AGRIS - 

2023

Smirnov, I.G. | Kutyrev, A.I. | Khort, D.О. | Tumaeva, T.A. | Burmenko, Yu.V.

The paper presents a software and hardware complex with a mobile application based on a neural network, designed to identify apple fruits (apples) on tree canopy, to count their number, to determine the quantity of fruits affected by diseases, as well as to estimate the growth rate of apples and, thus, to forecast the total yield during the growing season. The developed software and hardware complex consists of a photo (image) collection unit with client software (a mobile application, a digital camera), a unit for processing the obtained images, which includes a database and a neural network, and a unit for interpretation of the obtained data. A neural network based on VGG-16 and SSD architecture was developed to identify apples on the tree canopy for evaluating apples and distinguishing sound fruits and those affected by disease. Training of the neural network was based on the selected classes of sound red and green apples, and apples affected by diseases – scab, powdery mildew, fruit rot, as well as mechanical damage. The software runs and operates on Ubuntu operating system, a mobile application – on Android. The software package and mobile application are capable of processing incoming photos (images) online, as well as to use previously captured photos. The generated database collects structured information about all field measurements and calculations of the number of apples on the planting rows under study. The experiments conducted on an industrial apple plantation showed that the accuracy of estimating the total number of fruits on the tree canopy compared to the true value was 94.7%, the accuracy of calculating the number of affected fruits was 90.4%. When technical requirements for the server and requirements for images are met, the average recognition rate does not exceed 0.6 s per image, the average segmentation rate of the apples from the background does not exceed 0.8 s per image, the average speed of an image analyzing and obtaining the recognition result does not exceed 1.5 s. | Представлен разработанный программно-аппаратный комплекс с мобильным приложением на основе нейронной сети, который позволяет идентифицировать плоды яблони на кроне деревьев, вести их подсчёт, определять количество плодов, поражённых болезнями и темпы роста плодов для вычисления объёма урожая во время вегетационного периода. Программно-аппаратный комплекс состоит из блока сбора фото (изображений), который включает клиентское программное средство (мобильное приложение, цифровая камера), блока обработки полученных изображений, который включает базу данных и нейронную сеть, а также блока анализа полученных данных. Для идентификации плодов яблони на кроне дерева разработана нейронная сеть на основе архитектуры VGG-16 и SSD − для диагностики изображений здоровых и поражённых болезнями плодов яблони. Классами плодов яблони для обучения нейронной сети выбраны здоровые красные и зелёные плоды; поражённые болезнями – паршой, мучнистой росой, гнилью плодовой и имеющие механические повреждения. Программное обеспечение запускается и функционирует на операционной системе Ubuntu, мобильное приложение на Android. Программное обеспечение и мобильное приложение могут работать на основе входящих фотографий (изображений) в режиме онлайн и использованием ранее отснятого фотоматериала. Разработанная база данных содержит структурированную информацию о всех произведённых полевых измерениях, итогах расчётов количества плодов яблони на исследуемых рядах насаждений. Точность оценки общего количества плодов на кроне дерева по сравнению с истинным значением составила 94,7%, точность подсчёта количества поражённых плодов составила 90,4%. Средняя скорость распознавания образов не превышает 0,6 с на одно изображение, средняя скорость сегментации плода яблони от фона не превышает 0,8 с на одно изображение, средняя скорость анализа одного изображения и получения результата распознавания не превышает 1,5 с при соблюдении технических требований к серверу и требований к изображениям.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Ovehs, E.V. | Kardanova, I.S. | Etdzaeva, K.T. | Gaitova, N.A.

