АГРОХИМИЯ, ПОЧВОВЕДЕНИЕ, ЭКОЛОГИЯ
Обсуждается и обосновывается необходимость широкого использования категории «почвенная экосистема», как более объективно содержательного и конкретного в отличие от лаконичного, но разно понятийного термина - «почва». Современная наземно-почвенная экосистема подразделяется на природную и антропогенную или агроэкосистему, а последняя по технологиям эксплуатации на интенсивную (convention agriculture) и органическую (organic agriculture), а также смешенный или переходный тип (low input) возделывания. Рассматриваются ключевые характеристики органического, интенсивного и переходного типов земледелия. Обсуждается новая, генеральная характеристика почвенной экосистемы - здоровье почвы и естественно-научные параметры этой категории. Приводятся методы определения здоровья почвы в виде параметров. Описан гетеротрофный параметр здоровья почвы и ключевые положения для выполнения этого метода. Обсуждается новый параметр определения здоровья почвы в виде параметра оценки самообеспечения почвенной экосистемы ключевыми биофильными элементами, азота и фосфора. Обсуждены подходы к разработке параметров оценки супрессирующей активности и контроль «патогенеза» в почвенной экосистеме. Рассматривается необходимость оценки здоровья почвенных экосистем в зависимости от их типов и эксплуатации. Рассмотрены условия поддержания и сохранения здоровой почвенной экосистемы, особенно в системах органического земледелия. Обсуждается варианты сохранения и защиты здоровья почвы, естественная и индуцированная супрессирующая активность почвенной экосистемы. Описываются пути диагностики и терапии почв современных агроэкосистем на основе разработанных показателей в виде гетеротрофного параметра здоровья почвы и параметра оценки самообеспечения почвенной экосистемы биофильными элементами.
ГЕНЕТИКА, БИОТЕХНОЛОГИЯ, СЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО
Значение тритикале в сельском хозяйстве в последние годы становится сравнимым с традиционными злаковыми культурами. Расширяются направления использования тритикале, среди которых наряду с традиционными развиваются приготовление диетического хлеба, выпечка многокомпонентного хлеба из смеси муки тритикале, пшеницы, ржи и других злаков в разных соотношениях, кондитерское производство, бродильное производство и др. В связи с этим особое значение приобретает оценка качества зерна создаваемых сортов. В работе представлены результаты изучения образцов яровой тритикале в условиях Центрального региона Нечерноземной зоны. Работу проводили на кафедре генетики, биотехнологии, селекции и семеноводства и Селекционной станции имени П.И. Лисицына РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева в 2016-2017 гг. Объектами исследования был селекционный материал яровой тритикале, представленный сортами, линиями различного происхождения. Эксперимент и анализ результатов работы был проведен согласно методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур и статистически обработан. Дана оценка продуктивности и показателям качества зерна образцов яровой тритикале. Выделены селекционные линии яровой тритикале, обладающие комплексом хозяйственноценных признаков, которые рекомендованы для конкурсного сортоиспытания. В сложившихся условиях 2016-2017 гг. выделены следующие образцы яровой тритикале - сорта Dublet, Памяти Мережко, Legalo, а также селекционные линии С95, 131/1656, С245, характеризующиеся адаптивностью и способностью давать устойчивые урожаи свыше 50 ц/га с хорошими качественными показателями. Установлена высокая статистически значимая взаимосвязь между содержанием белка и клейковины в зерне с одной стороны и урожайностью с другой. Отмечен высокий коэффициент корреляции r = 0,92-0,95 при 1%-ном уровне значимости между содержанием белка и клейковины в зерне. Для преодоления отрицательной взаимосвязи продуктивности с содержанием белка можно использовать образцы с высоким содержанием белка следующие селекционные линии: ПРАГ 551, V17-150, Л8666, 131/7, П2-16-20. Изученные образцы характеризовались высокой активностью а-амилазы, что может служить критерием при выборе сорта для производства кондитерских изделий, спирта, пива и напитков в качестве несоложенного сырья; для выработки разных видов крупы. Лабораторная выпечка показала, что большинство изученных образцов имело хорошую общую хлебопекарную оценку.
