Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы 8
1.1. Понятие и современные требования к качеству зерна пшеницы 9
1.2. Влияние почвенно-климатических условий на качество зерна пшеницы 22
1.3. Влияние сроков уборки на урожайность и качество зерна пшеницы 31
1.4. Послеуборочное дозревание и его значение в формировании семенных и технологических свойств зерна озимой пшеницы 44
Глава II. Методика и условия проведения исследований 55
2.1. Методика проведения исследований .55
2.2. Почвенно-климатические условия 57
Глава III. Результаты исследований 64
Влияние сроков уборки и обмолота на урожайность и качество зерна озимой пшеницы 64
3.1. Влияние сроков уборки и обмолота на урожайность зерна озимой пшеницы 64
3.2. Влияние сроков уборки и обмолота пшеницы на технологические свойства зерна 72
3.3. Изменение физических свойств теста в процессе созревания зерна : 85
3.4. Влияние сроков уборки и обмолота на хлебопекарные достоинства пшеницы 92
Глава IV. Изменение технологических свойств зерна пшеницы в процессе послеуборочного дозревания 98
4.1. Физиолого-биохимические процессы послеуборочного дозревания семян 100
4.2. Изменение семенных и технологических свойств зерна в период послеуборочного дозревания 105
Глава V. Экономическая эффективность сроков и способов уборки озимой пшеницы в степной и предгорной зонах КБР 121
Выводы 127
Предложения производству 130
Список использованной литературы 131
- Понятие и современные требования к качеству зерна пшеницы
- Послеуборочное дозревание и его значение в формировании семенных и технологических свойств зерна озимой пшеницы
- Влияние сроков уборки и обмолота на урожайность зерна озимой пшеницы
- Физиолого-биохимические процессы послеуборочного дозревания семян
Введение к работе
Озимая пшеница — основная зерновая и продовольственная культура в Северо-Кавказском регионе. В связи с этим поиск путей повышения ее урожайности и качества зерна всегда были актуальными, сейчас же, в условиях экономического и энергетического кризиса, когда все активные средства воздействия на продукционный процесс стали очень дорогими, особенно остро встал вопрос о; его оптимизации.
В решении задачи увеличения производства и повышения качества зерна озимой пшеницы важная роль принадлежит правильному определению сроков и способов ее уборки. Исследованиями установлено, что на 10-12 день после полного созревания хлебов и начала уборки комбайнами потери зерна составляют 15 - 20 % урожая; при дальнейшей задержке с уборкой потери возрастают (Г.В. Коренев, 1971). Уборка — наиболее ответственная технологическая операция, от качественного выполнения которой зависит урожай озимой пшеницы, ее качество, дальнейшая переработка и хранение продукции. Рекомендации о сроках и приемах уборки хлебов биологически недостаточно обоснованы по зонам, не учтено их многообразное влияние на величину урожая, посевные, урожайные, товарные и технологические качества зерна. В сельскохозяйственных предприятиях Кабардино-Балкарии применяют прямое комбайнирование и раздельный способ уборки озимых колосовых культур. Однако у специалистов и руководителей сельскохозяйственных предприятий до сих пор нет полной ясности по целому ряду вопросов, в частности по определению сроков скашивания и обмолота при производстве семенного и продовольственного зерна, так как указанные способы уборки внедрялись на основе отдельных производственных опытов с сортами, которые уже заменены новыми, отличающихся от прежних по ряду важных признаков и свойств.
Эти обстоятельства вызвали необходимость специального исследования теоретических и практических вопросов формирования урожая и технологических свойств зерна озимой пшеницы сорта КНЯЖНА в процессе созревания, установление степени изменчивости показателей качества зерна при уборке в различные фазы спелости и в процессе послеуборочного дозревания в зависимости от фаз спелости пшеницы.
Научной основой для установления оптимальных сроков уборки мы приняли биологический процесс зернообразования и созревания зерновых культур.
В предлагаемой работе рассматриваются биологические условия формирования урожая и процессы, происходящие в зерне на корню и в валках, а также у растений, скошенных в разные фазы спелости. Эти процессы влияют на величину урожая, посевные, урожайные и технологические качества зерна и семян. Сделано также обобщение опубликованных материалов о сроках уборки, дано обоснование оптимальных сроков уборки озимой пшеницы раздельным способом и прямым комбайнированием.
Наряду с увеличением производства ставится задача значительного улучшения качества зерна. Все больше повышаются требования к качеству изделий и продуктов, сырьем для изготовления, которых служит зерно пшеницы.
Пищевая и технологическая ценность пшеницы в основном определяется достоинствами сорта, условиями возделывания, уборки и хранения зерна. Изучение процесса формирования урожая и качества зерна в период налива и созревания позволяет определить оптимальные сроки и способы уборки пшеницы в условиях производства. Несвоевременное проведение уборки может в значительной степени снизить эффект всех предшествующих работ по возделыванию зерновых культур. Формирование технологических свойств зерна не заканчивается уборкой урожая. В свежеубранном зерне происходят биохимические процессы, изменяющие его семенные, технологические и хлебопекарные качества. Только после прохождения так называемого «периода послеуборочного дозревания» зерно пшеницы приобретает присущие данному сорту свойства. Однако формирование технологических свойств зерна новых высокопродуктивных сортов озимой пшеницы и их изменчивость в процессе созревания и . послеуборочного дозревания в зависимости от фаз спелости в условиях вертикальной зональности Кабардино-Балкарии до сих пор не изучены. Вместе с тем в последнее время наблюдается снижение качества зерна пшеницы. Хозяйства республики, возделывая сорта «ценных» и «сильных» пшениц, получают зерно по своим технологическим достоинствам, отвечающие лишь уровню пшеницы слабой или средней по качеству. Проведение исследований по повышению урожайности и качества зерна озимой пшеницы применительно к конкретной почвенно-климатической зоне, сорту является актуальной задачей сельскохозяйственной науки и производства.
Ключевой проблемой, как указывается в программе «Развитие сельского хозяйства КБР на 2002-2006гт» по-прежнему остается рост производства зерна. Ежегодное производство зерна за этот период должно составить 680-700 тыс. тонн, в том числе озимой пшеницы 300 тыс. тонн. Увеличение объемов производства продукции растениеводства предполагается за счет более эффективного использования производственного потенциала, внедрения энерго и ресурсосберегающих технологий, широкого внедрения новых высокопродуктивных сортов, своевременной уборки урожая, совершенствования технологии его хранения и переработки.
В программе указывается на необходимость осуществления мероприятий по обеспечению значительного повышения качества сельскохозяйственных продуктов и сырья. Требования о повышении
7 качества зерна в полной мере относятся в особенности к главной продовольственной культуре — пшенице. С одной стороны, это диктуется возросшим спросом населения на высокосортные хлебобулочные изделия, макароны и крупу, а с другой стороны наблюдающимся за последние годы снижением качества производимого зерна по агротехническим и организационным причинам.
Производство зерна, и в первую очередь озимой пшеницы, по-прежнему остается главным направлением сельского хозяйства Северного Кавказа (Ю.Г. Стороженко, 1987). Поэтому, для разработки и осуществления мероприятий по повышению урожайности и улучшению качества зерна озимой пшеницы в степной и предгорной зонах Кабардино-Балкарии перед нами были поставлены следующие задачи:
Установить особенности формирования урожая и технологических свойств зерна озимой пшеницы Княжна при различных фазах спелости.
Изучить влияние процессов послеуборочного дозревания на изменение семенных, технологических и хлебопекарных свойств зерна в процессе его хранения.
На основании проведенных исследований разработать рекомендации по повышению качества зерна пшеницы в условиях степной и предгорной зон Кабардино-Балкарии.
Следует отметить, что решение указанных вопросов представляет определенный научный и практический интерес, что может служить предпосылкой для более глубоких теоретических обобщений и выявлений закономерных изменений хозяйственно-полезных свойств озимой пшеницы в условиях вертикальной зональности Кабардино-Балкарии и аналогичных зонах Северного-Кавказа.
Понятие и современные требования к качеству зерна пшеницы
Качество зерна как сырья для мукомольной и крупяной промышленности, а также продукта питания определяется взаимодействием наследственных особенностей растения со сложным комплексом влияния внешних условий в период созревания, уборки и хранения. Для суждения о качестве необходимо иметь правильное представление о признаках качества и методах их определения. Исходя из современных представлений под качеством зерна и в частности пшеницы, следует понимать ее «силу» или степень выраженности ее технологических свойств, формирующихся в полевых условиях и поддающихся воздействию агротехнических факторов (Д.Н. Любарский, 1961, 1967; Н.Н, Кулешов, 1967; М.М. Стрельникова, 1971, и ИГ. Калиненко, 1971, М.Г. Семин, 1977; М.Х. Ханиев, 1971; Н.И. Перегудов .Ж. Канлоев/ М.М. Самсонов, 1967; Я.В. Губанов, 1988; Н.Г. Малюга, Н.Д. Тарасенко, 1982; А.А. Созинов, 1986; Г.П. Жемела, 1983; П.Е. Суднов, 1986; З.М. Семенова, 1990). К настоящему времени такая точка зрения в науке о зерне достаточно широко распространилась и получила наименование агротехнологического направления. Следовательно, исходные показатели качества зерна определены уже до сдачи его на хлебоприемные пункты, технологи же могут обеспечить лишь ту или иную степень совершенства в переработке зерна и в хлебопечении. Таким образом, ведущая роль в борьбе за качество зерна и получаемых из него продуктов принадлежит растениеводам. В практике хлебопечения используют главным образом мягкие стекловидные пшеницы. Поэтому мягкую пшеницу принято считать хлебной. Сорта мягкой пшеницы в зависимости от хлебопекарных качеств, а вернее - в зависимости от физических свойств теста, разделяются на три основные группы: сильные, средние и слабые.
Наибольшую ценность представляют сильные пшеницы. Они отличаются большим содержанием белка хорошего качества, упругой клейковиной, обеспечивающей устойчивость теста и большой объем хлеба -в этом главная их ценность. К сильным пшеницам относятся мягкие стекловидные пшеницы, которые не только сами по себе обладают высокими мукомольно-хлебопекарными качествами, но и способны при подмешивании муки из них к муке из слабых пшениц в количестве от 25 до 40% резко улучшать качество выпекаемого хлеба. Вот почему сильные пшеницы часто называют еще пшеницами - улучшителями. Чем выше сила муки из этих пшениц, тем меньше требуется подмешивать их к слабой пшенице для получения стандартного хлеба. Средние по хлебопекарным качествам пшеницы (филлеры) сами по себе дают хлеб высокого качества, однако при подмешивании к слабым пшеницам выпекаемый из них хлеб существенно не улучшают. У них по сравнению с сильными пшеницами менее упругая, более растяжимая клейковина. Зерно таких пшениц используется для выпечки хлеба в чистом виде или берется в хлебопекарную смесь как наполнитель (филлер) в количестве 35-50%.
У слабых пшениц - малоупругая, сильно растяжимая клейковина, тесто не выдерживает интенсивной механической обработки на хлебозаводах и при этом резко ухудшает свои физические свойства, быстро разжижается, становится липким. В результате получить хлеб устойчивой, болыпеобъемной формы не удается. Качество такого хлеба низкое, пористость грубая. Слабые пшеницы могут давать хлеб хорошего качества лишь при подмешивании к ним муки из сильных пшениц в указанных выше размерах. В чистом виде слабые пшеницы применяются только для изготовления кондитерских изделий. В промышленном хлебопечении в смеси с сильной и средней пшеницами их берут не более 10-25%. (М.М. Самсонов, 1967; И.Г. Калиненко, 1971; Н.Г. Малюга, Н.Д. Тарасенко, 1982; М.Х. Ханиев, М.Ж. Канлоев, 1971, А.А. Созинов, В.Г. Козлов, 1970; М.Г. Семин, Н.И. Перегудов, 1977, П.Е. Суднов, 1986; З.М. Семенова, 1990).
По имеющимся статистическим данным, в мировом производстве пшеницы на долю сильных приходится всего лишь 15-20%, на долю слабых - 50-55%, то есть половина или немногим более производимого в мире зерна пшеницы может давать качественный хлеб только при добавлении к нему 25-40% высококачественного зерна пшеницы - улучшителей. Этим объясняется тот большой спрос на зерно сильных пшениц, который существует в настоящее время как внутри нашей страны, так и за рубежом.
Для раскрытия понятия: «качество пшеницы» в настоящее время привлечено более двух десятков признаков. Все методы оценки можно разбить на две основные группы: прямые и косвенные. Первым методом является пробный размол и пробная выпечка хлеба. Но так как прямой метод длителен и сложен, то в условиях производства применяют косвенный, заключающийся в определении качества зерна по натуре, стекловидности, содержанию сырого протеина, количестве и качестве клейковины, физических свойств теста на самопишущих приборах и т.д. Самопишущие приборы (альвеограф, фаринограф, экстенсограф) дают возможность не только определить реологические свойства теста в экспрессном порядке, но и построить режим тестоведения, и в этом смысле данные, получаемые на приборах, имеют самостоятельное значение и носят характер прямых показателей (Н.И. Мельников, 1960; А.Х. Блоксма, И.Н. Глинка, 1968). Однако даже прямые испытания не всегда могут выявить потенциальные хлебопекарные возможности пшеницы, поэтому прибегают к пробным выпечкам с применением улучшителей (окислители в виде бромата калия). Это позволяет изменить физические свойства теста, но при этом окислители не во всех случаях приводят к увеличению объема хлеба. Отсюда целесообразно на заключительном этапе испытания вести пробные выпечки с сахаром и броматом калия одновременно.
На сильную пшеницу с очень упругими свойствами теста благоприятное влияние оказывает интенсивная механическая обработка теста (метод повторного замеса теста), получившая широкое распространение в Канаде. Исследования показали, что метод повторного замеса дает возможность более полно определить силу муки и более ясно отличить сильную муку от слабой, чем это можно провести, используя стандартную методику выпечки теста с добавлением в качестве улучшителей бромата калия (G.N. Jzvine and М.Е Momullan, 1960).
Послеуборочное дозревание и его значение в формировании семенных и технологических свойств зерна озимой пшеницы
В связи с применением двухфазной уборки зерновых культур представляют научный и практический интерес изменения, происходящие в семенах растений, скошенных в разные фазы развития. Многими опытами установлена возможность перемещения в зерно пластических веществ из вегетативных органов растений после скашивания их на ранних этапах зернообразования. Однако процессы, происходящие в зерне в послеуборочный период, изучены еще недостаточно. Свежеубранное зерно в силу незавершенности биохимических и физиологических процессов далеко не всегда обладает достаточно высокими посевными, а иногда и технологическими качествами. Объясняется это тем, что ко времени уборки в зерне еще не закончены биохимические процессы предуборочного периода и при известных условиях в первый период хранения свежеубранного зерна происходит его дальнейшее послеуборочное дозревание (Н.Н. Кулешов, 1936; В.Л. Кретович, 1945; Н.И. Соседов, А.В. Вакар, В.А. Швецова, 1948; М.И. Княгиничев, 1951; Н.И. Соседов, 1963, Л.А. Трисвятский, 1966; А.А. Созинов, В.Г. Козлов, 1970; Н.Д. Тарасенко, 1973; А.И. Калюжный, В Л. Гладыш, 1974; ЫТ. Семин, Н.И. Перегудов, 1977; Н.Г. Малюга, Н.Д. Тарасенко, 1982; П.Е. Суднов, 1986; Ф.М. Пруцков, И.П. Осипов, 1990, З.М. Семенова, 1990). Оно заключается в повышении жизнеспособности семян, их всхожести и энергии прорастания, улучшения технологических качеств зерна.
В период послеуборочного дозревания преследуется цель, во-первых, сохранить ценные качества зерна, полученные в результате выращивания урожая и, во-вторых, воздействовать на процессы в таком направлении, чтобы в короткий срок улучшить семенные и технологические свойства его.
На протяжении длительного периода процессы послеуборочного дозревания изучались преимущественно с точки зрения семенных свойств зерна. О семенных свойствах зерна судят по их энергии прорастания, всхожести, жизнеспособности, силе начального роста. Всхожесть семян показывает количество проростков, какое может быть в хороших условиях получено за определенное время проращивания. Под энергией прорастания понимают способность семян дружно прорастать в короткий срок. И.Г. Строна (1966) рассматривает энергию прорастания как главный показатель биологического качества семян.
В практике часто наблюдается, что свежеубранные семена имеют пониженную всхожесть, причины, обуславливающие это явление, изучались многими исследователями.
Н.Н. Кулешов (1924, 1936), Е.А. Бычихина (1929-1930), М.Г. Семин, МИ. Перегудов (1977) объясняют пониженную всхожесть семян сортовыми особенностями и условиями произрастания.
В.А. Гойко (1937, 1938) видел причину низкой всхожести семян в механической прочности семенных покровов, незначительные повреждения которых полностью устраняли задержку их прорастания. A.H. Бах и А.И. Опарин (1937) объясняют это явление нарастанием активности окислительных ферментов под влиянием кислорода. Позднее В.Л. Кретович (1945) В. Тетюрев (1945) показали, что кислород оказывает благоприятное воздействие на прорастание не прошедших послеуборочного дозревания семян пшеницы. М.И. Княгиничев (1951) считает, что семена пшеницы достигают нормальной всхожести в тот момент, когда семенная кожура и нижележащий гиалиновый слой приобретают способность пропускать воздух, т.е. причину низкой всхожести он видит в непроницаемости семенных покровов. Такую же точку зрения позднее подтвердили В. Крокер и Л.Бартон (1955), Г.А. Курбанов (1960), А.В. Попцов (1952, 1967), И.Г. Строна (1966), А. Леопольд (1968), Дж. Варнер (1968) и другие. Имеются работы, объясняющие низкую всхожесть семян присутствием в зерне ингибиторов роста (Т.М. Ching, W.H. Foote, 1961; Дж. Варнер, 1968; А. Леопольд, 1968). Ингибирующими действиями на прорастание могут обладать содержащиеся в растениях кумарин и его производные, производные бензойной кислоты, а также многочисленные фенольные соединения. Таким образом, причинами низкой всхожести семян, не прошедших послеуборочного дозревания, могут являться по А. Леопольду: 1) ограничение проницаемости оболочек (особенно в отношении кислорода); 2) ограничения, связанные с действием ростовых веществ (эти ограничения определяются содержанием ингибиторов и стимуляторов, а также их активацией или анактивацией под влиянием температуры и света); 3) физические ограничения, препятствующие росту зародыша и его выходу из семени. В процессе послеуборочного дозревания эти препятствия устраняются и семена со временем приобретают нормальную всхожесть. Продолжительность периода послеуборочного дозревания колеблется в очень широких пределах (от нескольких недель до нескольких месяцев) в зависимости от культуры, сорта, условий созревания и хранения. Зерно некоторых сортов может достигать полной физиологической спелости, еще находясь в колосе, что крайне отрицательно влияет на уборку, качество и последующее хранение. При неблагоприятных погодных условиях такое зерно прорастает на корню и для производства такие сорта пшеницы нежелательны. Однако для культур озимых важно также, чтобы уже к моменту посева, т.е. вскоре после уборки, семена обладали бы в полной мере способностью к прорастанию. В связи с этим сроки уборки и прохождение послеуборочного дозревания могут сыграть немаловажную роль. Установлено, что понижения температуры и высокая относительная влажность воздуха в сочетании с недостатком солнечных дней в период созревания, как правило, способствуют удлинению периода послеуборочного дозревания семян, а более теплая и сухая, - наоборот, ускорению процессов послеуборочного дозревания (Г.В. Заблуда, В.М. Лебеженикова, 1952; И.Г. Строна, 1966). В процессе хранения послеуборочное дозревание семян может проходить лишь при определенных условиях. НЛ. Козьмина (1962), Н.И. Кулешов (1963), Л.А. Триевятский (1966) показали, что послеуборочное дозревание происходит только в том случае, если синтетические процессы в семенах преобладают над гидролитическими. Такое положение становится возможным лишь при низкой влажности зерна (ниже критической или в ее пределах) и в условиях положительной температуры (15-30). Немаловажную роль играют степень аэрации зерновой массы и состав воздуха межзерновых пространств.
Влияние сроков уборки и обмолота на урожайность зерна озимой пшеницы
Наблюдения за накоплением сухих веществ мы вели по определению массы 1000 зерен (таблицы 7, 8). В опытах 2001 года (степная зона) максимальное количество сухих веществ имело зерно в фазе начала восковой спелости, а в дальнейшем наблюдалось их снижение, и к фазе полной спелости и перестоя на 3,4-6,3 г. от максимального. Такой ход накопления сухих веществ зерна согласуется с исследованиями Н.Н. Кулешова (1960, 1963) И. Г. Калиненко (1971), Г.В. Коренева (1971). Исследования А.И. Задонцева, А.И. Калюжного (1970) показывают, что ход накопления сухих веществ зерна в значительной степени зависит от сложившихся погодных условий в период созревания пшеницы. Высокая температура в сочетании с низкой относительной влажностью воздуха, способствуя быстрому созреванию зерна, достигшего восковой спелости часто приводит к гибели отстающих в развитии побегов. Прирост сухого вещества в таких условиях прекращается при достижении восковой спелости зерна у основной массы колосьев. Благоприятные условия способствуют продолжительной активной жизнедеятельности побегов поздних сроков колошения и приросту сухого веса зерна в массиве вплоть до полного созревания всех растений, что нами установлено в опытах 2002-2003 гг.
В данном случае накопление сухих веществ шло беспрерывно, вплоть до фазы конца восковой спелости, затем в фазах полной спелости и перестоя, несколько снизилось. Исследователи (Тулайков, Писаревский, Раушенбах и др., 1933; Можаева, Семенова, 1938; Черномаз, 1958; Блохин, 1968 и др.) считают, что увеличение веса зерна может продолжаться до конца восковой и даже до полной спелости. А.И. Носатовский (1965) писал, что исследования, проведенные с целью выяснения противоречивости этих мнений, показывают, что фотосинтез и переход органических и зольных веществ в зерно из соломы может продолжаться и при влажности зерна ниже 40%. В некоторых случаях максимальный урожай отмечался при содержании в зерне 22,5% воды. По мнению Г.В. Коренева (1971) причина несовпадения мнений, видимо, заключается в разном методическом подходе к решению вопроса о времени прекращения прироста веса зерна на корню, при котором недостаточно учитывается сложность изучаемого явления: его динамичность, неравномерность развития растений, большая отзывчивость их на метеорологические и агротехнические условия и не завершенность самого процесса созревания к уборке.
Накопление сухих веществ в предгорной зоне увеличивалось до фазы конца восковой спелости. В дальнейшем снижение накопления сухих веществ составило 1,2-3,8 г.
В среднем за годы исследований ход накопления сухих веществ зерна пшеницы по зонам республики, представляет довольно стабильную картину: масса 1000 зерен увеличивается вплоть до конца восковой спелости, несколько снижаясь в фазе полной и перестоя.
Запаздывание с обмолотом пшеницы незначительно уменьшает содержание сухих веществ зерна. Однако, в наших опытах в фазе тестообразного состояния зерна, а в 2001 г. и 2003 г. и в фазе начала восковой спелости получено некоторое повышение массы 1000 зерен, что связано с оттоком пластических веществ из стеблей в зерно. Это объясняется тем, что в данном случае масса зерна обуславливается одновременным ходом двух процессов: оттоком пластических веществ из стеблей в зерно и расходом части этих веществ на дыхание. Преобладание синтетических процессов над гидролитическими и приводит к увеличению массы 1000 зерен. По мнению А.Н. Павлова (1967) такое положение становится возможным если влажность скошенного зерна находится в пределах 40% и выше.
Потери сухих веществ пшеницы убранной в другие фазы спелости, в основном связаны с дыханием зерна. Исследования В.Л. Кретовича и Е.Н. Ушаковой (1940), И.Г. Строна (1966), Л.А. Трисвятского (1966) и других показывают, что энергия дыхания зерна зависит от целого ряда факторов: сорта, фаз спелости, влажности, условий погоды и т.д. Особенно высокой интенсивностью дыхания обладают недозрелые зерна. Однако, в первом случае потери, вызванные дыханием, восполнялись оттоком пластических веществ из стеблей в зерно, в то время, как во втором случае такого восполнения не происходило и потери сухих веществ были значительными. В соответствии с ходом накопления сухих веществ изменялся и урожай зерна пшеницы.
Величина урожайности определяется многими факторами, влияющими на растение в период роста и развития. В реализации урожайных свойств сортов озимой пшеницы определенная роль принадлежит элементам технологии ее возделывания, таким как сроки и способы уборки.
