Влияние пшеничного трипса (Haplothrips tritici) на качества зерна мягкой пшеницы
- Авторы: Вихрова Е.А.1
-
Учреждения:
- Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства имени П. Н. Константинова – филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Самарского федерального исследовательского центра Российской академии наук
- Выпуск: Том 9, № 1 (2024)
- Страницы: 94-98
- Раздел: СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
- URL: https://bulletin.ssaa.ru/1997-3225/article/view/629918
- DOI: https://doi.org/10.55170/1997-3225-2024-9-1-94-98
- ID: 629918
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цель исследований – изучить влияние массового вредителя пшеницы – пшеничного трипса (Haplothrips tritici) на изменение количества и качества мягкой яровой и озимой пшеницы в лесостепи Самарской области. В задачи исследований входили: получение опытных образцов неповрежденного зерна мягкой озимой и яровой пшеницы, а также неповрежденного с добавлением к нему 3, 6 и 10 % зерна, поврежденного трипсом; лабораторный анализ технологических показателей полученных образцов зерна. К объектам изучения относились сорта мягкой пшеницы, полученные в Поволжском НИИ селекции и семеноводства имени П. Н. Константинова и районированные в Средневолжском и Уральском регионах: озимой пшеницы Поволжская 86 (лютесценс), Поволжская нива (велютинум), яровой пшеницы Кинельская 59, Кинельская отрада и Кинельская юбилейная (эритроспермум), а также новый сорт озимой пшеницы Константиновская (эритроспермум). Исследования проводились на опытных полях Поволжского НИИ селекции и семеноводства имени П. Н. Константинова в 2015-2017 годах. Собранный материал обработан статистически. При содержании в зерне 3, 6 и 10 % зерен, поврежденных личинками пшеничного трипса, у озимой пшеницы сортов Поволжская 86, Поволжская нива и яровой пшеницы Кинельская 59 и Кинельская юбилейная качество зерна соответствует II классу сильной. Однако, при содержании в зерне озимой пшеницы сорта Константиновская более 3 % (в опытах 6 и 10 %); яровой пшеницы сорта Кинельская отрада более 6 % (в опытах 10 %) зерен, поврежденных пшеничным трипсом, качество зерна соответствует III классу ценной, что обусловливает необходимость определения степени поврежденности зерна пшеницы пшеничным трипсом после уборки.
Ключевые слова
Полный текст
Мягкая пшеница – основная культура в России, используемая в хлебопечении. При ее оценке к важнейшим показателям относится содержание в зерне клейковины, от количества которого зависит качество хлеба. На качества зерна пшеницы оказывают влияние, главным образом, вредители-фитофаги с колюще-сосущим ротовым аппаратом, извлекающие питательные вещества из вегетативных и генеративных органов культуры, такие как пшеничный трипс (Haplothrips tritici).
Непосредственное всасывание питательных веществ вредителями из тканей растений возможно при содержании в них воды более 40 %. Питание зерном с более низким содержанием воды возможно лишь после впрыскивания вредителем в поврежденное зерно амилолитических и особенно протеолитических ферментов для расщепления крахмала и белков и предварительного разжижения пищи, что приводит к ухудшению клейковины [1].
Пшеничный трипс (Haplothrips tritici) по всему ареалу развивается в одном поколении в году, пшеницу повреждают как его имаго, так и личинки. Наибольший вред наносят личинки, которые высасывают содержимое незрелого зерна пшеницы. На зерне появляются желто-бурые пятна, по мере созревания они светлеют и на созревшем зерне выглядят значительно более светлыми, чем неповрежденные части. Бороздка поврежденных зерен расширяется и углубляется, форма зерна изменяется – зерна приобретают вид недоразвитых, щуплых [5].
Имаго пшеничного трипса (Haplothrips tritici), извлекая питательные вещества преимущественно из центральных листьев в фазы кущения, трубкования и колошения пшеницы, снижают урожайность зерна в среднем на 2,2 %; личинки, извлекающие питательные вещества из формирующегося и созревающего зерна преимущественно в фазы молочной и молочно-восковой спелости – на 0,8 %, в сумме на 3,0 % [2, 3].
Хлебопекарные качества зерна резко снижаются при питании в фазу восковой и полной спелости. По исследованиям Н. П. Бакаевой [6], внекишечное пищеварение с помощью амилолитических и протеолитических ферментов вероятно у личинок пшеничного трипса, скапливающихся для питания в бороздках зерна пшеницы в фазу молочно-восковой и в начале восковой спелости.
При питании личинок пшеничного трипса в бороздках зерна пшеницы до фазы восковой спелости доказана умеренная активность ферментов α- и β-маннозидаз, активных при переваривании углеводов [7].
Цель исследований – изучить влияние массового вредителя пшеницы – пшеничного трипса (Haplothrips tritici.) на изменение количества и качества яровой и озимой пшеницы в лесостепи Самарской области.
Задачи исследований – получение опытных образцов неповрежденного зерна мягкой озимой и яровой пшеницы, а также неповрежденного с добавлением к нему зерна, в разной степени поврежденного трипсом; сравнительный лабораторный анализ технологических показателей полученных образцов зерна (содержание в них клейковины, индекс деформации клейковины ИДК) общепринятыми методами согласно ГОСТам.
Материал и методы исследований. Среди сортов озимой пшеницы к объектам изучения относились Поволжская 86, разновидность лютесценс, внесен в Государственный реестр селекционных достижений РФ в 1999 г. по Средневолжскому и Уральскому регионам, Поволжская нива, разновидность велютинум – в 2017 г. также по Средневолжскому и Уральскому регионам; среди сортов яровой пшеницы разновидности эритроспермум Кинельская 59 – в 1995 г. и Кинельская отрада – в 2016 г. по Средневолжскому региону, Кинельская юбилейная – в 2016 г. по Средневолжскому и Уральскому регионам. Новый перспективный сорт озимой пшеницы разновидности эритроспермум Константиновская пока не внесен Государственный реестр селекционных достижений, находится на испытании.
Исследования проводились на опытных полях Поволжского НИИ селекции и семеноводства имени П. Н. Константинова в 2015–2017 годах. Среди них 2015 г. был засушливым, жарким, 2016 г. – умеренно влажным и теплым, а 2017 г. – влажным и прохладным.
Для выявления степени поврежденности зерна личинками пшеничного трипса зерно просматривали под бинокуляром. Степень поврежденности зерна пшеничным трипсом определяли по общепринятой методике [4]. Анализ проводился в четырехкратной повторности. Зерно по степени его повреждения пшеничным трипсом формировали вручную. К неповрежденному зерну в весовом отношении добавляли поврежденное. Согласно исследованиям Всероссийского института зерна и продуктов, для оценки влияния пшеничного трипса на хлебопекарные качества зерна пшеницы рекомендуется брать зерно с поврежденностью 1–10 %.
В связи с этим, для анализа технологических показателей зерна пшеницы были подготовлены образцы зерна с поврежденностью личинками пшеничного трипса 3, 6 и 10 %.
При анализе результатов оценки качества зерна яровой и озимой пшеницы руководствовались ГОСТ Р 52554-2006 «Пшеница. Технические условия». Количество и качество клейковины определяли по ГОСТ Р 54478-2011«Зерно. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице».
Статистическая обработка данных проводилась с помощью программ Microsoft Excel, применялись дисперсионный, корреляционный и регрессионный анализы полученных данных, устанавливались ошибки средних показателей на основании удвоенного стандартного отклонения, достоверность отличий между показателями у сортов озимой и яровой пшеницы с помощью наименьшей существенной разницы между ними (НСР0.05).
Результаты исследований. Результаты анализа образцов зерна мягкой озимой и яровой пшеницы на содержание в нем клейковины и показатели ИДК приведены в таблице 1.
Таблица 1. Технологические показатели зерна озимой и яровой пшеницы в зависимости от содержания зерна (%), поврежденного пшеничным трипсом (Haplothrips tritici) (среднее, 2015–2017 гг.)
Сорт | Варианты опыта | Технологические показатели | |||||
Клейковина, % | Отклонение, % | ИДК | Класс качества | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
Озимая пшеница | |||||||
Поволжская 86 | Контроль (неповрежденное зерно) | 35,2 |
| 86 | II | ||
Поврежденное зерно (%): | 3,0 | 34,0 | −3,4 | 89 | II | ||
6,0 | 33,2 | −5,7 | 92 | II | |||
10,0 | 32,0 | −9,0 | 99 | II | |||
НСР0,05 | 1,8 |
| 5,3 |
| |||
Поволжская нива | Контроль (неповрежденное зерно) | 35,6 |
| 83 | II | ||
Поврежденное зерно (%): | 3,0 | 34,8 | −2,2 | 90 | II | ||
6,0 | 34,0 | −4,5 | 92 | II | |||
10,0 | 32,8 | −7,9 | 96 | II | |||
НСР0,05 | 1,2 |
| 4,2 |
| |||
Константи- новская | Контроль (неповрежденное зерно) | 34,8 |
| 88 | II | ||
Поврежденное зерно (%): | 3,0 | 33,2 | −4,6 | 95 | II | ||
6,0 | 32,0 | −8,0 | 103 | III | |||
10,0 | 30,0 | −13,8 | 107 | III | |||
НСР0,05 | 2,1 |
| 5,4 |
| |||
Яровая пшеница | |||||||
Кинельская 59 | Контроль (неповрежденное зерно) | 35,6 |
| 88 | II | ||
Поврежденное зерно (%): | 3,0 | 34,4 | −3,4 | 91 | II | ||
6,0 | 33,6 | −5,6 | 95 | II | |||
10,0 | 32,0 | −10,1 | 98 | II | |||
НСР0,05 | 2,1 |
| 3,6 |
| |||
Кинельская юбилейная | Контроль (неповрежденное зерно) | 36,0 |
| 85 | II | ||
Поврежденное зерно (%): | 3,0 | 35,2 | −2,2 | 88 | II | ||
6,0 | 33,6 | −6,7 | 92 | II | |||
10,0 | 32,8 | −8,9 | 94 | II | |||
НСР0,05 | 2,3 |
| 2,8 |
| |||
Кинельская отрада | Контроль (неповрежденное зерно) | 34,8 |
| 96 | II | ||
Поврежденное зерно (%): | 3,0 | 33,2 | −4,6 | 99 | II | ||
6,0 | 32,0 | −8,0 | 102 | II | |||
10,0 | 29,2 | −16,1 | 103 | III | |||
НСР0,05 | 1,8 |
| 2,5 |
|
Зависимость между содержанием в опытных образцах зерна мягкой пшеницы 0, 3, 6 и 10% зерен, поврежденных пшеничным трипсом (х), и содержанием в зерне клейковины (%) (у) наиболее точно выражается полиномиальной функцией: у озимой пшеницы – y = −0,001x2 − 0,48x + 34,76, R2 = 0,998; у яровой – y = −0,01x2 − 0,39x + 35,32, R2 = 0,995.
У всех исследованных сортов мягкой озимой и яровой пшеницы зерно, не поврежденное в полевых условиях вредителями, соответствует II классу качества сильных. При содержании в зерне 3, 6 и 10 % зерен, поврежденных личинками пшеничного трипса, у озимой пшеницы сортов Поволжская 86, Поволжская нива и яровой пшеницы Кинельская 59 и Кинельская юбилейная качество зерна соответствует II классу. Однако, при содержании в зерне озимой пшеницы сорта Константиновская разновидности эритроспермум более 3 % зерен (в опытах 6 и 10 %), поврежденных пшеничным трипсом; яровой пшеницы Кинельская отрада более 6 % (в наших опытах 10 %) зерен, поврежденных пшеничным трипсом, качество зерна соответствует III классу.
Заключение. Личинки пшеничного трипса преимущественно второго возраста, извлекающие питательные вещества из формирующегося и созревающего зерна пшеницы в фазы молочной, молочно-восковой и в начале восковой спелости, снижают урожайность зерна на 0,8 % и оказывают незначительное влияние на качество зерна яровой и озимой пшеницы. Внекишечное пищеварение с помощью амилолитических и протеолитических ферментов вероятно также у личинок пшеничного трипса, скапливающихся для питания в бороздках зерна пшеницы. Но его эффективность в разрушении клейковины и ухудшении качества хлеба незначительна в связи с небольшими размерами личинок и практической невозможностью их питания зерном в фазу восковой и полной спелости. При содержании в зерне 3, 6 и 10 % зерен, поврежденных личинками пшеничного трипса, у озимой пшеницы сортов Поволжская 86, Поволжская нива и яровой пшеницы Кинельская 59 и Кинельская юбилейная качество зерна соответствует II классу. Однако, при содержании в зерне озимой пшеницы сорта Константиновская более 3 % (в опытах 6 и 10 %), яровой пшеницы сорта Кинельская отрада более 6 % (в опытах 10 %) зерен, поврежденных пшеничным трипсом, качество зерна соответствует III классу, что обусловливает необходимость определения степени поврежденности зерна пшеницы пшеничным трипсом после уборки. Наибольшее содержание клейковины в неповрежденном зерне и с его повреждением пшеничным трипсом установлено у сортов озимой пшеницы Поволжская нива (велютинум) и яровой пшеницы Кинельская юбилейная (эритроспермум).
Об авторах
Елен Александровна Вихрова
Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства имени П. Н. Константинова – филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Самарского федерального исследовательского центра Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: vixrova.lena@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5532-6727
младший научный сотрудник лаборатории инновационных технологий в сфере селекции, семеноводства и семеноведения
Россия, Усть-Кинельский, Самарская областьСписок литературы
- Гаер Ю. В., Бакаева Н. П. Влияние вредителей и технологии возделывания на содержание клейковинных белков в зерне яровой пшеницы // Наука и современность. 2013. № 22. С. 98–102.
- Емельянов Н. А., Еськов И. Д., Критская Е. Е. Вредоносность имаго и личинок пшеничного трипса (Haplothrips tritiсi Kurd.), теоретическое обоснование и практическая реализация методики ее определения // Аграрный научный журнал. 2019. № 5. С. 17–24.
- Жичкина Л. Н., Каплин В. Г. Биология и экология пшеничного трипса (Haplotghrips tritici Kurd.) в лесостепи Среднего Поволжья (на примере Самарской области). Самара, 2001. 118 с.
- 4.Танский В. И. Биологические основы вредоносности насекомых. М. : Агропромиздат, 1988. 182 с.
- Хусаинова Л. В., Масляков С. А., Критская Е. Е., Емельянов Н. А. Вредоносность имаго пшеничного трипса (Haplothrips tritici Kurd) на пшенице и научное обоснование ее определения // Вестник Саратовского госагроуниверситета имени Н.И. Вавилова. 2014. №5. С. 41.
- Bakaeva N. P., Nasyrova O. L., Saltykova N. Y. et al. Harmful of Wheat trips (Haplothrips tritici Kurd.) and its food preferences // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2018. Vol. 9, No. 5. P. 1221–1229.
- Seddigh S., Bandani R. Comparison of α- and β-mannosidase activity in the three cereal pests, Haplothrips tritici Kurdjumov (Thysanoptera: Phlaeothripidae), Rhopalosiphum padi L. (Homoptera: Aphididae) and Eurygaster integriceps Puton (Hemiptera: Scutelleridae) // Archives of Phytopathology and Plant Protection. 2013. Vol. 46, No. 20. P. 2443–2449. doi: 10.1080/03235408.2013.796698