CC BY
49
КАЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА СОРТООБРАЗЦОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ, ВЫРАЩЕННЫХ В АРИДНЫХ УСЛОВИЯХ ПРИКАСПИЙСКОЙ НИЗМЕННОСТИ
А'А.Жилкнн, Н.В.Тютюма
Прикаспийский НИИ аридного земледелия Северный т., 8, с. Смете Займище, 416251, Астраханская область, Россия
В аридных условиях Прикаспийской Ниамщносто изучены по продуктавносга сортообразисы яровой пшеницы. Лучшим образцам дана оценка технологических свойств зерна (содержание белка, кшейховииы и ее качества» стскловидность, пробная шпечка), сохраняющих высокие качественные гюквэамлк в различные по условиям годы.
Содержите беляш я зерне. Большинство авторов (Потерев СП. и др., 1975; Конарев В. Г. и др., 1977) отмечают, что содержание белка в пшенще — признак наследственный и зависает от особенностей сорта. Качественные показатели зерна также наследственно обусловлены и могут передаваться потомству (Вавилов, Н.И. 1935; Цицин Н.В., 1954). Однако в селекции эта возможность реализуется с малой эффективностью, и получение благоприятных комбинаций аллелей генов высокобелковости у пшеницы затруднено по разным причинам.
Во-первых, до сих пор не ясно, какие из характеристик метаболизма азота являются определяющими для более высокого уровня количественного накопления белков в зерне и могут быть использованы растениеводами и селекционерами в качестве критериев при отборе.
Во-вторых, существует отрицательная зависимость между количественным уровнем белка в зерновке и урожайностью, а также известно, что с увеличением содержания белка не линейно снижается содержание лизина в белке. Одновременное улучшение трех показателей — продуктивности, содержания белка и лизина в белке, находящихся в отрицательной зависимости между собой, оказывается сложной селекционной задачей (Митрофанова О.П., 1986). Поэтому главный путь повышения содержания белка в зерне и улучшения его качества — это создание новых высокопродуктивных и высокобелковых сортов и видов из мировой коллекции ВИР.
Белок (протеин) — исключительно важное питательное вещество, определяющее пищевую ценность зерна.
Содержание белка — показатель мукомольных и хлебопекарных свойств пшеницы, оно связано с количеством и качеством клейковины, а также со стекловидностью.
Косвенным показателем содержания и качества белка у краснозерной пшеницы является цвет: высокобелковая пшеница обычно темно-красного и красного цвета, низкобелковая *— желтого.
Содержание белка в зерне пшеницы колеблется в больших пределах в зависимости от сорта, района произрастания, иочвешо^климатических условий и др. Так, в бывшем СССР при среднем содержании белка в пшенице 12-15% содержание его колеблется от 8% до 24%. Высоким считают содержание белка свыше 16-17%, средним — 14-16%, низким — менее 14% на сухое вещество (Авдусь П.Б., Сапожникова А.С., 1976).
Наиболее богата белками пшеница, произрастающая на юго-востоке по сравнению с пшеницей, выращенной в северных и западных районах. Большое количество осадков в период созревания зерна приводит к уменьшению относительного содержания белка.
У одних и тех же сортов пшеницы (и Других культур), Произрастающих в разных районах, содержание белка колеблется в больших пределах.
Нами в условиях богары было изучено более 20 образцов африканского происхождения. Данный вид характеризуется засухо- и жаростойкостью» а также выделяется высоким содержанием белка в зерне, В наших опытах в условиях богары отмечена отрицательная корреляция (г ш -0,43) между урожаем и белковостью, между содержанием белка в зерне и лизина в белке (г * -0,67).
Результаты изучения полного набора коллекции африканских яровых пшениц на содержание белка и лизина показывают, что данному виду характерно высокое стабильное содержание белка не зависимо от условий года. Тогда как другие сорт яровой мягкой пшеницы в засушливый год (1999 г.) нактпиваюг значительно больше белка в зерне, чем во влажные года (2000*2001 гг.),
На основании анализа 20 образцов яровых пшениц африканского происхождения установлено» что содержание белка среди этих образцов значительно варьировало от 14,3% до 20,5%, а лизина в белке — от 1,82$ до 2,66%, Нами выделены высокобелковые образцы, а именно (номера каталогов ВИР); К-19611; К-19296; К-61440 и другие, которые были включены в селекцион* ный процесс.
