CC BY
54
Погода и хлебопекарные качества зерна яровой мягкой пшеницы в Оренбургском Приуралье
ВЕ. Тихонов, д.геогр.н, профессор,
Оренбургский НИИ сельского хозяйства
В настоящее время в разных странах при оценке качества зерна используют до 20 различных прямых и косвенных методов. Отсутствие интегральных характеристик и требование полноты оценки являются обоснованием для применения всего комплекса признаков, которые не заменяют друг друга [1]. Наиболее полное представление о технологических свойствах пшеницы и потенциальных хлебопекарных достоинствах пшеничной муки дают пробные выпечки хлеба. По мнению большинства технологов, наибольшее практическое значение в комплексной технологической характеристике зерна имеет объемный выход хлеба. Он может служить комплексным показателем технологических качеств зерна [2—4].
Можно ли в этом случае пробную выпечку хлеба заменить одним или несколькими предварительными показателями технологической оценки? То есть определить опосредованную роль отдельных показателей качества в оценке заготовляемых ежегодно партий зерна.
Для ответа на этот вопрос использованы данные двух госсортоучастков (ГСУ) Оренбургской области: Аксаковского (лесостепная Предураль-ская провинция) и Адамовского (степная Казахстанская провинция). Технологическая оценка зерна проведена с применением метода повторного замеса теста (remix) в Центральной лаборатории госкомиссии по сортоиспытанию.
В таблице 1 приводится регрессионная модель, характеризующая зависимость объемного выхо-
да хлеба от косвенных характеристик зерна и муки в многолетнем ряду наблюдений у одного и того же районированного сорта.
В соответствии с полученной моделью можно утверждать, что в условиях лесостепной зоны за годы наблюдений в 41,4% случаев вариация объема хлеба была обусловлена величиной ва-лориметрической оценки теста, а в 34,5% случаев — величиной упругости теста по альвеог-рафу. Согласно модели, в 18% лет наблюдений дисперсия объемного выхода хлеба была детерминирована водопоглотительной способностью (ВПС) муки. В сумме это составило 93,9% случаев оценки качества зерна яровой мягкой пшеницы при весьма высоком уровне значимости как полной разработанной модели, так и каждого коэффициента, входящего в уравнение регрессии.
Для районированного сорта Саратовская 29 в условиях степной Казахстанской провинции за такой же срок наблюдений приводится регрессионная модель, которая показывает основные косвенные показатели, обусловливающие хлебопекарные качества заготовляемой пшеницы в Оренбургском Зауралье.
Здесь всего два показателя, то есть ВПС и белок в зерне, объясняют 83,7% изменчивости объемного выхода хлеба. При этом следует обратить внимание на форму связи показателя объема хлеба с ВПС муки на Адамовском ГСУ (рис. 1). Эта зависимость имеет параболическую форму (оптимум функции в районе 67—69% ).
Объем производства и заготовок высококачественного зерна пшеницы в отдельных регионах
существенно изменяется по годам в зависимости от погоды [3, 5, 6, 7]. Как показали исследования в этом направлении, основные погодные факторы, влияющие на формирование показателя объемного выхода хлеба в южной лесостепи Оренбургского Предуралья, формируются предшествующей осенью (осадки октября и тем-
пература воздуха ноября), которые объясняют 56,59 + 26,42 = 83% случаев вариации данного показателя качества готового хлеба (табл. 2).