The research purpose is to study the effect of different planting schemes of the initial stock on the quantitative yield of mini-tubers obtained in the conditions of Republic of North Ossetia-Alania. The research object were microplants and microtubers of new promising potato varieties 'Gulliver', 'Sadon', and 'Varyag'. The experiments were carried out in 2020-2022, laid on a peat substrate using planting patterns 25x25 cm in plastic pots, 25x30 and 25x15 cm in the greenhouse ground. Growing mini-tubers according to the scheme 25x25 cm in pots contributed to the formation of from 139.4 to 155.5 pcs/m2 with a standard seed fraction yield of 88-94%. An increase in the nutrition area as a result of planting the initial stocks into the soil according to the 25x30 cm scheme reduced the number of formed mini-tubers by 19.4-49.0 pcs/m2 with a standard yield of 77-85%. According to the 25x15 cm scheme, the total yield of mini-tubers increased by 19-35 pieces/m2, but the yield of the standard fraction decreased to 57-74%. In the original seed production of potatoes, an important indicator in mini-tubers cultivation is the yield of a fraction of more than 20 mm in transverse diameter. The maximum yield of mini-tubers with such dimensional characteristics was noted when planting micro-plants according to the scheme 25x25 cm; it was of 113.7 pcs/m2. The use of micro-tubers according to this scheme reduced the number of mini-tubers with a fraction of more than 20 mm to 91.7 pcs/m2 or by 19%. Due to the schemes of 25x30 and 25x15 cm applying, the quantitative yield of mini-tubers with a fraction of more than 20 mm did not depend on the initial stock origin and amounted to 58.5-65.6 pcs/m2. Based on this research result, the maximum yield of mini-tubers with the best dimensional characteristics was obtained due to the initial stock planting in plastic pots according to the 25x25 cm scheme. Reducing the feeding area according to the 25x15 cm scheme reduced the yield of mini-tubers of a fraction of more than 20 mm by 1.8-1.9 times. | Цель исследований - изучить влияние различных схем посадки исходного материала на количественный выход мини-клубней в условиях РСО-Алания. Объекты изучения - микрорастения и микроклубни новых перспективных сортов картофеля Гулливер, Садон и Варяг. Опыты проводили в 2020-2022 гг. на торфяном субстрате. Схема посадки - 25х25 см (пластиковые горшки), 25х30 и 25х15 см (грунт теплиц). Выращивание мини-клубней в горшках способствовало формированию от 139,4 до 155,5 шт./м2 при выходе стандартной семенной фракции 88-94%. Увеличение площади питания по схеме 25х30 см (стандарт - 77-85%) снизило количество мини-клубней на 19,4 шт./м2 (микроклубни) и 49,0 шт./м2 (микрорастения). По схеме 25х15 см общее количество мини-клубней возросло на 19-35 шт./м2, но выход стандартной фракции снизился до 57-74%. Важный показатель в оригинальном семеноводстве картофеля - выход мини-клубней с диаметром поперечного сечения более 20 мм. Максимальное их число с такими размерами отмечено при высадке микрорастений по схеме 25х25см - 113,7 шт./м2. Применение микроклубней по данной схеме сократило количество фракции мини-клубней более 20 мм до 91,7 шт./м2 или на 19% по сравнению с микрорастениями. В результате применения схем 25х30 и 25х15 см выход мини-клубней фракции более 20 мм не зависел от происхождения исходного материала и составил 58,5-65,6 шт./м2. При посадке в пластиковые горшки по схеме 25х25 см был получен максимальный выход мини-клубней с лучшими размерными характеристиками. Уменьшение площади питания (25х15 см) снизило их количество в 1,8-1,9 раза.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Bondarenko, N.A. | Stepanov, A.F. | Prokhorova, N.A. | Aleshkina, A.S. | Krotova, L.A.

The best way to obtain a genetically homogeneous high-quality planting material of woody and shrub crops is green cuttings accompanied with using of growth stimulants. Japanese spiraea is a decorative shrub used in landscape compositions for settlement gardening in the West Siberian region. The research purpose is to identify the effect of growth stimulants on the rooting of green cuttings and the yield of Japanese spiraea planting material in artificial fog conditions. The experimental work was carried out in the southern forest-steppe of the Omsk region (2020–2022) on the territory of the educational and experimental field of the Omsk State Agrarian University in a displaceable plastic foil house with artificial fog. The research object is 'Goldflame' Japanese spiraea. The effect of 5 preparations such as kornevin, ethamone, epin, indole butyric acid (IBA) and indole acetic acid (IAA) was studied; in the control variant the cuttings were treated with water. It has been revealed that Japanese spiraea is a promising shrub for landscaping cities and towns in Western Siberia; it is characterized by highly decorative properties and winter hardiness (95–100%) in the conditions of the region. The favorable microclimate for successful green cutting reproduction is created in an artificial fog greenhouse; the temperature of air and substrate is here within 23–30 deg. C, the relative humidity is 91–98%. Spiraea cuttings completely form callus in 15–20 days after planting, and roots in 20–25 days. They take 96–100% roots and have a height of 19–23 cm of aerial parts of plants by autumn before leaving for winter due to use the preparations. The yield of Japanese spiraea two-year-old seedlings per 1 m2 is 321–339 pcs., or 90–95% of the planted cuttings. The yield of standard seedlings is 28.2–31.0% in the control variant; it is increased to 36.0–44.2% due to using such growth stimulants as kornevin, ethamon, IAA and epin. | Для получения генетически однородного чистосортного посадочного материала древесных и кустарниковых культур применяют зеленое черенкование с использованием стимуляторов роста. Спирея японская – декоративный кустарник, используемый в ландшафтных композициях при озеленении населенных пунктов Западно-Сибирского региона. Цель исследований – выявления влияния стимуляторов роста на укоренение зеленых черенков и выход посадочного материала спиреи японской в условиях искусственного тумана. Экспериментальная работа выполнена в южной лесостепи Омской области (2020–2022 гг.) на территории учебно-опытного хозяйства Омского ГАУ в передвижной пленочной теплице с искусственным туманом. Объект исследований – спирея японская, сорт Голдфлейм. Изучали действие пяти препаратов: корневина, этамона, эпина, индолилмасляной (ИМК) и индолилуксусной (ИУК) кислот; контроль – вода. Выявлено, что для озеленения городов и поселков Западной Сибири спирея японская – перспективный кустарник, отличающийся высокой декоративностью и зимостойкостью (95–100%) в условиях региона. В теплице с искусственным туманом создается благоприятный микроклимат для успешного размножения зелеными черенками: температура воздуха и субстрата находятся в пределах 23–30 град. С, относительная влажность воздуха – 91–98%. Через 15–20 сут после посадки черенки спиреи полностью образуют каллюс, через 20–25 сут – корни и к осени перед уходом в зиму при использовании препаратов на 96–100% укореняются и имеют высоту надземной части растений 19–23 см. Выход двухлетних саженцев спиреи японской с 1 м2 составляет 321–339 шт., или 90–95% от высаженных черенков, стандартных – 28,2–31,0% на контроле и 36,0–44,2% в вариантах с использованием стимуляторов роста (корневин, этамон, ИУК и эпин).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Kandrokov, R.Kh. | Bekshokova, P.A. | Erina, Yu.S.

The development of technologies for obtaining new food products on a renewable grain basis is one of the priority tasks of the food doctrine of the Russian Federation. A technology has been developed for producing whole wheat-triticale groats due to three-stage abrasive peeling of wheat-triticale grain mixture. The influence of initial moisture content of wheat-triticale grain mixture in ratio 50/50% on the yield of whole wheat-triticale groats has been studied. The research results are given below. Abrasive peeling of all samples of the wheat-triticale grain mixture was carried out in 3 stages for 240 s (duration of 90, 90 and 60 s, respectively) and in 5 repetitions with the determination of the average value. The highest yield of whole wheat-triticale groats in the amount of 62.6% is obtained at minimum initial moisture content of wheat-triticale cereal mixture of 11.0%. At the same time, 20.8% of shells were removed for 90 s at the first stage of abrasive peeling of wheat-triticale grain mixture, and 11.3% of shells were removed at the second stage of abrasive peeling. The lowest yield of whole wheat-triticale groats in the amount of 59.2% is obtained if initial moisture content of wheat-triticale cereal mixture is minimum, namely 14.3%. Under such conditions, 22.5% of shells were removed for 90 s at the first stage of abrasive peeling of wheat-triticale grain mixture, and 12.4% of shells were removed at the second stage of abrasive peeling. | Разработка технологий получения новых продуктов питания на возобновляемой зерновой основе является одной из приоритетных задач продовольственной доктрины Российской Федерации. Разработана технология получения целой пшенично-тритикалевой крупы из пшенично-тритикалевой зерновой смеси (ПТС) в результате трехэтапного абразивного шелушения. Приведены результаты исследований влияния исходной влажности ПТС в соотношении 50/50% на выход целой пшенично-тритикалевой крупы. Абразивное шелушение всех образцов ПТС проводили в 3 этапа в течение 240 с (90, 90 и 60 с соответственно) и в 5 повторностях с определением среднего значения. Установлено, что наибольший выход целой пшенично-тритикалевой крупы в количестве 62,6% получается при минимальной начальной влажности ПТС равной 11,0%. При этом на первом этапе абразивного шелушения ПТС удалили 20,8% оболочек в течение 90 с, на втором этапе абразивного шелушения – 11,3% оболочек. Выявлено, что наименьший выход целой пшенично-тритикалевой крупы в количестве 59,2% получается при минимальной начальной влажности ПТС равной 14,3%. При этом на первом этапе абразивного шелушения ПТС удалили 22,5% оболочек в течение 90 с, на втором этапе абразивного шелушения удалили 12,4% оболочек.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Chusova, A.E. | Bugaev, Yu.V. | Novikova, I.V. | Romanyuk, T.I. | Korobova, L.A. | Sukhanova, N.V.

