Здоровое, выполненное и целое зерно надёжно защищено оболочками от воздействия внешних неблагоприятных факторов. Биологическая природа зерна кукурузы позволяет регулировать процессы жизнедеятельности в зависимости от условий окружающей среды – включать команды и механизмы, позволяющие ему долго находиться в состоянии, близком к анабиозу, или проявлять наивысшую активность, связанную с прорастанием.
С момента отделения от материнского растения зерно становится самостоятельной единицей, а при попадании в зерновую массу приобретает новые качества, зависящие от свойств и состояния всех ее компонентов. Условия, определяющие интенсивность дыхания самого зерна и примесей, жизнедеятельность микроорганизмов и вредителей зависят от влажности и температуры зерновой массы.
Для обеспечения сохранности урожая его
Соответственно необходимо провести очистку, сушку зерновой массы, а дальше защищать ее от насекомых, патогенов и грызунов.
Клеточное дыхание с последующим произвольным самосогреванием является причиной порчи убранного зерна. Эти процессы зависят от температуры и влажности зерна: чем они выше, тем интенсивнее дыхание. Самосогревание вызывает потерю сухой массы и благоприятствует развитию членистоногих и грибов.
После уборки зерно продолжает дозревать. При этом углеводы под воздействием кислорода разлагаются на углекислый газ и воду с выделением тепла, что ведет к потерям сухого вещества. Химическая формула этого процесса выглядит следующим образом:
C12H22O11 + 12 O2 → 12 CO2 + 11 H2O + 1,567×10-3 кВт*ч
углеводы + кислород → углекислый газ + вода + тепло.
При длительном хранении зерно кукурузы подвергается воздействию вредителей запасов, что может привести к значительным потерям урожая. Каковы наиболее важные угрозы и что можно сделать, чтобы их уменьшить?
В настоящее время исследования зараженности зерна кукурузы вредителями запасов только начинаются. Например, белорусские ученые только приступили к изучению видового состава вредителей в техноценозах зернохранилищ страны при хранении зерна кукурузы и разработке методов их контроля. Поэтому обратимся к зарубежному опыту.
По литературным данным, практически те же виды клещей и вредных насекомых, которые обитают в складских помещениях, питаются и развиваются на хранящемся зерне кукурузы. Среди таковых разные виды клещей (Acarus siro, Acarus farris, Tyrophagus longior, Glycyphagus destructor, Glycyphagus domesticus и др.). Из жесткокрылых насекомых наибольший вред зерну кукурузы наносят жуки: амбарный долгоносик (Sitophilus granarius L.), хрущаки (Tribolium spp.), большой мучной хрущак (Tenebrio molitor L.), а также чешуекрылые: мельничная огневка (Ephestia kuehniella Z.), южная амбарная огнёвка (Plodia interpunctella Hbn.) и моль амбарная (Nemapogon granellа L.).
Вред зерну кукурузы могут нанести и виды, типичные для жаркого климата, например, кукурузный долгоносик, рисовый долгоносик, зерновой точильщик или кожеед зерновой, которые попадают к нам вместе с импортным зерном.
Обычно эти вредители встречаются в небольшом количестве. Они плохо развиваются при низких температурах, поэтому, скорее всего, погибнут в холодные периоды (осень, зима). Однако следует помнить, что в благоприятных условиях, особенно сейчас, когда наблюдается потепление климата и температуры осенью и зимой выше среднемноголетних, они могут представлять серьезную угрозу и приводить к значительным потерям.
Хранящееся зерно кукурузы также может быть повреждено грызунами, главным образом мышами и крысами, которые, проникают на склады в поисках убежища и пищи особенно осенью. Потери также могут быть вызваны птицами, которые проникают в здания через двери, окна или вентиляционные отверстия.
Клещи – самые мелкие и наиболее распространенные вредители в хранилищах и складах сельскохозяйственной продукции. Ротовой аппарат у них грызущий, и во время питания они постепенно перемалывают и крошат зерно. Клещи также съедают зародыш и делают зерно непригодным для посева.
Их тело имеет шаровидную или овальную форму, размер 0,4-1 мм, покрыто многочисленными волосками и щетинками различной длины. Из-за своих небольших размеров, ниже предела восприятия человеческим глазом, их очень сложно обнаружить непосредственно при осмотре складов и сырья. Клещей обычно выявляют только при микроскопическом исследовании.
Клещи устойчивы к длительному недостатку пищи и низким температурам, что позволяет им выдерживать неблагоприятные условия в течение многих месяцев. Например, мучные клещи могут прожить без пищи до 2 месяцев, но по мере увеличения влажности воздуха этот период увеличивается.
Клещи могут развиваться и питаться в широком диапазоне температур, что отличает их от большинства вредителей запасов. Минимальная температура для развития мучного клеща – +3 °С, для волосатого – +5 °С, для удлиненного – +8-9 °С. Это стоит запомнить! Обеспечение соответствующих условий хранения зерна кукурузы существенно снижает потери.
Большинство взрослых жуков (имаго) вредителей запасов имеют длину 3-5 мм, чаще всего красно-коричневую, коричневую или черную окраску. Бабочки крупнее, размером 6-14 мм, с размахом крыльев 10-25 мм.
Личинки большинства видов жуков имеют длину несколько миллиметров и цвет от белого до коричневого. Длина гусениц бабочек – от нескольких до десятков миллиметров, обычно они белые или грязно-белые, иногда с розовым или зеленоватым оттенком.
Тело жуков и бабочек покрыто волосками и щетинками. Малые размеры и схожий внешний вид насекомых-вредителей запасов затрудняют их правильную идентификацию, особенно если она проводится «на глаз» на складе. Например, жуки-долгоносики разных видов очень похожи, обычно их имаго коричневые или черные, с характерным строением головы. Различия касаются покровов: у амбарного долгоносика покровы равномерно окрашены, а у кукурузного и рисового долгоносиков на поверхности имеются небольшие коричневые пятна. Амбарный долгоносик не имеет летающих крыльев, в отличие от кукурузного и рисового долгоносиков, которые имеют такие крылья и могут летать на короткие расстояния, например, от склада к складу.
Рисовой долгоносик (Sitophilus oryzae L.). Оптимальная температура для развития жука – +27-31 °С при влажности зерна 14-17% и относительной влажности воздуха 90%. Личинки развиваются в зерне с влажностью 9%. Окукливание происходит в зерне, в пустоте, что выела личинка в процессе питания. Развитие длится 25-105 суток в зависимости от погодных условий. Имаго вредителя отличается морозостойкостью, сохраняя функции жизнедеятельности при температуре -5 °C 3-4 дня.
Зимует в хранилищах и отапливаемых помещениях. Зерно кукурузы, поврежденное рисовым долгоносиком, теряет всхожесть почти на 65%.
Амбарный долгоносик, или зерновой слоник (Sitophilus granarius L.). Внешне очень похож на рисовый, но его задняя пара крыльев не развита, а потому вредитель не может летать. Зимует на складах, отапливаемых помещениях, зерновых партиях. Жуки и личинки питаются зерном всех злаковых. Весь цикл развития, от яйца до появления молодого жука, происходит внутри зерна. В год развивается 2-3 поколения. Поврежденное зерно теряет всхожесть до 30%. Жук быстро развивает устойчивость к инсектицидам.
Суринамский мукоед (Oryzaephilus surinamensis L.). Взрослые жуки и личинки живут внутри зерна и вредят его значительно больше, чем необходимо им для питания. Питается внутренней частью зерна, наносит непоправимый вред, снижая всхожесть семян.
Распространен в теплых странах мира, где дает до восьми поколений за год. Жук развивается в среднем 2-3 года, устойчив к холоду. Личинки и жуки чувствительны к инсектицидам. Часто обитает с более крупными вредителями, так как сам не может прогрызть оболочку зерна. Заселяется в поврежденных другими насекомыми зернах.
Зерновой точильщик (шашель, капюшонник зерновой, Rhizopertha dominica F.). Принадлежит к семейству Ложнокороеды (Капюшонники). Вредитель широко распространен в мире и считается наиболее опасным вредителем запасов.
Насекомое теплолюбивое, размножается при температуре свыше +16,5 °C. Обнаружить шашеля очень сложно, так как на поверхности зерна и других субстратов этот вредитель почти не появляется. Перемещаться они начинают в период спаривания, поэтому сразу при их обнаружении необходимо подбирать средства для уничтожения.
После выхода из яйца личинки полностью выедают содержимое зерна, оставляя характерный мучнистый налет. Может развиваться в четырех поколениях. И жуки, и личинки быстро вырабатывают устойчивость ко многим инсектицидам.
Мучные хрущаки: булавоусый (Tribolium castaneum Herbst.) и малый мучной (Tribolium confusum J. du Val). Распространены в южных регионах России и Украины, где и личинки, и жуки питаются зерном. Отдают предпочтение поврежденным зернам. Самый благоприятный температурный режим для развития – +23-25 °С. Отличаются устойчивостью к низкому содержанию влаги в зерне. Жуки имеют неприятный карбоновый запах, устойчивы к действию инсектицидов, поврежденное зерно теряет свою всхожесть.
Южная амбарная огневка (Plodia interpunctella Hbn.). Широко распространена в южных регионах России и Украины. Гусеница выедает зародыш зерна, зараженное зерно или муку оплетает шелковистой паутиной.
Огневка размножается в початках, на свежеубранном зерне, в молотой кукурузе, а также во всех видах зерна и зернопродуктов. В некоторые годы вредитель размножается в таком количестве, что вся поверхность зерна в бункерах покрыта серебристой паутиной, а гусеницы ползают по внешним стенам хранилища. По данным научных источников, в зависимости от погоды и температуры, за один год может развиваться от одного до семи поколений вредителя.
Зерновая моль (Sitotroga cerealella Oviv.). Широко распространена в некоторых регионах Восточной Европы. Вред наносит гусеница молочно-белого цвета с желтой головой. Питается внутри зерна. Окукливание происходит под оболочкой зерна в полости, которую выела гусеница. Типичным признаком заражения является наличие зерна с круглыми отверстиями или короткими ходами, которые заканчиваются сразу под семенной оболочкой, а также появление бабочек с острыми крыльями, обрамленными бахромой из волосков по краях. Размах передних крыльев – 1,1-1,9 см.
В районах, где зерновая моль является вредителем, кукуруза выступает источником заражения других зерновых культур. Заражение зерна может произойти в початке кукурузы в полевых условиях. Такое зараженное в скрытой форме зерно попадает в зернохранилища и становится эпицентром проблем. В теплых зернохранилищах за один год вредитель развивается в 5-8 поколениях.
Некоторые виды вредителей запасов питаются целым зерном кукурузы, другие – поврежденным. В большинстве случаев вред наносят личинки и имаго, а в случае бабочек – только гусеницы. Клещи питаются преимущественно зародышами, иногда и внутренними структурами зерен.
Наличие любых вредителей в хранящемся зерне кукурузы означает как количественные, так и качественные потери. Они прогрызают в зернах отверстия разной величины и поедают их внутреннюю часть. Например, долгоносики могут оставлять после себя только пустые оболочки, а личинки кожееда способны уничтожить зерно полностью.
Личинки и имаго жуков проникают в зерновой ворох практически во всех направлениях. А вот гусеницы ограничивают свое распространение поверхностным слоем в несколько сантиметров. Взрослые бабочки не питаются.
Насекомые-вредители часто собираются в местах с повышенной влажностью, там, где развивается бактериальная и грибная микрофлора. Прорастая через семена, грибы повреждают семенную оболочку, что облегчает питание вредным насекомым. Гифы грибов также могут быть дополнительным источником пищи для некоторых видов вредителей.
Мигрируя из таких зараженных мест, насекомые разносят споры грибов на своем теле и с фекалиями в другие места хранилища. Особую опасность представляют сапрофитные грибы родов Aspergillus и Penicillium, продуцирующие афлатоксины. Таким образом, вредители запасов косвенно ответственны за контаминацию хранимого зерна кукурузы микотоксинами.
Вредоносность усиливается огромным репродуктивным потенциалом амбарных вредителей. Самки способны отложить сотни и даже тысячи яиц. К примеру:
Помимо прямого и косвенного повреждения, вредители запасов загрязняют хранящееся зерно кукурузы отходами своей жизнедеятельности, выделениями (клещи – маслянистыми веществами, хрущаки – «ароматными» бензохинонами, которые надолго «проникают» в сырье), острыми и твердыми волосками, щетинками и экссудатом, содержащим непереваримый хитин, фрагментами тел, экзувием (оставшийся после линьки экзоскелет), липкой слизью, мертвыми особями и пр. Эти загрязнители могут вызывать у человека и животных различные аллергические реакции и заболевания пищеварительной системы, проявляющиеся в коликах, насморке, диарее и даже язвах.
В результате питания вредителей в хранящейся массе зерна образуется значительное количество пыли. Особенно ее много оставляют после себя долгоносики и точильщики. Пыль забивает пространство между зернами, в результате затрудняется прохождение воздуха через ворох, конденсируются водяные пары и начинает интенсивно развиваться бактериальная и грибная микрофлора. Как следствие, происходят физико-химические изменения и быстрая порча зерна.
Гусеницы вырабатывают липкое вещество, соединяющее отдельные зерна в более крупные комки. Со временем на поверхности массы образуется плотный слой из выделений вредителей и остатков зерен, который затрудняет, а иногда даже препятствует потоку воздуха.
Грызуны загрязняют зерно большим количеством фекалий и шерсти. Кроме того, они повреждают зерна и разбрасывают их, уничтожают упаковку, элементы конструкций и технической инфраструктуры на складах (например, электрические приборы, датчики). Они также являются источником санитарной опасности, поскольку являются переносчиками многочисленных паразитов и болезнетворных микроорганизмов.
Защита зерна кукурузы от вредителей запасов начинается еще в период вегетации в полевых условиях, до уборки урожая, с помощью обработки посевов специальными химическими средствами.
Правильная подготовка и очистка зернохранилища перед размещением зерна. Соблюдение санитарно-гигиенических правил содержания как пустых, так и заполненных зерном кукурузы складов значительно снижают численность вредителей и их распространенность.
Регулярное наблюдение и контроль появления вредителей запасов, в том числе с применением феромонных и других ловушек в период хранения зерна в складских помещениях.
Соблюдение правил хранения зерна. Очень важно тщательно очистить зерновой ворох перед закладкой от сорной примеси и битых зерен и поддерживать оптимальные условия во время хранения (температура ниже +10 °С, влажность зерна ниже 14%). Важно не допускать повышения влажности хранящегося зерна кукурузы в результате просачивания воды из атмосферных осадков, а также с земли через неплотную изоляцию фундамента и стен.
Кукурузу после уборки сушат в зависимости от назначения до 14-16% влажности, обычно до 15%. Требуемая для нормального хранения влажность зерна кукурузы, ниже, чем для пшеницы.
Некоторые вредители запасов чаще встречаются в зонах с умеренным климатом, другие предпочитают тропические условия. Охлаждение собранного урожая до температуры ниже +13 °C позволяет эффективно предупреждать потери от повреждения насекомыми. При достаточно низких температурах вредные насекомые впадают в диапаузу и не наносят ущерба в зернохранилище. Большинство насекомых-вредителей имеют очень короткий цикл развития – в идеальных условиях цикл воспроизводства долгоносика занимает всего лишь 25 дней. Развитие грибов и продуктов их жизнедеятельности – микотоксинов (например, афлатоксина) – ускоряется при повышенной температуре. Охлаждение зерна останавливает эти процессы.
В складских помещениях с зерном кукурузы против вредителей запасов можно применять контактные инсектициды и фумиганты. Контактные препараты рекомендуются для опрыскивания зерна только во время его перемещения, например, в складской транспортной системе. Они относительно долго защищают зерно от вредителей, обитающих в межзерновом пространстве и на поверхности зерновой массы.
Газовые агенты быстро уничтожают вредителей, но после проветривания зерна и склада их «защита» прекращается. Фосфин, выделяющийся из газовых препаратов, легко проникает в складские помещения, в зерновой ворох и сами зерна. Поэтому он эффективно борется со скрытыми внутри них личинками и взрослыми насекомыми-вредителями. В связи с тем, что препараты фосфина являются весьма токсичными веществами, обработку помещений стоит доверить профессиональным компаниям, которые проведут ее с учетом всех требований безопасности.
Подготовила Анна КИСЛЕКОВА, «ГлавАгроном» по материалам иностранной литературы.