Инженерные технологии и системы - 02. Сравнение мембранного потенциала зерен пшеницы, разделенных на фракции по аэродинамическим свойствам, разных сортов с разной урожайностью / Н. Н. Барышева, С. П. Пронин, Д. Д. Барышев, В. И. Беляев

УДК 631.5

DOI: 10.15507/2658-4123.030.202004.550-575

Сравнение мембранного потенциала зерен пшеницы, разделенных на фракции по аэродинамическим свойствам, разных сортов с разной урожайностью

Барышева Надежда Николаевна
доцент кафедры информационных систем в экономике ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова» (656038, Российская Федерация, г. Барнаул, пр-т Ленина, д. 46), кандидат технических наук, Researcher ID: C-9650-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1338-9740, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Пронин Сергей Петрович
профессор кафедры информационных технологий ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова» (656038, Российская Федерация, г. Барнаул, пр-т Ленина, д. 46), доктор технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5066-2609, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Барышев Денис Дмитриевич
старший преподаватель кафедры информационных систем в экономике ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова» (656038, Российская Федерация, г. Барнаул, пр-т Ленина, д. 46), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0112-6919, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Беляев Владимир Иванович
заведующий кафедрой сельскохозяйственной техники и технологий ФГБОУ ВО «Алтайский государственный аграрный университет» (656049, Российская Федерация, г. Барнаул, Красноармейский пр-т, д. 98), доктор технических наук, профессор, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Введение. Урожайность яровой пшеницы в значительной мере зависит от сорта, качества посевного материала, технологии возделывания и агроклиматических факторов. Установлено, что разделение семян пшеницы на фракции позволяет повысить уровень послеуборочной обработки, скорректировать качество зерна в зависимости от целевого назначения, а посев – увеличить урожайность. Целью статьи является исследование мембранного потенциала на оболочках зерен пшеницы, разделенных на фракции по аэродинамическим свойствам, сопоставление определенных признаков мембранного потенциала с аэродинамическими свойствами этих зерен и с урожайностью выбранных сортов.
Материалы и методы. Семена, разделенные на фракции, отличаются разными посевными качествами. Биологически неполноценные семена дают плохую всхожесть. Проведенный обзор свидетельствует о том, что разделение семян на фракции дает положительные тенденции в повышении урожайности, однако основными показателями качества остаются всхожесть и энергия прорастания, поэтому был разработан подход, который позволит определить качество семян пшеницы, разделенных на фракции.
Результаты исследования. Проведено исследование изменения мембранного потенциала семян пшеницы, разделенных на фракции по аэродинамическим свойствам. Представлены результаты апробации схемы включения зерна пшеницы в электрическую цепь с плоскими поверхностями электрода-зажима. Для исследования влияния сорта пшеницы, аэродинамических свойств зерен и урожайности на изменения мембранного потенциала были проанализированы следующие признаки: уровень потенциала покоя; 10-процентное время нарастания вариабельного потенциала; максимальное значение вариабельного потенциала.
Обсуждение и заключение. В результате двухфакторного дисперсионного анализа результатов исследования определены новые информативные показатели, которые достоверно отражают аэродинамические свойства семян и могут быть использованы для прогнозирования урожайности. Использование полученных результатов позволит сельскохозяйственным предприятиям, фермерским хозяйствам определить качество послеуборочной обработки семян пшеницы, скорректировать качество в зависимости от целевого назначения, выполнить оценку и прогноз урожайных свойств со стороны семенного материла.

Ключевые слова: зерна пшеницы, урожайность, мембранный потенциал, вариабельный потенциал, показатели, аэродинамические свойства, фракции

Для цитирования: Сравнение мембранного потенциала зерен пшеницы, разделенных на фракции по аэродинамическим свойствам, разных сортов с разной урожайностью / Н. Н. Барышева, С. П. Пронин, Д. Д. Барышев, В. И. Беляев. – DOI 10.15507/2658-4123.030.202004.550-575 // Инженерные технологии и системы. – 2020. – Т. 30, № 4. – С. 550–575.

Заявленный вклад соавторов: Н. Н. Барышева – обзор литературы, разработка методики, анализ результатов исследования, формулировка выводов, эксперименты, подготовка первоначального варианта статьи; С. П. Пронин – проведение теоретических исследований, формулировка основных концепций исследования, окончательное редактирование текста; Д. Д. Барышев – корректировка текста, исправление выводов; В. И. Беляев – окончательное редактирование текста.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 12.06.2020; принята к публикации 15.09.2020;
опубликована онлайн 30.12.2020

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Захарова, Н. Н. Урожайные свойства семян яровой мягкой пшеницы / Н. Н. Захарова // Научно-методический электронный журнал Концепт. – 2013. – Т. 3. – С. 521–525. – URL: http://e-koncept.ru/2013/53106.htm (дата обращения: 15.10.2020). – Рез. англ.

2. Барышева, Н. Н. Метод определения всхожести семян пшеницы на основе мембранных потенциалов / Н. Н. Барышева, С. П. Пронин. – DOI 10.15507/2658-4123.029.201903.443-455 // Инженерные технологии и системы. – 2019. – Т. 29, № 3. – С. 443–455. – URL: http://vestnik.mrsu.ru/index.php/en/articles2-en/84-19-3/725-10-15507-0236-2910-029-201903-8 (дата обращения: 15.10.2020).

3. Вдовина, Т. В. Урожайные свойства семян яровой пшеницы в зависимости от основных приемов технологии выращивания / Т. В. Вдовина, П. В. Поползухин, Н. А. Поползухина // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В. Р. Филиппова. – 2008. – № 2 (11). – С. 54–59. – URL: http://www.bgsha.ru/files/images/Vestnik/2008_2.pdf (дата обращения: 15.10.2020).

4. Интроскопический экспресс-контроль целостности внутренних структур зерновок при формировании производственных партий зерна, наиболее пригодных для длительного хранения / М. В. Архипов, Н. С. Прияткин, Л. П. Гусакова [и др.] // Селекция, семеноводство и генетика. – 2015. – № 2. – С. 53–54. – URL: https://fsvps.gov.ru/fsvps-docs/ru/news/smi/select/select-2-2015.pdf (дата обращения: 15.10.2020).

5. Архипов, М. В. Выявление скрытой дефектности семян зерновых культур методом микрофокусной рентгенографии / М. В. Архипов, Н. С. Прияткин, Л. П. Гусакова // Таврический вестник аграрной науки. – 2018. – № 3 (15). – С. 8–13. – URL: http://tvan.niishk.ru/data/documents/1_3.pdf (дата обращения: 15.10.2020). – Рез. англ.

6. Белецкий, С. Л. Современные принципы и технические средства сепарации семян / С. Л. Белецкий, Н. С. Прияткин, М. В. Архипов // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2018. – № 3. – С. 89–97. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye-printsipy-i-tehnicheskie-sredstva-separatsii-semyan (дата обращения: 15.10.2020). – Рез. англ.

7. Measurement Techniques and Application of Electrical Properties for Nondestructive Quality Evaluation of Foods – A Review / S. N. Jha, K. Narsaiah, A. L. Basediya [et al.]. – DOI 10.1007/s13197-011-0263-x // Journal of Food Science and Technology. – 2011. – Vol. 48. – Pp. 387–411. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s13197-011-0263-x (дата обращения: 15.10.2020).

8. Изменение показателей качества зерна озимой ржи при его фракционировании / А. В. Пасынков, В. Л. Андреев, А. А. Завалин, Е. Н. Пасынкова // Достижения науки и техники АПК. – 2013. – № 9. – С. 36–40. – URL: http://www.agroapk.ru/year-2013 (дата обращения: 15.10.2020). – Рез. англ.

9. Change in Quality Parameters of Hulled Oats Grain at Fractionation / E. N. Pasynkova, A. A. Zavalin, A. V. Pasynkov, N. V. Kotelnikova. – DOI 10.3103/S1068367418050142 // Russian Agricultural Sciences. – 2018. – Vol. 44. – Pp. 409–413. – URL: https://link.springer.com/article/10.3103%2FS1068367418050142 (дата обращения: 15.10.2020).

10. Разработка методики настройки вибропневмосепаратора усовершенствованной конструкции при очистке пшеницы от трудноотделимых примесей / В. Д. Галкин, А. А. Хавыев, В. А. Хандриков [и др.] // Пермский аграрный вестник. – 2018. – № 1 (21). – С. 14–22. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-metodiki-nastroyki-vibropnevmoseparatora-usovershenstvovannoy-konstruktsii-pri-ochistke-pshenitsy-ot-trudnootdelimyh (дата обращения: 15.10.2020). – Рез. англ.

11. Подготовка высококачественных семян с использованием пневмосепараторов / А. И. Бурков, Г. А. Баталова, А. Л. Глушков, В. А. Ладыкин // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2017. – № 2 (57). – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/podgotovka-vysokokachestvennyh-semyan-s-ispolzovaniem-pnevmoseparatorov (дата обращения: 15.10.2020). – Рез. англ.

12. Снижение травмирования зерна при послеуборочной обработке // Вестник аграрной науки Дона / А. П. Тарасенко, В. И. Оробинский, А. М. Гиевский [и др.] – 2019. – № 1. – С. 63–68. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/snizhenie-travmirovaniya-zerna-pri-posleuborochnoy-obrabotke/viewer (дата обращения: 15.10.2020).

13. A Reliable Methodology for Determining Seed Viability by Using Hyperspectral Data from Two Sides of Wheat Seeds / T. Zhang, W. Wei, B. Zhao [et al.]. – DOI 10.3390/s18030813 // Sensors – 2018. – Vol. 18, Issue 3. – Pp. 813. – URL: https://www.mdpi.com/1424-8220/18/3/813 (дата обращения: 15.10.2020).

14. Anisur, R. Assessment of Seed Quality Using Non-Destructive Measurement Techniques: A Review / R. Anisur, Ch. Byoung-Kwan. – DOI 10.1017/S0960258516000234 // Seed Science Research. – 2016. – Vol. 26, Issue 4. – Pp. 285–305. – URL: https://www.cambridge.org/core/journals/seed-science-research/article/assessment-of-seed-quality-using-nondestructive-measurement-techniques-a-review/CA4DAA31C7642A0BC38AD944448BCCC9 (дата обращения: 15.10.2020).

15. Макрушин, Н. М. Важнейшие принципы прогнозирования биологических свойств и отбора семян / Н. М. Макрушин, Е. М. Макрушина // Науковi працi Пiвденного фiлiалу «Кримський агротехнологiчний унiверситет» Нацiонального аграрного унiверситету. – 2009. – Вып. 127. – C. 11–15. – URL: http://www.cnshb.ru/jour/j_as.asp?id=110996 (дата обращения: 15.10.2020).

16. Conditioning Shriveled Soybean Seed Part I. Variation in Physical Properties / J. H. Risse, M. K. Misra, A. D. Knapp, C. J. Bern. – DOI 10.13031/2013.31687 // Transactions of the ASAE. – 2013. – Vol. 34, Issue 2. – Pp. 481–486. – URL: https://elibrary.asabe.org/abstract.asp??JID=3&AID=31687&CID=t1991&v=34&i=2&T=1 (дата обращения: 15.10.2020).

17. Phenow, E. A. Experimental Study of Parameters of Grain Milling Product Separation in Pneumatic Screw Classifier / E. A. Phenow, A. A. Mezenov, Y. Y. Gigoolo. – DOI 10.13005/bbra/2083 // Biosciences Biotechnology Research Asia. – 2016. – Vol. 13, Issue 2. – Pp. 669–680. – URL: http://www.biotech-asia.org/vol13no2/experimental-study-of-parameters-of-grain-milling-product-separation-in-pneumatic-screw-classifier/ (дата обращения: 15.10.2020).

18. Bettge, A. D. Air-Aspirated Cleaning to Separate Sound from Preharvest-Sprouted Wheat / A. D. Bettge, Y. Pomeranz // Cereal Chemistry. – 1993. – Vol. 70, Issue 1. – Pp. 36–41. – URL: https://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=US9416316 (дата обращения: 15.10.2020).

19. Куценко, Ю. Н. Обоснование структуры электрооборудования и системы автоматизированного управления установки сепарации зерновых культур / Ю. Н. Куценко // Вестник аграрной науки Дона. – 2014. – № 2 (26). – С. 15–19. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obosnovanie-struktury-elektrooborudovaniya-i-sistemy-avtomatizirovannogo-upravleniya-ustanovki-separatsii-zernovyh-kultur/viewer (дата обращения: 15.10.2020).

20. Orobinsky, V. I. Seed Refinement in the Harvesting and Post-Harvesting Process / V. I. Orobinsky, A. M. Gievsky, I. V. Baskhakov. – DOI 10.2991/agrosmart-18.2018.163 // International Scientific and Practical Conference “AgroSMART – Smart Solutions for Agriculture” (AgroSMART 2018) – 2018. – URL: https://www.atlantis-press.com/proceedings/agrosmart-18/55908808 (дата обращения: 15.10.2020).

21. Мерченко, Н. Н. Зависимость мембранного потенциала зерен пшеницы от концентрации ионов на внутренней стороне оболочки и ее проницаемости / Н. Н. Мерченко, С. П. Пронин // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 8. – С. 1539–1544. – URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=35248 (дата обращения: 15.10.2020). – Рез. англ.

22. Распространение вариабельного потенциала, индуцированного ожогом семядольного листа проростка тыквы / В. А. Воденеев, Р. В. Мамонов, С. С. Пятыгин, В. А. Опритов // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. – 2007. – № 2. – С. 122–126. – URL: http://www.vestnik.unn.ru/ru/nomera?anum=1643 (дата обращения: 15.10.2020). – Рез. англ.

23. Воденеев, В. А. Электрические сигналы у высших растений: механизмы генерации и распространения / В. А. Воденеев, Л. А. Катичева, В. C. Cуxов // Биофизика. – 2016. – Т. 61, № 3. – C. 598–606. – Рез. англ.

24. Pyatygin, S. S. Signaling Role of Action Potential in Higher Plants / S. S. Pyatygin, V. A. Opritov, V. A. Vodeneev. – DOI 10.1134/S1021443708020179 // Russian Journal of Plant Physiology. – 2008. – Vol. 55, Issue 2. – Pp. 285–291. – URL: https://link.springer.com/article/10.1134%2FS1021443708020179 (дата обращения: 15.10.2020).

25. Hodgkin, A. L. A Quantitative Description of Membrane Current and Its Application to Conduction and Excitation in Nerve / A. L. Hodgkin, A. F. Huxley. – DOI 10.1007/BF02459568 // Bulletin of Mathematical Biology. – 1990. – Vol. 52. – Pp. 25–71. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007/BF02459568 (дата обращения: 15.10.2020).

26. Хлебова, Л. П. Оценка возможности сокращения периода покоя семян зерновых культур в регулируемых условиях выращивания / Л. П. Хлебова, А. А. Арзуманян. – DOI 10.14258/abs.v1i1-2.780 // Acta Biologica Sibirica. – 2015. – № 1–2. – C. 22–37. – URL: http://journal.asu.ru/index.php/biol/article/view/780 (дата обращения: 15.10.2020). – Рез. англ.

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.