы они достигали 25,0 % (Горский И. В., 2004).
На современном этапе научно-технического развития происходит смена технологий и методов, обеспечивающих высокое качество обеззараживания зерна и продуктов его переработки. Ведётся поиск новых, более эффективных способов борьбы с вредителями, обеспечивающих качественные показатели зерна и его экологическую безопасность. Анализ литературных источников даёт возможность предположить, что таким методом является озонирование.
Актуальность темы. Ставропольский край является крупнейшей сельскохозяйственной базой России в Северо-Кавказском регионе по производству зерна. Однако производство зерна сопровождается снижением качества продовольственной и фуражной продукции. В 2007г. Россельхознадзором из проверенных более 20 млн. тонн зерна и продуктов его переработки, перемещаемой на внутреннем рынке, признано МДУ 535 тыс. т некачественной и опасной зерновой продукции, в т. ч.; 4 тыс. т — с превышением ПДК содержания токсичных элементов, 800 т — содержания ми-котоксинов, 12,3 тыс. т — содержания остаточных пестицидов, нитритов и нитратов, 203 тыс. т - по заражённости вредными организмами. В импортных 1,3 млн. т зерна и продуктов его переработки выявлено 447 тыс. т, заражённых вредителями, с неудовлетворительными органолептическими свойствами или наличием металломаг-нитных примесей.
С увеличением партий поступающего на элеваторы зараженного патогенной инфекцией зерна пшеницы, становится актуальной задача его обеззараживания. Необходим поиск экологически чистых способов обеззараживания зерна при хранении.
Озонирование является одним из современных и экологически безопасных способов обеззараживания зерновых культур. Это подтверждается исследованиями Ксёнза Н. В., 1991; Бородина И. Ф., 1998; Пахомова В. И., 2000; Троцкой Т. П., Тка- -чёва Р. В., 2002; Оськина С. В., 2006 и др. Между тем, оптимизация режимов озонирования с целью снижения токсичности, обусловленной продуктами жизнедеятельности патогенных микроорганизмов, требует совершенствования.
Другими способом экологически чистой защиты зерна служат применение поля отрицательного коронного разряда (ПОКР) и биологического препарата Бирфит-3. Нами изучены дозировки озона, ПОКР и Биофита-3 и их сочетаний.
Цель исследовании — изучить воздействие экологически безопасных приёмов защиты от патогенной микобиоты зерна озимой пшеницы, обосновать возможности их применения при длительном хранении зерна и кормов.
Задачи исследований: .
• анализ зернокормовой базы Ставропольского края на общую токсичность; • установить оптимальные дозы воздействия озона на снижение токсичности зерна озимой пшеницы и подавление патогенной микофлоры в зерне;
• изучить комплексную эффективность озоно-воздушной, физической и биологической обработки зерна, заражённого микофлорой с целью выявления оптимальных режимов обеззараживания;
• проследить динамику развития грибной инфекции в зерне озимой пшеницы после обработки разными факторами в зависимости от длительности хранения;
• определить оптимальные сроки хранения зерна пшеницы после обработки экологически чистыми способами.
Объект исследований - продовольственное и фуражное зерно озимой пшеницы, зерносмеси из хозяйств Ставропольского края, токсинообразующая патогенная микофлора.
Научная новизна. Впервые экспериментально изучено комплексное воздействие озона, ПОКР, биопрепара Биофит-3 на токсичность и патогенную микобиоту зерна озимой пшеницы при длительных сроках его хранения, определены режимы озонирования зерна пшеницы с целью подавления грибной инфекции и пороговая концентрация озона, не вызывающая активацию процессов прорастания зерна озимой пшеницы.
Достоверность полученных результатов подтверждается лабораторными экспериментальными исследованиями в аккредитованной Учебно-научной испытательной лаборатории СтГАУ, с измерениями на стандартных приборах и оборудовании, качественно совпадающими с результатами, полученными другими исследователями, а также статистической обработкой данных.
Практическая ценность полученных результатов. Обработка зерна при хранении озонированным воздухом, ПОКР и Биофитом-3 позволяет снизить заражённость зерна и зерносмесей колониями грибов p.p. Alternaria, Rhizopus, Penicil-lium, Aspergillus, Fusarium до экологически допустимого уровня и устранить на длительное время угрозу повторного заражения, повысить экологичность процесса обработки зерна пшеницы, снизить загрязнённость окружающей среды, сопряжённую с использованием ядохимикатов. Рекомендованы оптимальные режимы обработки зараженного зерна для снижения токсичности и уничтожения грибной инфекции.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы экологии и природопользования» (Ставрополь, 2005 г.); III Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в АПК» (Ставрополь, 2005 г.); научно-практической конференции «Разработка новых Южно-Российских технологий и технической базы для возделывания зерновых культур в зоне засушливого земледелия» (Зерноград, 2005 г.); научно-практических конференциях СтГАУ в 2004-2007 гг., а также опубликованы в журнале «Аграрная наука» (Москва, 2007 г., 2008 г.).
Личный вклад автора. Диссертационная работа выполнена в 2004-2008 гг. с участием автора: в разработке программы исследования, проведении экспериментов, обработке экспериментальных данных с выводами и предложениями производству и подготовке работы к защите.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 научных статей, в том числе две статьи в журналах, реферируемых ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 141 странице компьютерного текста, состоит из введения, 5 разделов, выводов, рекомендаций производству, 12 приложений, 1 акта о внедрении. Содержит в тексте 51 таблицу и 31 рисунок. Список литературы включает 197 источников, из них 20 зарубежных авторов.
Автор выражает благодарность доктору с-х наук, профессору Стародубцевой Галине Петровне за помощь в постановке задач и обсуждении полученных результатов, предоставлении современного оборудования и помещений для проведения исследований, также кандидату сельскохозяйственных наук, доценту Безгинои Юлии Александровне за помощь в проведении анализа по определению присутствия грибной инфекции на зерне озимой пшеницы.
