АГРОХИМИЯ, 2014, № 10, с. 72-76
Агроэкология
УДК: 631.45:633.16:577.152.34
ВЛИЯНИЕ СОРТА И УРОВНЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЗЕРНА ТРИТИКАЛЕ
© 2014 г. Т. И. Шатилова1, В. Т. Семко1, С. Л. Белопухов1, И. Д. Щеголева2,
О. В. Гаврилина2, Г. П. Карпиленко2
1 Российский государственный аграрный университет-Московская
сельскохозяйственная академия им. К. А. Тимирязева 127550 Москва, ул. Тимирязевская, 49, Россия
2 Московский государственный университет пищевых производств
125080 Москва, Волоколамское шоссе, 11, Россия E-mail: shegoleva.id@yandex.ru
Поступила в редакцию 02.04.2014 г.
В полевых опытах, проведенных на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, выявлены сортовые особенности технологических свойств зерна и показателей качества хлеба озимого тритикале. Установлено, что при оптимизации азотного питания у сортов озимого тритикале увеличивались показатели натуры и стекловидности зерна, повышалось содержание в зерне белков, увеличивались удельный объем и пористость хлеба, а также снижалась активность амилаз в зерне.
Ключевые слова: сорта озимого тритикале, азотное питание растений, технологические свойства зерна.
ВВЕДЕНИЕ
Тритикале - новая зерновая культура, которая представляет собой гибрид пшеницы и ржи и удачно сочетает в себе полезные признаки этих двух зерновых культур. К преимуществам тритикале относятся его способность формировать высокие урожаи зерна, устойчивость к грибковым заболеваниям и неблагоприятным почвенно-кли-матическим условиям, хорошо сбалансированный по содержанию незаменимых аминокислот состав белков зерна [1-4].
Вместе с тем производственное использование этой культуры ограничивается рядом неблагоприятных ее свойств: высокостебельностью и, как следствие, склонностью к полеганию, слабой устойчивостью к прорастанию на корню и низкими хлебопекарными свойствами зерна, обусловленными слабой клейковиной, плохой набухаемо-стью крахмала, повышенной активностью в зерне гидролитических ферментов. Учитывая высокий пищевой и хозяйственный потенциал тритикале, ведутся работы по выведению новых сортов этой культуры с улучшенными технологическими свойствами зерна и совершенствованию технологии его выращивания [4-6]. Положительным результатом таких работ может стать расширение сырьевой базы для производства пищевых про-
дуктов на зерновой основе - хлеба, мучных кондитерских изделий, продуктов функционального питания и др. [7-12].
Важным фактором повышения урожайности сортов тритикале и улучшения качества зерна является оптимизация питания растений и разработка основ эффективного применения азотных удобрений. В ряде опытов было показано, что озимые сорта тритикале имеют высокую отзывчивость на применение ранневесенней азотной подкормки, под влиянием которой не только возрастала их зерновая продуктивность, но и улучшались некоторые показатели качества зерна [8, 13, 14].
Промышленная переработка зерна и пищевые технологии предъявляют определенные требования к качеству продовольственного зерна, однако по указанным показателям существующие сорта тритикале еще недостаточно изучены. Поэтому всесторонняя оценка качества зерна должна быть главным критерием в выборе перспективных сортов и совершенствовании технологии производства продовольственного зерна тритикале.
Цель работы - изучение влияния сортовых особенностей и уровня азотного питания на технологические свойства зерна озимых сортов тритикале.
ВЛИЯНИЕ СОРТА И УРОВНЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ.
73
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В качестве объектов исследования были выбраны сорта озимого тритикале: Водолей, Валентин, Александр, которые выращивали на Полевой опытной станции РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева в 2008-2009 гг. на дерново-подзолистой сред-несуглинистой почве с содержанием гумуса 2.5%, подвижного фосфора (по Кирсанову) - 250 мг и обменного калия (по Масловой) 160 мг/кг почвы, рНКС1 6.5. Схема опытов включала 3 уровня азотного питания N30, N60 и N90. Первый уровень азотного питания обеспечивался допосевным внесением комплексного удобрения Ю0Р24К50, 2-й и 3-й уровни азотного питания - дополнительным внесением в виде ранневесенней азотной подкормки с дозами азота соответственно N30 и N60. Обработка почвы и норма высева семян соответствовали принятой технологии выращивания для озимого тритикале.
У образцов зерна тритикале оценивали технологические свойства и показатели, характеризующие белковый и углеводно-амилазный комплексы зерна, в соответствии с действующими ГОСТами и методиками [14-16].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В ходе лабораторных исследований было установлено, что все полученные образцы тритикале имели хорошие зерновые показатели: зерно характеризовалось как крупное, однородное по размерам, выполненное, со слабой морщинистостью на спинке; цвет оболочек - золотисто-желтый без отклонений от сортовых признаков, запах и вкус хорошие, свойственные доброкачественному зерну. По внешнему осмотру зерна значительных различий у образцов тритикале не выявлено.
Полученное в опытах зерно тритикале имело низкую стекловидность на уровне 23-34% (табл. 1). В образцах тритикале преобладали мучнистые и частично стекловидные зерна, что было обусловлено влажными погодными условиями во время созревания зерновок. При этом проявилась тенденция к увеличению показателя стекловид-ности зерна с повышением уровня азотного питания растений.
По показателям натуры зерна и массы 1000 зерен обнаружены устойчивые различия для сортов тритикале: наибольшие величины этих показателей имело зерно сорта Водолей (натура - 771778 г/л, масса 1000 зерен -51.7-54.6 г).
Сорта тритикале также различались по реакции на внесение азотного удобрения. У сорта Водолей отмечено существенное увеличение натуры зерна и массы 1000 зерен под влиянием ранневесенней азотной подкормки с дозой азота N30. При увеличении дозы азота подкормки до N60 указанные показатели уменьшались до минимального уровня (как и в варианте без азотной подкормки), что было вызвано частичным полеганием растений. У сорта Валентин наблюдали увеличение натуры зерна при дозе азота ранневесенней подкормки N60. Сорт Александр отличался большей стабильностью показателей натуры зерна и массы 1000 зерен, которые существенно не изменялись при проведении ранневесенней подкормки как дозой N 30, так и N60. Учитывая, что образцы тритикале хранились в одинаковых условиях, между ними не было выявлено существенных различий по влажности зерна.
Таким образом, по показателям натуры зерна и массы 1000 зерен выделялся сорт тритикале Водолей, причем наибольшие величины указанных показателей отмечены в варианте со средним уровнем азотного питания N60. У сортов Валентин и Александр максимальные показатели натуры и стекловидно сти зерна, а также массы 1000 зерен были в варианте с высоким уровнем азотного питания N90.
Технологические свойства зерна тритикале отличаются от свойств зерна пшеницы - основной продовольственной культуры страны. У большинства сортов тритикале преобладает генотип ржи, соответственно технологические свойства зерна и муки тритикале приближаются к свойствам ржи. Зерно тритикале, как и зерно ржи, отличается высокой активностью гидролитических ферментов, что создает большие трудности при использовании тритикале в хлебопечении и производстве кондитерских изделий. В связи с тем, что технологические свойства зерна хлебной культуры формируются в первую очередь за счет его угле-водно-амилазного и белкового комплексов, были проведены биохимические исследования в этом направлении (табл. 2).
Сорта тритикале существенно различались по накоплению сырого протеина: Водолей -10.4-11.2, Валентин - 11.4-13.5%, Александр -12.4-14.9%. У всех сортов тритикале проявилась устойчивая закономерность увеличения белковости зерна при повышении уровня азотного питания от N30 до N90. Под влиянием ранневесенней подкормки заметно возросло содержание крахмала в зерне тритикале сорта Водолей, тогда как у сортов Валентин и Александр этот показатель
Таблица 1. Влияние уровня азотного питания на технологические показатели зерна озимых сортов тритикале
Технологический
Сорт Водолей
Сорт Валентин
Сорт Александр
варианты азотного питания
N30 N60 N90 N30 N60 N90 N30 N60 N90
Стекловидность, % 27 30 34 23 26 30 26 27 32
Масса 1000 зерен, г 51.7±0.5 54.6±0.6 52.3±0.6 47.7±0.4 47.9±0.5 48.3±0.4 41.7±0.4 42.4±0.6 43.1±0.6
Натура, г/л 771±11 777±12 773±12 760±12 763±13 769±11 720±10 720±11 721±10
Влажность, % 8.9±0.2 8.6±0.2 8.9±0.2 8.7±0.2 8.5±0.2 8.5±0.2 8.2±0.1 8.1±0.2 7.9±0.1
Таблица 2. Влияние уровня азотного питания на белково-углеводный комплекс зерна озимых сортов тритикале
Показатель
Сорт Водолей
Сорт Валентин
Сорт Александр
варианты азотного питания
N30 N60 N90 N30 N60 N90 N30 N60 N90
Содержание сырого 10.4±0.5 11.1±0.6 11.2±0.7 11.4±0.6 12.1±0.7 13.5±0.7 12.4±0.6 13.0±0.6 14.9±0.6
протеина, % от сухой
массы
Содержание крахмала, 60.4±0.8 65.9±1.0 71.0±1.1 70.9±1.0 70.8±1.1 70.2±0.9 62.7±0.9 63.7±0.8 65.1±0.9
% от сухой массы
Осахаривающая способ- 322±13 293±10 272±10 291±11 253±10 274±9 228±9 192±8 221±9
ность, мг мальтозы
Число падения, с 68±2 77±3 89±3 81±3 91±4 83±3 133±4 139±5 135±3
существенно не изменился. Сорт Александр характеризовался меньшим содержанием крахмала, но большим накоплением белков.
По активности амилолитических ферментов изученные сорта тритикале приближались к зерну ржи: на это указывали высокие величины показателей осахаривающей способности и числа падения. Установлено, что в формировании углеводно-амилазного комплекса зерна тритикале влияние генотипа растения доминировало над влиянием фактора азотного питания. Самыми активными были амилазы зерна сорта Водолей (осахаривающая способность - 271-321 мг мальтозы, число падения - 68-89 с), наименее активными - в зерне сорта Александр (осаха-ривающая способность - 192-228 мг мальтозы, число падения - 133-139 с). Сорт Валентин имел наибольшее содержание крахмала (70.2-70.9%) при высокой активности амилаз.
При повышении уровня азотного питания происходило снижение активности амилаз в зерне тритикале, на что
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.