Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Повышение эффективности хранения семян различных генотипов кукурузы

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности хранения семян различных генотипов кукурузы"

КИЇВСЬКИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

На правах рукопису

УДІ

2 9 дьк т

РГ Б ОД

УД К 581.1:633.15:631.53.563

Дюдіна Ірина Анатоліївна

ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗБЕРІГАННЯ НАСІННЯ РІЗНОМАНІТНИХ ГЕНОТИПІВ КУКУРУДЗИ

03.00.12— фізіологія рослин

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Роботу виконано на кафедрі технології зберігання харчових продуктів і зерноведення в Одеській державній академії харчових технологій (ОДАХТ) Міністерства освіти України

Наукові керівники — доктор сільськогосподарських наук, професор

Данильчук Петро Васильович

ОДАХТ, зав. кафедрою;

— кандидат технічних наук, доцент Станкевич Георгій Миколайович ОДАХТ, зав. кафедрою

Офіційні опоненти — доктор біологічних наук, ст. науковий співробітник Процко Рада Феодосіївна Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України, м. Київ

— кандидат біологічних наук Іванкж Галі на Викторівна Інститут фізіології рослин і генетики

НАН України, м. Київ, науковий співробітник

Провідна організація — Дніпропетровський державний університет, кафедра біофізики і біохімії, Міністерство освіти України, м. Дніпропетровськ

Захист відбудеться 24 грудня 1997 р. о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д. 01.01.07 при Київському університеті імені Тараса Шевченка за адресою: 252127, м. Київ, проспект Глушкова. 2, корпус 12 (біологічний факультет), ауд. 215.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Київського університету' імені Тараса Шевченка за адресою: 252033, Київ-33, вул. Воло-димнрська, 64, бібліотека університету імені Тараса Шевченка

Автореферат розісланий “<$Ь’ \-СЧ С(£исІШ99! р.

Вчений секретар спеціалізованої ради, кандидат біологічних наук, професор

О

(^•ч_ ^ О. В. Брайон

- 1 -

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність проблеми. Стійке зростання виробництва зерна -одна з актуальніших проблем, які стоять перед агропромисловим комплексом нашої країни. Головний шлях її вирішення, поряд із поліпшенням агротехніки вирощування, - підвищення врожайності за допомогою впровадження кращих районованих сортіз та гібридів, а також поліпшення якості насіння.

Одним із шляхів підвищення об'єктивності при аналізі посіених якостей насіння під час зберігання є поширення використання методу оцінки його сили росту. За результатами більш ніж двадцятирічних досліджень вітчизняних і зарубіжних авторів, сила росту насіння є надійним критерієм їх життєздатності під час тривалого зберігання, досить повно відображай вплив екологічних факторів на формування якості насіння, а також вплив технології збирання, післязбиральної обробки та зберігання.

Кукурудза - одна із найважливіших зернових і кормових культур, яка у розвинутих країнах займає до 60£ посівних площей. Нові гібриди кукурудзи дають врожаї на 25. ..257. вище, ніж сортове насіння. Але виробництво насіння таких гібридів сполучене з рядом проблем, зв’язаних із зберіганням та розмноженням вихідного насіннєвого матеріалу.

Щорічне одержання високоякісного насіння взагалі ускладнено із-за негативного впливу абіотичних чинників. А насіння самоза-пилених ліній кукурудзи внаслідок своїх генетичних особливостей дає часто зріджені сходи, часто має початково низькі показники життєздатності, або швидко втрачає схожість у процесі зберігання

- і таке насіння стає практично непридатним до сівби. Внаслідок цього виникає необхідність робити часті пересіювання, що пов’язано як з чималими матеріальними витратами, так і з можливістю втрати вихідного насіннєвого матеріалу. Крім цього, дослідження показали, що для схрещування рослин доцільніше використовувати насіння батьківських форм, яке вже зберігалося, але з високими показниками потенційної спроможності до тривалого зберігання (ПСТЗ), ніж свіжезібране насіння, материнські рослини якого піддавались дії несприятливих екологічних чинників. У зв’язку з цим дослідження фізіолого-біохімічних змін у зберігаємому насінні кукурудзи, розробка методів оперативного контролю стану насіння та прогнозування його ПЗТЗ набувають

особливої актуальності, зокрема при утворенні страхових фондів посівного матеріалу та державних ресурсів.

Визначення того, яка з партій насіння, що закладені на зберігання та мають близькі вихідні показники якості, зможе краще зберегти посівні властивості у процесі зберігання - дозволяє відбирати для тривалого зберігання насіння з найкращими потенційними властивостями, а ті, що мають знижені показники життеспроможності - використати для інших цілей.

