По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 632.754.1: 632.03: 632.08 DOI:10.33920/igt-01-2512-05

Экспресс-оценка поврежденности партий зерна клопом вредная черепашка (Eurygaster integriceps Put.) методом микрофокусной рентгенографии

М. В. Архипов ФГБНУ Северо-Западный Центр междисциплинарных исследований проблем продовольственного обеспечения — обособленное структурное подразделение ФГБУН «Санкт-Петербургский федеральный исследовательский центр РАН», ФГБНУ «Агрофизический научно-исследовательский институт»
Л. П. Гусакова ФГБНУ «Агрофизический научно-исследовательский институт»
Н. Н. Потрахов ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»
Т. А. Данилова ФГБНУ Северо-Западный Центр междисциплинарных исследований проблем продовольственного обеспечения — обособленное структурное подразделение ФГБУН «Санкт-Петербургский федеральный исследовательский центр РАН»
С. Л. Белецкий ВНИИ КП — филиал ФНЦ пищевых систем РАВНИИ кондитерской промышленности — филиал ФНЦ пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН

В пищевой промышленности проблемы, относящиеся к переработке продовольственного и фуражного зерна, для их эффективного решения требуют знания вопросов по выращиванию сельскохозяйственных растений и входного контроля качественных показателей (технологических и посевных) исходного агросырья. Цель исследований — осуществить входной контроль качества производственных партий зерна пшеницы, озимой ржи и пивоваренного ячменя зерна, полученных из различных зерносеющих регионов России на основе рентгенографической экспресс-оценки степени их скрытой поврежденности. Показано, что в Тамбовской области скрытая поврежденность клопом вредная черепашка в партии ячменя отсутствует, тогда как в Ростовской области в образцах зерна пшеницы зафиксирована поврежденность клопом вредная черепашка от 1 до 3%, а в образцах ячменя — 16%. Самый высокий уровень поврежденности клопом вредная черепашка (21%) установлен в Краснодарском крае в зернах ячменя. Выявлено, что в партиях зерна озимой ржи из Челябинской и Ульяновской областей поврежденность клопом вредная черепашка отсутствует, тогда как для образцов из Республики Татарстан и Волгоградской области она выше установленных нормативов. Полученные результаты являются научно-методической базой для разработки проекта рекомендаций по ранней экспресс-оценке поврежденности зерновки клопом вредная черепашка методом микрофокусной рентгенографии.

Литература:

1. ГОСТ Р 59603-2021 Семена сельскохозяйственных культур. Методы цифровой рентгенографии. — М.: Изд-во стандартов, 2021. — 16 с.

2. ГОСТ 33538-2015. Методы выявления и учета поврежденных зерен злаковых культур клопами-черепашками. — М. Стандартинформ. 2018. — 9 с. Plant protection. Methods of detection and count of lesions on grains of cereal cultures caused by Eurygaster bugs

3. Дулов М. И., Цуканова Е. С. Влияние клопа-черепашки на технологические и хлебопекарные свойства зерна сортов яровой мягкой пшеницы в условиях Среднего Поволжья // Нива Поволжья. — 2008. — № 3. — C. 15-21. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-klopa-cherepashki-na-tehnologicheskie-i-hlebopekarnye-svoystva-zerna-sortov-yarovoy-myagkoy-pshenitsy-v-usloviyah-srednego (дата обращения: 11.11.2024)

4. Архипов М. В., Потрахов Н. Н., Прияткин Н. С., Гусакова Л. П., Щукина П. А., Рутковская Т. С., Тюкалов Ю. А. Возможности рентгенографического мониторинга зерна разного целевого назначения для решения задач семеноведения, семеноводства и зернопроизводства // Таврический вестник аграрной науки. — 2022. — № 3(31). — С. 8–19. — EDN: EVBKZX.

5. Архипов М. В., Гусакова Л. П., Великанов Л. П., Виличко А. К., Желудков А. Г., Алферов В. Б. Методика комплексной оценки биологической и хозяйственной пригодности семенного материала. — Санкт-Петербург: АФИ, 2013. — 52 с.