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, РАСТЕНИЕВОДСТВО, ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ
В опытах по изучению формирования урожая раннеспелых сортов сои Касатка и УСХИ 6 в условиях Центрального Нечерноземья определены динамические характеристики продукционного процесса, их вариабельность и связь с урожайностью семян. Обоснована целесообразность рассмотрения агроценоза зернобобовых культур как сложной динамической фотосинтезирующей системы с выделением в ее пределах периодов онтогенеза как подсистем с определенными входными и выходными показателями. Границы выделенных периодов-подсистем определяются одинаковыми морфологическими признаками. В течение активной фотосинтетической деятельности выделяются четыре периода: I - от всходов до начала цветения; II - цветение и образование плодов; III - рост плодов; IV- налив семян. В исследованиях выявлена продолжительность отдельных периодов, вегетации в целом и их вариабельность в связи с изменением метеорологических условий. Выявлены закономерности фотосинтетической деятельности и продукционного процесса, а также особенности, связанные с генотипом и метеорологическими факторами. Посев зернобобовых культур как фотосинтезирующая система наиболее эффективно функционирует в течение II и III периодов. За это время, составляющее около 40% от общего за вегетацию, синтезируется более 70% сухой надземной биомассы. Продолжительность вегетации и отдельных периодов значительно больше у сорта УСХИ 6. Этот сорт к фазе R5 формировал на 10% больше сухой массы, однако скорость роста посева (СРП) у этого сорта была на 9% меньше. В результате, по урожайности семян сорта существенно не различались. Однако налив и созревание у сорта УСХИ 6 приходились на более поздний период, когда в отдельные годы среднесуточная температура была ниже биологического минимума и семена не созревали. Сорт Касатка по своим особенностям развития более соответствует возможной вариабельности тепловых ресурсов в данном регионе по сравнению с сортом УСХИ 6.
Погодные условия 2008-2010 гг. изучения характеризовались, как неблагоприятные по выпадению осадков и накоплению суммы активных температур. Гидротермический коэффициент составил 0,4-0,9. Растения овса испытывали недостаток продуктивной влаги и тепла. В полевых условиях Хангаласского улуса Республики Саха (Якутия) изучали более 12 фенотипических признаков овса. В данной статье остановились на 6 основных хозяйственно-ценных признаках (урожайность зерна, масса зерна с растения, масса зерна с метелки, число зерен в метелке, масса 1000 зерен, продуктивная кустистость), которые вводили в программу кластерного анализа для сортообразцов коллекции ВИР. В результате расчетов определены кластеры сортов в коллекционных питомниках в годы изучения. Оценены корреляционные связи по 6 признакам в годы изучения. Выборка номеров по кластерам показала, что I-II кластеры были немногочисленными. Стабильность состава сортообразцов в каждый год изучения колебалась. Наиболее ценными сортообразцами по стабильности отбора оказались III-IV кластеры. Стандартный сорт Покровский за три года изучения входил в IIIза 2008-2009 гг., и Vкластер - 2010 г. В III кластере по сходству в своих признаках за годы изучения определились сортообразцы с каталога ВИР: КВИР- 14923 из Китая как в 2009 г., так и в 2010 г. Сортообразец КВИР-14697 из Германии сформировал массу зерна с растения по 5,2 г как в 2008 г., так и в 2009 г. ВIV кластере сходство признаков отмечено у 3 сортообразцов из США (КВИР-14741, КВИР-14553, КВИР-14758), 2 сортообразцов из России (КВИР-14859Хабаровский край, КВИР-14420 Ленинградской области) и одного сорта из Франции (КВИР-13786). Таким образом, кластерный анализ сортообразцов сформировал группы номеров по сходству. В статье представлены и обсуждаются анализ корреляционных связей по 6 основным хозяйственно-ценным признакам. При отборе сортообразцов на урожайность овса посевного следует обратить внимание на признаки 1 - число зерен в метелке, 2 - массу зерен с метелки и 3 - массу зерна с растения овса посевного.
