Библиографическое описание:

Смирнова Н. С. Изучение влияния предпосевной обработки фунгицидами биологической и химической природы на гидролитические процессы в семенах подсолнечника нового урожая // Молодой ученый. — 2015. — №5.1. — С. 96-99.

В статье приводятся данные результатов исследования влияния предпосевной обработки биологическими и химическими фунгицидами на активность гидролитических процессов в семенах подсолнечника нового урожая. Объектами исследования являлись семена ультраскороспелого сорта подсолнечника Р-453, выращенные на экспериментальных полях ВНИИМКа г. Краснодара.

Ключевые слова: подсолнечник, предпосевная обработка, биопрепараты, кислотное число, липолитические ферменты, протеолетические ферменты

Подсолнечник, как и другие сельскохозяйственные культуры, поражается многочисленными грибными, бактериальными и вирусными болезнями, которые являются одной из причин значительных потерь урожая, при этом резко ухудшается качество семян и содержащееся в них масло.

Решением проблемы является предпосевная обработка семян подсолнечника протравителями различной природы. Химический метод, бесспорно, продолжает оставаться важнейшим средством оперативного сдерживания патогенов, однако, уже в настоящее время возможно эффективное использование активных штаммов, правильно подобранных к конкретным условиям определенного хозяйства в качестве биологических средств защиты растений, являющихся дополнением, а иногда и альтернативой химическим средствам. Предпосылкой этому является проблема загрязнения окружающей среды в результате применения пестицидов [1, с. 17, 2, с. 108]. Влияние эффекта биопрепаратов на качество семенного материала практически не известно. Поэтому представлялось важным провести сравнительный анализ результатов влияния различных вариантов предпосевного инкрустирования (химической и биологической природы) на показатели, характеризующие гидролитические процессы в семенах подсолнечника.

Кислотное число масла является важным признаком качества семян подсолнечника, и находится в прямой зависимости от активности гидролитического фермента липазы, вызывающего расщепление молекул триацилглицеролов с образованием свободных жирных кислот [3, с.12]. Кислотное число масла является стандартизированным показателем качества масличного сырья. Масло с кислотным числом до 1,5 мг KOH/г относится к высшему классу, от 1,5 до 4 – к первому, от 4 до 6 – ко второму и более 6 относится к техническому маслу. Пищевое масло с относительно высоким кислотным числом обладает неудовлетворительными органолептическими свойствами, а при хранении и нагревании быстрее окисляется, поэтому его подвергают щелочной рафинации. Однако такое технологическое снижение кислотного числа на 1 мг KOH/г сопровождается потерей около 1% масла [4, с.22].

Доказано, также, что поражение семян растительноядными клопами  и микофлорой [5, с. 14] приводит к сильному возрастанию КЧ масла за счет действия липолитических ферментов патогенов [6, с. 702]. Очевидно, что величина КЧ масла в семенах одновременно определяется действием как собственной липазы семени, так и липолитических ферментов патогенов.

Активность и характер действия липаз имеют важное значение в процессе хранения масличных семян. При повышении влажности семян и температуры их хранения, липазы быстро расщепляют запасные липиды, повышая тем самым их кислотное число, что приводит к снижению качества семян. Поэтому чем ниже активность липазы, тем лучше сохраняется качество семян подсолнечника. Аналогичные выводы можно сделать  и по протеолитическим ферментам, поскольку высокая активность протеаз сопровождается накоплением свободного аммиака, ингибирующего процесс дыхания [6, с. 755].

Целью данного исследования было изучение варьирования кислотного числа масла, активности липаз и суммарных протеиназ в семенах подсолнечника, обработанных перед посевом средствами защиты химического и микробиологического происхождения.

Исследования проводили на семенах ультраскороспелого, высокопродуктивного подсолнечника сорта Р-453, неустойчивого к болезням. Обработку семян вели за день перед посевом по трем вариантам: биопрепаратом грибного происхождения – фуникулозум, биопрепаратом бактериального происхождения – Sgrc-1, и химическим фунгицидом – винцит. Контрольный вариант – семена без обработки перед посевом.

Обработанные семена высевали на опытном поле ВНИИМК и после созревания получали семена для анализа.

Кислотное число масла оценивали по степени гидролиза, активность липаз – титриметрически с использованием 0,2 М раствора КОН в течение 24 часов, суммарную активность протеолитических ферментов по методу Ансена.

Результаты экспериментов по изучению влияния современных средств защиты на гидролитические процессы в семенах подсолнечника приведены в таблице 1.

Таблица 1 ‑ Влияние средств защиты на гидролитические ферменты в семенах подсолнечника

Вариант обработки препаратами

Кислотное

число масла

Активность

кислой липазы

Активность

щелочной

липазы

Активность

протеолитических

ферментов

мг КОН/г

мг КОН/10г семян

мг КОН/10г семян

усл. ед.

контроль б/о

0,58±0,005

30,4±0,14

4,25±0,03

2,26±0,01

фуникулозум

0,45±0,003

15,8±0,06

3,47±0,09

1,67±0,01

sgrc-1

0,48±0,005

17,2±0,11

3,58±0,01

1,05±0,01

винцит

0,46±0,003

17,1±0,07

3,98±0,006

2,04±0,01

 

Согласно полученным данным (таблица 1) применение фунгицидов химического и микробиологического происхождения приводит к снижению активности гидролитических ферментов семян, что положительно сказывается на сохранении исходного качества масличного сырья. У семян подсолнечника, которые не были обработаны средствами защиты (контрольный вариант), кислотное число было выше на 17,2 – 22,4%; активность кислой липазы в этом же варианте выше на 43 – 48%;  активность щелочной липазы – на 18%; активность протеолитических ферментов  – на 53%.

Оценка влияния различных «вариантов обработки» на гидролитические процессы в семенах подсолнечника была выполнена с использованием однофакторного дисперсионного анализа (таблица 2).

Таблица 2 ‑ Однофакторный дисперсионный анализ активности гидролитических процессов при разных вариантах обработки семян

Изменчивость

SS

df

mS

F

σ2

Доля, %

1

2

3

4

5

6

7

Кислотное число масла

Общая

0,0324

11

 

 

0,003588

100

Эффект

0,0319

3

0,010630556

159,4583

0,003521

98,14194

Остаточная

0,0005

8

6,66667*10-5

 

6,67*10-5

1,858065

Активность кислой липазы

Общая

424,7692

11

 

 

47,18954

100

Эффект

424,5158

3

141,5053

4468,588

47,15787

99,93

Остаточная

0,2533

8

0,0317

 

0,031667

0,07

Активность щелочной липазы

Общая

1,2434

11

 

 

0,136678

100

Эффект

1,1902

3

0,39673

59,66

0,130028

95,13454

Остаточная

0,0532

8

0,00665

 

0,00665

4,865458

Протеолитическая активность

Общая

2,5247

11

 

 

0,280433

100

Эффект

2,5215

3

0,8405

2101,25

0,280033

99,86

Остаточная

0,0032

8

0,0004

 

0,0004

0,14

Примечание: SS – сумма квадратов; df – число степеней свободы; mS – средний квадрат; F – критерий Фишера; σ2 – дисперсия; доля – доля факторной изменчивости в общей изменчивости признака

 

Дисперсионный анализ показал, что «вариант обработки» влияет на активность всех изучаемых процессов. При этом выявлена чрезвычайно высокая доля факторной изменчивости в общей. Во всех случаях она превышала 95%. Однако, данный результат не может однозначно быть объяснен влиянием фактора "вариант обработки". Скорее причина заключается в низкой внутригрупповой изменчивости, которую создает экспериментальная оценка трех проб. Действительно, в этом случае различия между измерениями не могут быть значительными. В данном случае важен сам факт выявления межгрупповых различий, а не их доля. Характер установленных различий отражают таблицы 3 – 6, где приведены результаты сравнения средних по градациям факторов.