В условиях Зауралья изменчивость объемного выхода хлеба (около 52% случаев) определялась погодой августа (температурой и осадками) и сентября в период уборки урожая. Примерно
1. Зависимость объемного выхода хлеба от реологических свойств теста яровой мягкой пшеницы, учтено 14 лет наблюдений
Источник варьирования
н
Я
5 я я я ^ Я
6 I
&
&
о
и
Я
о 8 2 § § а (г1 >> й
о
а
о
С:
й
•&
Лесостепная зона, Предуральская провин ция, сорт Москов ская 35
7-пересечение Оценка валориметра (ед. прибора) Упругость теста (мм) Водопоглотительная способность муки (%) -657,3 12,9 -3,86 18,8 0,02 0,00 0,00 0,00 41.4 34.5 18,0
Для полной регрессии: уровень значимости = 0,000; ^-отношение = 51,0; ^-квадрат = 0,939; стандартная ошибка оценки = 41,6 мл
Степная зона, Казахстанская провинция, сорт Саратовская 29
7-пересечение Водопоглотительная способность муки (Водопоглотительная способность муки)2 Белок в зерне -9,55 2889,2 -21,2 -82,7 0,00 0,00 0,00 0,01 13,23 52,50 17,99
Для полной регрессии: уровень значимости = 0,000; ^-отношение = 17,1; ^-квадрат = 0,837; стандартная ошибка оценки = 83,7 мл
2. Вклад погоды в вариацию показателя объемного выхода хлеба яровой мягкой пшеницы (учтено 14 лет наблюдений)
Факторы погоды Коэффициент регрессии Уровень значимости Доля влияния фактора, % Коэффициент корреляции
Зона лесостепная, провинция Предуральская, сорт Московская 35
7-пересечение 2037,9 0,00 - -
Осадки октября -7,89 0,00 56,59 -0,752
ґ ноября, (декада 1 + декада 2) 11,3 0,00 26,42 0,179
ґ августа, (декада 1 + декада 2) -15,8 0,00 9,92 -0,466
Для полной регрессии: уровень значимости = 0,000; ^-факт = 43,8; ^-квадрат = 0,929; стандартная ошибка оценки = 44,7 мл
Зона степная, провинция Казахстанская, сорт Саратовская 29
7-пересечение -346,2 0,01 - -
ґ августа, декада 1 76,0 0,00 35,80 0,598
Осадки декабря, декада 3 -27,1 0,00 45,15 -0,387
Осадки августа, декада 3 -4,5 0,00 10,54 -0,176
ґ сентября, декада 2 25,1 0,00 5,56 0,144
Для полной регрессии: уровень значимости = 0,000; ^-отношение = 74,3; ^-квадрат = 0,970; стандартная ошибка оценки = 49,2 мл
Примечание: і — средняя температура воздуха
§ 1500
700 ---------------------------------------■
61 63 65 67 69 71 73
Водопоглотительная способность муки, % у = -67055,5 + 2018,82*х - 14,906*^2 + eps
Рис. 1 — Зависимость объемного выхода хлеба мягкой пшеницы от водопоглотительной способности муки на Адамовском ГСУ
такая же доля влияния приходится на осадки декабря предшествующего года.
Кроме того, для этих природно-растительных зон получены также многомерные модели, объясняющие вариацию тех реологических свойств теста, от которых в свою очередь зависит качество пробной выпечки.
Так, оценка водопоглотительной способности муки в лесостепной зоне подвержена влиянию осадков августа и сентября в период вегетации
яровой пшеницы и осадков ноября предшествующей осени (табл. 3).
В Зауралье значительный вклад в изменчивость ВПС вносит погода ноября, декабря и января. При этом коэффициенты регрессии и коэффициенты детерминации (^-квадрат) для каждой из перечисленных моделей сравнительно высоки, что говорит об их относительно приемлемой адекватности изучаемой реальности. Все переменные в данных моделях могут быть апробированы агрономическими понятиями.
Стандарты на заготовляемое зерно содержат определенные количественные требования к содержанию белка и клейковины.
Из таблицы 4 видно, что в лесостепной зоне дефицит влажности воздуха июля является фактором, влияющим в наибольшей степени на вариацию количества белка и, следовательно, клейковины в зерне в лесостепной зоне, вклад его в дисперсию этого показателя превысил 46% случаев из количества изученных лет.
В степной зоне Оренбургского Зауралья большую часть дисперсии белковости зерна объясняет дефицит влажности воздуха первой и второй декад июля; осадки октября предшествующего года объясняют около 14% случаев изменчивости содержания белка в зерне.
