CC BY
23
Литература
1. Голеухин С.Н. Эффективность короткоротационных севооборотов в условиях орошения на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Волгоград: Волгоградская гос. с.-х. акад., 1998. 20 с.
2. Скороходов В.Ю. Эффективность короткоротационных севооборотов на чернозёмах южных Оренбургского Предура-лья: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Оренбург: Оренбург. науч.-исслед. ин-т сел. хоз-ва, 2005. 26 с.
3. Скороходов В.Ю., Митрофанов Д.В., Кафтан Ю.В., Жи-жин В.Н. Продуктивность севооборотов в степной зоне Южного Урала и их экономическая оценка // Повышение эффективности сельскохозяйственного производства степной зоны Южного Урала: материалы междунар. науч.-практ. конф., посвященной 75-летию ГНУ Оренбургский НИИСХ. Оренбург, 2012. С. 90-94.
4. Лошаков В.Г. Севообороты и плодородия почвы / под ред. В.Г. Сычёва; Российская акад. с.-х. наук, Гос. науч. учреждение Всероссийский науч.-исслед. ин-т агрохимии им. Д.Н. Прянишникова Россельхозакадемии. М.: ВНИИА, 2012. 512 с.
5. Иванников А.В., Шрамко Н.В., Мукажанов К.М. Земледелие Северного Казахстана: учебное пособие. 2-е изд. Астана: Аграрный университет, 2004. 296 с.
6. Мамсиров Н.И., Тугуз Р.К., Тимов М.Р. Кукуруза в севооборотах короткой ротации и рациональное применение
удобрений при её монокультуре // Земледелие. 2014. № 1. С. 35-37.
7. Максютов Н.А. Научные основы повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур в полевых севооборотах степной зоны Южного Урала: дис. ... док. с.-х. наук. Оренбург, 1996. 104 с.
8. Максютов Н.А., Жданов В.М., Абдрашитов Р. Р. Повышение плодородия почвы, урожайности и качества продукции сельскохозяйственных культур в полевых севооборотах степной зоны Южного Урала. Оренбург, 2012. 332 с.
9. Скороходов В.Ю. Эффективность короткоротационных севооборотов на чернозёмах южных Оренбургского Пред-уралья: дис. ... канд. с.-х. наук. Оренбург, 2005. 170 с.
10. Митрофанов Д.В. Продуктивность и экономическая оценка шестипольных севооборотов на чернозёмах южных Оренбургского Предуралья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2012. № 4. С. 30-33.
11. Каракулев В.В., Диденко В.Н. Совершенствование севооборотов в степной зоне Оренбургского Предуралья // Ресурсосберегающие технологии в сельскохозяйственном производстве: междунар. сб. науч. тр. Оренбург, 2010. С. 167-173.
12. Кислов A.B. Севообороты и их роль в воспроизводстве почвенного плодородия // Сохранение и повышение плодородия почв в адаптивно-ландшафтном земледелии Оренбургской области. Оренбург, 2002. С. 39-67.
Изменчивость признаков качества зерна озимых культур в Северном Зауралье
Н.А. Волкова, к.с.-х.н., Р.И. Белкина, д.с.-х.н., ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья
Выращивание озимых культур в Западной Сибири даёт возможность получать зерно, более кондиционное по влажности, чем у яровых культур, так как уборка озимых происходит в летний период, т.е. существует гарантия обеспечения благоприятных погодных условий.
На качество зерна могут влиять почвенно-климатические условия, элементы технологии возделывания, особенно такие, как удобрения, сроки посева, сроки и способы уборки. Значительно могут варьировать показатели качества зерна под влиянием метеорологических факторов вегетационного периода. Вместе с тем в ряде случаев определяющим фактором в формировании того или иного уровня качества зерна является сорт. В условиях Сибири для сортов озимых культур очень важно сочетание способности формирования высокого уровня технологических свойств зерна с другими хозяйственно ценными признаками: урожайностью, зимостойкостью, устойчивостью к заболеваниям и т.п. Для стабилизации производства высококачественного зерна в конкретных агроклиматических зонах целесообразно использовать адаптированные к этим условиям сорта и применять эффективные сортовые технологии возделывания [1-3].
Сырьевые свойства зерна и продуктивность сорта характеризуют многие признаки, но в первую очередь — масса 1000 зёрен. От того, насколько зерно выполнено, какова степень его плотности и крупности зависят количество и качество продуктов
переработки. У зерна ржи высокую величину этого признака связывают с повышенной активностью фермента альфа-амилаза, что в определённой степени влияет на хлебопекарные свойства муки [4,5]. Масса 1000 зёрен может заметно изменяться у сортов озимой ржи [6]. Например, в условиях юга Тюменской области у отдельных сортов озимой ржи пределы изменчивости признака составляют 20,8-35,0 г [7].
К показателям, косвенно характеризующим мукомольные свойства зерна, относят натуру. Высокая натура связана с хорошей выполненностью и плотностью зерна. Такое зерно при размоле обеспечивает повышенный выход муки. Величина натуры в определённой степени обусловлена генотипическими особенностями. Например, раннеспелые сорта чаще всего формируют натуру несколько ниже, чем среднеспелые, что связано с менее продолжительным периодом налива зерна. Снижение натуры наблюдается при использовании в технологиях высоких норм азотных удобрений, в этих условиях, по-видимому, из-за ускоренного роста и интенсивного поступления пластических веществ в зерно снижается его плотность. Отрицательно влияет на этот показатель длительный перестой растений на корню после полной спелости, что, вероятно, обусловлено потерей сухого вещества зерна в процессе вторичного увлажнения и интенсивного дыхания [8]. У некоторых зерновых культур пониженная натура связана с особенностями строения зерновки. Например, у зерна тритикале такая особенность обусловлена формой зерна, глубиной бороздки и поверхностью зерновки [9].
В нормативных документах на зерно содержатся требования к числу падения — это косвенный критерий, указывающий на степень активности фермента альфа-амилаза. В созревшем сухом зерне активность этого фермента слабая. Как только зерно подвергается вторичному увлажнению, в нём активизируются обменные процессы, провоцирующие прорастание. В этих условиях активизируется фермент альфа-амилаза, который гидролизует крахмал на водорастворимые вещества, тем самым снижая его вязкость при нагревании водно-мучной суспензии. Этот принцип положен в основу оценки числа падения на современных приборах. Есть сведения, что величина числа падения связана с генотипом сорта и зависит также от влияния элементов технологии возделывания [10—12].
К одному из основных признаков качества зерна следует отнести содержание белка. Это важный показатель продовольственного и кормового зерна. Величина его в большой степени обусловлена сортовыми особенностями [13]. Существенное значение имеют и условия выращивания: почвенно-климатические особенности зоны возделывания, уровень минерального питания, метеорологические факторы. В частности, в период колошение — восковая спелость на белковость зерна большое влияние оказывает температура воздуха [14]. Влияют на содержание белка в зерне и условия увлажнения. Есть сведения, что количество белка снижается в зерне ржи в годы с повышенным увлажнением и, наоборот, значительно повышается в засушливых условиях [15].
По данным ряда исследований белки тритикале обладают повышенным содержанием незаменимых аминокислот и наиболее биологически полноценны в сравнении с зерном озимой ржи и озимой пшеницы [16].
Цель нашего исследования — изучить степень варьирования признаков качества зерна у сортов озимых культур под влиянием условий выращивания.
Материал и методы исследования. Исследование проведено на сортах озимой ржи и озимой тритикале урожая 2009—2011 гг., которые выращивались в агроклиматических зонах Тюменской области на трёх сортоучастках (Нижнетавдинский, Ялуторовский и Бердюжский) [17]. Сорта озимых культур выращивались по предшественнику чистый пар. Показатели качества зерна определены в лабораториях Агробиотехнологического центра ГАУ Северного Зауралья. Методы оценки качества зерна соответствуют методикам ГОСТов.
Результаты исследования. Требования к качеству зерна ржи изложены в государственных стандартах. На продовольственное зерно ржи действуют нормативы: по натуре зерна — от 640 до 700 г/л в зависимости от класса, по числу падения для 1-го класса не менее 200 с, для 2-го — не менее 141 с, для 3-го — не менее 80 с.
К кормовому зерну ржи предъявляются требования по физико-химическим показателям, в том числе количество сырого протеина должно быть в пределах 110—120 г/кг в зависимости от класса.
В таблице показаны среднее значение и характер изменчивости массы 1000 зёрен у сортов озимой ржи. Наиболее высоким средним значением характеризовались сорта Ирина (31,5 г) и Иртышская (31,3 г). Минимальным размахом варьирования (5,5 г) и наименьшей величиной коэффициента вариации (7,0%) отличался сорт Ирина. У остальных сортов выявлена средняя степень изменчивости признака (У=12,5—13,0%).
В изменчивости массы 1000 зёрен доля влияния сорта была высокой в 2010 и 2011 гг. (70 и 74%) и незначительной — в 2009 г. (6%), когда преобладала доля влияния условий выращивания (90%).
Сорта озимой ржи по натуре зерна различались незначительно — 720—725 г/л. Наименьшую величину размаха варьирования продемонстрировали сорта Ирина и Иртышская (45 и 48 г/л). Коэффициент вариации у всех сортов свидетельствует о незначительной изменчивости признака (2,1—3,1%). Наибольшая величина натуры зерна (725 г/л ) была у сортов Петровна и Сибирская 87. У остальных сортов этот показатель составлял 62—68 г/л.
Сопоставляя показатели натуры зерна сортов озимой ржи с требованиями 1-го класса ГОСТа на продовольственное зерно, можно выделить сорт Ирина, у которого все образцы (100%) соответствовали этим требованиям (не менее 700 г/л). У сортов Петровна и Сибирская 87 процент соответствия составлял 89, у сорта Иртышская — 86, у сорта Памяти Кунакбаева — 80.
В изменчивости натуры зерна максимальная доля сорта в годы исследования составляла 72%, минимальная — 28% [17]. Влияние фактора «пункт выращивания» было менее значимым — 12-25%.
Среднее значение числа падения за годы исследований варьировало у сортов озимой ржи от 150 с до 214 с. Эти показатели соответствуют нормативам 1-го и 2-го классов ГОСТа. Наибольшая величина признака отмечена у сортов при выращивании их в условиях южной лесостепи, здесь выделился сорт Памяти Кунакбаева (214 с). В северной лесостепи лучший показатель у сорта Сибирская 87 (194 с).
Варьирование содержания белка в зерне изучено у трёх сортов озимой ржи — Петровна, Памяти Ку-накбаева и Сибирская 87. Максимальное значение признака достигало 10,15% у стандарта Петровна, минимальное — 7,1% отмечено у сорта Памяти Кунакбаева. У этого сорта отмечена самая высокая изменчивость показателя (У =9,9%).
Варьирование количества белка в зерне озимой ржи в годы исследований в большой степени зависело от сорта (45—85%). Максимальная доля влияния пункта выращивания составляла 31% [17].
Масса 1000 зёрен и её изменчивость у сортов озимой ржи
Сорт Средняя величина, г Минимум -максимум, г Размах варьирования, г Коэф. V, %
Петровна, 81 28,4 22,2-34,5 12,3 12,6
Памяти Кунакбаева 32,1 24,4-37,7 13,3 12,6
Сибирская 87 29,6 23,2-34,2 11,0 12,5
Ирина 31,5 29,0-34,5 5,5 7,0
Иртышская 31,3 25,1-37,2 12,1 13,0
,3
7,2
4.6 5.2
3.2 |
Цеквд90 Сире 57 Зимогор Бпшыфскпя Торнадо
корот.
Коэффициенту. %
Рис. 1 - Масса 1000 зёрен и её изменчивость у сортов Рис. 2 - Варьирование натуры зерна у сортов озимого
озимого тритикале
Зерно тритикале находит применение в качестве продовольственного и кормового. Требования к продовольственному зерну тритикале (ГОСТ 34023—2016) включают натуру зерна, содержание белка и клейковины, стекловидность, другие признаки.
В нашем исследовании значение массы 1000 зёрен наибольшим было у сортов озимого тритикале Торнадо — 43,3 г и Зимогор — 42,7 г (рис. 1). У этих же сортов меньше размах варьирования в сравнении со стандартом и остальными сортами, а коэффициент вариации (5,0 и 9,1%) свидетельствует о слабом варьировании признака. Средняя степень изменчивости массы 1000 зёрен (У=11,1—13,6%) характерна для остальных сортов.
Варьирование массы 1000 зёрен в большей степени было обусловлено фактором «пункт выращивания», максимальное значение доли влияния этого фактора — 97%, доли влияния фактора «сорт» — 26%.
