АГРОХИМИЯ, 2014, № 11, с. 46-51
Агроэкология
УДК 631.81.095.337:546.23:633.11"321"
ВЛИЯНИЕ ВНЕСЕНИЯ СЕЛЕНСОДЕРЖАЩЕГО ЦЕОЛИТОВОГО ТУФА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
© 2014 г. О.Г. Аюшеева1, Э.Л. Зонхоева2, С.С. Санжанова2, В.А. Ревенский3, Ю.Б. Цыбенов3
1Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления 670013 Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40В, Республика Бурятия, Россия
2Геологический институт Сибирского отделения РАН 670047 Улан-Удэ, ул. Сахъяновой, 6а, Республика Бурятия, Россия Е-та11: elis@geo.stbur.ru 3 Институт общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения РАН 670047 Улан-Удэ, ул. Сахъяновой, 6, Республика Бурятия, Россия
Поступила в редакцию 27.06.2014 г.
Исследованы структура урожая мягкой яровой пшеницы и технологические показатели качества зерна при выращивании в микрополевом опыте и внесении селенсодержащего цеолитового туфа. Предположено, что при данном способе внесения обеспечивается высокое содержание селена в зерне, муке и готовой продукции за счет его накопления в эндосперме пшеницы, а не в оболочках и зародыше, что способствует получению обогащенной селеном конечной продукции. Величина содержания селена в хлебобулочном изделии, выпеченном из данной муки, позволила отнести это изделие к лечебно-профилактическому продукту.
Ключевые слова: селенсодержащее цеолитовое микроудобрение, технологическое качество зерна, яровая мягкая пшеница.
ВВЕДЕНИЕ
Селен признан эссенциальным микроэлементом, обладающим противоопухолевым, имму-ногенным и кардиопротекторным свойствами. В настоящее время ввиду токсичности неорганического селена большое значение придается продуктам, являющимся источниками его органической формы [1]. Обеспеченность населения селеном различается в зависимости от содержания его в почвах. В России к селендефицитным регионам отнесены Бурятия, Забайкальский край, Ярославская область, Удмуртия, Карелия, некоторые области Сибири и Дальнего Востока [2].
Для коррекции селенодефицита предложено смешивать пшеницу с высоким содержанием селена, импортируемую из США, Канады и Австрии, с пшеницей отечественного происхождения; вносить совместно с минеральными удобрениями неорганический селен, который трансформируется в органическую форму; обогащать селеном пищевые продукты массового потребления; использовать биологически активные добавки [3] и продукты биотехнологии - дрожжи, лактобак-терии, цианобактерии, содержащие селен [4].
Например, в Финляндии селен вносят с удобрениями, начиная с 1980-х гг., в результате чего удалось увеличить содержание селена в зерне овса и пшеницы в 2.5-3.0 раза в зависимости от сорта и разновидности почвы [5].
В нашей стране основным пищевым источником селена являются зерновые, в особенности пшеница. В работе [6] апробирована технология выращивания пшеницы с повышенным содержанием селена на опытной делянке площадью 1 га в условиях Кемеровской обл. Селен вносили в начале фазы цветения и в фазе молочной спелости путем опрыскивания растений водными растворами селенита натрия разных концентраций 0.05-0.075%. Установлена способность пшеницы к аккумуляции селена до 0.037 мг/кг зерна. Опрыскивание раствором селенита натрия растений пшеницы увеличивало содержание клейковины в зерне и натуру зерна.
Ранее авторами настоящей статьи на основании проведенных исследований сорбционных свойств цеолитового туфа по отношению к ионам селена [7-9] обоснована целесообразность использования данного туфа, содержащего селен в сорби-
рованном состоянии, в составе удобрений при выращивании пшеницы в вегетационных опытах с яровой пшеницей [10, 11]. Установлено, что применение цеолитового туфа способствовало большему накоплению селена в зерне пшенице, чем использование солей селена, т. к. были минимизированы или устранены такие недостатки, как токсичность, летучесть солей селена, легкость смывания их с осадками, трудность дозированного внесения в почву. Ионообменные и каталитические свойства природных цеолитовых туфов обусловили широкую известность различных способов их применения в растениеводстве [12, 13]. Установлено их существенное влияние на распределение элементов в почве, уменьшение ее кислотности, стимулирование роста микроорганизмов (азотфиксаторов), а также на биохимические показатели растений, повышение устойчивости к ряду заболеваний и эффективность последействия удобрений.
Цель работы - исследование технологических свойств зерна мягкой яровой пшеницы, выращенной в полевых условиях, при внесении селенсо-держащего клиноптилолитового туфа и определение содержания селена в готовой хлебобулочной продукции.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Микрополевой опыт был заложен на каштановой мучнисто-карбонатной почве, сформированной на хорошо сортированных песчаных отложениях [14]. Почва характеризовалась низким содержанием гумуса 1.5-1.7% (по Тюрину), общего азота - 0.08-0.09% и близкой к нейтральной реакцией среды (рНкс1 6.0-6.1). Содержание подвижного фосфора и обменного калия (по Мачигину) было равно соответственно 2.0-2.3 и 7.0-9.0 мг/100 г почвы. Степень насыщенности основаниями варьировала в пределах 42-61%.
Посев растений производили в конце мая, площадь опытной и контрольной делянок - 1 м2. Для опытов использовали районированный сорт яровой мягкой пшеницы Бурятская 79. Перед посевом в почву вносили комплексное минеральное удобрение в количестве 433 г/м2, представлявшее собой смесь минерального удобрения ^9Р23К20 (мг/кг почвы) и клиноптилолитового туфа Холин-ского месторождения (Забайкалье), который содержал селен в количестве 3 мг/г сорбента. Контролем в опыте служил вариант без удобрений. Повторность опытов четырехкратная.
Селенсодержащий туф был получен путем контакта в течение 1 сут цеолитового туфа с
размерами зерен 3-5 мм с 0.06 М раствором селенита натрия. Содержание селена в туфе определяли рентгенфлуоресцентным методом на энергодисперсионном поляризационном спектрометре ЭДПРС-1 [15].
После уборки урожая исследовали массу зерна с каждого растения, определяли доли анатомических частей зерновки, физико-химические показатели зерна, выход муки по системам, содержание селена в зерне и муке. Определение геометрических размеров зерновок с точностью до 0.01 мм проведено путем их сканирования и расчета на ЭВМ по автоматизированной программе [16, 17]. Белизну муки, характеризующую сортность, определяли на приборе БЛИК-3, качество клейковины - на приборе ИДК-1. Для исследования мукомольных свойств зерна помол проводили на лабораторной мельнице марки МЛУ-202. Содержание селена в зерне и муке определяли флюоро-метрическим методом с 2,3-диаминонафталином по МУК 4.1.033-95 во ВНИИ медицинской экологии Читинской медицинской академии (определение выполнила Минина Л.А.) на приборе "Флюорат-02-2М". Предел обнаружения селена с доверительной вероятностью Р = 0.95 составил 8 х 10-5 мкг/г.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Масса зерна с одного колоса характеризует урожайность сорта. Величина долей анатомических частей зерна является косвенным показателем содержания основных химических веществ: крахмала, белка, жира, пищевых волокон, микро-и макроэлементов.
Влияние применения селенсодержащего цео-литового туфа на указанные характеристики представлено в табл. 1. Для сравнения приведены данные контрольного варианта без использования селенсодержащего цеолитового туфа. Показано, что минимальная масса зерна с одного колоса пшеницы, выращенной в почве с повышенным содержанием селена, составляла 7.4, средняя -12.2, максимальная - 15.0 г. Средняя масса зерна с одного колоса в контроле была больше на 1.1 г, т. е. присутствие селенсодержащего туфа снижало урожай зерна с одного колоса в среднем на 8.3%.
Количественное соотношение составных частей зерновок пшеницы имеет большое технологическое значение: чем больше величина соотношения массы эндосперма к суммарной массе зародыша и оболочек, тем больше количество извлекаемой муки. В среднем на долю эндосперма приходится 80-84%, зародыша - 1.4-3.2%, плодо-
Таблица 1. Влияние Бе-цеолитового микроудобрения на массу зерна с одного колоса и массу анатомических частей зерновок
Варианты
Показатель контроль опыт с применением селенсо-держащего цеолитово-го туфа Сравнение с контролем, %
Масса зерна,
г/колос
максимальная 15.9 15.0 -5.7
средняя 13.3 12.2 -8.3
минимальная 9.4 7.4 -21
Доля анатомических
частей зерновок, % от
целой зерновки
плодовые оболочки
семенные оболочки 3.9 4.1 +5.1
зародыш 7.3 7.1 -2.7
эндосперм 1.3 2.0 +53.8
87.5 86.8 -1.1
Таблица 2.
пшеницы
Физико-химические показатели зерна
Варианты
Показатель контроль опыт с применением селенсо-держащего цеолитового туфа Сравнение с контролем, %
Средний размер зерновки, мм длина ширина Натура, г/л Стекловидность, 6.95 2.99 799 100 6.87 2.87 798 95 -1.2 -4.0 -0.1 -5.0
% Масса 1000 зерен, г Влажность, % Массовая доля, % жира белка крахмала 31.8 9.8 2.7 11.2 73.0 29.0 8.9 1.9 10.8 75.3 -8.8 -9.1 -30 -3.6 +3.1
вых и семенных оболочек - 5.6-8.9% [18]. По содержанию анатомических частей контрольный и опытный образцы имели незначительные расхождения, т. е. селенсодержащий туф практически не повлиял на процесс налива зерна и соотношение массы анатомических частей зерновок.
Физико-химическая характеристика зерна представляет собой совокупность показателей, оказывающих существенное влияние на его технологические свойства и выход готовой продукции. Показано, что зерно контрольного варианта имело больший размер по сравнению с зерном опытного варианта, что обеспечило больший выход готовой продукции (табл. 2). Зерно контрольного варианта обладало несколько большей величиной натуры, что соответствовало большей массе эндосперма и меньшей - плодовой и семенной оболочек. Зерно в контрольном опыте превосходило зерно опытного варианта по показателю стекловидности, который связан с сопротивлением раздавливанию и скалыванию: размол зерна с большей стекло-видностью требует больше энергии, чем размол мучнистого зерна. Выход муки из стекловидного зерна выше, чем из мучнистого.
Крупность зерна сказывается на размерах покровных тканей: в больш
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.