Рентгенографическое исследование семян различных сельскохозяйственных культур и продуктов их переработки

• Автор: Дерунов, Игорь Викторович
• Шифр специальности: 06.01.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 116 с. : ил.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА
2.1. Объекты и методы исследования
2.2. Мобильный рентген комплекс для массовой оценки
качества семян
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Обоснование возможностей рентгенографии для массовой экспресс-диагностики рентгенпризнаков, характеризующих качество семян (зерна)
3.1.1. Определение внутренней трещиноватости эндосперма семян (зерна)
3.1.2. Определение скрытого прорастания семян (зерна)
3.1.3. Определение скрытой зараженности и поврежденности семян (зерна) насекомыми-вредителями
3.2. Разработка метода рентгенографического анализа семян овощных культур
3.3. Разработка метода рентгенографического анализа процессов переработки семян и зерна (солод, зерновой мицелий)
3.4. Интроскопический мониторинг производственных партий семян и зерна
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Зерновые культуры, к которым принадлежать пшеница, рожь, ячмень кукуруза, рис и др., имеют большой удельный вес в мировом растениеводстве и дают основную массу продуктов питания для человека и кормов для животноводства. Эти культуры размножаются только семенами, поэтому их качество имеет исключительное влияние на величину и хозяйственную ценность урожая.
В России овощные культуры занимают около 800 тыс. га. На 2002 г. в Госреестре из более чем 1500 сортов и гибридов овощных культур до 30 % (в нее не включены семена, поступающие на приусадебные участки) составляют сорта и гибриды из стран дальнего зарубежья, поэтому наша страна уже в значительной степени начинает зависеть от поставок семян из-за рубежа, контроль качества которых (в том числе и карантинный) должен осуществляться и за показателями экологической и биологической безопасности семян (Медведев, 2002).
Надежное обеспечение страны продовольствием отечественного производства имеет стратегическое значение, поскольку от его наличия зависят национальная безопасность страны, существование самого государства и контроль качества агросырья - залог здоровья нынешнего поколения людей и наших потомков.
В настоящее время обеспечение надежного контроля качества производственных партий семян, зерна и продуктов их переработки является важнейшей государственной проблемой, относящейся к продовольственной безопасности Российской Федерации.
Существенную роль в снижении посевных и технологических свойств семян (зерна) играет наличие в них различного рода внутренних дефектов (скрытая травмированность, скрытое прорастание, скрытая заселенность и поврежденность вредителями), обусловленных экогенными и техногенными факторами производства зерна (Варшалович, 1958; Батыгин, 1980, 1998; Редькина, Зайцев, Архипов, 1984; Савин, Великанов, Архипов и др., 1988;

Пехальский, 1993; Батыгин, Архипов 1999; Якушев, Архипов, Желудков, 2001). Семена со скрытыми дефектами не могут быть отсепарированы на существующих сортировальных машинах, и поэтому они являются постоянной составляющей всех производственных партий семян (зерна), однако возможная их регистрация с помощью метода мягколучевой рентгенографии (Архипов и др. 1982; Савин, Архипов, Баденко, 1988; Гусакова, 1997; Grundas, Velikanov, Arkhipov, 1999; Arkhipov, 2003) позволяет предложить новые интроскопические приемы сепарации семян.
Широкий спектр внутренних повреждений структур зерновки, возникающих на различных этапах выращивания, уборки, послеуборочной подработки и хранения зерновой массы, службами надзора за качеством семян (зерна) по различным причинам пока не контролируются, хотя на некоторые типы дефектов имеются соответствующие государственные стандарты. Все это и определяет своевременность и актуальность выполнения данной работы.
Применение рентгенографии в контрольно-семенном деле позволит выбраковывать партии семян с предельно высоким уровнем скрытой травмированности (или путем рентгенсепарации индивидуальных семян) и обеспечить повышение урожайности за счет высева биологически полноценных семян в условиях открытого или защищенного грунта. Рентгенанализ запасов зерна (стратегических, мобилизационных, оперативного резерва) и качества продуктов его переработки (солод, зерновой мицелий) чрезвычайно важен как при отборе лучших партий зерна для закладки их на длительное хранение, так и для принятия решений о целевом использовании зерна и корректировке технологий его переработки. Имеющийся в настоящее время широкий рынок зерна в различных регионах России и странах ближнего и дальнего зарубежья требует привлечения ускоренных методик контроля качества больших объемов закупаемого зерна (в том числе карантинного). Использование для этих целей как существующих в стандартах, так и новых хозяйственно значимых рентгенпризнаков качества зерна существенно

анализа, чем сейчас и занимаются в лаборатории биофизики семян Агрофизического института (Якушев, Архипов, Желудков, 2001).
Как показали наши исследования, семена, имеющие внутренние дефекты, сложно отсепарировать. С помощью рентгеновских лучей можно добиться выявления этих дефектов и на основании полученных результатов существенно уточнить оценку качества партии семян. Идентификация рентгеновских образов внутренних дефектов делает принципиально возможной рентгеноскопическую сепарацию семян зерновых культур. Это вполне реальная задача, если учесть, что сепараторы семян на основе оптических устройств в видимой и инфракрасной областях спектра уже существует.
В настоящий момент мобильный рентгеновский комплекс с технологией приготовления проб, съемки и обработки пленок, анализа рентгенограмм является необходимым рабочим инструментом для контроля качества семян, без которого оценка этого качества не может считаться исчерпывающей.
Отметим, что все типы исследованных рентгенпризнаков, четко выявленные на рентгенограммах, могут быть существенным дополнением (характеризующим различные аспекты качества семян, в том числе и их биобезопасность) к существующим отечественным стандартам по рентгенографии в области семенного, хлебного и карантинного контроля, а также научно-методической основой для их гармонизации с имеющимися в этой области мировыми стандартами.
3.2. Разработка метода рентгенографического анализа семян овощных культур
Цикл работ по рентгенографии семян, выполненных на зерновых культурах, показал высокую информативность параметров состояния внутренних структур зерновки, их несомненную прогностическую ценность для селекции и контрольно-семенного дела.
Исследование по разработке методики рентгенанализа для семян овощных культур были нацелены на выявление возможных скрытых дефектов