Содержание к диссертации
Введение
1. Биологические особенности и формирование урожая различными озимыми культурами в зависимости от аг-роэкологических условий 7
1.1. Эффективность использования чистого пара под озимые культуры в степной зоне .7
1.2. Биологические особенности озимых культур и их технологические возможности 14
1.3. Требования к условиям выращивания, причины гибели озимых...19
2. Почвенно-климатические условия и методика проведения исследований 22
2.1. Почвенно-климатические условия Оренбургского Предуралья 22
2.2. Агрометеорологические условия в годы исследований 26
2.3. Схема опыта и методика проведения исследований 32
3. Результаты исследований .40
3.1. Влажность почвы и водопотребление озимых культур в паровых звеньях 40
3.2. Агрофизические свойства почвы 47
3.3. Динамика засоренности в звене: чистый пар-озимые 51
3.4 Оценка звеньев севооборота по воспроизводству органического вещества в почве 54
3.5. Формирование урожая озимых культур, особенности роста и разви-ви-тия 62
3.5.1. Полнота всходов, густота стояния растений и структура уро-жая 62
3.5.2. Сравнительная урожайность озимых культур 67
3.6. Качество зерна различных озимых культур 71
4. Экономическая и энергетическая эффективность озимых культур 87
4.1. Экономическая эффективность возделывания озимых культур.87
4.2. Энергетическая эффективность различных озимых культур 91
Выводы .95
Предложения производству 98
Список литературы .99
- Биологические особенности озимых культур и их технологические возможности
- Агрометеорологические условия в годы исследований
- Динамика засоренности в звене: чистый пар-озимые
- Энергетическая эффективность различных озимых культур
Введение к работе
Актуальность исследований. Озимые культуры в Оренбургской области являются наиболее урожайными из зерновых. Наличие в структуре посевных площадей оптимальной их площади обеспечивает в значительной степени повышение урожайности зерновых культур и устойчивость валового сбора зерна (Кислов А.В., 2005; Гулянов Ю.А., 2006; Каракулев В.В. и соавт., 2012).
Паровое поле в севооборотах является главным местом размещения озимых культур. Чистые пары выполняют важные агротехнические функции: накопления почвенной влаги, мобилизации питательных веществ в почве, улучшают фитосанитарное состояние посевов.
Площади чистых паров в Оренбургской области составляют 870-967 тыс. га, а уборочная площадь озимых культур за последние годы (2008-2012 гг.) не превысила половины площади паров (47,5%). В среднем за эти пять лет площадь посева озимой ржи составила 172,6 тыс.га, озимой пшеницы – 247,0 тыс.га, озимой тритикале – 2,0 тыс.га.
О целесообразности расширения площади озимых свидетельствуют климатические условия области: недостаток осадков, часто повторяющиеся засухи, температурные перепады. В связи с этим возникает проблема изучения более зимостойких культур, которые выдерживали бы суровые условия зимнего и ранневесеннего периодов.
Из озимых наиболее выгодной культурой является озимая пшеница, которая имеет постоянный спрос и твердую цену на рынке. Озимая рожь более урожайна, превосходит по зимостойкости, но имеет низкую цену и поэтому не может конкурировать с озимой пшеницей, хотя последняя часто вымерзает при отсутствии снега и низких температурах в поздний осенний период.
В последние годы появились новые озимые культуры: тритикале, житница, ячмень, которые не изучены в местных условиях ни по зимостойкости, ни по продуктивности и качеству, а также конкурентной способности с традиционными культурами.
Поэтому поставленная в диссертации цель изучить широкий набор озимых культур в паровых звеньях севооборота является актуальной.
Цель исследований – изучить особенности формирования урожайности озимых зерновых культур, выявить лучшие сорта озимой пшеницы и тритикале, провести сравнительную оценку озимых культур по продуктивности и качеству зерна.
Задачи исследований:
- изучить агрофизические свойства почвы и водный режим в различных паровых звеньях;
- дать оценку эффективности паровых звеньев в борьбе с сорняками;
- рассчитать баланс гумуса в паровых звеньях;
- дать оценку урожайности озимых культур (рожь, пшеница, тритикале, житница, ячмень) по чистому пару;
- провести оценку качества зерна озимой пшеницы, тритикале, житницы и их сортов;
- рассчитать экономическую и энергетическую эффективность возделывания озимых культур по чистому пару.
Научная новизна. Впервые на черноземах южных Оренбургского Предуралья проведено сравнительное изучение паровых звеньев с озимой рожью, озимой пшеницей, тритикале, житницей и озимым ячменем по продуктивности и качеству зерна.
Основные положения, выносимые на защиту:
- наиболее эффективно влага расходуется на формирование урожая в звене черный пар-озимая рожь: коэффициент водопотребления за период от основной обработки пара до уборки озимых у ржи в 1,5-2,0 раза ниже, чем у пшеницы, и в 1,3 ниже, чем у житницы и тритикале;
- возделывание озимых культур приводит к накоплению 4,79-5,09 т/га пожнивно-корневых остатков. В паровом звене баланс гумуса отрицателен, дополнительная заделка соломы озимых культур компенсирует минерализацию гумуса на 43-60%. Наибольшее поступление органики обеспечивает озимая рожь;
- в условиях степи Оренбургского Предуралья более зимостойкими озимыми культурами являются рожь Саратовская 6, житница Розовская 7 и тритикале Корнет, обеспечивающие хорошую сохранность растений, высокую урожайность и эффективные экономико-энергетические показатели.
Практическая значимость и реализация исследований. Полученные научно-обоснованные данные о возможности и целесообразности возделывания наряду с традиционными озимыми культурами (рожь, пшеница) тритикале и житницу, не уступающие по зимостойкости озимой ржи и превосходящие ее по хлебопекарным качествам.
Результаты исследований внедрены в ПСК «Приуральский» Оренбургского района на площади 200 га с годовым экономическим эффектом 191,2 тыс. рублей, что подтверждается актами внедрения, а также используются в учебном процессе на кафедре земледелия, почвоведения и агрохимии Оренбургского ГАУ.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на международной научно-практической конференции (Оренбург, 2012 г.), на расширенных заседаниях кафедры земледелия и технологии производства продукции растениеводства (2010-2013 гг.), опубликованы в пяти статьях, в том числе в четырех рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 119 страницах компьютерного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций производству, содержит 29 таблиц, 10 рисунков и 30 приложений. Список использованной литературы включает 222 источников, в том числе 12 иностранных авторов.
Биологические особенности озимых культур и их технологические возможности
В степной зоне роль чистого пара заключается в уменьшении влияния засух, улучшении фитосанитарного состояния полей, накоплении подвижных элементов питания. В Оренбургском Предуралье почвенная влага является определяющим фактором получения устойчивых урожаев, поэтому введение в севооборот парового поля - необходимое условие возделывания зерновых культур.
Многочисленными исследованиями ученых установлено, что чем острее проявляется засушливость климата, тем выше агрогидрологическая роль чистого пара и тем больше его доля в структуре посевных площадей [50, 69, 70, 104, 109, 110, 173, 202, 204].
По данным В.В.Бузмакова и А.С.Наволоцкого [23], в метровом и полутораметровом слоях почвы черного пара ко времени посева озимых в среднем за 12 лет накопилось соответственно 155 и 191 мм продуктивной влаги. Исследования К.Г.Шульмейстера [202] показали, что большое количество влаги сохраняется в интервале наименьшая влагоемкость-влажность разрыва капилляров, то есть в форме повышенной доступности.
В степной зоне в метровом слое почвы после чистого пара накапливается влаги в 1,5-2 раза больше, чем по непаровым предшественникам [14], а в засушливые годы различия в запасах продуктивной влаги в почве по чистым парам и другим предшественникам более заметные: по данным Всесоюзного НИИ зернового хозяйства запасы влаги по чистым парам в 2-3 раза выше, чем по стерневым предшественникам [17]. Учет урожая в пяти районах трех областей Казахстана показал, что урожайность яровой пшеницы по чистому пару в 2 – 4 раза выше, чем по зерновым предшественникам. Для повышения эффективности чистого пара посев кулис на нем необходимо считать обязательным приемом. По данным Оренбургского НИИ сельского хозяйства, прибавка урожайности озимой ржи за счет кулис составляет 8-10%, яровой пшеницы – до 27% [110]. По мнению А.Г.Крючкова и соавт. [95], чистые пары создают устойчивый водный режим на только под первой, второй, но иногда и под третьей культурой после пара, а также улучшают фитосанитарное состояние посевов на всю ротацию севооборотов.
По мнению К.Г. Шульмейстера [202], в условиях Поволжья в летний период парования теряется около 22% от весеннего запаса продуктивной влаги и все осадки за летний период парования. Очень важное значение имеют приемы ухода: глубина и частота рыхлений, замена паровых культиваций химической обработкой сорняков. В исследованиях А.В.Кислова и соавт. [80] наиболее экономно расходовалась влага на фоне вспашки пара на влагосбе-регающем (состоящем из четырех культиваций на 6-8 см) и комбинированном (где наряду с внесением гербицидов проводились ранневесенняя и предпосевная культивации) вариантах ухода: к моменту посева здесь сохранялось 22,8 и 21,7 мм влаги в пахотном слое и 77,3 мм – в метровом в среднем за три года наблюдений. Замена паровых культиваций химическим паром (двухкратное их применение) вследствие сильного развития сорняков до их применения приводила к иссушению почвы на глубине заделки семян, и озимые в течение двух лет из трех не дали всходов.
Радикальным средством сохранения накопленной влаги на паровом по ле является борьба с сорными растениями, особенно с корнеотпрысковыми. С.С.Сдобников [155, 156] пришел к выводу, что продолжительный период паровой обработки при высоком ее качестве дает возможность очистить поле как от многолетних, так и однолетних сорняков. По данным автора, при засо ренности перед паром 214,6 сорняков на 1м2, под первой, второй и третьей культурами по пару численность сорняков снизилась соответственно до 2,2; 6,3 и 8,0 шт/м2. Аналогичные результаты получены М.Г.Чижевским [190]; Н.М.Тулайковым [173]; В.А.Корчагиным [89, 90]; А.Ф.Лебедь, В.А.Белогуровым [102]; Г.Н.Черкасовым, И.В.Дудкиным [210]; В.М.Жидковым, Ю.Н.Плескачевым [47]. Н.А.Максютов и В.М.Жданов [111] также пришли к заключению, что проведение одной-двух обработок, как это часто делается на практике, не позволяет очистить поле от сорных растений, так как в борьбе с многолетней растительностью успех достигается многократным уничтожением розеток сорняков и истощением их корневой системы. Поэтому, считают авторы, в сухой и засушливой степи в паровом поле необходимо проводить не менее четырех-шести, а в лесостепной – не менее семи-восьми культиваций. От однолетних сорняков с помощью чистого пара избавиться невозможно, но они находятся в нижнем ярусе и при качественном посеве хорошо подавляются культурными растениями, а потому не представляют большой опасности (кроме овсюга) для ранних зерновых культур.
Об эффективности паровой обработки в борьбе с многолетними сорняками сообщают С.А.Котт [92, 93]; В.Ф.Аникович [8]; В.Д.Панников [128]; В.Д.Панников, В.Г.Минеев [129]; В.В.Бузмаков, А.С.Наволоцкий [23]; Протасов и соавт. [128]; В.А.Потушанский [135, 136]; А.В.Кислов и соавт. [74].
В борьбе с сорной растительностью и для эффективности использования осадков важное значение имеют глубина и способ основной обработки, а также влагосберегающие приемы ухода за паром [71].
По мере развития производительных сил, изменения энерговооруженности сельского хозяйства требования к основной обработке пара и уходу за ним непрерывно менялись. До последнего времени рекомендовалась интенсификация обработки: увеличение глубины, числа обработок. Исследования кафедры земледелия и технологии производства продукции растениеводства показали возможность замены глубокой вспашки удобренного черного пара безотвальными обработками [75]. Установлено, что в условиях недостатка техники и горючего вместо глубокой вспашки черного пара после стерневых предшественников целесообразно применять глубокое рыхление стойками СибИМЭ, а при хорошей разделке почвы и отсутствии глыб возможно ис 10 пользовать плоскорезное рыхление, обеспечивающее повышение производительности и снижения затрат ГСМ на 25-30%. Если возникает опасность, что пары останутся без обработки на весну, то лучше, считают А.В.Кислов и со-авт. [75], провести мелкое рыхление широкозахватными орудиями на 10-12 см, но не оставлять их под ранний пар и под посев ранних яровых культур вместо озимых.
Рекомендуемая технология ухода за паром, включающая послойно-поверхностные рыхления от 10-12 до 6-8 см, не обеспечивает необходимой полноты всходов озимых культур вследствие иссушения верхнего слоя почвы. Сокращение числа паровых обработок при использовании гербицидов (раундап 2 л/га + лонтрел 0,3 л/га) вместо одной паровой культивации уменьшает распыленность почвы, увеличивает коэффициент структурности и ветроустойчивость почвы, при этом урожайность озимой пшеницы повышается на 12,1% [80].
Парование почвы оказывает большое влияние на ее питательный режим. В пару создаются благоприятные условия для минерализации как негу-мифицированного органического вещества, так и гумуса. Многолетние исследования Самарского НИИ сельского хозяйства показали, что ко времени сева озимых по черному пару в пахотном слое накапливается 96-100 мг нитратов на 1 кг почвы, а по занятым парам – 32-50 мг. Еще меньше нитратов накапливается к посеву озимых по предшественникам, убираемым на зерно – 10-28 мг на 1 кг почвы [193, 194]. О большом накоплении нитратов в поле за период парования сообщают также В.А.Юферов [207]; Л.Ф.Трифонова, Н.В.Шрамко, Б.А.Копеев [172]; В.Ф.Аникович и соавт. [9, 10]; М.И.Сидоров [158]; H.Scheek [221].
Агрометеорологические условия в годы исследований
В среднем за три года суммарное водопотребление по звеньям севооборота не имело заметных различий и составило 385,5 мм (табл. 10).
За два года на формирование озимых культур по пару расходовалось 610,4-625,6 мм, а коэффициент водопотребления колебался от 19,2-36,0 мм/ц, самым низким он был у озимой ржи, а высоким – у озимой пшеницы Оренбургская 105. По озимому ячменю коэффициент водопотребления не рассчитывался, так как за сравниваемые годы не был получен урожай этой культуры. Максимальный коэффициент водопотребления был в сильно засушливом 2010 году, когда за время вегетации озимых выпало лишь 14 мм атмосферных осадков - это 11,6% от средне-многолетней нормы, а в мае и июне их практически не было.
В нашем опыте все культуры были одной биологической группы, поэтому различия в эффективности водопотребления в первую очередь были связаны с величиной урожая, таблица 11. По средней за три года урожайности зерна культуры можно расположить в следующий ряд: озимая рожь-озимая тритикале-озимая житница-озимая пшеница, а по величине коэффициента водопотребления – в обратном порядке: озимая пшеница-озимая житница-озимая тритикале-озимая рожь, им соответствуют значения 25,7 и 20,2 мм/ц (Оренбургская 105 и Пионерская 32), 17,6 (Розовская 7), 17,4 и 15,6 (Зимогор и Корнет), 13,5 мм/ц (Саратовская 6). Из семи изучавшихся звеньев севооборота выпадает звено пар черный-озимый ячмень. Как отмечалось ранее, озимый ячмень в два года из трех лет исследований вымерз полностью, а оставшиеся после перезимовки растения дали лишь 2,1 ц зерна с 1 га.
Урожайность сухой биомассы озимых культур (зерно + солома) не коррелирует с урожайностью зерна, так как соотношение зерна и соломы у изучавшихся культур имеет значительные различия. Преимущество по этому показателю по-прежнему у озимой ржи, коэффициент водопотребления которой составил 3,94 мм на 1 ц сухой биомассы, у озимой пшеницы, тритикале и житницы он находился в пределах 4,83-7,24 мм/ц.
Использование почвенной влаги и атмосферных осадков озимыми культурами (среднее за 2009-2012 гг.)
Звено севооборота Содержаниеобщей влаги вслое 0-100 см,мм Количество израс-ходо-ванной влаги , мм Урожай-ность зерна, ц/га Урожай-ность сухойбиомассы, ц/га Коэффициент водопотребле-ния, мм/ц
Трехлетние наблюдения за динамикой влажности почвы в звеньях севооборота позволяют сделать следующие выводы.
От основной обработки до начала парования в почве сохраняется 33,9-38,6% выпавших осенне-зимних осадков, за время парования теряются все атмосферные осадки и до 20 мм почвенной влаги.
Ко времени посева озимых культур в черном пару накапливается 110-130 мм продуктивной влаги. К началу отрастания озимых величина запасов влаги имела различия по годам, находясь в прямой зависимости от суммы атмосферных осадков от всходов до начала весенней вегетации.
Наиболее эффективно на формирование урожая влага расходуется в звене пар черный-озимая рожь – 13,5 мм на 1 ц зерна и 3,94 мм на 1 ц сухой биомассы; коэффициент водопотребления за период от основной обработки до уборки озимой ржи составляет 33,7 мм на 1 ц зерна. В 1,5-2,0 раза выше коэффициент водопотребления у озимой пшеницы; тритикале и житница по расходу влаги на единицу урожая занимают промежуточное положение между этими культурами.
Плотность почвы, показывающая массу твердой фазы к объему почвы ненарушенного сложения, является основным критерием оценки ее агрофизических свойств [14]. Она определяет водный, воздушный и тепловой режимы растений и микроорганизмов, мобилизацию питательных веществ, их доступность и использование растениями [32, 40, 219].
При оптимальной плотности почвы создаются наиболее благоприятные условия для роста растений, способствующие получению максимального урожая. Параметры оптимальной плотности почвы определяются почвенно-климатическими условиями и биологическими свойствами возделываемых культур [56, 218]. Для большинства культур сплошного сева эти значения находятся в пределах 1,10-1,25 г/см3, для пропашных – в интервале 1,00-1,20 г/см3 [57, 69, 123]. По данным Г.И.Казакова [57], озимые зерновые лучше развиваются на более плотной почве (1,2 г/см3).
В естественных условиях под действием сил уплотнения в почве наступает равновесное состояние между твердой фазой и пористостью [14]. Исследованиями ученых Оренбургского государственного аграрного университета установлено, что равновесная плотность южных черноземов при содержании гумуса 4% и более равна 1,23-1,24 г/см3, а верхний предел оптимальной плотности пахотного слоя для зерновых соответствует 1,25 г/см3 [71].
Сложение пахотного слоя черноземов с плотностью менее 1,1 г/см3 считается рыхлым, 1,1-1,25 – оптимальным, 1,3-1,4 – плотным и более 1,4 – очень плотным [44].
Исследования А.В.Кислова [71] показали, что на черноземе южном равновесная плотность совпадает с оптимальной: для слоев почвы 0-10, 10-20 и 20-30 см равновесная плотность составляет соответственно 1,12-1,14; 1,21-1,22 и 1,23-1,25 г/см3.
Плотность почвы определяет соотношение между объемом твердой фазы и общей пористости. По данным Н.А.Качинского [66], на черноземах засушливой зоны строение пахотного слоя считается оптимальным при объеме общей пористости 55-65%. В наших исследованиях плотность почвы изучалась в семи звеньях севооборота. Результаты наблюдений за 2009-2010, 2010-2011 и 2011-2012 гг. помещены в приложениях 7-9.
Уход за паровым полем и агротехника возделывания озимых были одинаковыми во всех звеньях севооборота, поэтому показатели плотности и сложения почвы по вариантам опыта не имели заметных различий.
В среднем за три года (таблица 12), несмотря на 4-5 поверхностных культиваций, почва осенью перед посевом озимых была рыхлой, объемная масса на глубине заделки семян составляла 1,07-1,14 г/см3, объем общей пористости пахотного слоя почвы в целом по опыту составил 55%, то есть показатели сложения почвы не выходили за пределы оптимальных значений.
Весной в начале отрастания показатели плотности почвы не претерпели заметных изменений. К уборке происходило постепенное уплотнение почвы: в слое 0-10 см плотность почвы составляла 1,10-1,15 г/см3, в слоях 10-20 и 20-30 см – 1,17-1,25 и 1,26-1,29 г/см3 соответственно.
Динамика засоренности в звене: чистый пар-озимые
Исследуемые сорта озимой пшеницы относятся по типовому составу к IV типу, что говорит о возможности их использования для производства хлебопекарной муки и как следствие – производства хлеба и хлебобулочных изделий. Поэтому сравнительная оценка других озимых культур позволит сделать предложение о возможности или невозможности их использования, так как в связи с недостаточным обеспечением хлебопекарной отрасли пшеницей возникает потребность в расширении сырьевой базы для производства хлебобулочных изделий. Однако, как свидетельствуют литературные данные применение тритикале в чистом виде ограничено из-за высокого разжижения теста, для выпечки хлебных изделий рекомендуется использовать муку тритикале в смеси с пшеничной мукой в различном соотношении [52].
Проведенные нами исследования по качеству зерна показали, что натурная масса всех озимых культур была высокой и изменялась в пределах от 702,0 г/л у ржи, до 811 г/л у озимой пшеницы Оренбургская 105, озимая тритикале и житница занимали промежуточное положение. Их натурная масса соответствовала базисным нормам по ГОСТ 9353-90 «Пшеница, требования при заготовках и поставках».
Показатель стекловидность используют при оценке зерна пшеницы, ржи, ячменя, риса. Считается, что зерно более высокой стекловидности отличается и более высокими технологическими достоинствами. В мукомольном производстве принята следующая классификация зерна пшеницы по стекловидности: менее 40% - низкостекловидное, 40-60 - средней стекловидности, выше 60% -высокостекловидное. При формировании помольных партий стекловидность рекомендуется поддерживать на уровне 50-60%. Однако стекловидность зерна является неустойчивым признаком и быстро снижается при увлажнении и последующем подсушивании зерна (во время хранения и т.п.). По наблюдениям Т.И. Веселовской [28], при увлажнении зерна пшеницы от 13,6 до 17% стекло-видность его снизилась от 92,5 до 60,5%. На стекловидность заметно влияет даже выпадение росы (при отлежке скошенного зерна в валках до обмолота).
Стекловидность исследуемых образцов озимых культур изменялась значительно, наибольшая стекловидность была у зерна озимой пшеницы Оренбургская 105 - 85%. Озимая пшеница Пионерская 32 и озимая тритикале сорта Зимогор имели стекловидность на уровне 60-70%,что соответствует высокостекловидному зерну. Самые низкие значения по данному показателю имели озимая тритикале сорта Корнет и озимая житница сорта Розовская 7 -50-60%, но, несмотря на это, такая стекловидность является средней.
По утверждению Г.А. Егорова [46] мука из тритикале по содержанию белка и клейковины превосходит ржаную и пшеничную. Однако наши исследования говорят о том, что в условиях данной природно-климатической зоны ни один из исследуемых сортов тритикале не превзошел пшеницу по содержанию протеинов (таблица 16, подраздел 3.4). Содержание клейковины у озимой пшеницы и озимой житницы практически на одном уровне – 35,2-34,7% и 32,3%, соответственно.
Значительно ниже содержание сырой клейковины было у озимой тритикале 24%, причем в разрезе сорта эти показатели не изменялись (таблица 23). Клейковина имеет большое, даже решающее, значение для качества хлеба и поэтому надо хорошо знать не только количество, но, в особенности, качество клейковины. Качественная оценка клейковины показала, что все образцы озимых исследуемых культур по данному показателю относятся ко II группе - удовлетворительной слабой.
Таким образом, все исследуемые образцы озимых культур по содержанию и качеству клейковины пригодны для производства хлеба.
Одним из важных показателей качества зерна для производства хлеба является ПЧП. Число падения характеризует активность -амилазы. Этот фермент обеспечивает более полный гидролиз крахмала, а следовательно, более высокую сахаробразующую способность и как следствие более высокую газообразующую способность муки.
В результате проведенных исследований были получены следующие результаты: самая высокая активность -амилазы была у образца озимой житницы – 123 сек; озимая пшеница показала, наоборот очень высокие результаты - 386-426 сек, что свидетельствует о низкой активности -амилазы; сорта озимой тритикале показали результаты, соответствующие ГОСТу на муку пшеничную хлебопекарную (таблица 23).
Таким образом, из всех проанализированных образцов только озимая тритикале имеет оптимальные результаты, соответствующие требованиям хлебопекарной муки. У образца из озимой житницы повышенная активность -амилазы, которая приведет к получению хлеба с недостаточно вкусным, заминающимся, имеющим низкую пористость мякишем и неприятным вкусом. Слишком низкая активность это фермента у озимой пшеницы также не способствует хорошему качеству хлеба. Готовые изделия будут иметь пониженный объем, бледно окрашенную корку, плохо разрыхленный мякиш с невыраженным ароматом, так как сахара будут сброжены в первые часы брожения теста.
Физические свойства теста дают наиболее полную характеристику хлебопекарных свойств зерна и полученной из него муки. Определение физических свойств теста проводили на альвеографе Chopin и фаринографе Brabender, действие которых основано на нахождении реологических свойств теста в процессе его замеса, таких как упругость, вязкость, эластичность, способность к газоудержанию, водопоглощение и др.
В зависимости от качества теста по указанным показателям зерно пшеницы классифицируют на шесть групп: отличный улучшитель, хороший улучшитель, удовлетворительный улучшитель, хороший наполнитель, удовлетворительный наполнитель, слабая пшеница.
Слабая пшеница имеет небольшую хлебопекарную силу. Мука при замесе поглощает относительно мало воды, тесто при брожении быстро ухудшает физические свойства. Хлеб получается пониженного объема, расплывающийся на поду. Для получения стандартного хлеба зерно или муку слабой пшеницы улучшают, смешивая ее с зерном или мукой сильных пшениц. Мука из слабых пшениц пригодна для выпечки бисквитов и кексов.
По полученным в ходе исследования альвеограммам (рис.1-5) можно заключить, что по растяжимости житница превосходит тритикале и очень близка к озимой пшенице сорта Пионерская 32. По упругости и озимая тритикале и озимая житница значительно уступают озимой пшенице (таблица 24).
Энергетическая эффективность различных озимых культур
Время образования теста, в зависимости от варианта опыта, изменялось значительно. Наибольшее время показали образцы озимой пшеницы - от 7,2 до 9,3 мин, наименьшее - озимая тритикале и озимая житница, время образования у этих образцов в 3-4 раза меньше, по сравнению с образцами пшеницы.
Устойчивость теста к замесу, так же как и время образования существенно отличались. Наибольшее время показала озимая пшеница Оренбургская 105 - 14,4 мин, для которой может быть применен интенсивный замес. Меньшее, но достаточно продолжительное время показал и образец озимой пшеницы Пионерская 32 - 8,2 мин. Все остальные изучаемые образцы показали время устойчивости теста к замесу незначительное, оно составило всего 2-3 мин, причем, не смотря на то, что время образования теста у житницы меньше, чем у тритикале, устойчивость это теста оказалась выше.
Таким образом, при соблюдении рекомендуемых режимов замеса, можно приготовить тесто хорошей консистенции, обеспечивающей получение хлеба высокого качества из всех анализируемых образцов.
Наиболее полное представление о хлебопекарных свойствах муки дает пробная лабораторная выпечка. Оценка качества муки по результатам пробной выпечки является интегральной, так как качество получаемого при этом хлеба обусловлено совокупностью хлебопекарных свойств муки – состоянием углеводно-амилазного и белково-протеиназного комплексов муки, степенью изменения основных структурных компонентов муки в процессе приготовления теста и выпечки хлеба.
В результате анализа показателей качества хлеба были выявлено следующее: объемный выход хлеба, как и ожидалось, по вариантам опыта значительно изменялся, так озимая пшеница показала результат - 315%, тритикале и житница – 211% и 200%, соответственно; - пористость хлеба у образцов из муки озимой пшеницы была наибольшей и составила в среднем 79%, озимая тритикале показала резуль тат 73,1%, а житница - 71,2% ,т.е. они имели незначительное отклонение в меньшую сторону; - кислотность хлеба наибольшей была у образцов озимой пшеницы 2,8град, наименьшей у образцов тритикале – 2,0град. На наш взгляд это свя зано с химическим составом муки тритикале, которая по количеству насы щенных жирных кислот превосходит пшеничную муку, а по соотношению ненасыщенных и насыщенных жирных кислот уступает им.
Проведенные исследования и их анализ позволяют сделать следующие выводы: - все исследуемые образцы по содержанию и качеству сырой клейко вины могут быть использованы в хлебопечении; - в связи с высокой активностью -амилазы мука из озимой житницы, при использовании ее в хлебопечении, требует корректировки процесса те стоведения; - наименьшее время замеса и устойчивости теста к замесу были у образца озимой житницы Розовская 7, что, несомненно, приводит к снижению качества хлеба; - в хлебопекарном производстве можно использовать озимую тритикале и озимую житницу, хотя хлебопекарные качества этих культур значительно ниже, чем пшеницы. Они требуют серьезного изучения, особых подходов и совершенно новых технологий приготовления при использовании в хлебопечении. Экономическая эффективность возделывания озимых культур Эффективность можно определить как отношение между результатом и затратами на этот результат [82]. Производственные затраты включают амортизационные отчисления, затраты на текущий ремонт, техобслуживание и хранение техники, заработную плату, а также стоимость ГСМ. Различия в средней урожайности озимых культур за период исследований составляли 9,0 ц/га, отсюда различия по затратам на уборку и доработку зерна. Поэтому показатель производственных затрат был рассчитан по каждой культуре с учетом изменяющихся затрат на транспортировку, а также доработку урожая.
Оценка экономической эффективности возделывания озимых культур в опыте проводилась по средней за три года урожайности зерна, приведенной к 100% чистоте и стандартной влажности семян. Расчет показателей экономической эффективности проведен на основе технологических карт, применяемой технологии, действующих норм выработки, тарифной сетки и других нормативов, действующих в хозяйствах Оренбургской области. Стоимость посевных семян и горюче-смазочных материалов включена в ценах 2012 года.
В таблице 26 представлены показатели экономической эффективности возделывания озимых культур. Наибольшие производственные затраты приходятся на озимую пшеницу, практически равные общие производственные затраты – на озимую тритикале и озимую житницу, они уменьшаются при выращивании озимой ржи. По затратам труда на 1 га заметной разницы по культурам не наблюдалось, по яровому ячменю они увеличились на 8,3% за счет дополнительной весенней культивации.