6. Прияткин Н. С., Архипов М. В., Гусакова Л. П., Бойцов А. А., Потрахов Н. Н., Староверов Н. Е., Щукина П. А., Капусткина А. В. Автоматический анализ и классификация цифровых рентгеновских и газоразрядных изображений семян пшеницы, поврежденных клопом — вредная черепашка, для прогноза их посевных качеств // Известия — Санкт-Петербург ГЭТУ ЛЭТИ. — 2018. — № 6. — C. 60-67.

7. Rahman A., Cho B. K. Assessment of seed quality using non-destructive measurement techniques: a review // Seed Science Research. — 2016. — 26(4). — P. 285-305. — DOI:10.1017/S0960258516000234 Corpus ID: 52550413.

8. Xia Y., Xu Y., Li J., Zhang C., Fan S. Recent advances in emerging techniques for non-destructive detection of seed viability: a review // Artificial Intelligence in Agriculture. 2019. 1. —P. 35–47. — DOI:10.1016/j.aiia.2019.05.001.

9. Medeiros A. D., Silva L. J., Silva, J. M., Dias D. C. F. dos S., Pereira M. D. IJ CropSeed an open-access tool for high-throughput analysis of crop seed radiographs //

10. Computers and Electronics in Agriculture. 2020b. 175. 105555. DOI: 10.1016/j. compag. 2020.105555.

11. Silva A. S., Cicero S. M., da Silva F. F., Gomes-Junior F. G. X-ray, multispectral and chlorophyll fluorescence images: innovative methods for evaluating the physiological potential of rice seeds // Journal of Seed Science. — 2023. — No. 45. — P. e202345003.

12. Леонова С. А. Развитие системы оценки и формирования технологических свойств пшеницы от селекции до товарного производства и переработки. Дисс….доктора техн. наук. М., 2011. — 328 с.

13. Белецкий С. Л., Потрахов Н. Н., Гурьева К. Б., Хаба Н.А. Методология микрофокусной рентгенографии продовольственного зерна круп при хранении. — М.: ДеЛи, 2023. —124 с.

14. Рутковская Т. С. Сравнительный анализ технологических характеристик зерна и посевных качеств семян для оценки хозяйственной пригодности. Автореф. дисс. …канд. биол. наук. Санкт-Петербург, 2023. —23 с.

15. Беркутова Н.С. Методы оценки и формирования качества зерна. — М.: Роагропромиздат, 1991. — 206 с.

16. Казаков Е. Д., Карпиленко Г. П. Биохимия зерна и хлебопродуктов. — Санкт-Петербург: ГИОРД, 2005. — 512 с.

17. Aljaryian R., Kumar L., Taylor S. Modelling the current and potential future distributions of the sunn pest Eurygaster integriceps (Hemiptera: Scutelleridae) using CLIMEX // Pest Management Science. — 2016. Vol.72. Iss. 10. P.1989-2000. DOI: org/10.1002/ps.4247.

18. Алексеева Д. И., Виличко А. К., Великанов Л. П. Влияние повреждений, нанесенных клопом вредной черепашкой, на посевные качества семян пшеницы // Материалы VI Междунар. науч. конф. «Регуляция роста, развития и продуктивности растений», Минск, 28–30 октября 2009 г. Минск: «ИВЦ Минфина», 2009. — С. 10.

19. Казаков, Е. Д. Биохимия зерна и хлебопродуктов / Е. Д. Казаков, Г. П. Карпиленко. — СПб.: ГИОРД, 2005. — 512 с.

20. Капусткина А. В., Фролов А. Н. Поврежденность зерна пшеницы вредной черепашкой Eurygaster integriceps Puton (Hemiptera, Scutelleridae): диагностика и методы определения // Энтомологическое обозрение. — 2022. — Т. 101. — № 1. — С. 69-86.

21. Павлюшин В. А., Вилкова Н. А., Сухорученко Г. И., Нефедова Л. А., Капусткина А. В. Вредная черепашка и другие хлебные клопы. Санкт-Петербург: Изд-во ВИЗР. — 2015. — 280 с.

22. Нейморовец В. В. Распространение видов рода Eurygaster (heteroptera: scutelleridae) на территории России // Вестник защиты растений. — 2019. — № 4(102). — С. 36–48. DOI: 10.31993/23086459-2019-4-102-36-48.

23. Parker B. L., Amir-Maafi M., Skinner M., Kim J. S., Bouhssini M. El. Distribution of Sunn Pest, Eurygaster integriceps Puton (Hemiptera: Scutelleridae), in overwintering sites // Journal of Asia-pacific entomology. — 2011. Vol. 14. — P. 83–88. DOI:10.1016/j.aspen.2010.10.005.