For the purpose of import substitution, it is important to develop a technology for obtaining natural sweeteners. The parameters and modes of stevioside extraction such as water duty (ratio of dry matter and water), temperature and duration of the process were selected. The object of the study was stevia leave herbage having residual moisture of 10%. Stevia 'Ramonskaya Slastena' grown in the Central Chernozem region of Russia was used. The requirement for crushed leaves was that at least 95% of the herbage must pass through a sieve with mesh diameter of 1 mm. The determination of diterpene glycosides in the extract was carried out by the modified Komissarenko method, i.e. the quantitative determination of glucose equivalent to the herbage of diterpene glycosides. To optimize the technological parameters of extraction, regression models of the 2-d order were built using orthogonal central composition planning. The crushing degree of 1-3 mm was recommended by the Research Institute of Sugar Beet and Sugar. Based on experiments, a mathematical model of the 2nd order was created, suitable for optimizing the process of obtaining stevia extract. The main factors influencing the process of glycosides transition from leaves to solution were: X1 - extraction temperature, deg. C; X2 - extraction duration, min; X3 - ratio of dry matter and water. The parameters for evaluating the efficiency of the extraction process were: the yield of diterpene glycosides Y1 (% by weight of stevia) and energy consumption Y2 (kW/dm3 of extract). The Y1 parameter is desirable to maximize, Y2 – to minimize. The following optimal parameters and extraction modes have been established: dry matter and water ratio – 1:10.8; temperature – 79.8 deg. C; duration – 94.1 min. Obtaining of stevia aqueous extract does not require complex hardware design, therefore the developed technology can be realized at any food production enterprises. The resulting stevia extract can be used as a complete or partial sucrose substitute including in combination with different additives. | В целях импортозамещения важна разработка технологии получения подсластителей натурального происхождения. Подбирали параметры и режимы экстрагирования стевиозида: гидромодуль, температуру и продолжительность процесса. Объектом исследования служила зеленая масса листьев стевии с остаточной влажностью 10%. Использовали стевию сорта Рамонская Сластена, выращенную в Центрально-Черноземном регионе России. Требования к измельченным листьям: не менее 95% массы должно пройти через сито с диаметром отверстий 1 мм. Определение в экстракте дитерпеновых гликозидов осуществляли модифицированным методом Комисаренко (количественное определение глюкозы, эквивалентной массе дитерпеновых гликозидов). Оптимизацию технологических параметров массопереноса осуществляли построением регрессионных моделей 2-го порядка, ортогональным центральным композиционным планированием. Степень измельчения 1–3 мм была рекомендована Всероссийским НИИ сахарной свеклы и сахара,. На основе экспериментов создали математическую модель 2-го порядка, пригодную для оптимизации процесса получения экстракта стевии. Основные факторы, играющие роль в переходе гликозидов из листьев в раствор: X1 – температура экстракции, град. С; X2 – длительность экстрагирования, мин; X3 – соотношение сухой массы и воды. Параметры оценки эффективности процесса экстракции: выход дитерпеновых гликозидов Y1 (% от массы стевии) и затраты электроэнергии Y2 (кВт/дм3 экстракта). Параметр Y1 желательно максимизировать, Y2 – минимизировать. Установлены следующие оптимальные параметры и режимы экстрагирования: гидромодуль 1:10,8; температура 79,8 град. С; продолжительность 94,1 мин. Получение водного экстракта стевии не требует высокотехнологичного аппаратурного оформления, поэтому разработанную технологию возможно реализовать на любых предприятиях по производству продуктов питания. Полученный экстракт стевии можно использовать как полный или частичный заменитель сахарозы, в т.ч. в сочетании с различными добавками.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Ibrakhim, M.N.G. | Lisina, E.I. | Barakova, N.V.

The effect of various enzyme preparations with different enzymatic activity on the process of of hull-less oat seed germination and the process of grain pulp separation obtained from the crushed germinated seeds mixed with water was studied. Enzyme preparations from Novozymes were chosen as germination inducers: Phytaflow (phytase), Duozym2x (alpha- and glucoamylase), Novo Pro (endopeptidase), Novozym 25023 (amylase, acid protease, and cellulase), Ondea Pro (pullulanase, alpha-amylase, xylanase, neutral protease, lipase, and cellulase). Each enzyme preparation was added with 0.01%, 0.03%, and 0.05% doses relative to the grain weight. Germination was carried out by the traditional way on a wet filter paper in Petri dishes according to GOST 12038-84. The effect of each enzyme preparation was assessed on the third day of seed germination in terms of germination energy and root length, and on the fourth day in terms of sprout length and the number of non-germinated seeds. It was found that the treatment of hull-less oat seeds with the selected enzyme preparations affects the intensity of the seed growth phases. However, Novozym 25023, the enzyme preparation of complex action, had the most significant effect between all. The germination energy increased by 7.5% on the third day of germination at this preparation rate of 0.03%. The effect of enzyme preparations on the degree of solid and liquid phases separation in a mixture obtained from crushed germinated hull-less oat seeds mixed with water in a ratio of 1:2 was also evaluated. The grain pulp was separated by centrifugation at 1000 rpm for 10 minutes. The yield of the filtrate from the grain pulp obtained by treating the grain with Novozym 25023 complex enzyme preparation increased the yield of the filtrate by 18%. The present results would be helpful in the technological development of grain-based beverages, which are alternative products for people who are lactose intolerant or vegan. | Исследовали влияние ферментных препаратов на процесс проращивания зерен овса голозерного и разделения зерновой пульпы, полученной из измельченных проросших зерен, смешанных с водой. В качестве активаторов проращивания были выбраны ферментные препараты фирмы Novozymes: Phytaflow (фитаза), Duozym 2x (альфа- и глюкоамилаза), Novo Pro (эндопептитаза), Novozym 25023 (амилаза, кислая протеаза, целлюлаза), Ondea Pro (пуллуланаза, альфа-амилаза, ксиланаза, нейтральная протеаза, липаза, целлюлаза). Доза внесения каждого ферментного препарата составляла 0,01; 0,03 и 0,05% относительно массы зерна. Проращивание проводили традиционным способом на бумаге в чашках Петри согласно ГОСТ 12038-84. Влияние ферментных препаратов оценивали на 3-й день проращивания зерна по энергии прорастания и длине корешков, на 4-й день - по длине ростка и количеству непроросших зерен. Установлено, что обработка зерен голозерного овса любым из выбранных ферментных препаратов влияет на интенсивность роста зерна, но наибольший эффект оказал ферментный препарат комплексного действия Novozym 25023. При дозе его внесения 0,03% энергия прорастания увеличилась на 7,5%. Эффективность ферментативной обработки зерен оценивали также по степени разделения зерновой пульпы, полученной из измельченных и смешенных с водой (соотношение 1:2) проросших зерен голозерного овса. Разделение зерновой пульпы проводили методом центрифугирования при 1000 об/мин в течение 10 мин. Обработка семян ферментными препаратами перед проращиванием увеличила степень разделения зерновой пульпы. Выход фильтрата из зерновой пульпы, полученной при обработке зерна ферментным препаратом Novozym 25023, увеличился на 18%. Полученные результаты полезны разработчикам технологии напитков на зерновой основе, которые являются альтернативным продуктом для людей, не переносящих лактозу или вегетарианцам.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Tsirul'nikova, N.V. | Fetisova, T.S. | Chajka, V.A. | Makarenkov, D.A. | Dmitrevskaya, I.I. | Zharkikh, O.A. | Belopukhov, S.L.