ЗООТЕХНИЯ, БИОЛОГИЯ И ВЕТЕРИНАРНАЯ МЕДИЦИНА
Погодные условия 2008-2010 гг. изучения характеризовались, как неблагоприятные по выпадению осадков и накоплению суммы активных температур. Гидротермический коэффициент составил 0,4-0,9. Растения овса испытывали недостаток продуктивной влаги и тепла. В полевых условиях Хангаласского улуса Республики Саха (Якутия) изучали более 12 фенотипических признаков овса. В данной статье остановились на 6 основных хозяйственно-ценных признаках (урожайность зерна, масса зерна с растения, масса зерна с метелки, число зерен в метелке, масса 1000 зерен, продуктивная кустистость), которые вводили в программу кластерного анализа для сортообразцов коллекции ВИР. В результате расчетов определены кластеры сортов в коллекционных питомниках в годы изучения. Оценены корреляционные связи по 6 признакам в годы изучения. Выборка номеров по кластерам показала, что I-II кластеры были немногочисленными. Стабильность состава сортообразцов в каждый год изучения колебалась. Наиболее ценными сортообразцами по стабильности отбора оказались III-IV кластеры. Стандартный сорт Покровский за три года изучения входил в IIIза 2008-2009 гг., и Vкластер - 2010 г. В III кластере по сходству в своих признаках за годы изучения определились сортообразцы с каталога ВИР: КВИР- 14923 из Китая как в 2009 г., так и в 2010 г. Сортообразец КВИР-14697 из Германии сформировал массу зерна с растения по 5,2 г как в 2008 г., так и в 2009 г. ВIV кластере сходство признаков отмечено у 3 сортообразцов из США (КВИР-14741, КВИР-14553, КВИР-14758), 2 сортообразцов из России (КВИР-14859Хабаровский край, КВИР-14420 Ленинградской области) и одного сорта из Франции (КВИР-13786). Таким образом, кластерный анализ сортообразцов сформировал группы номеров по сходству. В статье представлены и обсуждаются анализ корреляционных связей по 6 основным хозяйственно-ценным признакам. При отборе сортообразцов на урожайность овса посевного следует обратить внимание на признаки 1 - число зерен в метелке, 2 - массу зерен с метелки и 3 - массу зерна с растения овса посевного.
В статье представлены материалы многолетних исследований по влиянию биологически активных добавок в составе рационов на морфологические особенности пищеварительной системы цыплят-бройлеров. Рассмотрены вопросы, связанные с изменением гистологической структуры двенадцатиперстной и слепой кишок птиц, выращиваемых в течение 42-49 дней. Исследованы препараты различной природы: ферментные комплексы Кемзайм, ЦеллоЛюкс-F, гумат натрия (производное сапропеля), пробиотик Ветом 1.1 и закваски (ацидофильная и болгарская). Были изготовлены и исследовались гистологические препараты исследуемых органов. Использованные биодобавки в определенной степени влияют на рост и изменение структуры органов пищеварительной системы птиц. Кемзайм, в определенной степени, препятствует росту слизистой оболочки слепой кишки, в частности слоя крипт, также его длительное воздействие приводит к незначительному уменьшению относительной массы 12-перстной кишки. Гумат натрия, напротив, стимулирует развитие органов пищеварения, увеличивая относительные размеры кишечника и поджелудочной железы, при этом он не оказывает угнетающего воздействия на развитие слоёв слизистой оболочки. Ветом 1.1 оказывает определенное и иногда неоднозначное влияние на рост и развитие гистоструктуры стенки трубкообразных органов пищеварения. Данные по толщине измеренных оболочек и слоев двенадцатиперстной кишки свидетельствуют о положительном ответе на биодобавки, то есть увеличении показателей по сравнению с контрольным вариантом. При длительном использовании препарата ЦеллоЛюкс-F не выявлено какого-либо влияния на развитие слоев слизистой и других оболочек стенки 12-перстной кишки. В слепой кишке слизистая оболочка несколько увеличивается за счет слоя ворсинок, при этом существенно уменьшается толщина мышечной оболочки. При длительном использовании этого препарата было выявлено отставание в росте массы и размеров 12-перстной и слепой кишок, а также отрицательное влияние на рост живой массы птицы по сравнению с контрольной группой. Исследование показало неоднозначность результатов применения различных биологически активных добавок, как в отношении показателей выращивания птицы, так и в отношении гистоструктуры отделов кишечника. Для каждого конкретного случая для получения объективных результатов необходимо осуществлять тщательный подбор препарата, схему проведения эксперимента и анализ полученных данных.
ТЕХНОЛОГИЯ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ
Статья посвящена вопросам обеспечения высоких пищевых характеристик растительных масел при производстве и продлении сроков их хранения. Опираясь на исследования известных ученых, в работе был исследован процесс фильтрации подсолнечного масла в слое адсорбента с акустической ультразвуковой интенсификацией процесса. По результатам анализа и систематизации информации порчи нерафинированного подсолнечного масла первичными и вторичными продуктами окисления теоретически исследованы вопросы воздействия акустических микропотоков на процесс фильтрования и на фильтрующий элемент (картридж), разработана экспериментальная установка для очистки и регенерации нерафинированных масел, исследованы кинетические закономерности процесса фильтрования и создана машинно-аппаратурная схема очистки нерафинированного растительного масла после хранения. Также проведен расчет технико-экономической оценки эффективности использования установки для фильтрования нерафинированного подсолнечного масла с применением акустического ультразвукового воздействия. Фильтрование нерафинированного подсолнечного масла проводили в экспериментальной ультразвуковой установке с теоретически и экспериментально установленными амплитуде колебаний А = 4,52-5106м и частоте колебаний f = 18-20 кГц, с возможностью регулирования угла наклона фильтрующего элемента. Экспериментально получены кинетические закономерности процесса фильтрования с использованием виброакустических воздействий на нерафинированное подсолнечное масло, представлены материалы исследований концентрации загрязнений в обрабатываемом масле, проницаемости фильтрующей перегородки в зависимости от ее загрязненности, установлены показатели, характеризующие качественные характеристики очистки нерафинированных масел. Выполненная работа позволяет повысить качество и производительность очистки, продлить срок хранения сырых и нерафинированных подсолнечных масел.
В статье освещены вопросы, связанные с использованием новых сырьевых компонентов растительного происхождения в производстве функциональных продуктов питания. Одним из важных направлений пищевой промышленности является политика улучшения здоровья человека путем позитивного питания, адекватность которого является основой становления и поддержания физического здоровья. Особая роль отводится продуктам функционального назначения, обеспечивающим оптимизацию микроэкологического статуса организма человека, поскольку именно нормобиоценоз определяет адекватность адаптации любых живых организмов к постоянно меняющимся факторам среды и является залогом иммунно-биологической стабильности и здоровья в целом. В последние годы в нашей стране наблюдается острый дефицит белка. В качестве перспективных с точки зрения химического состава рассмотрены мука тритикалевая обдирная и проростки из семян нута. Содержание белка в семенах бобовых (нута) по сравнению с другими культурами достаточно велико и составляет от 25 до 45%. Использование тритикале в производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий позволило бы решить следующие задачи: 1) расширить сырьевую базу; 2) уменьшить импорт в Россию муки (основного сырья хлебопекарного производства); 3) исключить необходимость протравливания семян пшеницы с целью получения экологически чистого продукта; 4) расширить ассортимент хлеба и мучных кондитерских изделий улучшенной пищевой ценности. Белок тритикале по содержанию незаменимых аминокислот более полноценен и лучше усваивается, чем белок пшеницы, а мука из зерна тритикале вполне удовлетворяет хлебопекарным требованиям. Математическими методами планирования эксперимента разработана и оптимизирована рецептура сдобного печенья на основе муки тритикалевой обдирной и муки проростков семян нута в рецептурах сдобного печенья. За счет увеличенного содержания белковых веществ, клетчатки, витаминов, минеральных компонентов печенье имеет высокие показатели качества и обладает повышенной пищевой ценностью. Готовый продукт может быть рекомендован для лечебно-профилактического питания, поскольку предотвращает возникновение различных заболеваний организма человека.
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
Поджелудочная железа является центральным органом пищеварения как у млекопитающих, так и птиц. Длительное время (вплоть до 1961 г.) экзокринная функция поджелудочной железы птиц была плохо изучена. Причиной этому являлась анатомическая особенность - соединение трех панкреатических протоков и одного желчного протока в одну папппилу, которая в свою очередь, открывается в просвет двенадцатиперстной кишки, что стало препятствием к получению чистого панкреатического сока без примеси желчи. Длительное время принимались попытки получения чистого панкреатического сока (Поляков, 1961; Сосина, 1965; Алиев, 1970 и др.), однако все они имели ряд существенных недостатков. И только методика Ц.Ж. Батоева и С.Ц. Батоевой (1970), основанная на имплантации главного панкреатического протока в изолированный отрезок кишечника стала успешно применяться и актуальна по сей день. Преимущество данной методики в том, что панкреатический сок собирается только в небольшой промежуток времени, а в остальное время перенаправляется в кишечник, что способствует сохранению продуктивности птицы. Уникальность данной работы в том, что мы исследовали многочисленные показатели панкреатического сока птиц, такие как активность амилазы, липазы, протеазы, общий белок, кальций, фосфор, желчные кислоты, фруктозамин, цинк и медь. Многие из этих показателей у птиц ранее не были изучены. Полученные результаты свидетельствуют о том, что состав панкреатического сока кур сильно изменяется после кормления. Стабильным оказалось наличие кальция и фосфора, а также желчных кислот. Данные являются фундаментальными и могут быть использованы в дальнейшем для изучения физиологии панкреатической секреции птиц.
Проведено изучение особенностей выращивания без выкопки различных по происхождению сортов и видов тюльпанов. В качестве объектов исследования были взяты три сорта из садовой группы Дарвиновы гибриды - Yellow Dover, Beauty of Oxford, Beauty of Apeldoorn; сорт Princeps из группы Тюльпаны Фостера и представители группы Miscellaneous, их разновидности и гибриды: сорт Little Princess, представляющий собой гибрид T. hageri Heldrelch и T. aucheriana Baker; тюльпан поздний T. tarda Stapf; тюльпан Эйхлера T. eichleri Regel., тюльпан Ввeденского T. vvedenskyi Z. Botsch. Учитывали количество цветущих и ювенильных растений, их биометрические характеристики, определяли количество и массу луковиц, фиксировали выпад растений от болезней и вредителей в течение трех лет. При использовании тюльпанов в многолетних посадках необходимо обращать внимание на сортовые и видовые особенности. Предпочтительны сорта, менее чувствительные к условиям сухого покоя (влажность и температура в период сухопокоя), устойчивые к болезням, со средним коэффициентом биологического размножения и с хорошей энергией роста ювенильных луковиц. Для равномерности цветения в каждый год вегетации необходимо кроме крупных цветущих луковиц включать в посадки средние и мелкие луковицы (или счетную детку). Рекомендованы к использованию для долговременных цветников без выкопки следующие виды и сорта: тюльпан поздний - T. tarda Stapf; тюльпан Ввeденского - T. vvedenskyi Z Botsch., гибрид Little Princess и сорт Beauty of Oxford.
Целью исследований являлась оценка новых и перспективных сортов и гибридов яровых зерновых культур отечественной и зарубежной селекции и выделение наиболее адаптированных к условиям Калужской области. В опытах применялись традиционные методы полевых исследований. В результате исследований выявлено, что на серых лесных почвах Калужской области в среднем за 3 года биологическая урожайность зерна пшеницы яровой составляла в зависимости от сорта 2,8-4,5 т/га. Наибольшей урожайностью зерна отличались сортообразец КВС 655-310, а также сорта Каликсо (немецкой селекции) и отечественный - Воронежская 18. Биологическая урожайность зерна ячменя ярового составила 3,4-5,0 т/га. Выделялись сорт Голландской селекции Танго и отечественные сорта Аршин и Надежный. Урожайность зерна овса посевного находилась в пределах 2,7-4,9 т/га. Наибольшая урожайность была у сорта Фристайл. Агрометеорологические условия в годы исследований оказывали заметное влияние на урожайность зерна и структуру урожая изучаемых культур и сортов. Наиболее благоприятным для продукционного процесса яровых зерновых культур был вегетационный период 2015 г., отличавшийся избытком тепла, достаточным увлажнением почвы в начальный период и недостаточным увлажнением в конце вегетационного периода.
Целью исследований было проанализировать влияние свойств сорта, норм высева и способов ухода за посевами на уровень засоренности, формирование урожайности и качества зерна сои в посевах обычного рядового способа, путем определения численности сорняков в агрофитоценозе, уровня урожайности, содержания протеина и масла в зерне сои. По результатам опытов доказана возможность выращивания сои без применения гербицидов, при использовании рядового способа сева с наименьшими потерями ее урожая в результате воздействия сорняков. Установлено, что наилучше конкурируют с сорняками в посеве сорта с большей площадью лиственной поверхности. Увеличение нормы высева семян сои создает более плотный агрофитоценоз, который имеет высокую конкурентоспособность по отношению к сорной растительности. Одно довсходовое и два послевсходовых боронования снижают количество сорняков в посевах рядового способа на 76%. Сорта с более длительным вегетационным периодом формируют высшую продуктивность сои, чем скороспелые сорта. Оптимальная норма высева семян для раннеспелого сорта Романтика -800 тыс./га, а для скороспелого сорта Устя - 900 тыс./га. Самые благоприятные условия для роста и развития растений в посевах обычного рядового способа были созданы с использованием механического способа ухода. Засоренность посевов негативно влияет на качество зерна сои. Установлена корреляционная зависимость между содержанием протеина и масла. Повышение содержания протеина влияет на снижение уровня масла в зерне сои, и наоборот. Повышение нормы высева семян влияло на увеличение уровня протеина в урожае и на снижение уровня масла.