В последнее время много вопросов возникает вокруг необходимости проведения фитоэкспертизы семян. Одни упорно доказывают, что она крайне необходима, другие утверждают, что кроме затрат она ничего не дает. В качестве довода часто звучит убежденность в том, что поскольку проявлений болезней в поле не наблюдалось (а по существу не видели), то и фитоэкспертиза – затратная и лишняя процедура. Давайте немножко разберемся в вопросах здоровья семян, учитывая то обстоятельство, что болезнь – это не просто проявление каких-то ее симптомов, а реакция организма на внешние факторы.
Продуктивность сельскохозяйственных культур относящихся к зерновой группе обеспечивается, в сущности, тремя показателями – продуктивный стеблестой, количество зерен в колосе (или метелке) и масса 1000 зерен. Исходным в этой триаде является продуктивный стеблестой, который в свою очередь формируется в результате сочетания самых разнообразных факторов, среди которых погодные условия, сложившиеся в период вегетации, особенности почв, их плодородные характеристики, применяемые системы удобрения и обработки почв, обеспечение процесса прорастания семян и густоты всходов, посредством проведения посева (сроки, глубина посева и нормы высева), посевные характеристики семян, т.е. зерновой массы, полученной в предыдущий год и оставленной для использования этой массы в качестве посевного материала, если говорим о яровых культурах.
Таким образом, зерно является как конечным продуктом производства, так и исходным материалом для осуществления процесса получения продукции. От его состояния зависит качество и будущего урожая, и получаемого из него хлеба и кормов. Основными показателями, характеризующими качество посевного материала (семян), являются всхожесть и энергия прорастания.
Всхожестью семян называется способность их давать нормальные проростки при оптимальных условиях проращивания за определенный срок. Выражают всхожесть отношением нормально проросших семян к общему числу семян, взятых для проращивания (в процентах). Одновременно со всхожестью определяют и энергию прорастания семян. Энергия прорастания – это процент нормально проросших семян за определенный срок. Также учитывается чистота, масса 1000 зерен и т.п. Эти показатели являются исходными для определения нормы высева. Однако все это относится так сказать к «инкубационным (или тепличным) условиям». Это благоприятные условия, созданные для семян в условиях лаборатории.
Однако процесс прорастания семян в полевых условиях, а именно он, в первую очередь, определяет возможность достижения оптимального стеблестоя, связан с еще рядом факторов, среди которых снова условия среды в виде специфики почвенного покрова, обеспеченность влагой и теплом, оптимальная глубина расположения семян относительно поверхности почвы. По данным ряда исследователей, с каждым высеянным центнером семян в силу несоответствия лабораторной и полевой всхожести напрасно расходуется около 30 кг зерна. Кроме перечисленных факторов еще влияние на состояние стеблестоя оказывает и биотический компонент, от крупных копытных животных до невидимых не вооруженным глазом микроорганизмов.
На поверхности зерна и семян любой культуры находится большое количество микроорганизмов. В зерне и зерновых продуктах обычно присутствуют бактерии, дрожжи, актиномицеты и грибы. Их видовой спектр может превышать величину 100 видов микроорганизмов. Видовой состав и количество микроорганизмов зависят от климатических условий формирования урожая и условий хранения зерна. В свежеубранной зерновой массе видовой состав микроорганизмов всегда богаче в сравнении с зерновой массой предыдущих лет уборки, в которой сохраняются за период хранения уже более специфичные виды микроорганизмов.
Источниками микрофлоры зерновой массы являются сами растения и почва, от которых через воздух жизненные начала микроорганизмов попадают непосредственно на зерно либо в виде аэрогенного выпадения (аэрозоли – пыли), либо посредством насекомых (форезия). Особо следует рассматривать в качестве источника микроорганизмов почву, которая чрезвычайно богата микроорганизмами. Количество микроорганизмов на зерне резко возрастает при уборке и обмолоте из-за того, что оно активно перемешивается и микроорганизмы скапливаются на шероховатой поверхности зерна.
Микроорганизмы, населяющие зерно, по образу жизни и воздействию на зерно подразделяют обычно на три группы:
- сапрофитные (сапротрофные);
- фитопатогенные;
- патогенные для животных и человека.
Ряд сапрофитных микроорганизмов не паразитируют на растениях. Их объединяют в группу с названием эпифитных микроорганизмов. Они не способны проникать внутрь неповрежденной оболочки зерна, населяют растения при развитии и формировании зерна, нетребовательны к пище и живут за счет выделений клеток. Прочие сапрофиты для развития нуждаются в органических веществах, которые они добывают из зерна, частично или полностью разрушая и изменяя его химический состав. Изменение качества зерна при хранении происходит в основном в результате деятельности сапрофитных и некоторых полупаразитных микроорганизмов. Представителями сапрофитных микроорганизмов являются бактерии, дрожжи, плесневые грибы и актиномицеты. Они лишают будущие проростки возможностей получения полноценного количества необходимых им веществ на начальных стадиях прорастания. То есть опосредованно могут оказывать влияние на формирование всходов, их полноту и в последующем стеблестой. Особенно богат микрофлорой слой почвы, интенсивно пронизанный корням растений, – ризосфера, где в преобладающем количестве обнаруживаются неспорообразующие палочковидные бактерии родов Erwinia, Pseudomonas, а также маслянокислые и гнилостные бациллы, среди которых наиболее часто встречаются Bacillus mycoides, B. megaterium. Кроме того в ризосфере постоянно обитают сапрофитные мицелиальные грибы, некоторые виды дрожжей, актиномицеты. Присутствует достаточно большое количество грибов вызывающих плесневение. Это мукоровые Mucor mucedo, M. racemosus и др., аспергиловые Aspergillus niger, A.glaucus, A.fumigatus, A.glavatus, представители родов Alternaria, Рenicillum. Многие плесневелые грибы активно могут развиваться на зерне в период хранения и конечном итоге снижать его характеристики. Помимо указанных выше микроорганизмов на зерне и внутри его могут присутствовать еще и фитопаразиты.
Патогенная микробиота семенного зерна может вызывать гибель проростков и всходов, корневые гнили, снижение продуктивной кустистости и, как следствие, приводить к снижению урожая в весовом отношении и технологических показателей зерна нового урожая.
Подавляющее количество грибов и бактерии продуцируют токсичные вторичные метаболиты (микотоксины), снижающие пищевое и кормовое качество зерновой продукции, а также являющиеся ингибиторами ряда биохимических процессов, происходящих в растениях.
Условия периода вегетации 2023 года обусловленные высокими температурными условиями и недостатком влаги привели к формированию щуплого зерна, в силу таких процессов как запал, захват. Ускорение периода созревания в связи с высокими температурами напрямую связано со снижением запасов питательных веществ в зерне. В тоже время, когда зерно фактически уже вызрело, в течение декады выпадали осадков ливневого характера с усилением ветра. При сильных ударах капель дождя о не защищенную поверхность почвы, масса материала находящегося на поверхности почвы, оказалась на поверхности растений, в том числе и на колосья (метелках) зерновых культур, среди этого материала и споры весьма многочисленных почвенных микроорганизмов. Преимущественно это грибы, имеющие повышенное количество меланоидов, образующихся в оболочках конидий, склероциях, других структурных элементах. Наличие данных веществ позволяет выдерживать губительное действие солнечной радиации. Эту группу темнопигментированных грибов условно называют «полевыми» грибами.
Последующий процесс обмолота приводит к увеличению степени травмированности более крупных зерен, вплоть до их дробления. Затянувшаяся уборка привела еще и к появлению в зерновой массе морозобойного зерна с определенными специфичными проявления травм. Степень травмирования зерна в целом по ряду данных составляет 30-40%. При этом подавляющая часть указанного количества до 60-70% это обмолот, остальное перераспределяется между погрузочно-разгрузочными процессами, ветро-решетными сортировочными комплексами, триерами, нориями и элеваторами.