Виконана робота присвячена актуальним питанням підвищення ефективності зберігання насіння різноманітних генотипів кукурудзи.

Мета і_ завдання досліджень. Метою даної роботи е дослідження фізіодого-біохімічких змін у насінні різноманітних генотипів кукурудзи під час зберігання, розробка експрес-методі в оцінки і прогнозування їх ПЗТЗ. Згідно із поставленою метою, до конкретних завдань роботи входило:

- дослідити фізіолого-бюхімічні зміни у насіні самозапиле-них ліній, сорта та гібрида кукурудзи під час зберігання;

- визначити ступінь різниці в інтенсивності іх протікання в залежності від типу використаної тари та волого-температурного режиму зберігання;

- дослідити динаміку чисельності та якісного складу мікрофлори насіння різних генотипів кукурудзи в різних умовах зберігання;

- розробити метод прискореного старіння для насіння кукурудзи з метою прогнозування втрати його життєздатності;

- дослідити електричні параметри насіння для оцінки його ПЗТЗ;

- дати оцінку можливості практичного використання методу прискореного старіння, визначення електроопірності зернин кукурудзи та математичної моделі для прогнозування ПЗТЗ на підставі відповідності прогнозів старіння реальному процесу зберігання цього ж насіння в різних умовах.

Наукова новизна роботи полягає в тому, щр:

- вперше отримано результати зміни основних біохімічних показників під час прискореного старіння насіння різних генотипів кукурудзи і порівнено їх з аналогічними показниками при тривалому зберіганні;

- розроблено метод прискореного старіння насіння кукурудзи в

умовах їх постійної вологості, який обумовлює протікання фізіолого-біохімічних процесів у ньому адекватно процесам, що відбуваються при зберіганні насіння в оптимальних умовах складських приміщень;

- вперше запропоновано експресний спосіб оцінки якості зберігаемого насіннєвого матеріалу кукурудзи з використанням показника електроопірності; одержано математичний опис залежності сили росту від електроопірності, розмірів зернини та травмова-ності насіння;

- встановлено математичну залежність показника сили росту насіння різних генотипів кукурудзи від його початкового значення та тривалості зберігання.

Практична цінність роботи. За результатами експериментальних досліджень запропоновані рекомендації щодо зберігання насіння ліній із зниженою довговічністю.

Розроблений для насіння кукурудзи метод прискореного старіння може використовуватися для оцінки потенційної ДОВГОВІЧНОСТІ партій із близькими вихідними показниками якості при утворенні страхових фондів посівного матеріалу і державних ресурсів.

Розроблено експрес-спосіб оцінки стану насіння за його елект-роопірністю, який пройшов апробацію у промислових умовах агрофірми ''Насіння” Полтавської області, в лабораторії насіннєве-дення та стандартизації Селекційно-генетичного інституту (м. Одеса).

Результати досліджень динаміки сили росту під час зберігання використані для обгрунтування необхідності введення цього показника, як додаткового до схожості, у новий ДСТУ на методи визначення якості сільськогосподарських культур.

Основні положення, які виносяться на захист:

- рівень життєздатності насіння кукурудзи можливо оцінювати по електроопірності зернин на підставі значної кореляції електроопірності із силою росту;

- прискорене старіння насіння кукурудзи в умовах його постійної вологості у межах до критичного рівня дає можливість дослідити особливості зниження його посівних якостей;

- рівняння регресії, які описують динамику сили росту насіння досліджених генотипів кукурудзи під час прискореного старіння по розробленому нами методу та його тривалого зберігай-

ня можливо використовувати для математичного прогнозування рівня сили росту при тривалому зберіганні.

Апробація роботи. Основні результати досліджень доповідались на 52-й ювілейній науковій конференції, присвяченій 90-річчю ОТІХП ім. М. В. Ломоносова /м. Одеса, 1992/, Першій національній науково-практичній конференції "Хлібопродукти - 94" /м. Одеса, 1994./, 5б-й науковій конференці ї ОДАХТ /м. Одеса, 1996/, 57-й науковій конференції ОДАХГ /м. Одеса, 1997/, Другій національній науково-практичній конференції "Хлібопродукти - 97" /м. Одеса, 1997/.

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 8 робіт.

Структура та обсяг роботи. Робота складається із вступу, огляду літератури, матеріалів і методів, результатів та їх обговорення, основних висновків і рекомендацій, списку літератури, який містить 177 бібліографічних посилань, та 13 додатків. Дисертацію викладено на 162 сторінках машинопису, який містить 24 рисунки та 37 таблиць.

ЗМІСТ РОБОТИ

Об*екти дослідження - насіння кукурудзи сорту Одеська 10 та лінії П343М 1990 і 1991 років врожаю, лінії П1013М та гібриду Смена 1991 року врожаю, вирощені в Одеській обл.гібридів Од-МаЗІОМ та Сувенір різних термінів неконтрольованого зберігання.

Програма досліджень. Робота проводилася в двох напрямках. З одного боку - досліджувались особливості протікання фізіоло-го-біохімічних процесів в насінні різних генотипів кукурудзи, що зберігалося після проходження післязбиральної обробки в умовах складу, при різних температурних режимах, в різних типах тари. З іншого боку - це ж насіння піддавалось штучному старінню за допомогою розробленого нами методу.

Зразки зберігали у джутових та крафтових мішках, металевих коробах та контейнерах у типових мурованих складах із горизонтальною підлогою, а також у холодильних камерах фітотрону ВШІЬ73 при +5 °С та +10 °С. Відносна вологість повітря в складах коливалась у межах 60. ..81%, у ВКШ-73 - 70% (¿2). Температура повітря в складах коливалась у межах +2...+24 °С в залежності від пори року. 1

Методи досліджень. Відбір проб, виділення наважок для

досліджень, визначення посівних якостей проводили через КОЖНІ три місяці згідно з ДОТУ 2240-93. У зразках, відібраних при тривалому зберіганні та прискореному старінні, визначали біохімічні показники (вміст білку, крохмалю, вільних цукрів, жиру, кислотність по спиртовій витяжці та кислотне число жиру) з використанням стандартних методів. Для кількісного обліку мікрофлори використовували метод змиву з насіння та висів на тверді живільні середовища (агаризоване середовище Чапека та картопляний агар) (Наумова К А. , 1970).

При використанні розробленого нами режиму прискореного старіння зразки насіння в марлевих мішечках ставили в ексікатор над насиченим розчином хлорної міді, накривали кришкою і розміщували на 40 діб в термостаті ТПС-2 при температурі 40 °С, яка е достатньою для різкого прискорення фізіолого-біохімічних процесів в насінні, проте не викликає істотної денатурації молекул ферментів насіння. Відносна вологість повітря в ексикаторі становила 67%, а рівноважна вологість насіння кукурудзи - 12%.

Розробку експрес-метода оцінки стану насіння кукурудзи, що зберігається, проводили на підставі експериментальних досліджень електроопірності тканин зародка та ендосперма насіння, яке набубнявіло протягом 4... 5 годин. Тривалість експозиції набрякання встановили експериментально. Для визначення електроопірності користувалися комбінованим приладом Ц4226 з блоком живлення БПЦ- 220/127-9/12 - за методом Мусіча В. Н. та Корнелл і Б. М. (1983).

Статистичну обробку отриманих результатів та регресійний аналіз проводили, використовуючи стандартний пакет програм PLAN.

ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ ЗМІНЕНИЙ ПОСІВНИХ ЯКОСТЕЙ ПРИ ЗБЕРІГАННІ НАСІННЯ КУКУРУДЗИ

Використання проростками кукурудзи запасних речовин під час прискореного старіння нас і ння

Під час прискореного старіння за розробленим нами методом насіння ліній та сорту кукурудзи врожаю одного і того ж року, але отриманого із різних місць зберігання, тобто з різною "історією зразка" - виявили різну силу росту на початку досліду і відмінні теши її зниження при старінні, тобто виявили різну потенційну здатність до тривалого зберігання.

Наступним етапом даної роботи було вивчення ефективності використання пластичних речовин ендосперму п’ятиденними проростками різних генотипів кукурудзи, насіння яких піддавали дії прискореного старіння з різною тривалістю.

Абсолютно суха маса (АСМ) 50 проросткіЕ у досліджених гено-типіе кукурудзи зменшувалась протягом старіння насіння, із якого вони формувались, прігчому вона була нижче у лінії, ніж у сорта і гібрида відповідних термінів прискореного старіння.

Відношення АСМ проростків до АСМ ендосперму при старінні, яке характеризувало ефективність використання рєчозин ендосперму проростками, за 40 діб зменшилось приблизно у 2 рази; у гібрида ця ефективність вдвічі перевищувала відповідні показники сорту та лінії (певно, внаслідок гетерозису).

Таким чином показано, що старіння насіння різних генотипів кукурудзи призводить до значної депресії росту проростків (особливо у ліній кукурудзи), внаслідок накопичення деструктивних змін у насінні під час старіння, які перешкоджують ефективному використанню запасних речовин ендосперма проростками і формуванню рослин з високою врожайністю (табл. 1).

Таблиця 1

Використання запасних речовин ендосперму проростками кукурудзи різноманітних генотипів під час прискореного старіння (ПС)

Трива- лість приско- реного старіння (доби) Сила росту, % Абсолютно суха маса (АСМ), г Сума АСМ 50 ендоспер-мів і проростків, г Відношення АСМ проростків до АСМ ендо-спермів

50-ти зндоспер- мів 50-ти проростків

1 «-> С, 3 4 5 6

Сорт Одеська 10 ("Дачна")

0 97,00 9,056 2,571 11,627 0,284

10 93,31 9,035 2,483 11,518 0,274

20 80,66 9,297 2,023 11,320 0,218

ЗО 49,34 9,580 1,605 11,185 0,168

40 31,40 9,968 1,274 11,242 0,128

Сорт Одеська 10 (СГІ)

0 98,00 9,150 2,610 11,790 0,284

10 95,34 9,200 2,490 11,690 0,270

20 84,66 9,228 2,110 11,338 0,229

ЗО 72,00 9,311 1,990 11,301 0,214

40 42,00 9,357 1,833 11,190 1,196

1 О 3 4 5 6

Лінія П343М ("Дачна")

0 98,00 6,876 2,100 8,976 0,305

10 97,00 6,977 1,900 8,877 0,272

20 70,00 7,298 1,410 8,708 0,193

ЗО 35,40 7,400 1,180 8,580 1,159

40 10,00 7,550 0,800 8,350 0,106

Лінія П343М (СГІ)

0 98,00 6,993 2,170 9,110 0,310

10 93,34 7,043 1,820 8,863 0,258

20 75,34 7,253 1,553 8,806 0,214

ЗО 40,60 7,513 1,301 8,814 0,173

40 18,00 7,778 0,822 8,600 0,106

Гібрид ОдМа 31ОМ ("Дачна")

0 97,30 7,035 5,254 12,289 0,747

10 97,40 7,042 4,796 11,839 0,680

20 92,40 7,187 4,384 11,571 0,610

ЗО 79,40 7,771 3,060 10,831 0,394

40 48,50 9,259 2,325 11,584 0,251

НСР0,95 = 0,309 1,848 0,663

Кінетика водогообміну Дослідження показали, що вологість насіння під час зберігання закономірно змінювалась по сезонах року: після осіннє-зимового періоду насіння зволожувалось, а після весіннє-літкього -підсихало. Максимальне сезонне коливання вологості спостерігалось у сорта Одеська 10. Очевидно, це пов'язано з тим, що сорт Одеська 10 суттєво виділяється великими розмірами насіння і, відповідно, має відносно більшу сумарну площу поверхні зародків, через які, головним чином, відбувається вологообмін зерна кукурудзи. В середньому коливання вологості насіння при зберіганні у складі було несуттєвим - 0,9...1,5%.

Насіння самозапилєних ліній кукурудзи, незалежно від типу тари, мало діапазон середнього коливання вологості дещо вищий, ніж утворений їми сестринський гібрід. Низькі початкові сила росту та вологість насіння лінії П1013М зумовили недостатній запас її тривкісті до зберігання.

Таким чином, нами показано, що для умов звичайного зберігання тривалістю 8 місяців насіння, підсушене до вологості 14%, зберігається добре, незалежно від типу тари, зберігаючи силу росту близько 80% - рівень, при якому насіння кукурудзи може ре-

комендуватися до висіву у полі при використанні інтенсивних технологій.

Зміна посівних властивостей

Інтегральним показником метаболічної активності - мірилом життєздатності насіння - виступає, зокрема, безпосереднє його пророщування. Аналіз наших експериментальних даних показав, ідо найбільш вірогідно оцінити ефективність різних засобів зберігання дозволяв показник сили росту. Також була виявлена різниця у силі росту насіння різних генотипів, які мали однакову лабораторну схожість, що необхідно враховувати при посіві для отримання нормальної густоти стояння рослин.

Старіння насіння під час зберігання виявлялось не тільки у зниженні сили росту (в першу чергу), енергії та лабораторної схожості, але і супроводжувалось нерівномірністю розвитку окремих проростків, що формувались із такого насіння. Більп детальну інформацію за групами проростків з різною силою росту насіння давала морфофізіологічна характеристика проростків.

Насіння ліній мало наприкінці зберігання кількість сильних проростків нижче на 6,4...11,4%, ніж сортове. Лінійний матеріал проявляв знижену здатність до тривалого зберігання, у порівнянні із сортом та створеним на їх основі гібридом, як під час зберігання, так і під час прискореного старіння.

Насіння, що сформувалось в рік з відносно зниженими температурами та підвищеною кількістю опадів, відрізнялось розтягнутим періодом післязбирального дозрівання. Але в результаті його завершення, під час зберігання це насіння виявило більш високу ПЗТЗ, ніж насіння, що практично скінчило післязбиральне дозрівання на корню. Ці відмінності в ПЗТЗ виявились ще при дослідженні їх прискореного старіння (ПС): насіння, що підвищу-

вало силу роста при зберіганні, підвищувало її вже на 10 добі ПС, у той час як зразки іншого року репродукції аналогічного підвищення не виявляли ні при зберіганні, ні при ПС.

Таким чином, одноразове (початкове) визначення сили росту в повній мірі не охоплює "потенціалу зберігаємості" насіння. Необхідне дослідження цього показника в динамиці з використанням метода прискореного старіння.

Вплив температурних режимів на тривале зберігання кукурудзи

Використання знижених позитивних температур суттєво затримувало процес старіння насіння, особливо самозапилених ліній із зниженою початковою силою росту, навіть при закладенні їх на зберігання з вологістю вище критичної (табл. 2).

Таблиця 2

Зміна сили росту насіння лінії П1013М під час зберігання при різноманітних температурних режимах

Тип тари Тривалість зберігання, місяці

3 Б 9 12 15 18

Склад з нерегулюємою температурою

Крафт 67,7 60,7 54,0 40,0 30,0 17,0

Джут 63,0 57,0 51,0 32,0 23,0 15,0

Метал. 67,3 54,0 47,7 38,0 26,0 11,0

короби

Холодильні камери з температурою +10 °С

Крафт 67,5 - - 41,7 - 20,0

Джут 68,0 - - 44,0 - 22,0

Холодильні камери з температурою +5 °С

Крафт 68,0 - - 53,0 - 27,3

Джут 68,0 - - 59,0 - 32,0

Менша гігроскопічність крафт-мішків порівняно із джутовими б умовах підвищеної вологості повітря у холодильних камерах сприяла кращому зберіганню в них насіння, яке мало вологість до критичної .

Під кінець зберігання сила росту у насіння сорту та гібриду з середньому по різним типам тари у холодильних камерах при +5 °С та +10 °С практично не відрізнялась та порівняно з початковим значенням знизилась на 2,5...4,0%. Для умов складу ці ж показники були в середньому на 15,0% нижче за початкові.

Біохімічні зміни Незважаючи на те, що вологість насіння, протягом більшості часу зберігання знаходилась у межах до критичної, тобто нижче 14%, метаболічні зміни у насінні все ж таки відбувалися і, зокрема, мав місце процес післязбирального дозрівання. Ці процеси проходили завдяки так званим залишковим ферментам, що залишилися активними від періоду созрівання і каталізували біохімічні зміни

у сухому насінні.

Під час зберігання спостерігалися процеси гідролізу жиру та вуглеводів, зростання кислотного числа жиру, кислотності зерна, зниження вмісту крохмалю, жиру, вільних цукрів, білку (табл. 3).

В залежності від тривалості зберігання, за винятком більш вологих партій зерна, не завжди зниження біохімічних показників супроводжувалось зниженням якості насіння, їх здатності до проростання.

Таблиця З

Біохімічні зміни у насінні кукурудзи при зберіганні у різних умовах

Умови та Вміст в % на суху речовину Кислот- Кислотне

терміни ність, число жиру,

біл-

зберігання жи- крох- вільних Н мг К0Н на

РУ ку малю цукрів 1г жиру

С0Р1 ОДЕСЬКА 10

Початкові: 4,2 9,5 61,8 2,5 5,2 6,7

Через 7 місяців:

+10„°С 4,0 9,4 61,7 2,3 5,2 7,2 7,1

+5 °С 4,1 9,4 61,7 2,3 5,1

склад: 3,9 9,4 61,8 2,3 5,1 Г1 П (

Через 21 місяць: +10„°С

3,6 9,2 60,0 2,1 5,9 8,9

+5 °С 3,6 9,3 60,0 О о 5,7 8,8

склад: 3,4 9,1 59,9 2,0 5,9 8,9

НСРо 95 0,3 0,1 0,2 0,1 0,4 0,30

Л ШІЯ П343М

Початкові: 3,3 10,3 64,9 2,8 6,0 6,76

Через 7 місяців:

+10 С 3,1 10,2 64,3 2,5 6,1 7,25

+5 °С 3,2 10,3 64,7 2,8 5,6 7,19

склад: 3,0 10,1 63,8 2,8 6,3 7,84

Через 21 місяць: +10 °С

2,7 10,1 61,5 2,4 О / ,о 9,63

+5 °С 2,8 10,2 61,7 о »-* ^»( 7,1 8,79 10,16

склад: 2,4 9.9 61,7 2,3 7 5

НСРо, 95 0,3 О'.І 0,2 0,2 0,4 0,40

Коливання біохімічних показників під час прискоренного

старіння (ПС) наведені у табл. 4.

У перші десять діб прискореного старіння інтенсивно відбувалися гідролітичні процеси. Вони супроводжувалися використанням пула легкорухомих пластичних речовин насіння, що частково утворювались за рахунок гідролізу легко атакуємих речовин ендосперму (крохмалю, олігопептидів). Менше знижувався вмист жиру та білку

- менш доступних запасних відкладань. Вологість і сила росту насіння у цей час підвищувались.

Таблиця 4

Біохімічні зміни у насінні кукурудзи в процесі прискореного старіння (ПС)

Трива- лість ПС,доби Кислот- ность, п Вміст в 7. на суху речоьину

жиру білку крохмалю вільних цукрів

; о р т 0 д е с ь к а 10

0 5,2 4,2 9,5 61,8 2,5

10 - 3,9 9,7 61,1 2,0

20 5,5 3,9 9,2 60,3 2,2

ЗО - 3,9 9,2 60,2 2,1

40 6,1 3,6 8.8 60.2 2,1

ЇІНІЯ П 3 4 3 М

0 6,0 3,3 ' 10,6 64,9 2,8

10 - 3,2 10,6 63,6 2,3

20 6,7 3,0 10,3 63,2 2,4

ЗО 2,7 10,1 63,0 2,0

40 7,8 2,5 9,9 62,8 1.9

HCPq, 95 0,3 0,3 0,1 0,4 0,3

Аналіз біохімічній змін показав, що їх глибина та інтенсивність при прискореному старінні та зберіганні декілька відрізняються, але тенденції у зміні вмісту речовин взагалі відповідають одне одному.

Мікрофлора насіння під час зберігання

Під час зберігання насіння кукурудзи у складі загальна початкова кількість мікроорганізмів була досить високою, але вже через три місяці вона зменшувалась, та через півроку знову підвищувалась за рахунок розмноження пліснявих грибів з роду Pénicillium та Aspergillus (табл. 5).

Якісний склад мікрофлори на початку зберігання був представлений переважно грибами Fusarium, Alternaría, Mucor, Nigrospora та бактеріями Pseudomonas, Bacillus. У подальшому переважно зустрічалися гриби Pénicillium та Aspergillus, бактерії з роду Micrococcus.

Виявлено певні патогенні якості суспензій виділених бактерій, які при несприятливих умовах зберігання можуть негативно впливати на насіння. Незважаючи на значні' загальну заселеність зерна мікроорганізмами, сила росту насіння протягом 6...9 місяців зберігання не знижувалась. Ми схильні вважати, і це

Таблиця 5

Змінення складу мікрофлори насіння кукурудзи при тривалому зберіганні (тис. /г зерна)

Трива- лість зберіга- ння, МІСЯЦІ Загальна кількість мікроорганізмів г и б и І 3 а к т ері

Fusa- rium Alter- naría RhiZO-DUS Мисог N і дго-spora Репісі1-1 і um Aspergí 1 lllS Pseudo- nionas Bacil- lus Flavo- bacte- rium Місго- COCCUS

С 0 Р Т 0 Д Е С Ь К А 1 0

0 11,72 1.08 1,50 0,81 1,02 0,60 0,60 0,41 2,08 2,30 0,82 0,50

3 6,68 0,61 0,40 0,72 0,43 0,04 0,65 0,40 1,09 1,05 0,68 0,61

6 8,09 0,58 0,13 0,58 0,15 0,00 1,03 1,65 0,40 1,86 1,07 0,64

12 8,76 0,52 0,12 0,63 0,08 0.00 1,52 1.01 0,36 1,64 1,07 1,81

ЛІНІЯ П343М

0 14,86 2,60 1,93 0,86 1,50 0,35 1,08 0,48 2,10 2,81 0,52 0,63

3 9,72 1,12 0,63 0,54 0,85 0,16 1,03 0,51 0,91 1,84 0,53 0,60

6 10,42 1,83 0,58 0,56 0,50 0,04 2;іо 1,16 0,60 2,06 0,56 1. 43

12 10,03 1,87 0,50 0,56 0,08 0,01 2,07 1,12 0,21 1,90 0,50 1.21

підтверджується даними літератури, що не загальна кількість мікроорганізмів впливає на якість насіння, а інтенсивність розвитку інфекції, яка виявляється при пророщуванні.

ПРОГНОЗУВАННЯ ПОТЕНЦІЙНОЇ ЗДАТНОСТІ НАСІННЯ ДО ТРИВАЛОГО ЗБЕРІГАННЯ

Можливість прогнозування потенційної спроможності насіння кукурудзи до тривалого зберігання була обгрунтована розробленим нами методом прискореного старіння та дослідженнями зв’язку електроопірності (ЕО) насіння з його силою росту. Тісний зв’язок між силою росту насіння різних зразків кукурудзи та показниками ЙОГО ЕО (коефіцієнт кореляції при Р0 05 дорівнював 0,74...0,93) дав можливість розробити експрес-спосіб визначення якості насіння для прогнозування його довговічності.

Під час розробки даного способу у насінні кукурудзи була досліджена динаміка ЕО зародку та ендосперму кукурудзи у процесі набрякання та виявлена оптимальна тривалість експозиції набрякання насіння - 4...5 годин, коли його ЕО підвищується максимально.

На підставі математичної обробки результатів ми отримали рівняння регресії, яке характеризує зміну життєздатності (по критерію сили росту - Ср) в залежності від двох найбільш суттєво впливаючих факторів - електроопірності (г) і співвідношення довжини до ширини (д./ш. = Ь) зернини:

Ср - 246,62-6,41т2+148,67-Ь+0,03г2-38,46-Ь2.

За допомогою гргфічного методу по кривим рівного виходу встановили, що під час зростання електроопірності від 120 до 140 кОм у діапазоні зміни розмірів зернини бід мінімального (Ь=1,5) до максимального (Ь=2,5), фактор розміру зернини, впливаючи на силу росту, за своїм значенням поступається більш суттєвому впливу фактора електроопірності.

Після математичної обробки даних по зміні сили росту під час зберігання насіння кукурудзи в умовах складу та його прискореному старінню, ми отримали відповідні рівняння регресії. Статистична оцінка рівнянь підтвердила значущість коефіцієнтів регресії та адекватність опису експериментальним даним. На підставі аналізу сім’ї кривих рівного виходу, що ілюстрували спільний

вплив початкового значення сили росту та фактора часу на динаміку сили росту, була встановлена практично повна адекватність фізіолого-біохімічних процесів як при тривалому зберіганні, так і при прискореному старінні. Використовуючи отримані залежності між відповідними значеннями тривалості при штучному старенні і зберіганні в природних умовах (коефіцієнт ГО та рівняння регресії для прискореного старіння, можливо прогнозувати зміну сили росту насіння досліджених генотипів кукурудзи.

ГОЛОВНІ ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. Тривале зберігання справляло більш суттєвий вплив на зміненкя фізіолого-біохімічних властивостей, пов’язаних із старінням, у насінні самозапилених ліній кукурудзи, у порівнянні із гібридами та сортами, що сприяло більшій швидкості зниження посівних якостей ЛІНІЙ.

2. Серед визначених нами в процесі тривалого зберігання фізіолого-біохімічних показників найбільш тісно корелювала із зміненням посівних якостей зміна електроопірності.

3. Змінення якісного та кількісного складу мікрофлори насіння різних генотипів кукурудзи під час зберігання відбивалось у динамічному зниженні загальної кількості мікроорганізмів через 3 місяці зберігання за рахунок загибелі "польових" видів, і її збільшенні при більш тривалому зберіганні (к б місяцям) завдяки накопиченню представників видів "зберігання".

4. Високий рівень кореляції сили росту з показниками елекро-опірності (ЕО) насіння дав змогу розробити та запропонувати для промислового використання експрес-спосіб оцінки життєздатності насіння кукурудзи по ЕО.

5. Значна адекватність фізіолого-біохімічних змін у насінні кукурудзи як при розробленоому нами методі прискореного старіння (ЇЇС), так і при тривалому зберіганні дозволяють рекомендувати ПО для кількісної оцінки життєздатності насіння і прогнозування можливих термінів зберігання насіннєвого матеріале.

6. Створений нами математичний опис динаміки прискореного старіння насіння кукурудзи та його тривалого зберігання в умовах складських приміщень рекомендується використовувати для прогнозування сили росту насіння, і в такий спосіб виявляти здатність насіння до тривалого зберігання.

7. Отримані експериментальні дані виявились додатковою підставою до включення показника сили росту насіння кукурудзи у проект Державного стандарту України на методи визначення якості сільськогосподарських культур.

Акти промислового упровадження додаються до дисертації.

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Данильчук И В., Людина И. А., Соколов В. М. Возможности прогноза способности семяк кукурузы к длительеному хранению. // НТВ ВСГИ. - 1991. - N3(80). - С. 24-27.

2. Дюдина И. А., Соколов В. М., Данильчук П. В. Использование проростками кукурузы запасных веществ при ускоренном старении семян. //НТВ СГЙ. - 1992. - N1(82). - С. 22-24.

3. Данильчук Е В., Соколов В. М., Дюдина И. А. Прогнозирование

потенциальной способности семян кукурузы к длительному хранению по их электросопротивлению. // НТВ СГИ. - 1993. - N2(84). -

С. 27-32.

4. Данильчук а В., Мединская (Дюдина) И. А. Ускоренное старе-

ние семян линий, сортов и гибридов кукурузы. // Тезисы докл. науч. конф. ОТИПП. - 1992. - С. 16.

5. Дюдина И. А., Данильчук П. В. , Станкевич Г. Н. Влияние условий длительного хранения на физиолого-экологическое состояние семян различных генотипов кукурузы. // Тезисы докл. науч. конф. ОГАПТ. - 1996. - С. 14.

6. Станкевич Г. Н., Дюдина И. А. Оценка потенциальной долго-

вечности семян кукурузы различных генотипов. // Тезисы докл. науч. конф. ОГАПТ. - 1996. - С. 12.

7. Дюдина И. А. , Соколов В. М. , Данильчук П. В. Микрофлора семян различных генотипов кукурузы в процессе хранения. .// НТВ

СГІ. - 1997. -N1(87). - С. 43-49.

8. Дюдина И. А. Влияние длительного хранения на динамику силы роста семян различных генотипов кукурузы. // Наук, праці "Проблеми та перспективи розвитку виробництва та споживання хлібопродуктів". - Одеса; ОДАХТ, 1997. - Т. 4. - С. 36-38.

Дюдіна І. А. Підвищення ефзктивності зберігання насіння різноманітних генотипів кукурудзи. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата

біологічних наук за спеціальністю 03.00.12 - Фізіологія рослин.

- Київський університет імені Тараса Шэвченка, Київ, 1997.

Дисертація присвячена питанням дослідження особливостей зміни посівних, фізіолого-біохімічних, електрофізичних властивостей насіння різних генотипів кукурудзи під час зберігання у різних умовах, у різних типах тари, і результати експериментальних досліджень зниження якості цих же зразків насіння під час штучного старіння по розробленому нами методу. Отримано математичний опис динаміки прискореного старіння насіння кукурудзи і процесу його природного зберігання в умовах складу. Використовуючи отримані залежності та рівняння регресії можливо прогнозувати силу росту насіння на визначений час. Отримані експериментальні дані виявились додатковою підставою до введення показника сили росту насіння в проект стандарту України на методи визначення якості насіння сільскогосподарських культур як додаткового до схожості.

Ключові слова: кукурудза, насіння, прискорене старіння,

прогнозування сили росту.

Дюдина И.А. Повьвение эффективности хранения семян различных генотипов кукурузы. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.12 - физиология растений. -Киевский университет имени Тараса Шевченко, Киев, 1997.

Диссертация посвящена вопросам исследования особенностей изменения посевных, физиолого-биохимических, электрофизических свойств семян различных генотипов кукурузы в процессе хранения в различных условиях, в различных типах тары и результаты экспериментальных исследований снижения качества этих же образцов семян в процессе искусственного старения по разработанному нами методу. Получено математическое описание динамики ускоренного старения семян кукурузы и процесса их естественного хранения в условиях склада;' Используя полученные зависимости и уравнения регрессии можно прогнозировать силу роста семян к определенному моменту времени. Полученные экспериментальные данные явились дополнительным основанием к введению показателя силы роста семян в проект стандарта Украины на методы определения качества семян сельскохозяйственных культур в качестве рекомендуемого вспомогательного ко всхожести.

Ключевые слова: кукуруза, семена, ускоренное старение, прогнозирование силы роста.

Diudina I. A. The effective increase of seed storage in different genotypes of naize. - Manuscript.

Scientific Degree Ciadate of Biological Sciences Thesis; speciality 03.00.12 - the physiology of plant. - Taras Shevchenco University, Kyiv, 1997.

The works contain research peculiarity of sowing changes, physiology-biochemical, electrophysical properties of different genotypes of maize during seed storage in different conditions, in different types of package and also the results of experimental researches of deterioration quality of these samples seed during the artifical ageing which was worked out according our plan, it was obtained the mathematical description of dinamic acceleration ageing of seed maize and the process of its natural storage condition. It is possible to determine the power of seed growth to definite time, using obtained dependent and regression equation. Obtained experimental data became the additional base for introduction index of seed growth power. It was demonstrated in worked out standard project of Ukraine on determination method of seed quality of agricultural crops. It was proposed as a auxilary material for germination.

Key words: maize, seed, artifical ageing, prediction of

power of growth.

Тідп. до друку 21.11.97р. Формат 60x84 1/16 Офсетний друк

Тапір типогр. Тираж 100 Замовлення 139

Зиробничо-поліграфічний відділ ОЦНТЕІ 7країна, 270026, м.Одеса, вул. Рішельєвська, 28.