24. Darkoh C., El-Bouhssini M., Baum M., Clack B. Characterization of a prolyl endoprotease from Eurygaster integriceps Puton (Sunn pest) infested wheat // Archives of Insect Biochemistry and Physiology. —2010. Vol. 74. — P. 163–178. DOI:10.1002/arch.20370.

25. Павлюшин В. А., Вилкова Н. А., Сухорученко Г. И., Нефедова Л. И. Вредная черепашка: распространение, вредоносность, методы контроля // Защита и карантин растений. — 2010. — № 1 (Приложение). — С. 53–84.

26. Нейморовец В. В., Конарев Ал. В., Нефедова Л. И., Гричанов И. Я. Методы выявления повреждений колоса и зерен злаковых культур клопами-черепашками рода Eurygaster (обзор) // Защита и карантин растений. — 2016. — № 2. —С. 28–36.

27. Вилкова Н. А., Капусткина А. В., Конарев Ал. В., Фролов А. Н. Проблемы диагностики поврежденности зерна пшеницы хлебными клопами // Защита и карантин растений. — 2018. — № 9. — С. 3–8.

28. Vrešak M., Olesen M. H., Gislum R., Bavec F., Jørgensen J. R. The use of image-spectroscopy technology asa diagnostic method for seed health testing and variety identification // PLoS One. 2016. 11 (3). — DOI:10.1371/journal.pone.0152011.

29. Armstrong P., Maghirang E., Ozulu M. Determining damage levels in wheat caused by Sunn pest (Eurygaster integriceps) using visible and near–infrared spectroscopy // Journal of Cereal Science. — 2019. — Vol. 86. — P. 102-107. — DOI:10.1016/j.jcs.2019.02.003.

30. Motie J. B., Saeidirad M. H., Jafarian M. Identification of Sunn pest affected (Eurygaster Integriceps put.) wheat plants and their distribution in wheat fields using aerial imaging // Ecological Informatics. — 2023. 76(6):102146. — DOI:10.1016/j.ecoinf.2023.102146.

31. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). — М.: Агропромиздат, 1985. — 351 с.

1. GOST R 59603-2021. Seeds of agricultural crops. Digital radiography methods. — M.: Publishing house of standards, 2021. — 16 p.

2. GOST 33538-2015. Methods for identifying and accounting for damaged grains of cereal crops by tortoise bugs. M. Standartinform. 2018. — 9 p. Plant protection. Methods of detection and counting of lesions on grains of cereal cultures caused by Eurygaster bugs

3. Dulov M. I., Tsukanova E. S. The influence of the tortoise bug on the technological and baking properties of grain of spring soft wheat varieties in the conditions of the Middle Volga region // Niva Povolzhya. 2008. No. 3. P. 15-21. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-klopa-cherepashki-na-tehnologicheskie-i-hlebopekarnye-svoystva-zerna-sortov-yarovoy-myagkoy-pshenitsy-v-usloviyah-srednego (date of access: 11.11.2024)

4. Arkhipov M. V., Potrakhov N. N., Priyatkin N. S., Gusakova L. P., Shchukina P. A., Rutkovskaya T. S., Tyukalov Yu. A. Possibilities of X-ray monitoring of grain for different purposes to solve problems of seed science, seed production and grain production // Tavrichesky Bulletin of Agrarian Science. 2022. No. 3 (31). P. 8–19. EDN: EVBKZX.

5. Arkhipov M. V., Gusakova L. P., Velikanov L. P., Vilichko A. K., Zheludkov A. G., Alferov V. B. Methodology for comprehensive assessment of biological and economic suitability of seed material. St. Petersburg: AFI, 2013. 52 p.

6. Priyatkin N. S., Arkhipov M. V., Gusakova L. P., Boytsov A. A., Potrakhov N. N., Staroverov N. E., Shchukina P. A., Kapustkina A. V. Automatic analysis and classification of digital X-ray and gas-discharge images of wheat seeds damaged by the bug — a harmful turtle, for predicting their sowing qualities // Bulletin of St. Petersburg ETU LETI. 2018. No. 6. P. 60-67.

