2 Условия и методика проведения исследований

2.1 Краткая характеристика объекта изучения, схема опыта и условия

проведения исследований

Проводилось изучение влияние вредителей запасов, а именно амбарного долгоносика и малого черного хрущака на качество зерна сортов ярового ячменя (Агат, Батик, Казак, Волгарь, Поволжский степной, Поволжский 16, Поволжский 65) и озимой пшеницы (Константиновская, Поволжская 86, Эритроспермум, Велютинум, Кинельская 8,) в зависимости от химических, технологических и биологических особенностей зерна (табл. 1).

Таблица 1

Схема опыта по изучению влияния вредителей запасов на качество зерна ярового ячменя и озимой пшеницы

Сорта зерновых культур	Вредители хлебных запасов	Исследуемые показатели
Яровой ячмень: Агат Казак Волгарь Батик Поволжский степной Поволжская 16 Поволжская 65 Озимая пшеница: Поволжская 86 Константиновская Велютинум Кинельская 8 Эритроспермум	Малый черный хрущак (Tribolium destructor) Амбарный долгоносик (Sitophilus orysae)	Биохимические: массовая доля белка, массовая доля жира, массовая доля аминокислот Технологические: количество и качество клейковины, масса 1000 зерен, натура, выравненность, число падения Биологические: оценка потерь сухого вещества зерна, оценка устойчивости зерна сортов зерновых культур по продолжительности жизни вредителей

Устойчивость данных сортов была изучена по отношению к следующим вредителям запасов: амбарный долгоносик (Sitophilus granarium L.) и малый черный хрущак (Tribolium destructor Uytt.)

Сортовые особенности зерновых культур. Объектом исследований служило зерно, рекомендованных в Средневолжском регионе сортов озимой мягкой пшеницы и ярового ячменя. Все они адаптированы к местным природно-климатическим условиям, обладают большой пластичностью, способны давать стабильную продуктивность при достаточно высоком качестве продукции в любых погодных условиях даже при минимальной агротехнике, имея при этом высокий потенциал. Сорта удовлетворяют требованиям хлебопекарной, пищевой промышленности.

Важным фактором в изучении сортов на устойчивость к вредителям запасов является установление их происхождения и наличия каких-либо родственных связей. Из-за генетически относительного однообразия возделываемых сортов увеличивается опасность сильного повреждения культур вредителями. Для исследований на устойчивость к вредителям были взяты сорта разных ботанических видов и разновидностей.

Ячмень яровой ВОЛГАРЬ

Сорт создан в Государственном научном учреждении в Поволжском научно-исследовательском институте селекции и семеноводства (ПНИИСС). Авторы сорта: заслуженный агроном РФ Глуховцев В.В., Царевский С.Ю., Зотеев А.С., Васячкина И.В., Мухтулова А.С.

Для условий Среднего Поволжья получен сорт ярового ячменя, стабильно формирующий зерно с хорошими пивоваренными качествами даже в засушливые годы [2].

Родословная сорта: (Омский 13709 х Комбайнер) х Донецкий 8.

Ботаническая характеристика. Разновидность субмедикум, переходная от медикум к нутанс. Ости длинные, эластичные, имеют мелкую, в отдельные годы среднюю зазубренность. Колос рыхлый, желтый. Цветочные чешуи средней грубости. Переход цветковой чешуи в ость постепенный. Щетинка у основания зерна волосистая средней длины. Высота растений 71-100 см. Зерно соломенно-желтого цвета, крупное, эллиптической формы. Масса 1000 зерен 45-55 г.

Биологические особенности. Сорт среднеспелый, длина вегетационного периода 74-85 сут. характеризуется хорошей адаптацией к неблагоприятным абиотическим факторам. Засухоустойчивость и жаростойкость высокие, особенно в период до колошения. Устойчивость к полеганию и перестою на корню средняя. Обладает полевой устойчивостью к основным заболеваниям и внутристеблевым вредителям.

Конкурентоспособность. Благодаря стабильной урожайности зерна и хорошим пивоваренным качествам экономическая эффективность возделывания этого сорта на 20-30% выше, чем других сортов.

Основные достоинства. Сорт способен в условиях засушливого климата (ГТК = 0,7-0,9) формировать зерно, удовлетворяющее требованиям пивоваренного сырья: натура зерна 660-700 г/л, выравненность зерна более 80%, содержание белка 9,0-12,0%, пленчатость зерна до 9%.

В засушливые годы (ГТК = 0,3-0,5) зерно может иметь повышенное содержание белка, представленного высокомолекулярными фракциями, что не ухудшает качество пива.

Коммерческая ценность. Благодаря высоким пивоваренным качествам, стабильной урожайности зерна, сорт широко распространен в Самарской, Ульяновской, Оренбургской, Пензенской областях. Он включен в Госреестр по Средневолжскому (7) региону и в список пивоваренных сортов России. В Самарской области посевы сорта Волгарь составляют около 60 тыс. га. Урожайность зерна в передовых хозяйствах достигала 4,5-5,0 т/га [24].

Ячмень яровой АГАТ

Сорт создан в Поволжском научно-исследовательском институте селекции и семеноводства им.П.Н.Константинова (ПНИИСС).

Авторы сорта: заслуженный агроном РФ В.В. Глуховцев, С.Ю. Царевский, А.С. Мухтулова.

Родословная сорта. Сорт Агат получен от скрещивания сортов Одесский 111 и Нутанс 10080.

Ботаническая характеристика. Разновидность нутанс. Высота растений 52-70 см, соломина прочная. Ости длинные, эластичные, зазубренные. Колос средней плотности, соломенно-желтого цвета. Цветочные чешуи слегка морщинистые. Переход цветковой чешуи в ость постепенный. Щетинка у основания зерна длинная волосистая. Зерно крупное, эллиптической формы, масса 1000 зерен 45-55 г.

Биологические особенности. Сорт среднеспелый, длина вегетационного периода 75-86 суток. Характеризуется высокой адаптацией к неблагоприятным абиотическим факторам. Устойчивость к полеганию и осыпанию зерна высокая. Сорт обладает полевой устойчивостью к основным заболеваниям.

Конкурентоспособность. Благодаря стабильной урожайности зерна и пригодности для возделывания по интенсивной технологии (сорт низкорослый) экономическая эффективность возделывания этого сорта на 20-30% выше, чем других сортов.

Основные достоинства. Сорт отличается высокой засухоустойчивостью. В условиях засушливого климата способен формировать высокую стабильную урожайность зерна. Отличается высокой устойчивостью к полеганию, выдерживает перестой.

Коммерческая ценность. Сорт включен в Госреестр по Средневолжскому (7) региону РФ. Отличается высокой урожайностью, до 55 ц/га, требует высокого агрофона, обязательного внесения минеральных удобрений. На бедных почвах возможно внесение несбалансированных азотных удобрений [2].

Ячмень яровой казак

Сорт создан в Государственном научном учреждении Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства им. П.Н.Константинова. Авторы сорта: заслуженный агроном РФ Глуховцев В.В., Царевский С.Ю., Мухтулова А.С., Столпивская Е.В. Абрамов Т.В.

Сорт получен индивидуальным отбором из сложной гибридной популяции, созданной с участием сортов Донецкий 8, Нутанс 187 Монгольский местный, Нарымский и Биос.

Ботаническая характеристика. Разновидность субмедикум, высота растений 60-70см, соломина прочная. Ости длинные, эластичные. В средней части ости могут быть гладкими или иметь зазубренность от мелкой до средней, кончики остей имеют среднюю зазубренность. Колос средней плотности, соломенно-желтого цвета, длина колоса средняя. Переход цветочной чешуи в ость от резкого до постепенного. Щетинка у зерновки короткая войлочная. Зерно крупное эллиптической формы, масса 1000 зерен 44,0-52,0 г.

Биологические особенности. Сорт среднеспелый, длина вегетационного периода 75-86 суток. Характеризуется высокой адаптацией к неблагоприятным абиотическим факторам. Устойчивость к полеганию и осыпанию зерна высокая. Сорт обладает полевой устойчивостью к основным заболеваниям и внутристебельным вредителям.

Конкурентоспособность. Благодаря стабильности урожайности зерна и пригодности для возделывания по интенсивной технологии, экономическая эффективность возделывания этого сорта на 20-30% выше, чем других сортов.

Основные достоинства. Сорт засухоустойчив, способен в условиях засушливого климата (ГТК 0,7-0,9) формировать высокую стабильную урожайность зерна. Максимальная урожайность зерна в Поволжском НИИСС им. П.Н.Константинова составила 4,3 т/га, а в среднем за годы испытания превышение над стандартом составило 4,3 ц/га [20].

Коммерческая ценность. Сорт включен в Госреестр по Средневолжскому (7) региону РФ с 2008 г. Рекомендуется для хозяйств с высоким уровнем агротехники.

Озимая пшеница Константиновская.

Сорт выведен путем скрещивания Лютесценс 68 и Велютинум 97. Сорт хорошо адаптирован к экстремальным условиям Самарской области. Зимостойкость, жаро - и засухоустойчивость высокие. Также устойчив к майским заморозкам. Зерно красное, яйцевидной формы, бороздка не глубокая. Масса 1000 зерен 44-52 г.

Озимая пшеница Поволжская 86.

Сорт выведен из сложной гибридной популяции, полученной с участием Мироновской 808. Разновидность лютесценс. Достоинства сорта: высокая пластичность; устойчив к полеганию, высокая засухоустойчивость, устойчив к запалу зерна; слабо поражается бурой ржавчиной и мучнистой росой (высокая полевая устойчивость к грибным листовым болезням) [2].

Озимая пшеница Безенчукская 380

Создан в НПО Средневолжское индивидуальным отбором на зимостойкость и качество зерна из гибридной линии Лютесценс 246 Мироновская 808.

Разновидность лютесценс. Колос веретеновидный, белого цвета, крупный, длинной 10-11 см, средней плотности.

Устойчивость к полеганию оценивается в 3-5 баллов. Устойчив к прорастанию зерна на корню. Зимостойкость, засухоустойчивость повышенная. Устойчивость к выпреванию, мучнистой росе, твердой головне. При возделываний по интенсивной технологии рекомендуется применять ТУР, проводить фунгицидные обработки.

Озимая пшеница Кинельская 4

Сорт выведен методом индивидуального отбора из гибридной популяции Альбидум Мироновская 808.

Разновидность альбидум. Масса 1000 зерен 34-40 г, бороздка не глубокая. Урожайность 40-50 ц/га. Содержание протеина в зерне 13,0-15,6%, клейковины 32-40%. Зимостойкость высокая. Весной быстро прорастает, устойчивость к весенним заморозкам. Сорт устойчив к вирусным заболеваниям, меньше поражается бурой ржавчиной, мучнистой росой [13].

Особенности биологии вредителей зерна сортов ярового ячменя и озимой пшеницы

Особенности биологии, вредоносности и пищевой специализации основных вредителей запасов во всем мире изучаются очень давно. Накоплено много сведений о распространении, плодовитости, критических и оптимальных условиях их развития и биометрических показателях (табл. 2).

Амбарный долгоносик является важнейшим вредителем различных культур в зернохранилище и в поле. Он распространен во многих странах мира. Жуки амбарного долгоносика повреждают зерно пшеницы, ячменя, ржи, риса, кукурузы, овса, сорго, вредят различным крупам и муке.

Таблица 2

Характеристика вредителей запасов

Основные особенности	Амбарный долгоносик	Малый черный хрущак
Ротовой аппарат грызущего типа	Ротовое отверстие и его придатки расположены на конце головотрубки	Верхние челюсти хорошо развиты
Вес жуков, мг	2,93	1,94
Размеры тела: длина, мм	2,2...4,7	4,5...5,5
плодовитость, яиц	150...300	300...500
Соотношение полов	1:1	1:1
Количество поколений	2-5	3-4
Оптимальные условия развития: а) температура, 0С б) влажность, %	26...30 70	33...37 65

Предпочитают питаться дробленым зерном, в целом зерне выгрызают более или менее глубокие ямки, повреждая в первую очередь зародыш [10].

Размеры амбарного долгоносика (табл. 2) связаны с величиной зерновки, в которой развивалась личинка. Жук летать не может. Ротовой аппарат у амбарного долгоносика, также как у малого черного хрущака – грызущего типа и состоит из: верхней губы в виде пластинки, мощно развитых парных верхних челюстей с зазубринами на внутренней стороне, парных нижних челюстей с членистыми придатками-щупиками и членистой нижней губы с придатками. На жизнедеятельность долгоносиков влияют многие факторы, но в первую очередь температура и влажность зерна. Наиболее благоприятной для развития амбарного долгоносика является влажность зерна 15...16% при оптимальной температуре воздуха 25...28⁰С. В случае повышения температуры выше 35⁰С или понижения ее до 13...15⁰С жуки перестают откладывать яйца, а при дальнейшем понижении температуры прекращают питаться. При температуре 5⁰С жуки впадают в холодовое оцепенение [26]. Развитие амбарного долгоносика с полным циклом метаморфоза – от яйца до взрослого насекомого протекает внутри семян злаковых культур. Самка откладывает яйца в зерна злаковых культур с влажностью не ниже 10%. Место для откладки яиц самка выбирает, ощупывая зерно усиками, определяет его пригодность для сохранения потомства. Среди различных зерен пшеницы она выбирает наиболее мягкие, а при обитании в зерне твердой пшеницы выгрызает ямочку для откладки яиц в области зародыша. Развитие одного поколения от яйца до взрослого насекомого в зависимости от температуры протекает от 28 до 108 дней. За время развития внутри зерновки амбарный долгоносик съедает более 40% сухого вещества. Количество поколений, которое может развиваться в течение года, зависит от температуры и влажности зерна [11].

Малый черный хрущак и амбарный долгоносик являются также одними из распространенных и опасных вредителей зерна и продуктов его переработки. Жуки и личинки повреждают пшеницу, рожь, выедая в основном зародыш, а также муку, крупу, отруби, хлебные изделия, сухофрукты. Жуки придают продуктам неприятный запах крезола. Благоприятная температура для развития малого черного хрущака 25...28⁰С, влажность продукта около 15%. При этих условиях одно поколение развивается за 45...60 суток. Нижний температурный порог развития 13...14⁰С, верхний немного выше 30⁰С. Самка за всю жизнь способна откладывать до 1000 яиц [28].

Оборудование и материалы.

Для работы в складских и лабораторных условиях использовалось следующее оборудование: чашки Петри; стаканчики для почвенных ловушек; разборные доски; сачок (диаметром 50 см); кисточки; мешочки матерчатые (30 х 40 см); спирт; весы электронные и хозяйственные; фарфоровая ступка и пестик; кофемолка; тазы (5 л); сита (1,4 х 20;1,2 х 20 мм); прибор марки ИДК для измерения деформации клейковины; термометр; мерный цилиндр вместимостью 25 мл; полотенце.