Морфологический анализ проростков зерновых культур проводят для определения качества зерна и потенциала его способности к прорастанию. Этот анализ позволяет выявить наличие различных дефектов зерна, таких как повреждение, заболонь, плесень, поражение насекомыми и др.
Проростки зерновых культур выступают хорошим источником белка, содержат витамины группы В, витамин С, калий, магний, железо и другие минералы, также содержат антиоксиданты. [1]
Анализ физиологических свойств проростков зерновых культур играет важную роль в сельском хозяйстве. Он помогает определить оптимальные условия для выращивания зерновых культур, что, в свою очередь, приводит к получению более высокого урожая и повышению эффективности использования участков земли и ресурсов в аграрной промышленности. [2]
В соответствии с вышеизложенным была определена цель исследования:оценить морфофизиологические показатели проростков зерновых культур. Исследования проводились в период май 2023 — сентябрь 2023 г. Объектами исследования являются зерновые культуры (пшеница яровая «Злата», ячмень яровой сорт «Вакула», овёс яровой «Немчиновский»).
Рис. 1. Динамика сезонного роста зерновых культур
При изучении динамики роста растений проводили измерения высоты и размеров листьев у 20 особей каждого изучаемого вида и вычисляли среднее значение.
В мае и июне растения находятся в стадии активного развития и роста. Средняя высота растений за этот период возрастает на 28 % (пшеница), 36 % (ячмень), 26 % (овёс). В июле и августе рост растений замедляется из-за повышенных температур и ограниченности воды, перехода растения в генеративное состояние. В этот период пшеница, овёс и ячмень достигли своей максимальной высоты: пшеница — 67 см, ячмень — 54 см, овёс — 55 см. В течение мая длина листов у изучаемых растений достигает своих начальных значений, так как это период активного роста растений. В июне длина листов продолжают увеличиваться, так как это период интенсивного роста и развития растений. В течение месяца (с мая по июнь) наблюдается следующая динамика изменения длины листа изучаемых видов: пшеница — 6 см (30 %), ячмень — 2 см (12 %), овёс — 7 см (39 %).
Июль и август являются периодами зрелости для пшеницы, ячменя и овса. В это время длина листьев становится стабильной или незначительно увеличиваться.
В сентябре длина листьев может начать снижаться или остается прежней, так как это период подготовки растений к зимнему покою. Например, у пшеницы осталась прежней — 27 см, у ячменя и овса уменьшилась на 0,2 мм.
Ширина листа исследуемых культур с мая по июнь активно увеличивается. Пшеница — 0,2 мм (37,5 %), ячмень — 0,2 мм (33 %), овёс — 0,5 мм (42 %).
С июля ширина листа пшеницы стабилизируется и часто достигает своего максимального значения. В августе и сентябре может снижаться, либо оставаться прежней, так как это период окончания роста.
Максимальная ширина листа наблюдается у пшеницы (1,4 см), минимальная у ячменя (0,8 см).
Одним из важных показателей, влияющих на рост и продуктивность растений является фотосинтетическая активность. Из растительного материала отбирали среднюю пробу для получения навески 1 г. Полученную навеску растирали с добавлением спирта и фильтровали вытяжку. В спиртовой вытяжке измеряли оптическую плотность на спектрофотометре при длинах волн 665 нм (хлорофилл а), 649 нм (хлорофилл b) и 470 нм (каротиноиды). [3]
Максимум накопления фотосинтетических пигментов у зерновых культур приходится на июнь. В сентябре все объекты исследования характеризуются минимумом фотосинтетических пигментов, что связано с окончанием вегетационного периода.
Рассматривая накопление фотосинтетических пигментов по видам, следует сказать, что наибольшими показателями накопления всех типов исследуемых пигментов в июне обладает овёс.
Содержание воды определяли в навесках исследуемых растительных образцов по разнице между массой свежей навески и высохшей.
Процентные показатели содержания воды рассчитывали по формуле [4]:
где W — влажность в %; m1 — первоначальная масса навески (в свежем виде); m2 — абсолютно сухая масса навески
Рис. 2. Динамика изменения содержания воды в листьях
На рис. 2 видно, что в мае и июне культуры характеризуются наибольшими показателями содержания воды от 59 до 78 %, когда происходит интенсивный рост растений. С июля начинается значительное сокращение воды в изучаемых образцах, связанное с переходом растения к генеративному состоянию и, в дальнейшем, наступлением сенильного периода.
Для определения в растениях золы использовался метод сухого озоления растительного материала. После полного прогорания тигли с золой остужают в эксикаторе, затем взвешивают.
Рис. 3. Содержание зольных элементов в сухой растительной массе
Наименьшим показателем зольности характеризуется овёс — 5,2 %. Примерно одинаковое количество зольных элементов наблюдается у пшеницы и ячменя — 3,8–4,1 %.
Для определения содержания витамина С в листьях зерновых культур использовали метод йодометрии. [5] Наибольшим количеством аскорбиновой кислоты в мае — июне характеризуется пшеница (4,2–5,1 мг/100 мл). Овёс и ячмень содержит примерно одинаковое соотношение витамина (1,2–1,6 мг/100 мл). В этот период проростки находятся в фазе активного роста. В эти месяцы растения получают достаточно солнечного света и воды, что способствует синтезу витамина C.
В июле и августе, когда растения находятся в фазе зрелости и созревания, содержание витамина C начинает уменьшаться. В этот период растения тратят энергию на образование зёрен. В сентябре наблюдается значительное снижение содержания аскорбиновой кислоты в исследуемых образах. Это связано с тем, что культуры теряют витамин C при созревании и зрелости зерна.
Для изучения семенного размножения изучаемых культур определялась лабораторная всхожесть собранных семян.
Рис. 4. Определение всхожести
На основе данных, представленных на рис. 4, можно сделать вывод, что все образцы показали высокий процент всхожести, соответствующий нормам лабораторных исследований (пшеница — 98 %, ячмень — 89 %, овёс — 92 %).
Литература:
- Злаки и проростки: очищение и восстановление организма / О. В. Романова — Вектор; Санкт-Петербург; 2009. — 43 с.
- Физиологическое качество семян сельскохозяйственных культур и методы его оценки / Г. Н. Алексейчук, Н. А. Ламан — Мн.: Право и экономика, 2005. — 48 с.
- Lichtenthaler H. K. Chlorophylls and carotenoids, the pigments of photosynthetic biomembranes / H. K. Lichtenthaler // J. Met. Enzym. — 1987. — Vol.148. — P.350–382.
- Физиология и биохимия растений. Издание второе, дополненное и переработанное: Методические указания/Белорусская государственная сельскохозяйственная академия; сост. В. П. Моисеев, Н. П. Решецкий. Горки, 2009. — 123 с.
- Витамин «С» в продуктах растительного происхождения// Е. А. Костенков — Сolloquium-journal. 2018. № 7(18) часть 2. стр.11–14.