Кроме коллекции образцов яровой пшеницы из Африканского континента, нами изучен набор сортообразцов и яровых гибридных линий АДПГ из Московской области, а также селекционные сорта Саратовского научно-исследо-вательского института Юго-Востока. По данным многих ученых содержание белка в зерне яровой пшеницы колеблется от 9,8 до 25,8%, при среднем содержание его — 17%, а в зерне озимой пшеницы от 9,6 до 25,2%, при среднем показателе — 16%. Накопление белка в зерне зависит от плодородия почвы и генотипа сорта. Климатические условия могут лишь усиливать или ослаблять этот процесс. Влияние характера погодных условий на формирование биохимических свойств и качества зерна отмечают и другие авторы (Вавилов Н.И., 1935). По ЛХ. ЛооГауе1 (1962), качество зерна пшеницы определяется тремя факторами: общим комплексом условий района возделывания, свойствами сорта и метеорологическими условиями вегетационного периода.
Многими исследователями установлено, что наиболее высокая белковость наблюдается в районах с сухим и континентальным климатом (каковым является Астраханская область), а низкая — во влажных районах.
Анализы образцов зерна яровой пшеницы показывают, что содержание белка и лизина в значительной степени определяется сортовыми особенностями и условиями выращивания. Так, у сорта Камышинская 3 в засушливый год (1999 г.) содержание белка достигло 20,1%, а во влажные (2000-2001 гг.) данный показатель составил всего лишь 15,3% и 15,7% (соответственно),
Среди других образцов стабильным содержанием белка выделяются: Аль-бидум 29 (в среднем 18,4%), Саратовская 64 (18,7%), Саратовская 68 (18,5%) и другие, которые включены в селекционный процесс. В среднем за два года содержание белка колебалось от17,3 до 21,1%.
Технологические качества зерна. Понятие качества зерна складывается из многих признаков, которые определяются сортовыми особенностями, условиями возделывания, уборки, хранения и переработки зерна пшеницы. Каче-
ственные различия сортов пшеницы возникли в процессе естественной эволюции видов и под влиянием искусственного отбора в процессе селекции. Эти различия объясняются особенностями обмена веществ, которые вырабатывались в зависимости от условий формирования сорта и вида.
Существуют прямой и косвенный методы оценки хлебопекарных качеств пшеницы. Такие показатели, как масса 1000 зерен, стекловидность зерна, содержание белка в нем, количество и качество клейковины, физические свойства теста являются косвенными методами оценки; прямыми методами являются размол и пробная выпечка хлеба. От крупности зерна зависят мукомольные свойства пшеницы: чем крупнее зерно, тем больше в нем эндосперма и тем больше выход муки (Кузьмина Н.П., Любарский Л.Н., 1962), Считается, что стекловидность служит косвенным критерием оценки содержания белка, мукомольных и хлебопекарных качеств пшеницы. Однако стекловидность — признак весьма относительный и изменяется при неблагоприятных условиях уборки и хранения зерна (Пумпянский Д.Я., 1971), Стекловидность зерна характеризует консистенцию его эндосперма. Стек-ловидность указывает на белковый или крахмалистый характер зерна. Пшеница с преобладанием стекловидных зерен обычно отличается сравнительно высоким содержанием белка, клейковины и хорошими хлебопекарными качествами. Пшеница, состоящая в основном из крахмалистых зерен, бедна белком, и ее лучше использовать для хлебопечения в подсортировке к другой более богатой белками пшенице.
Однако следует учесть, что прямая связь между стекловидностью зерна и белком наблюдается только в зерне примерно одной и той же крупности. Мелкие зерна менее стекловидны, чем крупные, а содержание белка в них выше. Это объясняется отсутствием в мелком зерне полностью стекловидных зерен и высоким содержанием белка в алейроновом слое, которого в мелком зерне больше.
В зависимости от стекловидности зерна применяют различные приемы подготовки пшеницы к сортовому помолу и устанавливают режим мукомольного процесса, Стекловидная пшеница, в отличие от мучнистых сортов, легче вымалывается, дает тонкие и тощие отруби, в ней больше крупок, из которых затем вырабатывается больше муки первых сортов (Авдусь П.Б., Саложнико-ваА.С, 1976).
Н.П, Козьмина (1962) выделяет три труппы по величине стекловидности, такие как: низкостекловидные — ниже 40%, стекловидные — от 40 до 70 %, высокостекловидные — выше 70%,
В наших исследованиях стекловидность варьировала в зависимости от сорговых особенностей от 42 до 96%. Высокая стекловидность нами отмечена в 1999 году, а в 2000 и 2001 годах стекловидность упала до 40% из-за выпавших дождей во время налива зерна. Следует отметить, что такие сорта, как Альбидум 29, Саратовская 69, Лютесценс 503 и некоторые другие, имели стекловидность зерна от 88% до 92%. Стекловидность зерна у стандарта Камышинская 3 в среднем составила 87%.
Общий выход муки является одним из наиболее важных мукомольных достоинств пшеницы, В ВИР принята классификация выхода муки при размоле на мельнице «Квадрумат Юниор» с высоким и со средним выходом. Высоким выходом муки (более 70%) выделяются образцы: Альбидум 29, Саратовская 66, Лютесценс 503 и другие, а у стандартного сорта Камышинская 3 данный показатель равен 68%. Выше указанные сорта можно рекомендовать селекционерам в качестве нового исходного материала по выходу муки.
Микрофаринограф позволяет установить устойчивость теста к длительной механической обработке, что является одним из основных требований при автоматическим приготовлением теста. Фаринограф — прибор автоматически регистрирующий физические свойства теста. В технологической лаборатории ВИР основным показателем при оценке образцов на фаринограф© является время до начала разжижения теста в минутах.
Высококачественной считают пшеницу с временем разжижения 7 мин, и выше* вышесредней по качеству — с 5,5 до 6,9 мин., средней — 4,0-4,5 мин., ниже средней — 2,5-3,9 мин. (Пумпянский Д.Я., 1971).
В нашем наборе данный признак варьировал в зависимости от образа и года репродукции, В засушливый год (1999 г.) данный показатель достигал до 11 мин., а в относительно влажных годах (2000-2001 гг.) данный показатель опускался до 3,0-3,5 мин.
Требованиям высококачественной пшеницы по данному признаку отвечали следующие сортообразцы: Саратовская 68, Саратовская 62 и Satcna 8.
Оценку физических свойств теста ш микрофаринографе обобщает показатель валориметра, Валориметрическая оценка для сильных пшениц равна 70*100, дщ пшениц среднего качества — 45-69, для слабой пшеншш — менее 45 единиц (Самсонов М.И., 1965),
Таким образом, мы пришли к следующему выводу; у проанализированных сортообраздов яровой пшеницы показатели по валориметру составляли от 47 до 92 единиц» Высококачественными по данному показателю были сортообразцы: Kenya Kinaft (из Кении), Saber, Elrina (ЮАР), Sakna 8 (Египет) и другие.
Хлебопекарные качества зерна. Наиболее полно хлебопекарные свойства пшеницы характеризует пробная выпечка. Основными показателями качества хлеба является его объем и пористость. Объем хлеба у изученных сор-тообразцов яровой пшеницы варьировал от 480 до 571 см3. По классификации лаборатории технологической оценки ВИР по хлебопекарным качествам сортообразцы подразделяются на следующие классы: очень высокие — 550 см3 и выше, пористость 4-5 балла; высокие — 450-550 см3, пористость 2-4 балла; низкие — 400-459 см3, пористость 2-4 балла; очень низкие — ниже 400-500 см3, пористость — 2-4 балла.