3. Вклад погоды в вариацию водопоглотительной способности муки из зерна яровой мягкой пшеницы
Независимая переменная (факторы погоды) Коэффициент регрессии Уровень значимости Доля влияния фактора, %
Модель для сорта Московская 35, Предуральская провинция, учтено 14 лет наблюдений
7-пересечение 60,8 0,00 -
Осадки ноября, декада 2 -0,202 0,00 40,46
(Осадки августа, дек. 3) + (осадки сентября) 0,229 0,00 35,98
[(Осадки августа, дек. 3) + (осадки сентября)]2 -0,002 0,02 9,39
Для полной регрессии: уровень значимости = 0,000; ^-отношение Л-квадрат = 0,858; стандартная ошибка оценки = 1,4% = 20,1;
Модель для сорта Саратовская 29, Казахстанская провинция, учтено 20 лет наблюдений
7-пересечение 71,0 0,00 -
(ї декабря ) • (ї января, декада 1) -0,049 0,00 26,96
їдекабря -1,01 0,00 16,86
ДВВ сентября, декада 1 0,699 0,00 33,29
Осадки декабря -0,227 0,00 6,94
(Осадки ноября, декада 3) + (Осадки декабря) 0,157 0,02 5,38
Для полной регрессии: уровень значимости = 0,000; ^-отношение Л-квадрат = 0,894; стандартная ошибка оценки = 1,1% = 23,7;
Примечание: ДВВ — дефицит влажности воздуха; дек. — декада месяца
4. Влияние погоды на содержание белка в зерне яровой мягкой пшеницы в Оренбургском Приуралье
Источник варьирования (факторы погоды) Коэффициент регрессии Уровень значимости Доля влияния фактора, % Коэффициент корреляции
Лесостепная зона, Предуральская провинция, сорт Московская 35, учтено 14 лет наблюдений
7-пересечение 8,38 0,00 - -
ДВВ июля, декада 2 0,342 0,00 46,73 0,683
(Осадки декабря) + (осадки января) 0,018 0,00 29,31 0,407
Осадки августа, декада 2 0,045 0,014 11,20 0,371
Для полной регрессии: уровень значимости = 0,000; ^-отношение = 22,7; ^-квадрат = 0,872; стандартная ошибка оценки = 0,74%
Степная зона, Казахстанская провинция, сорт Саратовская 29, учтено 22 года наблюдений
7-пересечение 9,5 0,00 - -
ДВВ июля (декада 1 + декада 2) 0,155 0,00 55,32 0,744
Осадки октября, декада 3 0,066 0,00 13,78 -0,040
ґ апреля, декада 3 -0,161 0,00 10,71 -0,328
ґ июня 0,162 0,03 4,83 0,279
Для полной регрессии: уровень значимости = 0,000; ^-отношение = 23,4; ^-квадрат = 0,847; стандартная ошибка оценки = 0,48%
Подводя итоги, можно отметить, что при заготовках товарного зерна яровой мягкой пшеницы в Оренбургском Приуралье качество готового хлеба можно описать двумя—тремя технологическими свойствами зерна, муки и теста.
Показатели качества зерна подвержены влиянию погодных факторов в течение всего сельскохозяйственного года. В изменчивости объемного выхода хлеба и водопоглотительной способности муки, тесно связанной с качеством готового хлеба, высока роль погоды холодного периода года.
В Оренбургском Зауралье обоснованность включения показателя белковости при заготовках зерна в число базовых показателей качества готового хлеба подкреплена настоящим
исследованием в 18% случаев (за 14 лет наблюдений).
Литература
1. Пумпянский, А. Я. Технологические свойства мягких пшениц / А. Я. Пумпянский. — Л.: Колос, 1971. — 320 с.
2. Козьмина, Н. П. Биохимия зерна и продуктов его переработки / Н. П. Козьмина. - М.: Колос, 1976. - 357 с.
3. Дегтярева, Г. В. Погода, урожай и качество зерна яровой пшеницы / Г. В. Дегтярева. — Л.: Гидрометеоиздат, 1981. — 216 с.
4. Панников, В. Д. Почва, климат, удобрение и урожай / В. Д. Панников, В. Г. Минеев. — М.: Агропромиздат, 1987. — 512 с.
5. Глуховцева, Н. И. Селекция яровой пшеницы в условиях Среднего Поволжья / Н. И. Глуховцева // Селекция яровой пшеницы. — М., 1977. — С. 29—37.
6. Головоченко, А. П. Особенности адаптивной селекции яровой мягкой пшеницы в лесостепной зоне Среднего Поволжья / А. П. Головоченко. — Кинель: ОАО «Самвен-Кинель», 2001. — 380 с.
7. Головоченко, А. П. Белковый комплекс хлебопекарной пшеницы Среднего Поволжья / А. П. Головоченко, М. Ю. Киселёва. — Самара: ОАО «Самвен-Кинель», 2005. — 213 с.