Таблица 3 ‑ Множественный ранговый тест сравнения кислотного числа масла

Вариант обработки препаратами

Кислотное

число масла, мг КОН/г

Ранговый тест

фуникулозум

0,453

***

 

 

винцит

0,457

***

 

 

sgrc - 1

0,480

 

***

 

контроль

0,580

 

 

****

Примечание: Здесь и в других подобных таблицах расположение звездочек на разных вертикалях указывает на достоверность различия средних значений

 

Таблица 4 ‑ Множественный ранговый тест сравнения влияния вариантов обработки на активность кислой липазы

Вариант обработки препаратами

Активность кислой липазы мг КОН/10г семян

Ранговый тест

фуникулозум

15,800

****

 

 

винцит

17,067

 

****

 

sgrc - 1

17,200

 

****

 

контроль

30,367

 

 

****

 

Таблица 5 ‑ Множественный ранговый тест сравнения влияния вариантов обработки на активность щелочной липазы

Вариант обработки препаратами

Активность щелочной липазы мг КОН/10г семян

Ранговый тест

фуникулозум

3,467

****

 

 

sgrc - 1

3,577

****

 

 

винцит

3,987

 

****

 

контроль

4,250

 

 

****

 

Таблица 6 ‑ Множественный ранговый тест сравнения влияния вариантов обработки на активность протеолитических ферментов

Вариант обработки препаратами

Протеолитическая активность

усл.ед.

Ранговый тест

sgrc - 1

1,050

****

 

 

 

фуникулозум

1,670

 

****

 

 

винцит

2,040

 

 

****

 

контроль

2,260

 

 

 

****

 

Таким образом, в результате проведенного исследования выявлено, что контроль во всех случаях показал максимальные, статистически достоверно отличающиеся значения. Минимальные статистически достоверные значения кислотного числа, активности кислой и щелочной липазы были у семян, обработанных биопрепаратом на основе грибного штамма фуникулозумом, минимальная активность протеолитических ферментов была выявлена при обработке семян бактериальным препаратам на основе sgrc – 1. Это означает, что обработка семян подсолнечника перед посевом биологическими препаратами, в качестве средств защиты, снижает активность гидролитических процессов, что положительно влияет на качество липидов и белков в семенах. 

Из вышеизложенного можно ещё раз подчеркнуть целесообразность использования в качестве средств защиты именно препаратов микробиологической природы, которые повышают не только количество, но и качество полученного урожая. При этом, являясь компонентом биоценоза, способствуют увеличению количества полезной микрофлоры в почве и как следствие, восстановлению почвенного равновесия.

 

Литература:

1.                      Очередько Н. С. Эффективность защиты семян подсолнечника препаратами различного происхождения / Н. С. Очередько, М. Д. Назарько, А. А. Гречкин // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. – 2008. – № 1. – С. 16-18.

2.                      Назарько М. Д. Анализ возможных путей повреждения семян подсолнечника токсиногенными штаммами микромицетов и условия образования микотоксинов / М. Д. Назарько, В. Г. Лобанов, Н. С. Очередько // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. – 2006. – № 2-3. – С. 108-109.

3.                      Варивода А.А. Особенности технологии подготовки рапсового масла к рафинации. /Варивода А. А., Мартовщук В.И., Большакова Л.Н., Большакова Е.Н., Заболотний А.В. // Масложировая промышленность. № 4. ‑ 2005. ‑ С. 12.

4.                      Варивода А.А. Частная технология рафинации рапсовых масел. / Варивода А.А. – Саарбрюккен: Palmarium Academic Pudlishing, 2012. – 165 с.

5.                      Пивень В.Т. Влияние повреждения семян подсолнечника растительноядными клопами на качество масла// Масложировая промышленность, 1975. – №6. – С.13-15.

6.                     Руководство по методам исследования, техническому контролю и учету производства в масложировой промышленности. Т.1, кн. 1,2 / под ред. В.П. Ржехина и А.Г. Сергеева. – Л., 1967. – 1054с.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle