CC BY
63
УДК 633.112:631.52
ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОКАЗАТЕЛЯ SDS-СЕДИМЕНТАЦИИ С ОСНОВНЫМИ ПРИЗНАКАМИ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ТВЕРДОЙ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
М.А. ЛЕЩЕНКО, младший научный сотрудник ВНИИЗК имени И.Г. Калиненко, ул. Научный городок, 3, г. Зерноград, Ростовская обл., 347740, Россия E-mail: [email protected]
Резюме. Представлены результаты анализа корреляционных зависимостей между показателем SDS-седиментации и основными характеристиками качества зерна твердой озимой пшеницы. Изучено 100 сортов и линий озимой пшеницы селекции ВНИИЗК и инорайонных. По величине седиментационного осадка исследованный материал распределен на 4 группы согласно шкалы условной градации, разработанной во ВНИИЗК для этой культуры: 1 — очень сильная клейковина (40 мл и >), 2 — сильная клейковина (35-39 мл), 3 — средняя (30-34 мл), 4 — слабая (29 мл и <). Большинство изученных сортов и линий отнесено к группам с сильной (43%) и средней (38%) клейковиной. Доля генотипов с очень сильной клейковиной составила 9%, с очень слабой — 10%. Анализ корреляционныхзависимостей выявил наличие достоверных положительных связей SDS-показателей со стекловидностью (r=0,43*) и натурой (r=0,51**) и достоверной отрицательной связи с ИДК(г=-0,39**). Обнаружено также наличие тесной положительной корреляции между натурой зерна и стекловидностью (r=0,60**). С другими изучаемыми признаками (урожайность, содержание белка и клейковины) связей не выявлено. Показатель SDS-седиментации более тесно сопряжен с реологическими свойствами теста. Результаты корреляционного анализа свидетельствуют о его положительной достоверной связи со временем образования теста (r=0,48*), стабильностью (r=0,50*), сопротивляемостью (r=0,58**), эластичностью (r=0,48*), валориметрическим числом (r=0,60**) и общей оценкой фаринограммы (r=0,63**), а также достоверную отрицательную корреляцию с разжижением теста (r=-0,49*). В свою очередь оценка общей фаринограммы муки тесно коррелировала с таким важным интегрированным показателем, каквалориметри-ческая оценка (r =0,83***).
Ключевые слова: SDS-седиментация, твердая пшеница, сорт, линия, оценка качества зерна, корреляционный анализ. Для цитирования: Лещенко М.А. Взаимосвязь показателя SDS-седиментации с основными признаками качества зерна твердой озимой пшеницы //Достижения науки и техники АПК. 2015. Т.29. №1. С. 20-23.
Наибольшее распространение из всего разнообразия пшениц получили два вида — мягкая и твердая. Твёрдая пшеница Triticum durum Desf. — основное сырье для макаронной, крупяной, кондитерской промышленности и детского питания [1]. Особая ценность этого вида заключается в том, что его зерно — единственный источник сырья для производства высококачественных макаронных изделий, обладающих высокой прочностью, низкой раз-вариваемостью, хорошим вкусом, способных долго храниться [2]. Качество зерна - главный критерий, по которому оценивают твердые пшеницы на рынке. На сегодняшний день для оценки и браковки исходного материала по качеству зерна на первых этапах селекционного процесса широко используется метод седиментации в различных модификациях, обеспечивающий высокую эффективность отбора перспективных форм. Для оценки качества зерна селекционных образцов твер-
дых пшениц используют показатель SDS-седиментации, предложенный J.W. Dick, J.S. Quick (1983) [3]. Его сопряженность с другими показателями качества была выявлена в исследованиях отечественных селекционеров. В частности, установлено наличие тесной положительной корреляции между показателем SDS-седиментации образцов твердой пшеницы и такими важными параметрами фаринограммы теста, как время замеса (r=0,74**), стабильность (устойчивость к замесу) пасты (r=0,80**), валориметрическое число (r=0,82**) и визуальная оценка кривой фаринограммы в баллах (r=0,85**) [4].
Корреляционная взаимосвязь величины седиментационного осадка с другими признаками качества зерна была подтверждена исследованиями А.И. Сергеевой по озимой пшенице в различных условиях выращивания в сухие и влажные годы. Установлена корреляционная связь между показателем SDS-седиментация и характеристиками индекса деформации клейковины (ИДК-1), r=-0,26-0,54**. Положительная корреляция между содержанием белка в зерне и величиной SDS-седиментации в условиях засушливого 2005 г. проявлялась независимо от агрофона. Величина седиментационного осадка и показатели альвеограммы (S, W) были тесно связаны при формировании зерна на богаре в условиях дефицита атмосферных осадков (r=0,56*-0,81**) [5].
В условиях Нижнего Поволжья у сортов яровой твердой пшеницы с показателем SDS-седиментации статистически значимо коррелировало содержание каротиноидов в зерне — r = 0,40 [6].
В связи с постоянным повышением требований к качеству зерна твердой пшеницы, а также с учетом современного автоматизированного производства макаронных изделий, большое значение имеет разработка принципиально новых методов и подходов к оценке селекционного материала по качеству зерна. Рекомендовано много методов и критериев, однако в большинстве своем они не в полной мере отвечают требованиям ученых [7]. Один из наиболее простых и надежных методов оценки, комплексно отражающих качество зерна - SDS-седиментация. Его отличительная особенность - простота, высокая производительность, небольшой набор химических реагентов и малая навеска образца [8]. Однако использование этого показателя в селекции твердой озимой пшеницы, его взаимосвязь с другими признаками качества зерна в литературе практически не освещены, следовательно, исследования в этом направлении весьма актуальны.
Таблица 1. Корреляционные связи SDS-седиментации с физико-химическими свойствами зерна и урожайностью
Показатель Урожайность, т/га Содержание белка, % Содержание клейковины, % ИДК, е.п. Натура, г/л Стекловидность, %
SDS-седиментация, мл 0,12 -0,01 0,05 -0,39* 0,51** 0,43*
Урожайность, т/га 1,00 0,04 -0,24 0,01 0,12 0,03
Содержание белка, % 0,04 1,00 0,03 -0,02 -0,08 0,08
Содержание клейковины, % -0,24 0,03 1,00 -0,02 0,07 0,12
ИДК, е.п. 0,01 -0,02 -0,02 1,00 -0,31* -0,12
Натура, г/л 0,12 -0,08 0,07 -0,31* 1,00 0,60**
Стекловидность, % 0,03 0,08 0,12 -0,12 0,60** 1,00
* - значимо на 0,1%-ном уровне,
* - значимо на 0,05%-ном уровне
Достижения науки и техники АПК. 2015 Т 29. № 1
46 44 42
с 40
■ 38
| 36
34
Й 32
30
28
26
65 70 75 80 85 90
Стекловидность, %
а)
95
100
105
46 44 42 1 40
СС
* 38
36
34
32
30
28
26 — 70
80
90
100
ИДК, е.п. б)
26 — 750
760
770
780
790 Натура, г/л
в)
800
Рис. 1. Взаимосвязь БОБ-седиментации: а) со стекловидностью зерна; б) с ИДК; в) с натурой зерна (названия сортов и линий в тексте).
Цель наших исследований - изучение сопряженности показателя БОБ-седиментации с основными признаками качества зерна твердой озимой пшеницы.
Условия, материал и методы. Исследования проводили в 2012-2013 гг., объектом служили 100 сортов и селекционных линий твердой озимой пшеницы селекции
ВНИИЗК и других учреждений. Пшеницу выращивали в условиях полевого опыта, предшественник — сиде-ральный пар. Метеоусловия в годы исследований различались. Сезон вегетации 2012 г. оказался засушливым, в том числе в период созревания и уборки зерна. Условия вегетации 2013 г. в целом были благоприятными для роста и развития растений пшеницы практически во все фенологические фазы. Однако обильные дожди со шквалистыми ветрами в период созревания и налива зерна вызвали полегание и ухудшение качества продукции.
Показатели качества зерна определяли по методике Государственного сортоиспытания, показатель БОБ-седиментации - по методике Н.С. Васильчука [9], усовершенствованной во ВНИИЗК для озимой твердой пшеницы [10]. Экспериментальные данные обрабатывали методами дисперсионного и корреляционного анализа [11].
Результаты и обсуждение. Сравнительное изучение качества зерна сортов и линий твердой озимой пшеницы различного происхождения по показателю БОБ-седиментации продемонстрировало его значительное варьирование (от 27 до 45 мл) и статистически значимую дифференциацию. Распределение образцов по объему седиментационного осадка было следующим:
9 отличались очень сильной клейковиной (40 мл и более), 49 — сильной (35-39 мл), 38 — средней (30-34 мл) и
10 — слабой (25-29 мл). Группа с очень сильной клейковиной представлена образцами селекции ВНИИЗК - Курант, Кристелла, 3212 «а»/08. В группу со слабой клейковиной вошли сорта Киприда, Багряница, Степной янтарь, Прикумская 124, Архипелаг, Гардемарин, Каравелла. Основная часть изученного материала относилась к группам со средней (38%) и сильной (43%) клейковиной.
Анализ корреляционных зависимостей показателя БОБ-седиментации с физико-химическими свойствами зерна (табл. 1) выявил наличие достоверных положительных связей со стекловидностью (г=0,43*) и натурой (г=0,51**), а также достоверной отрицательной связи с ИДК (г=-0,39*).
110
120
810
820
830
Таблица 2. Корреляционные связи SDS-седиментации с реологическими свойствами теста
Показатель Время образования, мин. Стабильность, мин. Сопротивляемость, мин. Эластичность, мм Разжижение, мин. Валоримет-рическая оценка, е.в. Общая оценка фаринограммы, балл
SDS-седиментация, мл 0,48* 0,50* 0,58** 0,48* -0,49* 0,60** 0,63**
Время образования, мин. 1,00 0,41* 0,77*** 0,27 -0,47* 0,67** 0,63**
Стабильность, мин. 0,41* 1,00 0,76*** 0,29 -0,31* 0,69** 0,54**
Сопротивляемость, мин. 0,77*** 0,76*** 1,00 0,23 -0,54** 0,79*** 0,70***
Эластичность, мм 0,27 0,29 0,23 1,00 -0,15 0,26 0,34*
Разжижение, мин. -0,47* -0,31* -0,54** -0,15 1,00 -0,52** -0,62**
Валориметрическая оценка, е.в. 0,67** 0,69** 0,79*** 0,26 -0,52** 1,00 0,83***
Общая оценка фаринограммы,
балл 0,63** 0,54** 0,70*** 0,34* -0,62** 0,83*** 1,00
* - значимо на 0,1%-ном уровне; ** - значимо на 0,05%-ном уровне;'
- значимо на 0,01%-ном уровне
Кроме того, можно отметить тесную положительную связь между натурой зерна и стекловидностью, коэффициент корреляции г=0,60**. Между урожайностью, содержанием белка и клейковины в зерне наличия сопряженностей не выявлено.
В результате исследований выделены сорта и линии твердой озимой пшеницы, сочетающие высокие значения стекловидности с наибольшими величинами БОБ-седиментации (рис. 1 а): Курант (1), Кристелла (2), 2952/08 (3), Аксинит (4), 843/09 (5), Лазурит (6), 2257/07 (7), 819/06 (8), 843/09 (9), 2418/07 (10), Оникс (11), Эйрена (12), 2930/07 (13).
Наиболее сильная отрицательная корреляционная связь между показателем БОБ-седиментация и ИДК (рис. 1 б) установлена у таких сортов и линий, как Ак-
46 44 | 42 | 40 £ 38
х
ф
2 36
Ч
8 34
й по О 32 со
30
28
26
46
44
42
к 40
38
36 34
32 30
28
26
30 35 40 45 50 55
Валориметрическая оценка, е.в.
а)
4 5 6 7
Общая оценка фаринограммы, балл
б)
Рис. 2. Взаимосвязь БОБ-седиментации: а) с валориметрической оценкой теста; б) с общей оценкой фаринограммы муки (названия сортов и линий в тексте).
синит (1), Кристелла (2), Курант (3), Оникс (4), 2593/07 (5), 2930/07 (6), 2932/07 (7), 2295/08 (8), Эйрена (9).
Лучшие сорта и линии, сочетающие высокую натуру зерна и показатель БОБ-седиментацией (рис. 1 в), Курант (1), Лазурит (2), 819/06 (3), 2418/07 (4), 2257/07 (5), 2764/08 (6), 475/09 (7), 645/09 (8), Оникс (9), Аксинит (10).
Показатель БОБ-седиментации тесно сопряжен с реологическими свойствами теста. Корреляционный анализ показал наличие его достоверной связи (табл. 2) со временем образования теста (г=0,48*), стабильностью (г=0,50*), сопротивляемостью (г=0,58**), эластичностью (г=0,48*) и разжижением (г=-0,49*) теста, валориметри-ческим числом (г=0,60**), общей оценкой фаринограммы (г=0,63**).
Кроме того, следует отметить наличие статистически значимых положительных корреляционных связей между общей оценкой фа-ринограммы и основными реологическими свойствами теста: валориметриче-ской оценкой (г=0,83***), сопротивляемостью теста (г =0,70***), временем образования (г =0,63**), и стабильностью (г =0,54**), а также достоверной отрицательной корреляции с разжижением теста (г =-0,62**).
Лучшие сорта и линии твердой озимой пшеницы, сочетающие высокие значения показателя БОБ-седиментации с валори-метрической оценкой (рис. 2), - 2952/08 (1), 843/09 (2), 414/09 (3), Курант (4), 2903/08 (5), 2418/07 (6), 475/09 (7), 2932/08 (8), 873/09 (9), 1147/09 (10), Кристелла (11).
Одновременно высокими величинами общей оценки фаринограммы муки и показателем БОБ-седиментации (рис. 2 б) характеризуются такие сорта, как 2764/08 (1), 3212«а»/08 (2), 2257/07 (3), Лазурит (4), 2418/07 (5), 2932/07 (6), 414/09 (7), 2930/07 (8),
60
65
70
10
Курант (9), Кристелла (10), 843/09 (11), 2903/08 (12), 645/09 (13).
Выводы. Таким образом, наличие статистически значимых связей показателя БОБ-седиментация с такими важными признаками качества зерна, как натура, стекловидность, ИДК, а также реологическими свойствами теста (время образования, стабильность, сопротивляемость, эластичность, разжижение, вало-риметрическая оценка, общая оценка фаринограммы),
свидетельствует о целесообразности ее определения для оценки и браковки селекционного материала озимой твердой пшеницы, особенно на ранних этапах.
На основании графиков рассеивания выделены образцы, сочетающие высокие величины показателей SDS-седиментации и отдельно взятых важнейших параметров качества зерна и теста: со стекловидностью, ва-лориметрической оценкой, общей оценкой фаринограммы - Курант; с ИДК - Аксинит; с натурой - 2764/08.
Литература.
1. Казарцева А.Т. Казакова В.В. Пшеница: монография. Краснодар, 2007. 354 с.
2. Ковтун В.И., Самофалова Н.Е. Селекция озимой пшеницы на юге России. Ростов-на-Дону: ЗАО «Книга», 2006. 480 с. 3. Казарцева А.Т., Шеуджен А.Х., Нещадим Н.Н. Эколого-генетические и агрохимические основы повышения качества зерна. Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2004. 160 с.
4. Оценка прочности клейковины в процессе селекции твердой пшеницы (TriticumdurumDesf.)/Н.С.Васильчук, С.Н.Гапонов, Л.В.Еременко, Т.М.Паршикова, В.М.Попова, Н.М.Цетва, Г.И.Шутарева// Аграрный вестник Юга-Востока. 2009. № 3. С. 34-39.
5. Сергеева А.И. Качество зерна, смесительная способность и адаптивность сортов и линий озимой пшеницы в связи с селекцией: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Саратов, 2005. 25 с.
6. Горбань О.И. Биологические особенности, продуктивность и качество зерна сортов яровой твердой пшеницы (TriticumdurumDesf.) в условиях Нижнего Поволжья: автореф. дис.... канд. биол. наук. Саратов, 2012. 24 с.
7. Бебякин В.М., КулеватоваТ.Б., Кибкало И.А. Оценка качества зерна яровой мягкой пшеницы в процессе селекции // Аграрная наука. 2012.№ 11. С. 22-24.
8. Бебякин В.М., Бутина М.В., Васильчук Н.С. Информативность показателя ДСН-седиментация в связи с селекцией яровой твердой пшеницы //Доклады ВАСХНИЛ. 1987. № 3. С. 3-5.
9. Васильчук Н.С., С.Н. Гапонов. Оценка прочности клейковины в процессе селекции твёрдой пшеницы (Triticum durum Desfy/Аграрный вестник Юго-Востока. 2009. №3. С.34-40.
10. Копусь, М.М., Нецветаев В.П., Копусь Е.М. и др. Экспресс-методы оценки селекционного материала пшеницы по качеству зерна //Достижения науки и техники АПК. 2010. № 1.С. 19-22.
11. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. Издание 5-е, перераб. и дополн. М.: Агропромиздат, 2011. 351 с.
CORRELATION OF SDS-SEDIMENTATION CRITERIA WITH LEADING FEATURES OF GRAIN QUALITY OF DURUM WINTER WHEAT
M.A.Leshchenko
All-Russian Research Institute of Grain Crops after I.G. Kalinenko, Nauchny Gorodok, 3, Zernograd, Rostov region, 347740, Russia Summary. The results of the analysis of correlations between SDS-sedimentation and main characteristics of grain quality of durum winter wheat are considered in the article. For this purpose, 100 varieties and breeding lines of durum winter wheat selected by ARRIGC and from other regions were investigated. The experimental material was divided into 4 groups, according to the volume of sediments measured with the help of scale of relative gradation, developed for this crop in ARRIGC: 1 - samples with very strong gluten (40 ml and more), 2 - with strong gluten (35... 39 ml), 3 - with medium gluten (30.34 ml), 4 - with weak gluten (29 ml and less). The most of studied cultivars and breeding lines belonged to the groups with strong (43 %) and middle gluten (38 %). The share of samples with very strong gluten was 9 %, with weak gluten - 10 %. Correlation analysis revealed the presence of significant positive connections between SDS-indices and grain vitreousness (r = 0.43*) and grain-unit (r = 0.51**), and significant negative correlation with IDG (r = -0.39*). A close positive correlation between grain-unit and vitreousness (r = 0.60**) was found. Any correlations with other traits (productivity, protein and gluten content) were not found. SDS-sedimentation correlates closely with rheological properties of dough. Correlation analysis showed the significant positive connection between the trait and time of dough formation (r = 0.48*), stability (r = 0.50*), resistibility (r = 0.58**), elasticity (r = 0.48*), total valorigraphic number (r = 0.60**) and total farinographic number (r = 0.63**), and a significant negative correlation with dilution of dough (r = -0.49*). In turn, the assessment of the overall farinogram closely correlate with such an important integrated indicator as valorigraphic assessment (r = 0.83***).
Keywords; SDS-sedimentation, durum wheat, variety, breeding line, estimation of grain quality, correlation analysis. Author Details: M.A. Leshchenko, Junior Researcher (e-mail: [email protected]).
For citation: Leshchenko M.A. Correlation of SDS-sedimentation criteria with leading features of grain quality of durum winter wheat. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2015. T.29. №1. pp. 20-23 (In Russ)
ИНФОРМАЦИЯ
В Международной промышленной академии под руководством министра сельского хозяйства РФ Николая Федорова прошло совещание, посвященное вопросам повышения эффективности регулирования зернового рынка.
Президент Национального союза зернопроизводителей (НСЗ) Павел Скурихин в своем выступлении отметил, что для активизации процесса закупочных интервенций необходимо повысить предельный уровень минимальных цен, например, для пшеницы 3-го класса до 12 000 руб./т. Это позволит, во-первых, обеспечить закладку в ГИФ требуемого объема зерновых культур, в преддверии слабо прогнозируемого урожая текущего года, а, во-вторых, даст зернопроизводителям финансирование для проведения весенних полевых работ в отсутствии банковских кредитов. При этом предлагаемое повышение закупочных цен, по его мнению, не должно отразиться на продовольственной инфляции, так как оно не превышает действующего на сегодняшний день ценового уровня.
В отношении зерна нового урожая президентом НСЗ предложено, во-первых, исходя из прогноза себестоимости на текущий год, установить цены для закупочных интервенций на сезон 2015-2016 гг. на уровне 15 000 руб./т. При этом рентабельность производства зерна с учетом резкого повышения себестоимости может составить 30-35%. Вовторых, установить начало работы закупочных интервенций с 1 июля 2015 г.
По мнению НСЗ, комплекс предложенных мер позволит учесть интересы всех участников зернового рынка. Перенесение даты старта интервенций на 1 июля 2015 г., позволит на фоне массового предложения зерна во время уборочной кампании, совершить закупки в интервенционный фонд по минимальной цене. Банкам установленный срок и уровень цен интервенций снизит риски и позволит более уверенно кредитовать агропром, а заложенная рентабельность будет гарантировать сельхозтоваропроизводителям возможность обслуживать выданный кредит.
По материлам Национального союза зернопроизводителей С полным текстом выступления можно ознакомиться в разделе новостей на сайте: www.nszr.ru.