Среднее значение натуры зерна у большинства сортов озимого тритикале было в пределах нормативов 1-го класса ГОСТа (не менее 700 г/л) (рис. 2). Однако этот признак не характеризовался устой -чивостью параметров в различных условиях выращивания. Особенно значительный размах варьирования признака у сортов Торнадо (183 г/л) и Зимогор (155 г/л). Более стабильно формировали натуру зерна стандарт Цекад 90 и сорт Сирс 57. В изменчивости натуры зерна наибольшая доля
тритикале
влияния сорта составила 51%, максимальное влияние фактора «пункт выращивания» — 62% [17].
Определение содержания клейковины в зерне тритикале имеет определённые сложности по той причине, что у некоторых образцов её трудно отмыть. Оценка этого показателя проведена у трёх сортов: Цекад 90, Зимогор и Башкирская корот-костебельная.
Среднее значение признака у этих сортов составляло соответственно 15,4; 14,1; 13,1%, размах варьирования — 5,3; 5,7; 3,4%. Степень изменчивости признака у сортов тритикале средняя. Значения коэффициента вариации у сорта Цекад 90 — 17,9%, Зимогор — 18,4%, Башкирская короткосте-бельная — 13,2%.
Выводы
1. По массе 1000 зёрен среди сортов озимой ржи выделились Ирина (31,5 г) и Иртышская (31,3 г). Минимальным размахом варьирования (5,5 г) и наименьшей величиной коэффициента вариации (7,0%) отличался сорт Ирина. У остальных сортов — средняя степень изменчивости признака (У= 12,5—13,0%).
2. Сорт озимой ржи Ирина выделился и по натуре зерна: все образцы этого сорта соответствовали требованиям 1 класса ГОСТ (не менее 700 г/л). У сортов Петровна и Сибирская 87 процент соответствия составил 89, у сорта Иртышская — 86, у сорта Памяти Кунакбаева — 80.
3. В изменчивости содержания белка в зерне озимой ржи значительную долю занимал такой
показатель как сорт (45-85%). Максимальная доля влияния пункта выращивания составляла 31%.
4. Из сортов озимого тритикале по массе 1000 зёрен выделились Торнадо — 43,3 г и Зимогор — 42,7 г. У этих же сортов был невысокий размах варьирования, а коэффициент вариации (5,0 и 9,1%) свидетельствует о незначительной изменчивости признака. У остальных сортов степень варьирования массы 1000 зёрен была средняя (У= 11,1—13,6%).
5. Среднее значение натуры зерна у большинства сортов озимого тритикале было в пределах нормативов 1-го класса ГОСТа (не менее 700 г/л). Однако этот признак не отличался устойчивостью параметров в различных условиях выращивания.
6. Количество клейковины у сортов озимого тритикале характеризовалось невысокими значениями — 13,1—15,4%, что свидетельствует о средней степенью изменчивости.
Литература
1. Гончаров П.Л. Селекция зерновых и кормовых культур в Сибири // Научное обеспечение отрасли растениеводства в экстремальных условиях Сибири: матер. междунар. науч.-практич. конф., посвящ. 50-летию Красноярского НИИСХ, 10—11 августа 2006 г. Красноярск, 2006. С. 9—18.
2. Зелова Л.А. Качество зерна яровой мягкой пшеницы селекции СибНИИСХ // Научное обеспечение отрасли растениеводства в экстремальных условиях Сибири: матер. междунар. науч.-практич. конф., посвящ. 50-летию Красноярского НИИСХ, 10—11 августа 2006 г. Красноярск, 2006. С. 261—263.
3. Шпаар Д. Зерновые культуры (Выращивание, уборка, доработка и использование) / под общ. ред. Д. Шпаара. М.: ИД ООО «БЬУ АГРОДЕЛО», 2008. 656 с.
4. Беркутова Н.С. Методы оценки и формирование качества зерна / Н.С. Беркутова. М.: Росагропромиздат, 1991. С. 23—27.
5. Бебякин В.М., Бамбышев У.С., Прокофьева А.А. Экологическая пластичность и устойчивость сортов озимой ржи в различных погодных условиях // Сельскохозяйственная биология. 1995. № 5. С. 45-51.
6. Пугач Н. Г. Изменчивость, наследование и взаимосвязь количественных признаков у озимой ржи // Зерновые культуры интенсивного типа Нечернозёмной зоны РСФСР. Л., 1979. С. 32-44.
7. Комаров А.В. Агрокомплекс получения высоких урожаев озимой ржи в Тюменской области: рекомендации / А.В. Комаров, Л.В. Викулова, З.А. Цыганкова [и др.] Тюмень, 1982. 10 с.
8. Иваненко А.С. Проблема качества зерна в Тюменской области и возможные пути её решения / ОмСХИ. Омск, 1993. 36 с.
9. Хосни Р.К. Зерно и зернопродукты / пер. с англ., под общ. ред. Н.П. Черняева. СПб.: Профессия, 2006. 336 с.
10. Белкина Р.И. Продуктивность и качество зерна яровой мягкой пшеницы в Северном Зауралье: монография / Р.И. Белкина, Т.С. Ахтариева, Д.И. Кучеров [и др.]. Тюмень: ИД «Титул», 2017. 188 с.
11. Летяго Ю.А., Белкина Р.И. Качество зерна, муки и хлеба в Тюменской области: монография. Тюмень, 2017. 129 с.
12. Letyago Y.A, Belkina R.I. Quality of Varieties of Spring Soft Wheat Grain and their Ranking for Baking Strength [Качество зерна сортов яровой мягкой пшеницы и их ранжирование по хлебопекарной силе] / Y.A. Letyago, // International scientific and practical conference «AgroSMART — Smart solutions for agriculture» (AgroSMART 2018). 2018. P. 449—452.
13. Маркин Б.К. Особенности формирования и моделирования качества зерна яровой мягкой пшеницы // Зерновое хозяйство. 2000. № 6. С. 15—17.
14. Михеев Л.А. Селекция пшеницы на урожай и качество зерна / Л.А. Михеев, В.А. Зыкин, В.С. Сусляков [и др.] // Проблема повышения качества зерна. М.: Изд-во «Колос», 1977. С. 30—40.
15. Захаров В.Н. Резервы повышения урожайности озимых зерновых в Нечернозёмной зоне. М., 1984. 72 с.
16. Жербак Э.А., Груздев Л.Г. // Особенности белкового комплекса трёхвидовой Triticale // Цитология и генетика. 1981. № 5. С. 453—455.
17. Волкова Н.А. Технологические и биохимические показатели качества зерна озимых культур в Северном Зауралье: дис. ... канд. с.-х. наук. Тюмень, 2015. 198 с.
Кормовая ценность селекционных образцов озимого тритикале*
Л.Х. Суханбердина, С.Е. Денизбаев, НАО Западно-Казахстанский АТУ; А.В. Филиппова, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ
Изучая вопросы увеличения производства кормов и повышения их качества, современные исследователи обращают внимание на расширение ассортимента новых кормовых культур, отвечающих определённым требованиям, и их использование наряду с традиционными культурами [1, 2]. К таким культурам относится озимое тритикале. Как полагает А.В. Поминов, растущий интерес к тритикале вызван его адаптивными способностями в условиях нарастания засушливости и других аномалий климата. Новые сорта озимого тритикале отличаются повышенной зимостойкостью, засухоустойчивостью, устойчивостью к наиболее опасным болезням, высоким потенциалом урожайности,
повышенным содержанием биологически полноценного белка, что определяет высокие кормовые достоинства и пищевую ценность этой культуры [3].
Круг отраслей, использующих зерно тритикале, достаточно широк. Оно применяется в качестве корма в животноводстве, хлебопекарной, кондитерской, спиртовой промышленности и в других отраслях. Биохимический состав зерна тритикале характеризуется высоким содержанием углеводов и белков. В его состав также входят жиры, клетчатка и зольные элементы. По содержанию белка оно превосходит не только зерно ржи, но и зерно мягкой пшеницы [4].
Протеин зерна тритикале состоит из 27—28% водорастворимых, 7—8% солерастворимых и 25—26% спирторастворимых белков. Содержание в нём незаменимых аминокислот, таких как лизин, валин, лейцин и другие, выше, чем в зерне
* Исследование проведено в рамках выполнения проекта № АР05135718 «Создание исходного материала для селекции озимого тритикале в условиях сухостепной зоны Казахстана» (№ госрегистрации 0118РК00861) программы гранто-вого финансирования на 2018—2020 гг. Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан
