Влияние водного стресса на технические характеристики и масличность семян подсолнечника

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 12418 (2022) Цитировать эту статью

513 Доступов

1 Цитаты

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Знание некоторых физических и механических характеристик и процентного содержания масла в семенах подсолнечника может быть полезно для оборудования для сбора и обработки, а также для таких видов деятельности, как транспортировка, хранение, процессы производства продуктов питания и создания базы данных по этим семенам. Основной целью исследования было изучение влияния водного стресса при орошении на свойства и качество семян. С этой целью был проведен полевой опыт при четырех дефицитных режимах орошения [80%, 60%, 100–80 (100% потребность в поливе ЕТк для формирования семян, а затем снижена до 80% до уборки урожая) и 100–60% (100% % ETc к образованию семян, а затем снижается до 60% вплоть до уборки)] в сравнении с полным орошением (100%). Оценены геометрические, весовые и механические характеристики, а также содержание масличных семян и урожайность семян подсолнечника. Результат показал, что существенного влияния обработок с низким (100–80%) и средним (80%) дефицитом орошения на геометрические, гравиметрические и механические характеристики не было, в то время как применение 60% потребности в орошении (ETc) оказало на них значительное влияние. С другой стороны, обработка с низким и средним ирригационным стрессом улучшила урожайность масла и содержание масла в семенах. Наибольшее увеличение составило 8,54% и 5,6% для выхода масла и содержания масла соответственно, учитывая T100–80 с последующим применением 80% ETc, но при высоком водном стрессе (60% ETc) выход масла и содержание масла в семенах значительно снизились.

Вода играет важную роль в сельскохозяйственном производстве, однако в ближайшем будущем придется решать проблему нехватки воды. В полузасушливых регионах Средиземноморья нехватка воды и растущая конкуренция за водные ресурсы между садоводством и другими секторами вынуждают использовать стратегии управления водными ресурсами, которые позволяют экономить воду при поддержании приемлемого уровня производства1,2.

Поскольку подсолнечник в некоторой степени обладает способностью выживать в условиях стресса, чем другие масличные культуры, то и дефицит воды в сочетании с высокой температурой воздуха от цветения до стадии налива зерна существенно снижал урожайность семян и качество семенного масла подсолнечника в засушливых и полузасушливых условиях. засушливый регион3. Дефицитное орошение является одним из методов повышения эффективности водопользования. Применение дефицита воды (80%)4 позволило получить почти такой же урожай семян подсолнечника, как и при полном орошении, а также сэкономить около 20% оросительной воды и максимально повысить эффективность использования воды. Биологическая урожайность генотипов сафлора значительно снижается при стрессе засухи на 17,9% по сравнению с нормальным состоянием5. Процент масла является важным критерием определения качества подсолнечника, и на него может влиять дефицит орошения6. Содержание масла в семенах подсолнечника колеблется от 37 до 42%4. Согласно предыдущим исследованиям, когда урожай подсолнечника подвергался водному стрессу на стадии цветения, процент содержания подсолнечного масла резко снижался7. Об уменьшении содержания сафлорового масла с ростом засухи сообщили5, где результаты показали значительное снижение выхода масла в условиях стресса засухи на 19,3%. В большинстве случаев снижение урожая масла меньше, чем снижение урожая семян, что указывает на увеличение содержания масла. Однако сильная засуха на стадии цветения и бутонизации снизила выход масла больше, чем урожай семян, что может быть связано с уменьшением содержания масла в семенах3. Таким образом, эти два этапа можно рассматривать как наиболее чувствительные к стрессу, вызванному засухой.

Из-за необходимости сохранения и снабжения водой многие культуры сейчас используют крошечные ирригационные системы. Опыты показали, что одни растения положительно реагируют на урожай и его качества, а другие нет8.

Ученые исследуют физические, механические, химические и ботанические аспекты семян с инженерной точки зрения, чтобы улучшить производство семян, сохраняя при этом высокое качество. Эти характеристики можно использовать для разработки оборудования и процессов производства семян, таких как посадка, сбор урожая, обработка и тестирование специального оборудования для очистки и сортировки9,10,11. Например, размер и форма семян важны для их электростатического отделения от нежелательных материалов12. Кроме того, идентификация формы семян может иметь важное значение для аналитического прогнозирования их поведения при высыхании13. Объемная плотность, истинная плотность и пористость полезны при определении размеров зерновых бункеров и хранилищ, поскольку они могут влиять на скорость тепло- и массообмена во время операций аэрации и сушки14. Данные о физических качествах агропродовольственных материалов важны, поскольку их можно использовать для входных данных в модели, которые прогнозируют качество и поведение продукции при посеве, обработке, предуборке и послеуборочных условиях; и они могут помочь понять, как обрабатываются продукты питания15.