Влияние гидротермических условий на хлебопекарные качества зерна сортов озимой ржи

V «i.

Актуальность исследований. Зерно ржи, после пшеницы, является основным сырьем для производства хлебобулочных изделий. Для выпечки ржаного хлеба необходимо зерно определенного качества. В отличие от зерна пшеницы хлебопекарные качества зерна ржи определяются не клейковиной, а углеводно-амилазным комплексом (Голенков В.Ф., 1971; Зверева Л. Ф., Черняков Б. И., 1974; Reiner L., Mangst F., Strass F., 1979; Егоров Г. А., 1985; Flamme W., Stolken, Dill P., 1991; Крегович В. И., 1991; Беркугова H. C, 1991; Weipeit D., 1993). Основным показателем для оценки качества продовольственного зерна ржи принято число падения и данный показатель нормируется ГОСТ 16 990–88. Однако число падения не полностью характеризует хлебопекарные свойства зерна ржи. Зерно ржи отличается большим содержанием пентозанов, которые обладают высокой водосвязывающей способностью и определяют расплываемость хлеба (Drews Е., Seibel W., 1976; Karlsson R, 1988; Weipert D., 1993, 1995, 1996; Гончаренко A.A., 2005, 2009). Пентозаны ржи изучены достаточно подробно зарубежными авторами с точки зрения повышения кормовых достоинств и качества хлеба (Delcour J.A., Vanhael S., De Geest С., 1989; Bedford M. R, 1991; Boros D., Marguardt RR, Slominsky B.A., 1993; Fengler A.I., 1998; Dervilly G., 2002). В последние десятилетия рассматривается значение пентозанов и проводится селекция сортов озимой ржи разного целевого назначения академиком РАСХН A.A. Гончаренко (1998,2000,2005,2009,2010). В то же время остаются практически неизученными закономерности изменения хлебопекарных качеств и особенно содержания водорастворимых пентозанов в зерне сортов озимой ржи от условий вегетации, что сдерживает разработку технологических приемов повышения эффективности производства и использование зерна озимой ржи для хлебопекарных целей. В этой связи диссертационная работа направлена на решение актуальной задачи экономики страны. Научные исследования h проводились в рамках ГНГ11 АН РБ «Экологически пластичные сорта и ресурсосберегающие технологии их возделывания» и ГНТ11 РАСХН «Рожь».

Цель и задачи исследований. Цель исследования состояла в изучении хлебопекарных качеств зерна сортов озимой ржи и выявление законномер-ностей изменения их в зависимости от гидротермических условий вегетации растений в южной лесостепи Республики Башкортостан.

Исходя из цели исследования, были поставлены следующие задачи:

— изучить формирование урожайности и хлебопекарных качеств зерна сортов озимой ржи;

— изучить экологическую пластичность сортов озимой ржи по качеству зерна;

— выявить долю влияния генотипа (сорт) и условий внешней среды (год) на формирование основных показателей хлебопекарных качеств зерна;

— изучить степень и характер влияния среднесуточной температуры воздуха в период формирования, налива и созревания зерна на его хлебопекарные качества;

— определить степень и характер зависимости хлебопекарных качеств зерна от суммы осадков в период формирования, налива и созревания зерна;

— оценить экономическую эффективность производства зерна сортов озимой ржи для хлебопекарных целей в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан.

Научная новизна. В природных условиях южной лесостепи Республики Башкортостан выявлены высокоурожайные сорта озимой ржи (сорт Чулпан 7 и гибрид НВП 3) с высокими хлебопекарными качествами зерна (сравнительно высокое число падения и низкая активность альфа-амилазы, высокая вязкость водного экстракта и низкая расплываемость хлеба).

Выявлено, что экологической пластичностью по числу падения и содержанию водорастворимых пентозанов обладает сорт Безенчукская 87, по вязкости водного экстракта — сорт Чулпан 7, по расплываемости хлеба — гибрид НВП 3.

Установлено неоднозначный вклад генотипа и внешней среды на разные показатели хлебопекарных качеств зерна озимой ржи. Условия вегетации растений (год) сильнее влияют, чем генотип (сорт), на число падения зерна (79,5%), равнозначный вклад вносят генотип и внешние условия на показатель качества хлеба «отношения высоты подового хлеба к его диаметру (Ь/с1)».

Выявлено отрицательное влияние в средней степени и количественно описана зависимость числа падения от суммы осадков, положительное влияние в средней степени среднесуточной температуры воздуха в период формирования, налива и созревания зерна на содержание водорастворимых пентозанов. Показано, что положительное влияние температуры воздуха на содержание водорастворимых пентозанов обусловлено в значительной мере снижением размера и массы зерновки при повышении температуры воздуха в период ее формирования, налива и созревания.

Практическая значимость работы. Практическая ценность работы заключается в рекомендации для хлебопекарных целей возделывания наиболее экономически эффективного сорта озимой ржи Чулпан 7. Предлагается прогнозировать число падения зерна озимой ржи в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан по сумме осадков, содержание в зерне водорастворимых пентозанов — по среднесуточной температуре воздуха за период «3 декада июня — 2 декада июля». Практические разработки внедрены в ООО «СХП АГРОГАЛС» и используются в учебном процессе в ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ.

Положения выносимые на защиту. Высокоурожайные сорта озимой ржи с высокими хлебопекарными качествами зерна (сорт Чулпан 7 и гибрид НВП 3) в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан.

Экологически пластичные сорта озимой ржи (Безенчукская 87, Чулпан 7, гибрид НВП 3) в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан по показателям хлебопекарных качеств зерна.

Доля участия генотипа и внешней среды в формировании разных показателей хлебопекарных качеств зерна озимой ржи. Условия вегетации растений (год) сильнее влияют, чем генотип (сорт), на число падения зерна (79,5%), равнозначный вклад (по 50%) вносят генотип и внешние условия на показатель качества хлеба «отношения высоты подового хлеба к его диаметру (Ш)».

Обратная прямолинейная зависимость в изученных пределах числа падения зерна от суммы осадков, положительная прямолинейная зависимость содержания водорастворимых пентозанов в зерне озимой ржи от среднесуточной температуры воздуха в период его формирования, налива и созревания. Положительное влияние температуры воздуха на содержание водорастворимых пентозанов обусловлено в значительной мере снижением размера и массы зерновки при повышении среднесуточной температуры воздуха в период ее формирования, налива и созревания.

Для хлебопекарных целей, среди изученных сортов и гибрида озимой ржи, наиболее экономически эффективно возделывание сорта Чулпан 7.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены на Международной научно — практической конференции «Озимая рожь: селекция, семеноводство, технологии и переработка» (Киров, 2003 г.), на республиканской научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов «Аграрная наука в XXI веке» (Уфа, 2003 г.), на 110-ой научно-практической конференции преподавателей, сотрудников и аспирантов университета «Достижения аграрной науки — производству» (Уфа, 2004 г.), на республиканской научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов «Достижения молодых ученыхаграрному производству» (Уфа, 2004 г.), на Всероссийской научно-практической конференции «Вавиловские чтения — 2004» (Саратов, 2004 г.), на Всероссийской научно — практической конференции «Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса» (Уфа, 2005 г.), на научной конференции посвященной 120-летию со дня рождения профессора Пельциха (Чебоксары, 2005 г.), на научной конференции «Молодежная наука и АПК» (Уфа, 2005 г.), на конференции научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК (Уфа, 2009 г.), на Всероссийской научно — практической конференции «Научное обеспечение устойчивого развития АПК» (Уфа, 2011 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах, в том числе 2 в изданиях, включенных в Перечень ВАК.

Струюура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 144 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 глав, выводов и рекомендаций производству, библиографии из 236 литературных источников, в том числе 33 зарубежных авторов. Работа включает 34 таблицы и 22 рисунка.