7. Rahman A., Cho B. K. Assessment of seed quality using non-destructive measurement techniques: a review // Seed Science Research. 2016. 26(4). P. 285-305. DOI:10.1017/S0960258516000234 Corpus ID: 52550413.

8. Xia Y., Xu Y., Li J., Zhang C., Fan S. Recent advances in emerging techniques for non-destructive detection of seed viability: a review // Artificial Intelligence in Agriculture. 2019. 1. P. 35–47. DOI:10.1016/j. aiia.2019.05.001.

9. Medeiros A. D., Silva L. J., Silva, J. M., Dias D. C. F. dos S., Pereira M. D. IJ CropSeed an open-access tool for high-throughput analysis of crop seed radiographs.

10. Computers and Electronics in Agriculture. 2020b. 175. 105555. DOI: 10.1016/j. compag.2020.105555.

11. Silva A. S., Cicero S. M., da Silva F. F., Gomes-Junior F. G. X-ray, multispectral and chlorophyll fluorescence images: innovative methods for evaluating the physiological potential of rice seeds // Journal of Seed Science. 2023. No. 45. P. e202345003.

12. Leonova S. A. Development of a system for assessing and forming technological properties of wheat from selection to commercial production and processing. Diss….Doctor of Engineering Sciences. Moscow, 2011. 328 p.

13. Beletsky S. L., Potrakhov N. N., Guryeva K. B., Khaba N. A. Methodology of microfocus radiography of food grain during storage. Moscow: DeLi, 2023. 124 p.

14. Rutkovskaya T. S. Comparative analysis of technological characteristics of grain and sowing qualities of seeds to assess economic suitability. Abstract of Cand. Sci. (Biol.) Diss. St. Petersburg, 2023. 23 p.

15. Berkutova N. S. Methods for assessing and forming grain quality. Moscow: Roagropromizdat, 1991. 206 p.

16. Kazakov E. D., Karpilenko G. P. Biochemistry of grain and bread products. Saint Petersburg: GIORD, 2005. 512 p.

17. Aljaryian R., Kumar L., Taylor S. Modelling the current and potential future distributions of the sunn pest Eurygaster integriceps (Hemiptera: Scutelleridae) using CLIMEX // Pest Management Science. 2016. Vol. 72. Iss. 10. P. 1989-2000. DOI: org/10.1002/ps.4247.

18. Alekseeva D. I., Vilichko A. K., Velikanov L. P. Effect of damage caused by the harmful turtle bug on the sowing qualities of wheat seeds // Proc. VI Int. scientific conf. «Regulation of plant growth, development and productivity», Minsk, October 28-30, 2009. Minsk: «IVC of the Ministry of Finance», 2009. P. 10.

19. Kazakov, E. D. Biochemistry of grain and bread products / E. D. Kazakov, G. P. Karpilenko. — St. Petersburg: GIORD, 2005. — 512 p.

20. Kapustkina A. V., Frolov A. N. Damage to wheat grain by the harmful turtle Eurygaster integriceps Puton (Hemiptera, Scutelleridae): diagnostics and methods of determination // Entomological Review. 2022. Vol. 101. No. 1. P. 69-86.

21. Pavlyushin V. A., Vilkova N. A., Sukhoruchenko G. I., Nefedova L. A., Kapustkina A. V. Harmful turtle and other grain bugs. St. Petersburg: VIZR Publishing House. 2015. 280 p.

22. Neymorovets V. V. Distribution of species of the genus Eurygaster (heteroptera: scutelleridae) in Russia // Plant Protection Bulletin. 2019. No. 4(102). P. 36–48. DOI: 10.31993/2308-6459-2019-4102-36-48.

23. Parker B. L., Amir-Maafi M., Skinner M., Kim J. S., Bouhssini M. El. Distribution of Sunn Pest, Eurygaster integriceps Puton (Hemiptera: Scutelleridae), in overwintering sites // Journal of Asia-pacific entomology. 2011. Vol. 14. P. 83–88. DOI:10.1016/j.aspen.2010

24. Darkoh C., El-Bouhssini M., Baum M., Clack B. Characterization of a prolyl endoprotease from Eurygaster integriceps Puton (Sunn pest) infested wheat // Archives of Insect Biochemistry and Physiology. 2010. Vol. 74. P. 163–178. DOI:10.1002/arch.20370.

25. Pavlyushin V. A., Vilkova N. A., Sukhoruchenko G. I., Nefedova L. I. Harmful turtle: distribution, harmfulness, control methods // Plant Protection and Quarantine. 2010. No. 1 (Supplement). P. 53–84.

26. Neymorovets V. V., Konarev Al. V., Nefedova L. I., Grichanov I. Ya. Methods for detecting damage to ears and grains of cereal crops by Eurygaster tortoise bugs (review) // Plant Protection and Quarantine. 2016. No. 2. P. 28–36.

27. Vilkova N. A., Kapustkina A. V., Konarev A. V., Frolov A. N. Problems of diagnosing damage to wheat grain by grain bugs // Plant Protection and Quarantine. 2018. No. 9. P. 3–8.

28. Vrešak M., Olesen M. H., Gislum R., Bavec F., Jørgensen J. R. The use of image-spectroscopy technology as a diagnostic method for seed health testing and variety identification // PLoS One. 2016. 11 (3). DOI:10.1371/journal.pone.0152011.

29. Armstrong P., Maghirang E., Ozulu M. Determining damage levels in wheat caused by Sunn pest (Eurygaster integriceps) using visible and near–infrared spectroscopy // Journal of Cereal Science. 2019. Vol. 86. P. 102-107. DOI:10.1016/j.jcs.2019.02.003.

30. Motie J. B., Saeidirad M. H., Jafarian M. Identification of Sunn pest affected (Eurygaster Integriceps put.) wheat plants and their distribution in wheat fields using aerial imaging // Ecological Informatics. 2023. 76(6):102146. DOI:10.1016/j.ecoinf.2023.102146.

31. Dospekhov B. A. Methodology of field experiment (with the basics of statistical processing of research results). Moscow: Agropromizdat, 1985. 351 p.

Дата поступления рукописи в редакцию: 31.10.2025

Дата принятия рукописи в печать: 18.10.2025

При выращивании растений в условиях промышленного зернопроизводства качество получаемого зерна зависит, в том числе, и от различного рода нарушения структурной целостности зерновки. Особое внимание при этом следует уделить оценке поврежденности зерна и семян злаковых зерновых культур насекомыми и, в частности, клопом вредная черепашка (Eurygaster integriceps Put.), который наносит непоправимый ущерб качеству зерна. Хотя клоп вредная черепашка не относится к группе карантинных насекомых, он наносит непоправимый ущерб качеству зерна. Особенность этого вредителя является в том, что он относится к группе сосущих насекомых и повреждение зерна происходит после укуса насекомым и выделения мощных протеолитических ферментов слюнными железами в зону укуса. В связи с этим первые стадии проявляются в дезагрегировании белка и, как следствие, изменении физических свойств и, в частности, вязкости. Дальнейшее питание идет за счет усиленного гидролиза мелкозернистой крахмальной фракции. В целом, влияние повреждений клопом вредная черепашка существенно изменяют состав и физико-химические белков, углеводов и липидов зерновок пшеницы (Вилкова и др., 1976; Казаков, Карпиленко 2005).

В последние годы многие хозяйства при реализации зерна столкнулись с тем, что при относительно высоком содержании клейковины ее качественные показатели не проходили по ИДК (индекс деформации клейковины), из-за чего зерно не соответствовало продовольственному стандарту и засчитывалось низшим классом. От этого хозяйства несли значительные финансовые потери. Изменение ИДК вызывается повреждением зерновки как взрослым клопом, так и его личинкой. При высокой поврежденности ими зерна обычно снижается упругость клейковины и понижается ее растяжимость, показатель ИДК становится более 100. Данные, полученные в последние годы учеными ВНИИ зерна, подтвердили ранее проведенные исследования, что зерновые партии с наличием свыше 3% зерен, поврежденных личинками клопа, не пригодны для выпечки хлеба. В то же время в 2009 году в Ростовской области повреждение клопом зерна пшеницы составляло на отдельных полях от 5 до 12%.

Для Цитирования:
М. В. Архипов, Л. П. Гусакова, Н. Н. Потрахов, Т. А. Данилова, С. Л. Белецкий, Экспресс-оценка поврежденности партий зерна клопом вредная черепашка (Eurygaster integriceps Put.) методом микрофокусной рентгенографии. Товаровед продовольственных товаров. 2025;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: