Способ оценки качества зерна озимой пшеницы
Владельцы патента RU 2311017:
ГНУ "Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства" Россельхозакадемии (RU)
Способ включает определение параметров замедленной флуоресценции на колосе в фазу молочно-восковой спелости. Качество зерна оценивают по величине индукционного максимума и коэффициенту энергетической эффективности фотосинтеза. При этом количество клейковины одного колоса в фазу полной спелости прямо пропорционально величине индукционного максимума замедленной флуоресценции колоса в фазу молочно-восковой спелости. Между качеством клейковины и коэффициентом энергетической эффективности фотосинтеза в соответствующие периоды существует обратная закономерность. Способ позволяет проводить предварительное прогнозирование качества урожая. 1 табл.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к оценке качества зерна озимой пшеницы перед уборкой.
Для эффективного планирования уборочных мероприятий в производстве необходим заблаговременный прогноз качества зерна. Известен способ оценки качества, когда перед уборкой урожая делаются предварительные прокосы на полях и в полученных пробах зерна определяют количество сырой клейковины и показания ИДК [1]. Такой способ трудоемок, требует лабораторных исследований, а его проведение возможно только в фазу полной спелости.
Практическую значимость представляет более ранняя и менее трудоемкая диагностика качества зерна. Поставленная цель достигается путем измерения индукционной кривой замедленной флуоресценции колосьев озимой пшеницы в фазу молочно-восковой спелости и по ее параметрам оцениваются качественные показатели зерна будущего урожая.
Метод замедленной флуоресценции [2] используется для изучения активности фотосинтетического аппарата растений. Индукционная кривая замедленной флуоресценции отражает состояние и функционирование первичных процессов фотосинтеза. Нарастание свечения до максимума обусловлено образованием протонного потенциала на тилакоидных мембранах хлоропластов. Фаза тушения отражает развитие процессов утилизации продуктов первичных стадий фотосинтеза, а также использование энергии протонного градиента в синтезе АТФ. Величина стационарного уровня характеризует неиспользуемую часть световой энергии в ходе фотохимических стадий фотосинтеза. Отношение индукционного максимума (Jm) к стационарному уровню (Jо) называют энергетической эффективностью фотосинтеза (Кээф). Изучение замедленной флуоресценции проводят в основном на выделенных хлоропластах, листьях проростков, а в полевых условиях на флаг-листе в фазу колошения и связывают значения ее параметров с продуктивностью растений [3]. Но оценка качества зерна озимой пшеницы этим методом не производилась.
При изучении продукционных процессов озимой пшеницы, наряду с общепринятыми физиологическими показателями, нами определялись изменения параметров замедленной флуоресценции листьев всех ярусов, стеблей и колосьев в течение вегетации. Полученные закономерности легли в основу разработки данного способа.
Анализ полученных данных показал, что существует связь между параметрами замедленной флуоресценции колосьев и показателями качества зерна в уборку. В большей степени эта связь проявляется в фазу молочно-восковой спелости. Количество клейковины одного колоса в фазу полной спелости прямо пропорционально величине индукционного максимума замедленной флуоресценции колоса в фазу молочно-восковой спелости, а между качеством клейковины и коэффициентом энергетической эффективности фотосинтеза в соответствующие периоды существует обратная закономерность.
Пример выполнения способа.
В фазу молочно-восковой спелости берутся колосья в хаотичном порядке у растений озимой пшеницы. Далее с использованием фосфороскопа, источника света, фотоэлектронного умножителя, усилителя и самописца получают индукционные кривые замедленной флуоресценции центральной части колосьев. По величине индукционного максимума судят о количестве сырой клейковины одного колоса, а по коэффициенту энергетической эффективности - о ее качестве. Чем выше величина индукционного максимума, тем будет выше выход клейковины с одного колоса в конечном урожае, и чем больше величина коэффициента энергетической эффективности фотосинтеза, тем ниже показатель ИДК (табл.).
Таблица Параметры замедленной флуоресценции колосьев в фазу молочно-восковой спелости и качество зерна в фазу полной спелости сортов озимой пшеницы | |||||
№ п/п | Сорт | Параметры замедленной флуоресценции | Клейковина 1-го колоса, мг | ИДК | |
Jm, отн. ед. | Кээф | ||||
1 | Дея | 18,5 | 2,48 | 295,4 | 57,0 |
2 | Краснодарская 99 | 18,4 | 1,76 | 299,9 | 75,0 |
3 | Победа 50 | 20,6 | 1,88 | 327,0 | 65,0 |
4 | Батько | 19,1 | 2,54 | 329,4 | 54,9 |
5 | ПалПич | 14,1 | 2,26 | 264,0 | 57,2 |
6 | Вита | 18,2 | 1,97 | 297,0 | 56,0 |
7 | Дока | 15,1 | 1,62 | 275,6 | 74,9 |
8 | Дар Зернограда | 17,2 | 2,55 | 290,4 | 57,1 |
9 | Станичная | 19,6 | 1,61 | 316,5 | 73,1 |
10 | Ермак | 16,8 | 1,78 | 286,0 | 62,3 |
11 | Зерноградка 9 | 15,0 | 1,79 | 272,3 | 60,0 |
12 | Зерноградка 11 | 13,5 | 1,98 | 280,7 | 63,1 |
13 | Дон 93 | 13,9 | 2,62 | 250,8 | 50,5 |
14 | Дон 95 | 17,1 | 1,83 | 296,1 | 61,1 |
15 | Прикумская 140 | 11,5 | 1,59 | 264,0 | 72,9 |
16 | Прикумская 141 | 18,3 | 1,58 | 333,8 | 72,0 |
17 | Виктория Одесская | 9,6 | 2,30 | 225,6 | 52,2 |
18 | Украинка Одесская | 13,8 | 2,72 | 261,8 | 52,7 |
Коэффициент корреляции между количеством клейковины одного колоса и индукционным максимумом составляет 0,91, а между величиной ИДК и коэффициентом энергетической эффективности фотосинтеза - 0,85.
Таким образом, разработанный метод позволяет провести предварительную оценку качества зерна озимой пшеницы будущего урожая, которая крайне необходима в производстве. Так как неблагоприятные факторы окружающей среды в период уборки отрицательно влияют на качественные показатели зерна, то, установив правильную очередность (первыми убирают поля с высоким качеством зерна), можно снизить негативное воздействие погодных условий на общее качество выращенного урожая.
Литература
1. ГОСТ 1358.6-68.
2. Тарусов Б.Н., Веселовский В.А. Сверхслабые свечения растений и их прикладное значение. - М., из-во МГУ, 1978. - 151 с.
3. Томанова З.А. Продуктивность растений и показатели замедленной флуоресценции листьев яровых зерновых культур: автореферат диссертации канд. биол. наук. - Санкт-Петербург, 1985. - 22 с.
Способ оценки качества зерна озимой пшеницы, включающий определение параметров замедленной флуоресценции, отличающийся тем, что определение проводят на колосе в фазу молочно-восковой спелости, а качество зерна оценивают по величине индукционного максимума и коэффициенту энергетической эффективности фотосинтеза, при этом количество клейковины одного колоса в фазу полной спелости прямо пропорционально величине индукционного максимума замедленной флуоресценции колоса в фазу молочно-восковой спелости, а между качеством клейковины и коэффициентом энергетической эффективности фотосинтеза в соответствующие периоды существует обратная закономерность.