В результате из 28 проанализированных по хлебопекарным качествам сор-тообразцов, 17 отнесены к группе пшениц с высокими хлебопекарными качествами, объем хлеба которых превышал 550 см3.
Таблица 1.
Сортообразцы яровой пшеницы, выделившиеся по хлебопекарной оценке (ПНИИАЗ, богара, 1999*2001 гг.)
Происхождение Название сорта Хлеб
объем на 100 г муки,см3 пористость, балл общая хлебопекарная оценка, балл
Волгоградская обл. Кам шшюская 3 ■530 ■■ 4 5.0
Саратовская обл. Альб идум 43 550 5 5,2
Саратовская обл. Саратовская 64 560 " 5 5,4
Саратовская обл. Саратовская 70 5¿5 5 5,4
Саратовская обл. Лкугесценс 503 555 5 ■. 5.3
Саратовская обл. Саратовская 68 570 5 '• 5,5
Саратовская обл. Саратовская 38 568 4 5,2
Саратовская обл. Саратовская 62 571 5 5,5
ЮАР Sakna8 565 4 5.3 1
ЮАР Sakna 80 568 5 5,2
Марокко Nasta 569 5 5,5
Московская обл. АЦПГ S. cereale (линия 12) 570 ■ 5 '■ 5,4
Результаты микровыпечки позволили нам выделить ценные образцы по хлебопекарному качеству, особо следует отметить следующие еортообразцм: Саратовская 68, Саратовская 38, Саратовская 62, Саратовская 64, Альбвдум 43 (Саратовская область) АЦПГ S. cereale (линия 12) (Московская область), Kasta (Марокко), у которых объем хлеба превышал 550 см3 (табл. Í).
В результате исследований выделена группа образцов различного происхождения с комплексом хозяйственных признаков, которые рекомендованы селекционерам Южного региона в качестве нового исходного материала для создания высококачественных сортов яровой пшеницы.
ЛИТЕРАТУРА
Авдусь ГМ>., Стожткта А.С Определение качества зерна, муки и крупы. Изд. 3-е, перераб. и доп. — Мл Колос, 1976. - 336 с.
Вавилов В Ж Научные основы селекции пшеницы. - М. - Л.; Селмозтз, 1935. - 245 с. Козшпно ЕЯ.» Любарский ЛМ Зерно и оценка его качества.-М.:Сельхозиздаг,1962.-152 с. Конарев В, Г. Белки пшеницы. - М., 1967.
Митрофанова O.I7. Биохимические признаки / В кн.: Генетика культурных растений. Зерновые культуры. - Агропромиздат, 1986. - С. 111-118.
ПуммнжийДЖ Технологические свойства мягких пшениц. - Л., изд-во Колос, 1971. Самсонов М И. Сильная пшеница // Земледелие, - 1965, N& 10. - С. 78-82.
Тютерев С.П., Чмелева ЗЛ Некоторые итоги изучения генофода пшеницы коллекции Вир по содержанию белка и лизина / В ст.: Проблемы белка в сельском хозяйстве, -М., 1975. - С, 471-479.
Цицт В. В. Отдаленная гибридизация растений. — М.: Сельхозиздат. 1954. - 432 с. Roofayel R.L. Quality competions lig heip to wheat inlustry / Qucensl. Agrie. I., v. 88, 1962, Ms 7. - P. 12-21.
THE QUALITY VALUE OF VARIETY SAMPLES OF SPRING WHEAT GROWN UNDER THE ARID CONDITIONS OF THE NEAR-CASPIAN
LOWLAND
A.A.Zbilkin, N.V.Tywtywna
Pricasplisky SRI of arid faming Solyonoe Zaimttshe, 416251, Astrakhan Region, Russia
Productivity of spring wheat variety samples has been studied under the arid conditions of the Near-Caspian Lowland. The best samples has been valued by technological grain properties (protein content, gluten content and its quality, hyaloid, test baking) retaining high quality indices in years with different weather conditions.