Представлены результаты полевых опытов, проведенных в 2018-2020 гг. со льном-долгунцом (сорта Память Крепкова и Добрыня) и льном масличным (сорт Северный). Во время вегетации растения льна (фаза елочки) опрыскивали хелатными препаратами Хелатон Экстра и Хелат Zn. Оба препарата эффективно влияли на урожайность по сравнению с контролем. Хелатон Экстра увеличивал урожайность волокна льна масличного на 0,7-1,0 ц/га, Хелат Zn на 0,2-0,5 ц/га. Хелат Zn повышал урожайность семян на 2,4-2,5 ц/га, Хелатон Экстра на 0,8-1,8 ц/га. Хелатон Экстра увеличивал урожайность льна-долгунца по волокну на 1,5-2,4 ц/га, а Хелат Zn на 0,6-1,4 ц/га. На урожайность семян больше влиял Хелат Zn на 0,9-2,0 ц/га, Хелатон Экстра на 0,5-1,7 ц/га. В семенах льна масличного на фоне применения на растениях Хелатон Экстра содержание белков увеличивалось на 0,6-1,6%, липидов на 1,1-1,4%. В варианте с Хелат Zn доля белков возрастала на 4,5-5,2%, липидов на 4,8-5,3%. В семенах льна-долгунца Хелат Zn повышал содержание белков на 3,4-5,3%, Хелатон Экстра на 0,8-2,0%, липидов соответственно на 6,4-7,7% и на 2,3-4,1% относительно контроля в среднем за три года исследований. В химическом составе льняного масла отмечено снижение общей суммы насыщенных жирных кислот и увеличение доли ненасыщенных жирных кислот, содержание альфа-линоленовой кислоты составило в вариантах с препаратами 60-62%. | The article presents the results of field experiments (2018-2020 years) with fiber flax ('Pamyat Krepkova' and 'Dobrynya' varieties) and oilseed flax ('Severny' variety). During the growing season, flax plants (herringbone stage) were sprayed with Chelaton Extra and Chelate Zn. Both preparations had an effective on crop yields. In oilseed flax, Chelaton Extra influenced the increase in fiber yield by 0.7-1.0 c/ha, Chelate Zn by 0.2-0.5 c/ha relative to the control. The Chelate Zn preparation increased the seed yield by 2.4-2.5 c/ha, Chelaton Extra by 0.8-1.8 c/ha relative to the control. Chelaton Extra increased the fiber yield of fiber flax by 1.5-2.4 c/ha, and Chelate Zn by 0.6-1.4 c/ha relative to the control. The seed yield was influenced more by Chelate Zn by 0.9-2.0 c/ha, Chelaton Extra by 0.5-1.7 c/ha relative to the control. In oilseed flax seeds, against the background of the use of chelate preparations on plants, it increased: by 0.6-1.6% of proteins, by 1.1-1.4% of lipids in the variant with Chelaton Extra, by 4.5-5.2% of proteins, by 4.8-5.3% of lipids in the variant with Chelate Zn relative to the control. In the seeds of fiber flax, Chelate Zn increased the content of proteins by 3.4-5.3%, Chelaton Extra by 0.8-2.0%, lipids increased when using Chelate Zn by 6.4-7.7%, Chelaton Extra by 2.3-4.1% relative to the control on average over three years of research on the two studied varieties of fiber flax. In the chemical composition of flaxseed oil, a decrease in the total amount of saturated fatty acids and an increase in unsaturated fatty acids was noted, the content of alpha-linolenic acid was 60-62% in the variants with preparations.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Lukin, N.D. | Shleina, L.D. | Ananskikh, V.V.

Процесс разжижения крахмалсодержащего сырья сопровождается высокой вязкостью. Для снижения вязкости разжиженного затора кукурузной муки и увеличения выхода мальтодекстрина использовали снижающий вязкость целлюлолитический ферментный препарат Вискоферм компании Новозаймс. Вискоферм добавляли в затор с температурой 50 град. С на стадии приготовления и выдерживали 30 мин. Далее в затор вносили расчетное количество термостабильной альфа-амилазы и начинали процесс разжижения. Значения вязкости затора кукурузной муки в зависимости от температуры и дозировки ферментного препарата альфа-амилазы в присутствии Вискоферма и без него определяли на приборе "Реотест 2". Разжижение вели непосредственно в измерительном цилиндре вискозиметра, а также на экспериментальной лабораторной установке. Дозировка альфа-амилазы составила 0,2; 0,4 и 0,6 ед. АС/г крахмала, содержащегося в кукурузной муке, дозировка Вискоферма была постоянна – 0,2 г/кг сухого вещества затора. Измерение вязкости проводили при изменении температуры затора от 60 до 98 град. С с шагом 2 градуса, и концентрации затора 25% сухого вещества. Комплексное применение амилолитических и целлюлолитических ферментных препаратов на стадии биоконверсии позволило снизить вязкость разжиженного затора на 35%, повысить выход мальтодекстрина на 18%, увеличить содержание сухого вещества осадка. Полученные данные обработаны с помощью математической программы Table Curve 3D v4.0, представлены в графическом виде, в 3D-изображении и описаны математическим уравнением. Сделан вывод о целесообразности совместного применения целлюлолитического и амлолитического ферментных препаратов. | The process of liquefaction of starch-containing raw materials is accompanied by high viscosity. The Novozymes' viscosity-reducing cellulolytic enzyme preparation Viscoferm was used to reduce the viscosity of the thinned cornmeal mash and increase the yield of maltodextrin. Viscoferm was added to the mash having temperature of 50 deg. C during the preparation stage and the mix was held for 30 minutes. Further, the calculated amount of thermostable alpha-amylase was added to the mash, and the liquefaction process began. The viscosity values of corn flour mash depending on the temperature and dosage of the enzyme preparation alpha-amylase in the presence of Viscoferm and without it were determined on the Reotest 2 device. Liquefaction was carried out directly in the measuring cylinder of the viscometer, as well as on an experimental laboratory unit. The dosage of alpha-amylase was 0.2; 0.4 and 0.6 amilolytic activity units/g starch contained in cornmeal; the dosage of Wiskoferm was constant of 0.2 g/kg mash dry matter. Viscosity was measured when the mash temperature changed from 60 to 98 deg. C in increments of 2 degrees and the mash concentration of 25% dry matter. The complex use of amylolytic and cellulolytic enzyme preparations at the stage of bioconversion made it possible to reduce the viscosity of the liquefied mash by 35%, to increase the yield of maltodextrin by 18%, and to increase the dry matter content in the precipitate. The obtained data were processed using the Table Curve 3D v4.0 mathematical program, presented in graphical form, in a 3D image, and described by a mathematical equation. A conclusion is made about the expediency of the combined use of cellulolytic and amylolytic enzyme preparations.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Epifanova, I.V.

Исследования проводили на опытном поле Пензенского НИИ сельского хозяйства. Цель исследований – разработать элементы технологии возделывания люцерны изменчивой сорта Дарья на кормовые цели, подобрать покровные культуры, обеспечивающие оптимальные условия для формирования агроценоза. Исследования проводили в полевом севообороте в двухфакторном полевом опыте в 2-х закладках в 2020-2021 гг. Были выявлены оптимальные покровные культуры, и определены нормы их высева. Существенное снижение густоты стояния люцерны в фазе всходов отмечено под покровом рыжика ярового и крамбе абиссинской – 137 и 131 шт./м2 (-6,7 и -5,6% абсолютных к контролю). Сохранность растений по вариантам опыта к концу вегетации менялась незначительно – от 35,6 до 38,3% (-5,7 и -3,0% абс. к контролю). При посеве покровных культур с 100% нормой высева, независимо от возделываемой культуры, происходит достоверное снижение густоты стояния люцерны на 22,1% (-6,3% абс. к контролю). Наиболее благоприятные условия для роста и развития сложились под покровом льна; высота растений люцерны составила 21,2-22,3 см, масса 100 растений 109,8-114,7 г и объем корня 8,6-9,4 см3. Установлено, что в 1-й год пользования существенное снижение урожая зеленой массы отмечено при посеве под покров крамбе абиссинской, рыжика ярового и горчицы белой – от 29,0 до 28,2 т/га (-2,5 и -3,3 т/га к контролю). Достоверный рост кормовой продуктивности до 30,2-30,6 т/га (+3,4 и 3,9 т) отмечен при 80 и 60%-ных нормах высева –в сравнении с полной нормой. | The research was carried out on the experimental field of the Penza Research Institute of Agriculture. The purpose of the research is to develop main elements of alfalfa (Medicago varia) 'Daria' cultivation for fodder. It was based on the selection of cover crops and providing optimal conditions for agrocenosis formation. The research was carried out in the field crop rotation in a two-factor field experiment in 2 repetitions in 2020-2021. The best cultivation techniques such as species and seeding rates of cover crops were identified. A significant decrease in the density of alfalfa crop in the germination phase was noted under the cover of spring ginger and crambe abyssinian, 137 and 131 pcs/m2 (-6.7 and -5.6% abs. to control). The survival of plants according to the experimental variants by the end of the growing season changed slightly, it varied from 35.6 to 38.3% (-5.7 and -3.0% abs. to control). When sowing cover crops with a 100% seeding rate, regardless of the cultivated crop species, there is a significant decrease in alfalfa density–to 22.1% (-6.3% abs. to control). The most favorable conditions for growth and development were formed under the cover of flax, the height of alfalfa plants was 21.2-22.3 cm, the weight of 100 plants was 109.8-114.7 g and the volume of a root was 8.6-9.4 cm3. It was found that in 1st year of use, a significant decrease in the yield of green feed was observed under cover of crambe abyssinian, spring ginger and white mustard, it amounted from 29.0 to 28.2 t/ha (-2.5 and -3.3 t/ha, respectively). A significant increase in total feed productivity up to 30.-30.6 t/ha (+3.4 and 3.9 t) was noted at seeding rates of 80% and 60% in comparison with the full norm.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Serkov, V.A. | Kabunina, I.V.

Interest in hemp (Cannabis sativa L.) cultivation is steadily increasing in many environmentally oriented areas of the national economy. As of 2021, the State Register of Breeding Achievments of the Russian Federation included 31 varieties and hybrids of hemp, 15 of which are of the Middle Russian ecotype. Cannabisis distinguished by a wide variety of forms with various biological, morphological, anatomical and biochemical signs and properties that allow us to effectively conduct breeding activities in different directions and create new forms with a combination of the necessary qualitative and quantitative characteristics. Historically, hemp breeding was mainly aimed at increasing the yield of stems and seeds, increasing the collection of high-quality fiber and oil. Currently, various hemp use areas are possible such as oil, food products, fiber, cellulose, composite and building materials, medicines. It's important to ensure stability and quality of yields. The business processes of the cannabis industry pose the problems of intensifying the breeding process of culture, introducing modern breeding and genetic methods into the process, including genomic technologies. There is the task to develop varieties of high oil content (up to 35-40%), total fiber (33-35%), fiber breaking load (over 280 N), etc. The selection and seed-growing center for fiber crops, created in 2021 on the basis of the Federal Research Center for Bast Fiber Crops will contribute to the solution of these issues. The analysis of the current state and the determination of directions for intensifying the breeding process of cultivated hemp are carried out on the basis of many years of specialized activity with the culture in the Penza region conditions. | Интерес к возделыванию конопли посевной (Cannabis sativa L.) неуклонно возрастает во многих экологически ориентированных сферах народного хозяйства. Госреестр селекционных достижений РФ на 2021 г. включал 31 сорт и гибрид конопли посевной, 15 из которых – среднерусского экотипа. Конопля отличается широким разнообразием форм с различными биологическими, морфологическими, анатомическими и биохимическими признаками и свойствами, позволяющими результативно вести селекционную деятельность по разным направлениям и создавать новые формы с сочетанием необходимых качественных и количественных характеристик. Исторически селекция конопли была направлена на рост урожайности стеблей и семян, увеличение сборов качественного волокна и масла. В настоящее время возможны разнообразные направления использования конопли: масло, пищевые продукты, волокно, целлюлоза, композитные и строительные материалы, лекарственные средства, Важно обеспечить стабильность и качественность урожаев. Бизнес-процессы отрасли коноплеводства детерминируют решение проблем интенсификации селекционного процесса культуры, внедрение в процесс современных селекционно-генетических методов, включая геномные технологии. Стоят задачи вывести сорта с повышенным содержанием масла (до 35-40%), общего волокна (33-35%), разрывной нагрузки волокна (свыше 280 Н) и т.д. Решению этих задач будет способствовать селекционно-семеноводческий центр по лубяным культурам, созданный в 2021 г. на базе Федерального научного центра лубяных культур. Анализ современного состояния и определение направлений интенсификации селекционного процесса с коноплей посевной выполнены на основе многолетней профильной деятельности с культурой в условиях Пензенской области.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation