Влияние гидротермических условий на хлебопекарные качества зерна сортов озимой ржи тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.01, кандидат сельскохозяйственных наук Галикеев, Алмаз Галиахметович

• Галикеев, Алмаз Галиахметович
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Галикеев, Алмаз Галиахметович

ВВЕДЕНИЕ.

1. ХЛЕБОПЕКАРНЫЕ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ОЗИМОЙ РЖИ обзор литературы).

1.1. Химический состав и питательность зерна озимой ржи.

1.2. Углеводы и хлебопекарные свойства зерна.

1.2.1. Пентозаны зерна ржи.

1.3. Ферменты и их влияние на хлебопекарные качества зерна.

1.3.1. Амилолитические ферменты и их основные свойства.

1.3.2. Механизм действия амилаз.

1.3.3. Изменение активности амилаз зерна.

1.4. Влияние гидротермических условий на хлебопекарные качества зерна.

1.4.1. Изменение основных показателей качества зерна в зависимости от условий вегетации растений.

1.4.2. Хлебопекарные качества зерна и адаптивность сортов.

1.5. Селекция сортов и ее место в повышении хлебопекарных качеств зерна ржи.

1.5.1. Хлебопекарные качества сортов озимой ржи.

1.5.2. Роль селекции в улучшении углеводно-амилазного комплекса зерна.

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Объект исследования.

2.2. Почвенно-климатические условия.

2.3. Агрометеорологические условия в годы проведения опытов.

2.4. Схема и методика проведения полевых опытов.

2.5. Методика полевых наблюдений и лабораторных анализов.

2.6. Методика определения параметров экологической пластичности сортов.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Рост и развитие растений, урожайность сортов озимой ржи.

3.1.1. Сроки наступления фенологических фаз сортов озимой ржи

3.1.2. Перезимовка растений сортов озимой ржи.

3.1.3. Площадь листьев растения и посева.

3.1.4. Устойчивость сортов озимой ржи к полеганию.

3.1.5. Урожайность и её структура.

3.2. Качество зерна озимой ржи.

3.2.1. Хлебопекарные качества зерна сортов озимой ржи.

3.2.2. Экологическая пластичность сортов по качеству зерна.

3.2.3. Доля влияния генотипа и внешних условий на число падения зерна и расплываемость хлеба.

3.3. Зависимость хлебопекарных качеств зерна от гидротермических условий.

3.3.1 Влияние гидротермических условий на число падения и активность а-амилазы.

3.3.2. Влияние гидротермических условий на содержание водорастворимых пентозанов и вязкость водного экстракта.

3.4. Экономическая эффективность возделывания сортов озимой ржи.

ВЫВОДЫ.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «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 16990-88. 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 ученых -аграрному 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.