Физиолого-биохимические процессы послеуборочного дозревания семян
В процессе послеуборочного дозревания в зерне происходит ряд глубоких физиолого-биохимических изменений в результате которых улучшаются семенные и технологические показатели качества зерна. Прежде всего уменьшается влажность зерна. И это естественно. Биохимические процессы сопровождаются вытеснением энергии и воды, вследствие чего и уменьшается влажность зерна (Н.П. Козьмина, В.И. Кретович, 1950). Биохимические превращения теснейшим образом связаны с энергией дыхания зерна, которую оно получает за счет окисления части органических соединений кислородом воздуха в процессе дыхания. В процессе дыхания происходит потеря сухих веществ зерна. Чем интенсивнее дыхание, тем больше потери. Поэтому, с практической точки зрения важно установить, насколько интенсивно в процессе послеуборочного дозревания снижается энергия дыхания, а следовательно и величина потерь сухого вещества зерна (А.П. Прохорова, В.Л. Кретович, 1951; Н.П. Козьмина, 1961). Помимо влажности, температуры, степени аэрации зерновой массы, немаловажную роль на величину интенсивности дыхания оказывают состояние зрелости зерна, условия и сроки уборки. Наши исследования показали, что зерно ранних сроков уборки обладает более высокой энергией дыхания. В процессе послеуборочного дозревания интенсивность дыхания в зависимости от времени уборки пшеницы снижается неодинаково (табл. 25).
В 2001-2002 гт. в период уборки зерно меньше подвергалось увлажнению, интенсивность дыхания семян по мере их созревания понижается, однако, ко времени полной спелости еще не достигает минимума. В период послеуборочного дозревания они, постепенно снижается. В исследованиях 2003 года в первые два месяца хранения интенсивность дыхания семян пшеницы ранних сроков уборки снижается более, чем в 4 раза, а семян пшеницы,убранной в фазе полной спелости и перестоя это снижение составляет 2,3-4,2 раза. А спустя 5 месяцев (т.е. к концу периода хранения) дыхание семян становится минимальным, удерживаясь на этом уровне в течение некоторого периода. Аналогичные данные получены нами и в опытах последующего года.
В опытах 2003 года интенсивность дыхания зерна по всем срокам уборки более высокая, чем в опытах предыдущих лет. Основная причина этому - повторное переувлажнение зерна в валках и на корню вследствие прошедших дождей в период уборки пшеницы. Наблюдения показывают, что зерно, подмоченное при уборке повторно, даже после его высушивания обладает при хранении большей интенсивностью дыхания по сравнению с зерном такой же влажности, но не подмоченным (И.Г. Строна, 1966). Такие партии семян при хранении менее стойки и могут подвергаться самосогреванию.
Таким образом, интенсивность дыхания зерна в процессе послеуборочного дозревания существенно снижается у семян, убранных в фазе полной спелости, в то время как при ранних сроках уборки оно более высокое. В период послеуборочного дозревания семян происходят и другие сложные биохимические процессы. Особенно заметные изменения в химическом составе наблюдаются среди азотистых веществ и крахмала (табл. 26). Содержание небелкового азота семян ранних сроков уборки после 5 месяцев хранения уменьшается более чем в 2 раза, а в фазе полной спелости — в 3-4 раза. Это свидетельствует о завершении синтеза белков за счет низкомолекулярных азотистых веществ, не осаждаемых трихлоруксусной кислотой. Содержание белкового азота при всех сроках уборки заметно увеличивается. Содержание крахмала в процессе послеуборочного дозревания в зерне убранного в фазе начала восковой спелости (обмолота на 10 день), незначительно снизилось, а в фазах конца восковой спелости и перестоя осталось на одном и том же уровне, при всех других сроках уборки содержание крахмала заметно повысилось. Особенно значительное повышение крахмала в процессе послеуборочного дозревания отмечено в зерне ранних сроков уборки. Одновременно уменьшается кислотность спиртовой вытяжки зерна (табл. 27), причем это снижение после пяти месяцев хранения наибольшее при ранних сроках уборки пшеницы., В конце периода хранения кислотность зерна заметно выравнивается.