Травмированное, перегретое, проросшее морозобойное, промороженное зерно это возможность успешного использования питательных веществ микроорганизмами. В таком зерне в составе микрофлоры начинает увеличиваться присутствие грибов родов Fusarium, Penicillium, а из бактерий выявляются преимущественно виды Pseudomonas.
Подавляющая часть микроорганизмов относящихся к почвенной микрофлоре не относится к числу инфекционных, однако они в силу открытого доступа к питательным веществам естественно начинают их использовать при создании благоприятных условий, в том числе и условий хранения. Ряд грибов относится к термотолерантным видам, способным развиваться как при высоких (50-55°С), так при низких (0 - (-5°С)) температурах. Это ряд видов из родов Aspergillus и Penicillium. В силу условий способствующих их развитию и собственных характеристик они получили обозначение «плесени хранения».
Завершение осеннего периода и начало зимнего 2023 года характеризовалось значительными перепадами температур. В силу стремления сэкономить площадь зачастую зерновая масса находится в достаточно высоких буртах и перепады температур еще усугубляют ситуацию. Внутри буртов особенно больших сохраняются высокие температуры, снаружи низкие. На глубине нескольких сантиметров от поверхности вглубь зерновой массы в этом случае возникают условия так называемой «точки росы». В итоге на поверхности зерна конденсируется влага в виде мелких капель, часть которых даже может перемещаться на некоторое расстояние, а температура, сохраняющаяся внутри бурта, позволяет активизироваться микрофлоре. Как уже отмечалось выше ряд видов «плесеней хранения» остаются активными и при температурах ниже нуля. В составе видового спектра грибов после некоторого периода хранения происходит изменения связанные с тем, что доля темноокрашенных «полевых» грибов снижается, а доля «плесеней хранения» растет.
Начальные стадии порчи зерна в условиях хранилища во многом связаны с развитием аспергилл. Кроме того, «плесени хранения» отличаются исключительно высокой ферментативной активностью и чрезвычайной распространённостью во внешней среде, также и за счёт летучести спор. Данные виды грибов интенсивно обсеменяют помещения по заготовке зерна.
Полное отсутствие или незначительное содержание «плесеней хранения» на созревающем и свежеубранном зерне обусловлено действием солнечной радиации на прозрачные споры этих грибов. При хранении в ворохе, хранилище, при отсутствии солнечного света «плесени хранения» получают преимущество в развитии по сравнению с «полевыми» грибами. Определённая степень зараженности зерна «плесенями хранения» объясняется отсутствием своевременной послеуборочной обработки (очистки, подсушивания), а также возможностью вторичного увлажнения в процессе перевозок и хранения. В отличие от «полевых» грибов, выживаемость которых при обычных условиях хранения зерна ограничена во времени, жизнеспособность «плесеней хранения» на обезвоженном зерне и продуктах его переработки практически не имеет пределов. Таким образом, дефектное зерно может испортиться быстрее нормального. У нормального зерна микрофлора в процессе хранения фактически не изменяется.
Темноокрашенные, светлоокрашенные грибы, «полевые грибы», «плесени хранения» – все это условные названия. Визуально их наличие в зерновой массе определить невозможно. Реально видимыми микроорганизмы становятся при интенсивном развитии. Однако в этом случае уже вести речь о семенах становится трудно.
Суть фитоэкспертизы заключена в выявлении присутствия микроорганизмов, когда мы их не можем увидеть, и для них создаются специальные (инкубационные) активизирующие рост и развитие условия. Только в этом случае можно определить их состав и на основании данных представить и возможный прогноз развития ситуации и принять меры по противодействию распространения и развития всем этим микроорганизмам, пока ворох зерновой массы или часть его не потеряла того значения, которым его наделили и вообще не превратилась просто в органику.
Агроном по защите растений
филиала ФГБУ «Россельхозцентр»
по Курганской области, к.с-х.н
Юрий Александрович Усольцев.
Нет комментариев. Ваш будет первым!