Содержание к диссертации
Введение
1. Аналитический обзор 10
1.1 Характеристика семян подсолнечника современных районированных и перспективных сортов как сырья для масложировои промышленности
1.2 Микробиологические показатели семян подсолнечника и их влияние на качественные характеристики семенного материала - при хранении
1.3 Биопрепараты, как средства предпосевной обработки семян подсолнечника
1.4 Влияние предпосевной обработки семян подсолнечника на фотосинтетическую активность растений
1.5 Процессы, протекающие при послеуборочном дозревании в -, масличных семенах
1.6 Факторы внешней среды и их воздействие на биохимические процессы в семенах подсолнечника при послеуборочном дозре- вании и хранении
1.6.1 Влажность свежеубранных семян 25
1.6.2 Действие температуры на свежеубранные семена 27
1.6.3 Состав межплодовой атмосферы 29
1.6.4 Влияние консервантов 32
1.7 Оценка жизнеспособности семян подсолнечника 37
2. Методическая часть 40
2.1 Объекты исследования 40
2.2 Методы исследования 40
2.2.1 Методы предварительного исследования влияния предпосевной обработки семян подсолнечника биопрепаратами
2.2.1.1 Изучение микробиологического фактора в токсичности окультуренной почвы
2.2.1.2 Определение полевой всхожести и морфобиологических показателей проростков подсолнечника 41
2.2.1.3 Определение концентрации фотосинтетических пиг- ментов
2.2.1.4 Определение урожая при мелкоделяночном опыте 42
2.2.1.5 Фитоэкспертиза семян подсолнечника 44
2.2.2 Методы исследования качества семян и липидного комплекса
2.3 Техника проведения исследований 46
2.4 Статистические методы исследований 49
3. Экспериментальная часть 54
3.1 Характеристика объектов исследования 54
3.2 Обоснование выбора оптимального варианта предпосевной обработки семян подсолнечника биопрепаратами 70
3.3 Влияние предпосевной обработки семян на их послеуборочное дозревание 74
3.3.1 Дозревание семян на растении в полевых условиях 74
3.3.2 Влияние предпосевной обработки семян подсолнечника биопрепаратами на изменения их при тепловой сушке 34
3.4 Влияние предпосевной обработки биопрепаратами на хранение семян подсолнечника после тепловой сушки
3.4.1 Изменение жизнеспособности семян подсолнечника при хранении
3.4.2 Изменение липидного комплекса семян подсолнечника при хранении
Выводы и рекомендации 104
Список литературных источников 106
Приложения
- Микробиологические показатели семян подсолнечника и их влияние на качественные характеристики семенного материала - при хранении
- Влияние предпосевной обработки семян подсолнечника на фотосинтетическую активность растений
- Методы предварительного исследования влияния предпосевной обработки семян подсолнечника биопрепаратами
- Обоснование выбора оптимального варианта предпосевной обработки семян подсолнечника биопрепаратами
Введение к работе
Неблагоприятные погодные условия в период массовой уборки семян подсолнечника способствуют повышению их влажности и активизируют развитие на них микофлоры, синтезирующей множество токсичных метаболитов, употребление которых опасно для живых организмов, в том числе и для человека.
В настоящее время основными средствами защиты подсолнечника от микробиологической порчи являются химические фунгициды. Несмотря на то, что современные химические фунгициды характеризуются сравнительно низкими нормами расхода при обработке посевов, способностью быстро разлагаться в почве с минимальным воздействием на почвенную биоту, они не соответствуют современным требованиям при получении экологически чистой продукции с качественными показателями, отвечающим требованиям перерабатывающей промышленности. Кроме того, химические фунгициды не уменьшают содержание возбудителей болезней в почве и на растительных остатках, что существенно снижает их эффективность. Альтернативой химическим фунгицидам могут стать микробиологические препараты, преимущество которых состоит в способности восстанавливать и активизировать природные защитные и регуляторные механизмы в агробиоценозах. Достоинствами их являются также специфичность действия, высокая экологичность, возможность решения проблемы резистентности популяций фитопатогенов к химическим пестицидам. В связи с этим в ГНУ ВНИИМК Россельхозакаде-мии созданы на основе перспективных штаммов грибов-антагонистов рода Penicillium и бактериальных штаммов-антагонистов родов Bacillus и Pseu-domonas экологически безопасные биопрепараты для предпосевной обработки семян подсолнечника.
Фундаментальные исследования Я.П. Худякова, Д.М. Новогрудского, Н.А. Красильникова, В.Д. Надыкты, Л.В. Маслиенко, В.Я. Исмаилова, В.Г. Коваленкова, Н.В. Мурадосиловой, RJ. Cook, K.F. Baker, М.С. Potter и мно-
гих других отечественных и зарубежных авторов внесли большой вклад в решение проблем по разработке биопрепаратов для защиты сельскохозяйственных культур от болезней.
К сожалению, сегодня не исследовано влияние предпосевной обработки семян подсолнечника биопрепаратами на изменения их технологических и биохимических характеристик при послеуборочном дозревании и хранении. В тоже время не исключено влияние биопрепаратов на формирование качества семян подсолнечника и получаемого при их переработке масла.
В связи с этим обоснование и разработка технологии послеуборочного дозревания и хранения семян подсолнечника, учитывающей их качественные характеристики после предпосевной обработки биопрепаратами является актуальной и имеет теоретическое и прикладное значение для технологии мас-лодобывания.
Работа выполнена в соответствии с Федеральной целевой программой «Исследования и разработка по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007 - 2012 г.г.» и договором о творческом содружестве № 1 от 15 марта 2006 года, заключенным между Кубанским государственным технологическим университетом кафедрой биохимии и технической микробиологии и лабораторией биометода ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии.
Целью данной работы является совершенствование технологии послеуборочного дозревания и хранения семян подсолнечника с применением биопрепаратов, позволяющей повысить их технологическую ценность.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
сравнительное изучение и обоснование выбора биопрепаратов для использования в технологии послеуборочного дозревания семян подсолнечника;
анализ влияния предпосевной обработки семян подсолнечника биопрепаратами на накопление запасных липидов и изменение их жирнокислот-ного и группового состава в созревающих и дозревающих семенах;
выявление влияния тепловой сушки на изменение липидного комплекса обработанных и необработанных семян подсолнечника при послеуборочном дозревании;
изучение влияния процесса предпосевной обработки биопрепаратами на хранение семян в условиях ускоренного старения после тепловой сушки и построение регрессионных моделей для прогнозирования изменения их качества;
исследование влияния предпосевной обработки семян биопрепаратами на изменение липидного комплекса при хранении;
обоснование особенностей семян подсолнечника после предпосевной обработки биопрепаратами как масличного сырья с измененными технологическими свойствами;
совершенствование технологии послеуборочной обработки и хранения семян подсолнечника с применением биопрепаратов;
оценка экономической эффективности от внедрения разработанных технологических и технических решений.
Научная новизна работы заключается в следующем:
Впервые предложено и научно обосновано применение биопрепаратов фуникулозум и sqrc-І для предпосевной обработки в технологии послеуборочного дозревания свежеубранных семян.
Установлены и количественно оценены технологические и биохимические характеристики семян подсолнечника, сформированных с применением предпосевной обработки биопрепаратами.
Выявлено, что обработанные семена уже в начале своего развития интенсивнее формируют проростки, в их листьях накапливается больше пигментов фотосинтеза — хлорофиллов «а», «Ь», и суммы каротиноидов. В результате обработанные семена быстрее достигают уборочной спелости, больше накапливают масла, их масличность выше, а влажность ниже по сравнению с необработанными семенами. К уборочной спелости они более дозрелые, а при тепловой сушке свежеубранные инкрустированные семена
имеют повышенную термостойкость, более устойчиво хранятся при экстремальных условиях.
Показано, что предпосевная обработка семян подсолнечника биопрепаратами фуникулозум и sqrc-І ускоряет процессы послеуборочного дозревания и позволяет получить масличное сырьё с улучшенным качеством и технологическими характеристиками по уровню масличности и кислотному числу масла.
Разработаны математические модели для прогнозирования направленности изменения качества при хранении семян, полученных с применением предпосевной обработки биопрепаратами.
Практическая значимость работы. Предложена усовершенствованная экологически чистая технология послеуборочного дозревания и хранения, учитывающая особенности семян подсолнечника, обработанных перед посевом биопрепаратами.
Разработанные в ходе исследования рекомендации переданы в лабораторию биометода Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур им. B.C. Пустовойта.
Стендовая и производственная апробация усовершенствованной технологии, подтвердили возможность получения экономического эффекта при её промышленной реализации в ОПХ и в масложировой отрасли в сумме за счет прироста урожая и большего выхода масла при переработке семян инкрустированных выбранными биопрепаратами.
По результатам исследований получен патент РФ на полезную модель — инкрустатор для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур №73150.
Основные положения, выносимые на защиту:
— обоснование выбора биопрепаратов «Фуникулозум» и «Sgrc-І» для
применения в технологии послеуборочного дозревания свежеубранных семян
подсолнечника;
- улучшение качественных характеристик семян подсолнечника под
влиянием биопрепаратов при послеуборочном дозревании;
положительное влияние предпосевной обработки биопрепаратами на изменение липидного комплекса при различных условиях тепловой сушки;
устойчивое хранение семян, сформировавшихся под влиянием предпосевной обработки биопрепаратами, после тепловой сушки в условиях ускоренного старения;
разработаны уравнения линейной регрессии, описывающие зависимость показателей жизнеспособности, масличности, кислотного числа и активности липазы от времени хранения в условиях ускоренного старения, обоснован положительный эффект предпосевной обработки биопрепаратами на качество масличного сырья;
экономическая эффективность от внедрения разработанных технологических и технических решений за счет получения дополнительного урожая и масличности.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на научно-методических семинарах кафедры биохимии и технической микробиологии КубГТУ (2005 - 2008 г), международной научной кон-ференции «Мониторинг окружающей среды» (Италия (Римини), 2006 г.), на 8-й региональной научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса», (Краснодар, 2006 г.), на 1-й Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, 2007 г.), на 8-й Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» (Казань, 2007 г), на 1-й Всероссийской конференции студентов и аспирантов «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2008 г.), на 4-ом съезде Российского общества биохимиков и молекулярных биологов (Новосибирск, 2008 г.), на 5-ой международной научно-практической конференции «Пища. Экология. Качество» (Новоссибирск, 2008).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 9
научных работ, в том числе 3 статьи в журнале, рекомендованном ВАК, 1 статья в научном журнале, 4 тезиса докладов в сборниках трудов научных конференций различного уровня и получен 1 патент РФ на полезную модель №73150.
Структура и объем работы. Диссертационная работа выполнена на 130 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц, 15 рисунков и состоит из введения, аналитического обзора, методической и экспериментальной частей, выводов и рекомендаций, списка литературных источников, включающего 229 наименований, в том числе 42 на иностранном языке, и 5 приложений.
Микробиологические показатели семян подсолнечника и их влияние на качественные характеристики семенного материала - при хранении
Наиболее изучена грибная микрофлора семян. Она представлена: эпи-фитными формами — полевыми грибами; фитопатогенами, поражающими растения подсолнечника или семена в процессе вегетации; специфическими видами, развивающимися при неблагоприятных условиях хранения - плесенями [85]. Микроорганизмы попадают в семенную массу в поле, при обмолоте и при хранении в условиях, способствующих их развитию.
Масличные семена являются хорошей питательной средой для микроорганизмов, которые при определенных условиях могут перейти к активной жизнедеятельности. Среди микроорганизмов семенной массы отмечено присутствие грибов, бактерий и актиномицетов. Эти микроорганизмы для своего развития нуждаются в органических веществах и являются причиной гибели значительного количества семян. Особая роль принадлежит плесневым грибам. Плесени способны гидролизовать клетчатку, то есть разрушать семенные и плодовые оболочки семян, и тем самым облегчать другим микроорганизмам доступ внутрь семени [182].
Семена, более зараженные микроорганизмами, особенно споровыми плесневыми грибами, менее стойки в хранении при прочих равных условиях. Поэтому снижение численности микрофлоры при закладке семян на хранение имеет существенное значение. Среди мероприятий, способствующих снижению количества микрофлоры, главное место занимает очистка семян от примесей, в которых микроорганизмов содержится во много раз больше, чем в семенах. Важно также проведение мероприятий по снижению активности микрофлоры сразу после уборки. Кроме того, если семена не прошли послеуборочное дозревание, то незавершенность биохимических процессов, наличие большого количества веществ в подвижной и легкоусвояемой форме делает семена благоприятной средой для развития мицеллиальных грибов [182, 196, 221].
При хранении семян в условиях, препятствующих развитию микроорганизмов, количество микрофлоры постепенно уменьшается, причем бесспоровые формы заменяются споровыми. При хранении семян в условиях, обеспечивающих развитие микрофлоры, количество её быстро растет, причем преобладают наиболее опасные микроорганизмы — плесени. Изменяется и видовой состав микрофлоры [150].
Развитие микроорганизмов в семенной массе поначалу не вызывает заметных изменений семян. Первым признаком активной жизнедеятельности микроорганизмов является изменение цвета семян. Теряется характерный блеск, могут появиться темные или цветные пятна, в первую очередь на зародыше. Затем появляется затхлый или плесневелый запах, семена теряют сыпучесть, растет их температура, что приводит в конечном итоге к самосогреванию [38].
Гидролиз запасных веществ семян при грибной инфекции идет главным образом при участии высокомолекулярных гидролаз. В работе В.И. Билай [5] отмечена высокая протеолитическая активность широко распространенных видов микромицетов родов Aspergillus и Penicillium.
При исследовании Alternaria tennus и Sclerotinia sclerotiorum, развивающихся на семенах подсолнечника, установлено, что липолитическая ак тивность данных видов соответственно в 10 и 15 раз превышает липолитиче-скую активность собственно семян. Этим объясняется высокое значение кислотного числа масла, полученного из дефектных семян подсолнечника [35].
Наиболее активные липолитические ферменты при развитии на семенах подсолнечника продуцируют Aspergillus ochraceus, Aspergillus flavus, в меньшей степени - Aspergillus niger, Aspergillus repens, протеолитические -Aspergillus flavus, Aspergillus niger Penicillium urticae, Penicillium thomii, Aspergillus versicolor, Aspergillus candidus. Установлена корреляция между ли-политической активностью и токсиногенным потенциалом штаммов: токси-ногенные штаммы продуцируют более активные липазы [190]. При развитии микромицетов на семенах активность гидролитического комплекса зависит не только от биохимической активности штамма, но и от резистентности или чувствительности к нему растения [199, 224].
Для качества продуктов переработки семян подсолнечника особое значение имеют изменения в липидном и белковом комплексах. В основном они сводятся к гидролизу сложных соединений, развитию окислительных процессов, а также к потреблению жира и накоплению не свойственных семенам подсолнечника веществ, синтезируемых микроскопическими грибами [199].
При хранении семян, зараженных микромицетами, уменьшается содержание липидов, причем уменьшается содержание, как свободных, так и связанных фракций липидов [162]. Каждый вид микромицетов потребляет различное количество липидов.
Однако, известно, что развитие же Fusarium sporotrichiella на семенах зерновых культур, наоборот, приводит к увеличению содержания и свободных и связанных липидов. Объясняют это интенсивным синтезом микрогенных липидов, в том числе не характерных для растительных масел, флуоресцирующих соединений стероидной природы [62, 85].
Влияние предпосевной обработки семян подсолнечника на фотосинтетическую активность растений
Формирование урожая — это, прежде всего, результат фотосинтеза, в ходе которого создается около 95% биомассы растительного организма. Поэтому урожай растений во многом определяется размерами и интенсивностью работы фотосинтетического аппарата, следовательно, эффективная работа фотосинтетического аппарата в течение всего вегетационного периода положительно влияет на формирование высокого урожая [117, 118].
Одной из главных характеристик фотосинтетического аппарата является содержание фотосинтетических пигментов в листьях, которое определяется как генотипическими особенностями растений, так и факторами внешней среды, и наличием возбудителей болезней растений [21].
Установлено, что под влиянием регуляторов роста происходит удлинение листьев, увеличение ассимиляционной поверхности [149], и содержания пигментов [169]. Влияние условий агротехники на уровень фотосинтетических пигментов в листьях различных сельскохозяйственных культур установлено в работе [163]. Сведения о влиянии предпосевной обработки биопрепаратами защитного действия на концентрацию фотосинтетических пигментов в растениях подсолнечника в доступной нам литературе отсутствуют.
После цветения и оплодотворения цветков соцветия начинается формирование и постепенное созревание семян. Исходный материал для синтеза запасных веществ, накапливающихся в семени, поступает из вегетативных органов растения.
Уборка семян производится в стадии уборочной зрелости, которая, как правило, не совпадает с физиологической зрелостью. Свежеубранные семена характеризуются низкой энергией прорастания, всхожестью и повышенной влажностью, в них продолжаются сложные биохимические превращения, ферментная система находится в активном состоянии. Такие семена неустойчивы при хранении и их переработка ведет к увеличению производственных потерь [150].
После отделения от материнского растения биохимические процессы могут протекать в двух направлениях: синтетическом и гидролитическом [184]. Направленность развития биохимических процессов зависит от наличия в семенах необходимых субстратов, а в большей мере, от наличия свободной влаги. В сухих семенах преобладают синтетические процессы, а в семенах средней сухости, влажных и сырых — гидролитическая, интенсивность которых увеличивается с возрастанием влажности.
Синтетическая направленность биохимических процессов присуща све-жеубранным семенам в период послеуборочного дозревания в поле на растении или в случае проведения необходимой послеуборочной обработки и характеризуется улучшением технологических свойств семян. Гидролитическая направленность влечет за собой порчу семян, потерю их свойств и возможность развития процесса самосогревания [184]. Поэтому, в послеуборочный период необходимо применять комплекс мер по предотвращению протекания в свежеубранных семенах процессов гидролитической и окислительной направленности и создавать условия для послеуборочного дозревания, в этом случае возможно улучшение технологических свойств семян за счет биохимических процессов, протекающих в них.
Основным и наиболее распространенным приемом послеуборочной обработки является сушка [88, 150]. Одним из актуальных направлений является интенсификация процесса сушки. Из всего многообразия исследований на эту тему можно выделить четыре основных направления развития технологии в этой области: интенсификация конвективной сушки; низкотемпературная сушка; разработка технологии сушки радиационной и в электромагнитном поле; применение комбинированных методов сушки [214].
Все пути совершенствования и интенсификации технологии сушки применительно к масличным семенам, особенно свежеубранным, имеют общий недостаток — интенсификацию в результате нагрева гидролитических и окислительных процессов непосредственно при сушке и при последующем хранении. Поэтому применение таких способов сушки наиболее целесообразно для семян, где послеуборочные процессы невозможны или завершены, и направляются эти смена на переработку без промежуточного хранения. В том случае, на наш взгляд, возможно использование нагрева семян до температуры 65 — 75С в зависимости от их влажности и продолжительности нагрева, так как в этом диапазоне температур может наблюдаться снижение кислотного числа масла в семенах за счет связывания жирных кислот с образованием белково-липидных комплексов [150, 183, 184].
Для свежеубранных масличных семян, где возможны процессы дозревания, переработка должна осуществляться после промежуточного хранения, поэтому наиболее приемлемыми являются такие технологические режимы сушки, где температура и время нагрева семян сведены к минимуму [183].
Применение СВЧ-нагрева при сушке масличных семян изучено явно недостаточно, хотя на сегодняшний день известно, что комбинирование микроволнового нагрева и продувки подогретым воздухом при сушке семян подсолнечника способствует её интенсификации и повышению качества высушиваемых семян [48].
Методы предварительного исследования влияния предпосевной обработки семян подсолнечника биопрепаратами
Образцы почв для проведения микробиологических исследований отбирали стерильной лопаткой или ножом в стерильные пергаментные пакеты согласно ГОСТа 28168-89 [32] и ГОСТа 17.4.4.02-84 [34]. При отсутствии возможности анализировать непосредственно после отбора, пробы почвы хранили при пониженной температуре в холодильнике. Изучение микробиологического фактора в токсичности окультуренной почвы и его влияние на обработанные семена подсолнечника осуществляли следующим образом: семена подсолнечника предварительно замоченного в воде в течение 24 часов проращивали в чашках Петри на испытуемой почве и на бумажном фильтре с ватной прокладкой и с запасом воды 10 мл при температуре 25С во влажной камере. Токсичность почвы определяли по снижению длины корней и проростков подсолнечника по сравнению с контролем. Для определения токсичности использовали свежую почву. Повторность трёхкратная. Через 7 суток измеряли длину корней и проростков семян подсолнечника. Проросшими семенами считали те, у которых корешок прорывал семенную оболочку. Среднюю длину корня проростка рассчитывали путем деления общей длины корней препаратов на число взошедших семян. Затем рассчитывали среднюю длину корня из трех повторностей определения и выражали в процентах к длине корня контрольного варианта, длину которого принимали за 100 %. Снижение длины корня проростков в опыте с почвой по отношению к контролю, выраженное в процентах, явилось показателем токсичности почвы.
Почву считали токсичной, когда угнетение роста корней проростков составляло по сравнению с контролем не менее чем на 20% [60]. В период вегетации определяли влияние биологических препаратов на полевую всхожесть - количество всходов появившихся в полевых условиях, выраженное в процентах к количеству высеянных всхожих семян [152], и на формирование морфобиологических показателей проростков подсолнечника, учитывая линейные размеры и их массу на стадии 3-4 пар настоящих листьев. Динамику концентраций фотосинтетических пигментов в листьях подсолнечника определяли в фазы бутонизация, полного цветения, налива семян и технологической спелости в двух листьях среднего яруса. Каждый вариант полевого опыта оценивали в трехкратной аналитической повторности. Для определения содержания хлорофилла использовали экстракцию пигментов теплым этанолом из высечек листьев по методу Ю.П. Федулова [163], с дальнейшим термостатированием при температуре 45С в течение 16-20 часов. Для анализа с каждого варианта отбирали по 30 растений и пробочным сверлом (диаметром 20 мм) делали высечки, не затрагивая центральную жилку. В бюксы с 25 мл этанола помещали по 20 высечек. Каждый вариант полевого опыта оценивали в трехкратной аналитической повторности. После помещения высечек в бюксы их тщательно закрывали притертыми пробками для предотвращения испарения спирта и выдерживали в термостате при 45С в течение 16-20 часов. За это время хлорофиллы полностью выходили из ткани, о чем свидетельствовало полное обесцвечивание высечек. Концентрацию хлорофиллов «а» и «Ь», а также суммы каротиноидов определяли спектрофотометрически при соответствующих длинах волн. Расчет содержания пигментов проводили по формулам: вещества), где Еб65, Еб49, Е47о - оптическая плотность спиртового экстракта пигментов при длинах волн (нм) соответственно 665, 649, 470; m - масса взятой навески, (мг); V — объем спиртовой вытяжки в бюксе (мл) [163]. Урожай определяли, обмолачивая все корзинки на четырехрядковой делянке 28 м2, за исключением защитных рядов. Сразу после обмолота определяли бункерный вес семян, взвешивая семена с мешком и отнимая средний вес пустого мешка, и влажность по ГОСТ - 12041-66 [28], среднюю пробу с каждого варианта помещали в металлический бюкс, определяли вес семян до сушки, затем сушили в сушильном шкафу при t = 105С до постоянного веса в течение 4-х часов — 2 раза, через сутки. Влажность рассчитывали по формуле:
Обоснование выбора оптимального варианта предпосевной обработки семян подсолнечника биопрепаратами
Кластер-2, в который вошли препараты d 7-1, бациллин, fa 4-1, верруко-зин ведет себя нестабильно. Возможно, интенсивность воздействия данных препаратов зависит от агроклиматических условий: температуры воздуха и почвы, относительной влажности воздуха, запаса продуктивной влаги, предшественника. Естественно, данные условия были различны по годам, поэтому наиболее оптимальные условия, при которых интенсивность воздействия препаратов второго кластера будет максимальной, требует более детального изучения. Кластер-1, в который вошли бактериальный препарат sgrc-І и грибной -фуникулозум, показал наилучшие результаты и в 2006 и в 2007 годах. Это говорит о стабильном положительном действии данных препаратов на полевую всхожесть растения подсолнечника.
Таким образом, по результатам исследований предварительно в качестве наиболее эффективных были выбраны два препарата различного происхождения: фуникулозум — биопрепарат, на основе грибного штамма-антагониста PF-1 Penicillium funiculosam; Sgrc-1 - биопрепарат, на основе бактериального штамма-антагониста Psendomonas fluorescens.
По литературным данным препараты предпосевной обработки оказывают также и ростостимулирующее влияние на листовую пластину растения. Нам представлялось важным изучить влияние наиболее эффективных препаратов, по результатам предыдущих исследований, на содержание фотосинтетических пигментов в листьях растений подсолнечника в разные фазы вегетации и на количество будущего урожая. Содержание фотосинтетических пигментов определяли в течение всего периода созревания семян в двух листьях среднего яруса.
Результаты исследований показали, что во всех вариантах опыта содержание пигментов нарастает к началу генеративной фазы и снижается в фазе созревания семян. Под влиянием предпосевной обработки семян биопрепаратами произошло усиление активности фотосинтеза, и смещение его наиболее активной фазы на более ранние стадии развития растения (рисунок 3.3). Из рисунка 3.3, следует, что под действием биопрепаратов активная фаза фотосинтеза была достигнута на 5-7 дней раньше, что способствовало удлинению периода синтеза запасных липидов семян, более быстрому созреванию и достижению высокой масличности, в результате чего по нашим представлениям должна увеличиваться его урожайность. Кроме того, помимо сдвига максимума, повышенное содержание фотосинтетических пигментов наблюдается в течение всего вегетационного периода растений подсолнечника. Так при обработке биопрепаратом фуникулозумом концентрация хлорофилла «а» повышается на 23,8 %, хлорофилла «Ъ» - на 72,3 %, суммы каро-тиноидов на 39,4 % относительно контрольного варианта. При обработке бактериальным препаратом sgrc-І содержание хлорофилла «а» выше контрольного на 39,6 %, хлорофилла «Ь» - на 76,6 % , сумма каротиноидов на -45,5 % [142].
После цветения содержание суммы хлорофиллов и суммы каротиноидов постепенно снижается и в конце вегетации - физиологическая спелость- составляет не более 35 % от его первоначального количества, где происходит общая дегидратация коллоидов плазмы клеток и старение листьев. В связи с этим идет постепенный распад белкового комплекса, нарушается связь его с пигментами, и последние быстро разрушаются. По нашим представлениям обработка семян биопрепаратами должна оказывать влияние и на дальнейшее формирование уже продуктивных качеств растений.
По результатам полевых испытаний 2006 - 2007 годов подсолнечник поражался фомопсисом от 24,8 до 39,8 % и фузариозом от 16,3 до 39,3 %. Предпосевная обработка семян подсолнечника биопрепаратами привела к снижению поражения подсолнечника фомопсисом и фузариозом и, возможно, в конечном итоге повлияла на величину дополнительного урожая (таблица 3.9). Таким образом, из результатов, представленных в таблице 3.9, следует, что предпосевная обработка биопрепаратами фуникулозум и sgrc-І способствует получению дополнительного урожая. Так, в 2006 году средняя урожайность составила 3,06±0,027 т/га, а в 2007 году только 2,35±0,034 т/га. Сравнение средних годовых по критерию Стьюдента выявило достоверность различий (t=16,02; df=70; р 0,05).При этом урожайность 2007 году была ниже 2006 года, что можно связать с аномально жаркой суховейной погодой в период формирования и налива семян подсолнечника.
Полученные данные позволили предположить, что предпосевная обработка биопрепаратами фуникулозумом и sgrc -1 окажет влияние и на послеуборочное дозревание семян подсолнечника и последующее хранение. Уборку семян подсолнечника, согласно регламентированным нормам, начинают несколько раньше их полного созревания при влажности 15-22%, поэтому необходимо иметь в виду, что семена уборочной спелости частично недозрелые. Такие семена характеризуются незавершенностью созревания и в результате этого высокой неустойчивостью к воздействию внешних неблагоприятных факторов при последующем хранении. Для достижения высокого технологического качества, семена были оставлены на соцветии (рисунок 3.4).
