Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Селекционно-технологические аспекты качества зерна озимой пшеницы .
1.1. Показатели, определяющие технологические свойства зерна озимой пшеницы 8.
1.2. Основные требования к качеству зерна продовольственной пшеницы 24.
1.3. Роль сорта в формировании технологических свойств зерна пшеницы 27,
1.4. Результаты селекции озимой пшеницы в Центре Нечерноземной зоны РФ 29.
1.5. Улучшение качества зерна озимой пшеницы методом внутрисортовых отборов 33.
Глава 2. Материал, условия и методика проведения исследований.
2.1. Характеристика изучаемого материала 37.
2.2. Условия проведения исследований 41.
2.3. Метеорологические условия в годы исследования исследований 41.
2.4. Методика оценки технологических качеств зерна 48.
Глава 3. Урожайность и технологические свойства зерна сортов озимой пшеницы, созданных в Московском селекцентре .
3.1. Урожайность сортов озимой пшеницы в разные по агрометеоро логическим условиям годы 50.
3.2. Основные показатели качества зерна сортов озимой пшеницы 51.
3.2.1. Физико-химические свойства зерна 51.
3.2.2. Белково-клейковинный комплекс 55.
3.2.3. Реологические свойства теста и хлебопекарные достоинства 61.
Глава 4. Генотип-средовые взаимодействия показателей качества зерна сортов озимой пшеницы
4.1. Варьирование показателей качества зерна озимой пшеницы в зависимости от генотипа сорта и условий года 69.
4.2. Влияние метеорологических факторов на технологические свойства зерна озимой пшеницы 73.
4.3. Доля влияния факторов «генотип» и «год» на показатели качества зерна сортов озимой пшеницы 76.
Глава 5. Оценка экологической пластичности сортов озимой пшеницы по технологическим свойствам зерна и урожайности 78.
5.1. Пластичность и стабильность физических свойств зерна 80.
5.2. Пластичность и стабильность белково-клейковинного комплекса 83.
5.3. Пластичность и стабильность реологических свойств теста 89.
5.3. Пластичность и стабильность урожайности сортов озимой пшеницы 95.
Глава 6. Внутрисортовой полиморфизм сортов озимой пшеницы Московская 39 и Немчиновская 24 по показателям качества
6.1. Полиморфизм сортов по показателю седиментации 105.
6.2. Полиморфизм сортов по содержанию клейковины в муке 105.
6.3. Полиморфизм сортов по качеству клейковины 106.
Выводы 111.
Рекомендации для практической селекции 114.
Литература 115.
- Показатели, определяющие технологические свойства зерна озимой пшеницы
- Метеорологические условия в годы исследования исследований
- Физико-химические свойства зерна
- Варьирование показателей качества зерна озимой пшеницы в зависимости от генотипа сорта и условий года
Введение к работе
Актуальность темы. Ключевой проблемой сельского хозяйства России является увеличение производства высококачественного продовольственного и фуражного зерна. Население России потребляет значительно больше хлебопродуктов, чем жители других развитых стран. Спрос населения на хлебобулочные изделия возрастает с каждым годом. В Российской Федерации общая государственная потребность в зерне составляет 95-100 млн.т., в том числе на продовольственные цели -16-18млн. т., из них сильной пшеницы 9-10 млн. т. и твердой (макаронной) - 3.0-3.5 млн.т. (Алабушев А.В., 2004).
Центральный район Нечерноземной зоны России является наиболее густо населенным регионом, и поэтому особенно нуждается в собственном производстве зерна. В этой связи, важное значение в регионе приобретает производство высококачественного зерна сильной и ценной пшеницы, как основного сырья хлебопекарной, макаронной, кондитерской и других отраслей пищевой промышленности.
Для производства муки требуется зерно, удовлетворяющее требованиям мукомольной и хлебопекарной промышленности. В соответствии с требованиями ГОСТов зерно для переработки в муку должно содержать клейковины не менее 23% и не ниже 2 группы качества, с числом падения не менее 150 с. и натурой зерна не менее 710 г/л. Пшеница для помола по качеству должна быть не ниже 3 класса.
Однако производство зерна пшеницы требуемого качества ограничено значительным варьированием и резкими колебаниями почвенно - климатических и других факторов, как в пределах отдельных регионов, так и по годам урожая. Все это отрицательно сказывается на урожае и, особенно на его качестве. Для преодоления влияния негативных условий очень важно наличие сортов с высокими технологическими свойствами, стабильно формирующих и сохраняющих потенциал качества в самых экстремальных условиях выращивания.
Среди возделываемых зерновых культур в Нечерноземной зоне Российской Федерации особая роль отводится озимой пшенице, культуре с наиболее высоким биологическим потенциалом продуктивности. В этом регионе ее посевы достигают более 1 млн. га, по уровню урожайности она существенно превосходит другие зерновые культуры.
Важнейшая роль в повышении качества зерна пшеницы принадлежит селекции. Достижения селекции последних лет в центре Нечерноземья доказали, что озимая пшеница в этом регионе может формировать зерно высокого качества. В результате интенсивной многолетней работы созданы высококачественные и высокопродуктивные сорта. К настоящему времени с использованием эффективных селекционно-генетических методов, создано большое количество сортов озимой пшеницы с высокими технологическими свойствами.
Для конкретных почвенно-климатических зон научными учреждениями разработаны технологии, обеспечивающие получение продовольственного зерна высокого качества при максимальной реализации биологического потенциала сортов. Однако, проблема решена далеко не полностью. В последние годы уровень производства высококачественного продовольственного зерна в стране стал заметно падать. В южных регионах России, где традиционно выращивается пшеница, качество зерна снижается из-за повреждений «клопом - черепашкой».
Решение проблемы увеличения производства сильного и ценного зерна в условиях рыночных отношений усугубляется тем, что этому не способствует государственная система надбавок за качество. По этой причине, а также из-за несоответствия цен на зерно и промышленную продукцию сдерживается обеспечение технологий необходимыми материальными ресурсами. В результате применяются упрощенные технологические схемы с исключением элементов, имеющих важное значение для увеличения урожайности зерна и повышения его качества.
Обязательным условием становления Центра Нечерноземья регионом собственного производства зерна озимой пшеницы является районирование и расширение посевов сильных и наиболее ценных сортов пшеницы, устойчивых к экстремальным условиям производства, стабильно сохраняющих потенциал продуктивности и качества.
В связи с этим, важны исследования качества зерна сортов озимой пшеницы, особенностей его реализации и сохранения потенциала в условиях, характерных для Центра Нечерноземья.
Цель настоящей работы заключается в выявлении особенностей формирования качества зерна сортов озимой пшеницы в Центре Нечерноземной зоны Российской Федерации и обоснование возможностей их использования в практической селекции.
В связи с этим ставились следующие задачи:
Изучить технологические свойства новых и перспективных сортов озимой пшеницы.
Определить диапазон варьирования урожайности и показателей качества зерна сортов озимой пшеницы в условиях 1999-2003 гг.
Выявить информативность и диагностическую ценность отдельных показателей качества.
Определить характер генотип-средового взаимодействия сортов в условиях Центра НЗ.
Изучить влияние температуры, осадков и относительной влажности воздуха по фазам развития на показатели качества зерна.
Оценить экологическую пластичность и стабильность показателей качества зерна и урожайности.
Установить роль сорта в формировании технологических свойств зерна озимой пшеницы.
Изучить внутрисортовую изменчивость озимой пшеницы по качеству зерна сортов Московская 39 и Немчиновская 24.
Новизна исследований. Проведено комплексное изучение технологических свойств новых и перспективных сортов озимой пшеницы на основе усовершенствованной системы поэтапной оценки в процессе селекции, способствующей формированию высококачественных сортов озимой пшеницы в условиях Центра Нечерноземной зоны России.
Впервые установлено, что высокий реализуемый потенциал урожайности сортов сочетается с показателями качества зерна на уровне сильных ценных пшениц.
Впервые для новых и перспективных сортов озимой пшеницы определен характер генотип-средового взаимодействия, выявлена роль сорта в формировании качества и урожайности. Установлен диапазон изменчивости технологических свойств. Определена лучшая выраженность показателей качества у сортов в зависимости от условий года.
Определены различия сортов по стабильности и пластичности урожайности, показателей физических свойств зерна, белково-клейковинного комплекса, реологических свойств теста.
Исследован внутрисортовой полиморфизм и различия биотипов сортов озимой пшеницы Московская 39 и Немчиновская 24 по седиментации, количеству клейковины в муке и ее качеству.
Полученные результаты исследования являются научным подтверждением возможности производства продовольственного зерна озимой пшеницы в Центральном регионе РФ.
Практическая значимость. Экспериментально обоснована эффективность принятой системы оценки технологических свойств зерна пшеницы в условиях Центра Нечерноземной зоны для выявления различий между сортами по их качественным достоинствам.
Установлена целесообразность применения микрометода определения показателя седиментации для предварительной оценки селекционного материала на ранних этапах селекции озимой пшеницы.
7 В результате исследований генотип-средового взаимодействия, экологической пластичности и стабильности, установлены пределы варьирования показателей качества зерна, показаны различия роли сорта и условий года в их формировании, что является подтверждением перспективности производства продовольственного зерна в Центральном регионе.
Проведен внутрисортовой 2-х кратный отбор по показателям качества зерна (показатель седиментации, количество и качество клейковины) сортов Московская 39 и Немчиновская 24. Выделены лучшие семьи у сорта Немчи-новская 24 по отдельным показателям качества. По показателю седиментации в классе «лучших» были №491 и №549, по качеству клейковины - №499 и №593, но по общему белково-клейковинному комплексу ни одна линия не отнесена к классу «лучших». С целью повышения эффективности отбора лучших семей, на основании полученных данных, делаем заключение о необходимости увеличения его кратности и масштабности.
Показатели, определяющие технологические свойства зерна озимой пшеницы
Качество продукции - вторая по значению цель селекционной работы, равноценная удваиванию урожайности. Показатели качества — генетически обусловленные признаки, как правило, полигенные, т.е. определяемые многими генами, и в очень сильной степени зависимые от условий внешней среды. Поэтому на всех этапах селекционного процесса большое внимание уделяют оценке физическим и биохимическим показателям зерна и хлебопекарным достоинствам муки.
Для зерна, формирующегося под влиянием генетического фактора и разнообразных условий выращивания, нет единого показателя, который с достаточной полнотой характеризовал бы его технологическое качество. К И. Вавилов (1935) придавал большое значение качеству зерна пшеницы. Он отмечал, что мировой рынок требует стекловидную, богатую белком пшеницу с хорошей хлебопекарной способностью, определяемой объемом хлеба, прочностью его формы, пористостью, С учетом современных требований, все показатели качества зерна можно разделить на три группы (Л.А. Трисвятский с соавт., 1994); 1) обязательные для всех партий зерна (внешний вид, запах, вкус, зараженность вредителями, влажность, засоренность); 2) обязательные для оценки партий зерна определенного назначения (для продовольственной пшеницы — стекловидность, натура зерна, содержание и качество клейковины и др.); 3) дополнительные показатели, связанные с химическим составом зерна, содержанием в нем остаточного количества пестицидов, солей тяжелых металлов, токсинов и т.п. В .А. Бутковский (1997) классифицирует показатели качества зерна пшеницы следующим образом: в первую группу входят показатели, характе 9 ризующие общее состояние зерновой массы (цвет, запах, вкус, влажность, засоренность, зараженность вредителями, количество поврежденных зерен и другие); во вторую - показатели, отражающие мукомольные свойства (типовой состав, стекловидность, натура зерна, масса 1000 зерен, крупность, зольность, выравненность по крупности, прочность зерна и др.); к третьей группе относятся показатели, характеризующие хлебопекарные качества (количество и качество клейковины, показатели химического состава зерна, физические свойства теста, хлебопекарная оценка по пробной выпечке). Применяя большое количество показателей, о технологическом достоинстве зерна судят по их совокупности (Козьмина Н.П., 1959; 1969; Казаков Е.Д.,1978; Максимов И.Л. и др., 1981; Шатилов Л.Г., 2001).
Ежегодно в нашей стране рассматриваются и утверждаются Госкомиссией списки сортов сильной и ценной по качеству пшеницы, в соответствии с уровнем их хозяйственно ценных признаков —урожайности, технологических свойств, хлебопекарной силы и др.
Термин «сила» имеет широкое понятие и обусловливает технологические и товарные качества зерна пшеницы. Понятие «сила» применяется в отношении мягких пшениц для оценки возможности их использования в хлебопекарных целях. Это понятие возникло в Англии и в дальнейшем стало широко применяться в практике международной торговли, где общепринятым считается деление пшениц по хлебопекарным достоинствам на сильные, средние и слабые.
К сильным (по-английски - Strength) относят зерно мягкой пшеницы с большим содержанием белка, упругой и растяжимой клейковины.
Сильные пшеницы дают хлеб большого объемного выхода, с мелкой тонкостенной пористостью, могут служить улучшителями слабых в хлебопекарном отношении пшениц,
К средним (по-английски - filler) по силе относятся пшеницы с хорошими и удовлетворительными хлебопекарными качествами. Они способны давать хороший и удовлетворительный хлеб без добавления сильных пшениц, но сами не могут быть улучшителями слабых пшениц.
К слабым (по-английски — weak) относятся пшеницы, характеризующиеся низкими хлебопекарными качествами. Из слабой муки нельзя выпечь хлеб стандартного качества (Уханова О.И., Белоусова Е.М.,Рыжкова А.Н., 1979; Беркутова Н.С., Швецова И.А., 1984; Шумейко А.Ф. и др., 1997 и др.).
По мнению Л.Н. Любарского (1967), сила муки отражает не только хлебопекарные достоинства пшеницы, а весь комплекс технологических свойств, включая физические свойства зерна, физико-химические свойства клейковины и теста и т.д. По определению Л.Я. Ауэрмана (1946), под «сильной» мукой понимают муку, способную поглощать при замесе много воды, образующую тесто, которое в процессе замеса и последующего брожения замедленно достигает оптимума своих физических свойств, однако, при дальнейшем брожении очень медленно ухудшает их и поэтому хорошо сохраняет свою форму и не расплывается при расстойке и выпечке. Д.П. Павлов (1957), ММ. Самсонов (1967), Л.Н. Любарский (1956,1967), Н.П. Козьмина (1969), G.N. Irvine, М.Е. McMullan (1960), Favret Е.А. et.al,(1984) и другие исследователи считают, что, кроме способности давать неослабевающее в процессе брожения и механической обработки тесто, мука сильной пшеницы должна служить эффективным улучшителем при выпечке в смеси с мукой слабой пшеницы.
М.М. Самсонов (1967) предлагает разделить мягкую пшеницу по хлебопекарной силе на три класса. К первому классу относится сильная пшеница или пшеница - улучшитель. Мука из нее способна поглощать большое количество воды при замесе, образовывать тесто, устойчивое к длительному брожению, и давать хлеб с большим объемом, хорошей формой и пористостью. Кроме того, сильная пшеница должна улучшать слабую для получения из нее хлеба нормального качества. В зависимости от смесительной ценности сильная пшеница делится на отличный, хороший и посредственный улучшитель. Ко второму классу М.М. Самсонов относит сорта пшеницы со средней силой. Мука из такой пшеницы не способна улучшать слабую, однако при использовании ее в чистом виде можно получить хлеб хорошего качества. Сорта слабой пшеницы, нуждающиеся в улучшении своих хлебопекарных свойств, относятся к третьему классу. Из муки такой пшеницы хлеб получается неудовлетворительного качества с низким подъемом и пористостью. Слабая пшеница идет, главным образом, на кондитерские изделия. В хлебопечении в смеси с сильной и средней силы пшеницей она занимает небольшой удельный вес: от 10 до 25%.
Разработанный научно-исследовательскими учреждениями перечень технологических показателей (таблЛ), которому должны соответствовать сорта пшеницы, включаемые в списки сильных и наиболее ценных по качеству, служит основой для оценки сортов Госкомиссией по сортоиспытанию, а также для отбора высококачественных форм в процессе селекции.
При передаче сорта для районирования Государственная комиссия Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений для включения в Государственный реестр допущенных к использованию учитывает показатели качества, их уровень в соответствии с классификационными нормами для включения сортов мягкой пшеницы в списки сильных и наиболее ценных по качеству (табл. 2).
Метеорологические условия в годы исследования исследований
Потенциал урожайности - наиболее важное свойство сорта, и поэтому он обычно определяется как главная задача селекции (Лукъяненко П.П., 1973; Ремесло В.Н., 1975; Неттевич Э.Д., 1987; Сандухадзе Б.И., 2001 и др.).
В ходе экспериментальной работы установлено, что по урожайности все новые и перспективные сорта превысили стандартный сорт Заря в той или иной степени (табл. 5) Сорт Инна, возделываемый более 10 лет, за эти годы в среднем превысил Зарго на П .9 ц/га. Следует особо выделить новый перспективный сорт Немчиновская 24, у которого максимальная прибавка по сравнению со стандартом, составила больше 15.1 ц/га.
По уровню средней урожайности за период 2000-2003 гг. сорта существенно превысили стандарт Заря от 5.7 ц/га до 15.1 ц/га. Урожайность сортов выше стандарта в % от 9.1 до 24.2 %. Так, Памяти Федина - на 15.7 %, Инна -19.1 %, Московская 39 - 14.0 %, Галина -9.1 %, Немчиновская 24 - 24.2 % и Эритроспермум 377/97 - 11.2 %.
Наиболее урожайными были 2002 и 2003 годы, когда средняя урожайность сортов по годам составила 81.5 ц/га и 70.1 ц/га, соответственно. В 2000 и 2001 годах она составила 65.8 и 64.6 ц/га.
По данным многих исследователей (Дорофеев В.Ф. и др., 1976; Бебякин В.М., 1985; Сухоруков А.Ф., 1998 и др.), урожайность отрицательно коррелирует с рядом показателей качества зерна. Для селекционера очень важно преодолеть эту зависимость и совместить многие сложные признаки в одном генотипе.
Данная закономерность подтверждается и в наших исследованиях (рис. 3). Однако, обращает на себя внимание тот факт, что она прослеживается, но не по всем сортам. Так, сорт Московская 39 превышает по средней урожайности стандартный сорт Заря на 8,7 ц/га и вместе с тем превосходит его по таким важным качественным показателям, как содержание клейковины, ее качество, сила муки и другие признаки. В среднем по всем исследованным сортам харак 51 тер взаимосвязи урожайности и качества обусловлен условиями года. Среди всех показателей качества наиболее тесная отрицательная связь обнаружена с содержанием белка в зерне и количеством клейковины. Корреляционная связь урожайности с силой муки и разжижением теста по фаринографу изменяется от положительной до отрицательной, либо вообще отсутствует (табл.15).
С незапамятных времен особое значение придавалось качеству зерна озимой пшеницы (Тулайков Н.М., 1912; Чинго-Чингас К.М., 1922; и др.). Важная роль в формировании качества зерна принадлежит генетическим особенностям сортов. Возделывание сортов, обладающих генетическими предпосылками к формированию высококачественного зерна, позволяет вырабатывать качественную продукцию на всех этапах технологического процесса.
Подобные сорта представляют большую ценность и в селекционном отношении. Нами было проведено, сравнительное изучение технологических свойств зерна сортов озимой пшеницы: Заря, Памяти Федина, Инна, Московская 39, Галина, Немчиновская 24, и перспективной линии Эритроспермум 377/97, созданных в лаборатории селекции озимой пшеницы Московского Селекцентра.
Величина объемной массы зерна (натура зерна) является одним из показателей качества, известным с давних пор. Натура зерна - весьма изменчивый показатель, зависящий от сорта, района и условий произрастания, влажности зерна, плотности укладки и наличия сорных примесей.
Величина объемной массы является показателем стабильности мукомольных свойств зерна, подготовленного к помолу. По данным многих исследователей К.М. Чинго-Чингаса (1922), СЕ. Mangels and Т. Sanderson (1964), W.C. Shuey (I960), J.A Shellenberger (1975) и др., коэффициент корреляции между выходом муки и объемной массой зерна составляет г=0.76, а между массой 1000 зерен и выходом муки - только г=0.44.
Натура - один из признаков, лежащий в основе классификации зерна пшеницы во всех странах. В России минимальная натура зерна для мягкой озимой пшеницы, в соответствии с ГОСТом, составляет для первого и второго классов - 750 г/л, для третьего и четвертого - 710 г/л.
Как видно из табл. 6, по средним многолетним данным натура зерна по всем сортам составила 778 г/л, а наибольший натурный вес отмечен у сортов Московская 39 и Галина. Натура зерна всех других сортов колебалась в пределах за все годы в среднем от 766 до 788 г/л., превысив требуемую базисную норму - 750 г/л.
По показателю натуры зерна в наших исследованиях в среднем за пять лет изучения выделился 2002 год, где почти все сорта имели натуру более 800 г/л. Наименьшие показатели натуры зерна отмечены в 1999 году, который характеризовался сильной майско-июньской засухой, в этих условиях сорт Московская 39, единственный превысил базисную норму на 55 г/л, все остальные сорта не достигли данного уровня. Натура зерна достоверно связана только с объемным выходом хлеба (г= -0.58) и слабо с качеством клейковины.
Физико-химические свойства зерна
Наиболее важным и генетически детерминированным показателем качества мягкой пшеницы, характеризующим реологические достоинства муки, является «сила» муки. Для выпечки хорошего разрыхленного хлеба с высоким объемным выходом необходимо тесто, обладающее упругостью и эластичностью, высокой устойчивостью и способностью выдерживать интенсивный замес и длительное брожение. Такое тесто дает хлеб большого объемного выхода с мелкой тонкостенной пористостью (Ауэрман Л.Я., 1984; Беркутова Н.С., Швецова И.А., 1984; Мартьянова А.И., Кравцова Б.Е. и др., 1986; Сапега В.А., Турсумбекова Г.Ш., 1991; Tanaka К. and Tippls К.НД969 и др.)
В настоящее время во многих селекционных центрах нашей страны оценка реологических свойств теста ведется с помощью альвеографа. Альвеограм-мы позволяют измерять упругость теста (сопротивление расширению), растяжимость и удельную работу деформации теста (W) в единицах альвеографа (еа).
Исследования по этому показателю в течение пяти лет (1999-2003гг) показали, что в условиях Нечерноземной зоны может формироваться зерно с высокой «силой» муки. Так, за четыре года из пяти почти все сорта имели силу муки, соответствующую классификационным нормам на сильную (280 еа) и ценную (260 еа) пшеницу (табл. 11). По мнению многих исследователей (Блохин Н.И., 1968; Шемякова Р.Н., Белкина Р.И., 1982; Беркутова Н.С., Погорелова Л.Г., 1984, Горпинченко Т. В., др., 1990 и др.), сила пшеницы во многом определяется сортовыми особенностями. В среднем за годы изучения самой высокой силой муки обладали два сорта: Московская 39 и новый перспективный сорт Немчиновская 24, соответственно, 362 и 320 еа. Обращает на себя внимание значительная изменчивость силы муки у изучаемых сортов, в зависимости от года выращивания. Так, наименьшей силой муки характеризуется зерно урожая 2000 года, изменяясь от 129 еа. у сорта Галина до 357 еа - Немчиновская 24. Наивысшие показатели силы муки отмечены у зерна урожая 2003 года, все сорта в этот год имели силу муки, превышающую классификационные нормы на сильную пшеницу (свыше 280 еа.). Среднее значение силы муки по всем сортам за 1999-2003 гг. составило 305 еа. Для условий Центра Нечерноземья формирование зерна озимой пшеницы с такими высокими значениями силы муки указывает на высокие технологические свойства созданных в последние годы сортов. Закономерной связи силы муки и урожайности не отмечено, коэффициенты корреляции колебались от -0.68 до 0.60 (табл. 15, рис. 3). Разжижение теста при испытании муки на фаринографе по всем сортам за годы изучения изменялось в широких пределах. Варьирование этого показателя колебалось от 0 до 130 еф (табл. 12). Показатель разжижения теста в среднем по сортам изменялся в пределах 34 еф (Московская 39) до 74 еф (Немчиновская 24). Наиболее высококачественный сорт Московская 39 за все пять лет изучения имел показатель разжижения теста по фаринографу, соответствующий классификационным нормам ценной и сильной пшеницы, с колебаниями от 0 до 70 еф. Для остальных сортов показатель разжижения изменялся в больших пределах, но в среднем за 5 лет изучения не превышал требуемых классификационных норм для ценной пшеницы, а сорта Московская 39, Заря, Инна, Галина и сильной пшеницы. Разжижение теста, как и многие другие показатели качества, зависит не только от сортовых особенностей, но в значительной степени от погодных условий. Так, зерно урожая 1999 года (сухой, жаркий) положительно характеризуется низким разжижением по всем изучающим сортам, не превышающим 60 еф. Запредельно высокими показателями разжижения теста выделился 2000 год. Все сорта имели показатель разжижения свыше 70 еф. Закономерной связи показателя разжижения теста и урожайности не отмечено, коэффициенты корреляции колебались от-0.31 до 0.73 (табл. 15,рис.3). Таким образом, реологические свойства теста по данным оценки на приборах альвеограф и фаринограф указывают на сравнительно высокие технологические свойства районированных и перспективных сортов, созданных в последние годы в НИИСХ ЦРНЗ. Все исследованные сорта озимой пшеницы по реологическим свойствам теста удовлетворяют классификационным нормам сильной пшеницы за исключением неблагоприятного 2000 года. Хлебопекарные свойства муки изучаемых сортов оценивали по пробной лабораторной выпечке, объемному выходу хлеба, представляющему собой конечный критерий оценки. В ходе экспериментальной работы установлено, что в течение пяти лет испытаний наибольший объемный выход хлеба в среднем за 5 лет 1100 см3 от мечен у сорта Московская 39, но и все изучаемые сорта по этому среднему по казателю имели небольшую разницу, Заря и Инна по 1070 см3, Памяти Федина (Щ и Галина - по 1050 см3, за исключением сортов Немчиновская 24 и Эритрос пермум 377/97, у которых объемный выход хлеба был несколько ниже 970 см3 и 990 см3, соответственно (табл. 13).
Варьирование показателей качества зерна озимой пшеницы в зависимости от генотипа сорта и условий года
Качество зерна зависит от отдельных элементов погоды или их совокупности в определенные периоды развития растений. По литературным данным (Созинов А.А., Жемела Т.П., 1983; Иваненко А.С.,1978; Суднов П.Е.,1978; СапегаВ.А. и др., 1991 и др.), для формирования высокого урожая зерна хорошего качества нужен оптимальный погодный режим в период вегетации и, особенно, во время налива зерна (от цветения до восковой спелости). В этой фазе желательна сухая погода при среднесуточной температуре в пределах 16-20С. Обилие осадков, особенно в фазе налива зерна, отрицательно сказывается на качестве зерна. При излишней увлажненности зерно интенсивнее дышит, расходуя углеводы и азотистые вещества. При этом происходит скрытое прорастание и, так называемое «истекание» зерна, усиливающееся под воздействием развивающейся грибной флоры. Однако, слишком высокие температуры в названные фазы нежелательны, так как обусловливают преждевременное прекращение поступления азотистых веществ, щуплость зерна, его легковестность.
В условиях Подмосковья нами изучалось влияние метеорологических факторов в фазы «колошение-полная спелость» и «молочной спелость-полная спелость» на качественные показатели зерна озимой пшеницы в контрастные по погодным условиям годы (табл. 18).
В ходе экспериментальной работы было установлено, что по фазам развития растений корреляционная связь признаков качества с метеоусловиями была неоднозначной. Так, связь между суммой температур за период «колошение-полная спелость» со всеми показателей качества была отрицательной, за исключением натуры зерна, (г=0.03).
В противоположенность этому, в фазы «молочная спелость-полная спелость» влияние температурного режима на показатели качества было положительным, кроме натуры зерна (г=-0,85). Относительно слабая положительная связь отмечена по объемному выходу хлеба, содержанию белка и силе муки, соответственно, г=0.39, г=0.36 и г=0.27. По показателям седиментации и количеству клейковины корреляционная связь отсутствовала. Наиболее тесная связь с показателями разжижения теста и качество клейковины (г= -0.60 и г= -0.45).
Следует иметь в виду, что отрицательную связь метеоусловий с показателями качества клейковины и разжижения теста надо оценивать как благоприятную, положительную, поскольку в данном случае она проявляется при низких значениях показателей, присущих высокому качеству зерна, и наоборот.
Полученные в наших опытах данные согласуются с результатами других исследователей в том, что повышенный температурный фактор наиболее влиятелен на качественные признаки зерна сортов озимой пшеницы в фазу «молочная спелость - полная спелость» (Иваненко А.С, 1978; Сапега В.А., Турсумбекова Г.Ш., 1991 и др.).
Влияние на качественные признаки суммы осадков в изучаемые фазы развития было неоднозначно. Так в фазу «колошение- полная спелость» взаимосвязь с суммой осадков таких качественных признаков, как содержание белка, седиментация, количество клейковины, сила муки и объемный выход хлеба была положительной и довольно тесной, коэффициенты корреляции равнялись, соответственно, г=0.84, г=0.6б, г=0.66, г=0.79, г=0.86.
Влияние осадков в фазу «молочная спелость-полная спелость» на изучаемые качественные признаки сортов озимой пшеницы носило обратный характер. Это указывает на то, что в более позднюю фазу развития увеличение осадков отрицательно сказывается на технологических свойствах зерна. Как видно из таблицы 13, наиболее тесная отрицательная связь отмечена по натуре зерна (г=-0.98), качеству клейковины (г=0.76), разжижению теста (г=0.87).
Влияние относительной влажности воздуха на качественные показатели зерна изучаемых сортов имело сходную реакцию с влиянием осадков.
На основании изучения корреляционных связей качественных показателей зерна с суммой температур, суммой осадков и относительной влажностью воздуха в различные фазы развития следует заключить, что при ежегодной сравнительной оценке сортов целесообразно учитывать возможное влияние на качество зерна данных факторов в конкретные фазы.
Установление значимости вклада взаимодействия генотипических и средовых факторов в формирование качества зерна озимой пшеницы остает № ся весьма сложной проблемой, поэтому ее решение является объектом посто янного внимания селекционеров, генетиков, физиологов и других специалистов (Бебякин В.М. и др.,1983, 1995; Сапега В.А., 1984; Васильчук Н.С., 1993; Казарцева А.Т., 1996 и др.) Так, в генетике количественных признаков на основе дисперсионного анализа разработан целый ряд методов определения величины взаимодействия генотип-год. Исследовали в течение пяти лет эффективность влияния факторов гено-тип-средового взаимодействия на качество зерна сортов озимой пшеницы и определили, что доля влияния фактора «годы» на формирование качества зерна была преобладающей, но она варьировала по показателям технологических свойств (рис.4). Наибольшая доля влияния «годы» отмечена по объемному выходу хлеба -81.3%, натуре зерна - 76.3% и показателю седиментации - 71.2%. Менее подвержен влиянию фактора «годы» признак качество клейковины - 35.8%. Вклад генотипа в формирование качества зерна озимой пшеницы по его ІІТ) составляющим неоднозначный (рис. 4).
