Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Формирование качества зерна яровой мягкой пшеницы в зависимости от сорта, уровня азотного питания и применения фиторегуляторов

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Формирование качества зерна яровой мягкой пшеницы в зависимости от сорта, уровня азотного питания и применения фиторегуляторов"

РГб од

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ . , МИНИСТЕРСТВА СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи ВОЙЕССА Булча Винсса

УДК 633.11.004.12:631.811.1

ФОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОРТА, УРОВНЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ ФИТОРЕГУЛЯТОРОВ

\

Специальность — 06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1993

Работа выполнена на кафедре сельскохозяйственной биотехнологии Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К- А. Тимирязева.

Научный руководитель — кандидат биологических наук, доцент Н. Н. Новиков.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор М. Н. Кондратьев, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник В. П. Яцко.

Ведущее предприятие — Научно-производственное объединение «Подмосковье».

Защита диссертации состоится «ъЯ*-^'®/1^*_1993 г.

/¿С* "

«хз:_» часов на заседании специализированного совета

К 120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева по адресу: 127550, г. Москва И-550, ул. Тимирязевская, 49. Сектор защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «Л_993 г.

Ученый секретарь цЬ^У

специализированного совета '' Л. П. Родионова

опал хдалттеткл глвотя

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОКЛК'.?! ГЪяученг.э внсокогсачйствмиого верна осгсзтсл в&гсгоЯ прсЮ-ганой совре^нного рсстэнкэподствд. Особенно 8?о является актуальные пря вырапиваяии паэяпцы - вэдус-эЛ продо-сояъствэтгай ¡культуры ео (яогих странах шгрэ, в го« чз:е.та и з

оп1п!.

Как згстаяовгаио нпогтя гасходоватэгяш, качество вврновок згэ¡шцы ч значятолъгоЛ столона определяется урозявн покоптпт в пггх Се любых сегэстз, обг^е гссшпоство и ¡сояюиецтшс! состав которых окаэьззаст сугзстьенноэ з-шяяииэ из тохиоюглческлэ и х.'.ебопз-гсзршл сгюЛстпз зерна. В полэеых л хзСора?ор:пя опытах вменено, •'.то изгду содертангац а зерновках суичярних Авзгав, а такгэ их отдельных КОИПОНЭНТОЗ Н 1СЮГ13С1 1'ЛЧЭСТВвНПЬ«^ П01С.эаТ0ЛЯ1Л! зерна су-глстпуат опрэдохоиная связь, ¡-.ото рол ¡-¡ог;зт з вкачггтогькоЯ степени варьировать з вавшшостя от усяияЯ вкрагзшалкя, прииэнешга удоб-рэшй и других яэягюсют сролетв, окаэивзязк влияю» яа коам-

чзство и ¡'дчасуво урогзл.

В связи с зтш нэучодго п уточязга» параметров такоЯ связи в хзиэияггухся условиях округахгзЯ среди, а такта при начэствотшх с дзетах внутренних Оиозпоичоских процессов, происходя^« в результате направленного воздействия на растения в процессе их вирасива-згл, позволит вьявсть . опттктнш сочетания указанных факторов, обеспечивающие получение повышенных урогаев высококачественного герна с учетом специфики генотипа пшеницы.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. Исследования быта выполнены с целью выяснения действия факторов внесшей среды, уровня азотного питания, а такта фиторегуляторов на синтез белков я формирование

качества уролая у сортов яровой иягкой пшнкцы, раалнчаксг-шгя по ыорфо-биологический показателям и хлебопекарным качзстваы верна. В соответствии с этим в программу исследований входило изучение с£э-дунцих вопросов: влияние сорта, условий выращивания и уровня азотного питания на формирование уро«ая и технологические свойства верна; научение действия фиторегуляторов на состав белков и качественные показатели эерна; выявление взаимосвязей меяду различными показателтш, характернаусщиыи количество и качество урояая.

НАУЧНАЯ (ЮакйНА. В пола в и! опытах, проведенных на дерново-подзолистой почве Московской области, научена генотипическаа реакция сортов яровой мягкой пшеницы селекции НПО "Подмосковье" на внесение азотных удобрений, а так» их особенности по составу Оа.я-ков и технологическим свойствам ьериа. Показано, что при повывэнки дозы азота до определенного уровня улучланиа седишнтационной характеристики муки происходит в основной ва счет изшнэния состава и свойств белков, а при посдедувдэы усилении азотного питания -преимущественно в результате увеличения в верпе обг^его количества белков. Кроме того, шявлено, что генотипы мягкой пвеницы, иуевЕКэ сходный состав дегкорастворишх Оехчов, довольно близки по качестве повааателям верна, в связи с чем электрофэретнческие спектры этих белков могут бить использованы в селекции на качество урожая.

В опытах по научению действия фиторегуляторов (гидрааида ыа-леиновой кислоты, брассинолида, гиббереллина Ад, абсциэовой кислоты, 6-ВАЛ) установлено, что они вызывают значительные сдвиги процессов синтеза лепсо растворимых и спирторастворимых белков в аерые пшеници, но субъединичный и компонентный состав кавдой белковой фракции не изменяется. Некоторые ив этих фиторегуляторов оказывают специфическое действие на накопление в зерне клейковишшх белков,

качество клейковияы, садимэнтацконныз свойства муки и уротпъ активности гидролитических ферментов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦШЮСТЬ. Ревультаты исследований могут бить кспольвоваяы для обоснования норм внесения точных удобрений пр« воаделыванми сортов яровой иягкой лиеницы селекции НПО "Поднос ковье" ка дервово-подволнстых почвах, а такта в практической селекции при отборах генотипов ппенкцы с улучшенными технологическими свойствами яерна.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЕ Материалы диссертации докладывались на научной кок{йренции ТСХА в декабре 1992 г.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация ивлояэна на 166 страницах мадано-шгсного текста и состоит ив введения, б глав обзора литературы и Б Глав экспериментальной части, а такяа выводов и приложений, содержат 22 таблицы, 2 рисунка. Список испольаованной литературы включает 317 наименований.

ОНШТЫ И ШОДЫ ЙССЛЕДОВАШ В полевых опытах изучались сорта яровой кягкоа пвэннцы селекции НТО "Подмосковье", раэлкчавднеся по иорфо-биологическим особенностям и качеству аврна, - Шсковская 36, Родина, Энита, При-окская, Лоба Сорт Саратовская 29 использовался в качестве стандарта по хлебопекарным качествам верна

Опыты проводились в учхозе ТСХА "Ыихайловское" Подольского района Московской области по следующей схеме: 1 - 90Р90К; 2 -е0№0Р90К; 3 - 160№0Р90К; * - 160№0Р90К + 40К в виде поздней некорневой подкорики в начале формирования верна; б - 8 - обработки растений фиторегуляторами. Яосфор и калий вносили до посева в виде двойного суперфосфата и хлористого калия, азот до посева - в айда аммиачной селитры. Некорневую азотную подкорыку проводили ЮХ-нш

раствором иочйвиви. ОЭраСдаку pcurioaiuî C;¡iopjryi.rfopr._¿ в фаьу иачала $ориарошш s.¿p«a со {оку 1ЬШ20?д0;1 »."к.;: риокаваиия растеораш соотвотствукциг препаратов: 6-û0Ka:iia.;,:.i0ïiy-рина (БАЛ) - 100 tir/а, гкООороллшш А (ГА.) - 300 иг/й, кислоч'« (АВЯ) - 30 t:r/j, гвдргэида шд^иновой кксдоти (FIS) - 2Z, Орйесинолида Ьб - 0,1 иг/л. ОО-ьзи р&етаори для опрыс!аш£.шы pao гений - too ил на 1 и^иосева. íkot%¡u> делянок - X [ювторьост* 4-кратная. ГЬс&ь производили «э раочота 5 ¡лет. ьсхоаи сешн kü i га ГЪчва на опытной участка дэриово-подзолистая сродиэсуг;^:-ниотаа, содерулаш гумуса - 2,6-2,8%, рН солевой витяяса - 6,1, степень каоыгуиности ochoéohíuum - 02Î, содеркшшэ дэгкогидролшэу-едаго азота - 4,6-6 иг/100 г, садзргак« подвижного фосфора к сО-шшюго кадка в витаю» по еддеаову еог-гготственко - 9-10 u 16-JG иг/100 г.

В вредом вврне определял;: oôsyo сз,;эржаю» волков н кдаЁкозз-ны сшщартныш штодаш (Пгзскса В. П., 1085), качество кадйков»шы оценивали no ИД», ч»и£о падеик - по ХагОергу-Шртеву, показатель евдкыаитащш - по иабукаеуоста иуки в укеусвой кисдотв (Боркутоаа ■ B.C., 1q91 >. le с ко рае ï ьо pi^js cobos экстрагировали ira цэльиосшго-того аерна 0.06U ТРШ-НС1 буфером (рН 6,й), спирторастворйшэ белка - растворои, содержащим ББХ нзопропидового спирта, 6Х^-«¿аркап-тозтанода и 0,бг ацетата натрия. Коацэнтрацна Cqxkos в по луча нищ экстрактах определяли сиектрофэтоштричэека пра длина волны 280 au.

СуОъедшшчный состав ввдэ лента белковых фракций определяли вдаетрофорезом в подиакрилаыидаои геде по Laemnli U. К, (1970), применяя в качеств© диссоциирую®« агентов додецидоульфат натрия и диткотрейтоА Разделение проводили в 102-нои годе с тоадноа сдой 0,75 ш (оборудование фирмы -Хзйфер"). Для оценки молекулярных

масс полипептидов использовали смеси стандартных белков фирмы "вариация". Разделение недиссоциировашшх белков выполняли по методу 0аУ1з в. (1964) в 121- ном полиакриламидоюм геле.

Статистическую обработку экспериментального материала и корреляционный анализ показателей проводили по методикам Рокицкого Н.Ф. и Доспехова Б. А.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Формирование урожая и качества зерна в зависимости от сорта, условия выращивания и уровня азотного питания

В опытах установлено, что ив сортов яровой мягкой пшеницы селекции НПО "Подмосковье" повышенную реакции яа внесение ааотныг удобрений имеют йэсковская 36, Эямта и Родина У этих сортов при внесении дозы азота 80 кг/га урояайность возрастала на 39-43Х, а при дозе азота 160 кг/га - на Б0-58Х (табл. 1). В условиях высокой обеспеченности растений элементами питания (вариант 160К90РЭ0К) наиболее высокую продуктивность имели сорта Московская 35, Прк-окекая и Элита, у которых при внесении дозы азота 160 кг/га сбор зерна составлял 489-638 г/м^С49-54 ц/га).

Выявлена определенная специфика сортов по качественным показателям верна. Так, сорта Московская 35 и Люба отличались повьлаен-яой способностью к накоплению в зерне белков и клейковины - первый прн высоком уровне азотного питания, второй - при низком (таб.2. 2). Лучшие физические свойства клейковины имеют сорта Лсба, При-окская, Цосковская 35, которые по этому показателю приближаются к сорту Саратовская 29 (табл. 3). Сорта Приокская, Знита и ЛоСа луч-ш использовали азот поздней некорневой подкормки на синтез белков

И КЛ9ЙЮЭЗШШ.

Пэ седишнтадаоьноа характеристика uyici (табл. <1) too сорта селекции ШЮ "Подшсковье" еаачотелыш уступали пезкицэ Сера-товская 29, га них болэе высокий показатель седншнтшда иукл meat сорта Првокская и Лоба (в onure 1991 г.). Судя по кзиэкони» показателя удельной седшаитацки, различия извду сортами по сед;аан-тационниа свойствам аут ш основном обусловлены составом Оедкоа, а не уровней накопления о эерцовках cOzpro количества белковых ïo-853СТВ и клейковины.

Rait покааивада данные1по изучении числа падения (табл. б), у сортов Шсглвская 36 и Лсба активность гидролитических ферритов в зерновках еуг<рствеито mua, чаи у других генотипов, чю ссндз-тедьствует о более высокой их устойчивости к скригоыу прорастанка зерна. В s той отыошшш особенно вцдоглэтея сорт Шскоьскаа Е5, у

Таблица 1 Урожайность яровой пезнецу (г/ц }.

В числите» - 1QQ0 г., £ ваахэкателз - 1991 г.

Сорта еогоок (фон) йон + 8Ш Сон + 160Î) «OH+160N +40N позд. нокорн. подкорм. Средние по сортам

Родина 311/314 431/438 463/473 457/477 422

Шскоьсгсаа 35 348/306 470/463 638/494 БЗЭ/614 458

Приокская 356/350 436/430 401/611 602/498 447

Знита 286/352 444/459 489/606 495/603 442

йоба 378/316 420/483 467/603 478/481 438

Саратовская 29 263/280 409/347 426/366 422/366 359

Средние по годам 324/320 436/433 : 479/476 483/472. 430/425

ШРо5- В опыте 1990 г. - 25 г, в 1991 Г. - 24 Г

которого число лэдэягя оставалось высокий далэ в очень ялажых условиях 1990 г. (гпдротершчэсютй коэффициент во в ре ел созревшим верною* 6,9),

В условиях проведенных опытов зш.»тныЛ эффект получен от внесения азотного удобрения. При дозе азота 80 кг/га (на фоне 90Р9СК) урояайиость псзницн повигагзяь в среднем ка ЗбХ, содерга-ПИ9 в зерне белков - ка 0,9-11, сирой клейковины - на l,fl-Í,9X,' сухой - на 0,6-0,7%, по:саэатогь седиментация возрастал на 1,5-1,8 hs. Везете с той от внесения азотного удобрения пояигалось число падения (в опито 1Q91 г.) и ухудпаяось качество клэйгеоввдш (увеличение показателя 11ДК),

Оценивая качественные показатели в целом, varzio отнэткть, что по уровни накопления сырой нгэПко&юш я оо физическим свойствам, а

Таблица 2

Содерганкэ скроЯ клейковины (X).

В числителе - 1S90 г., в знаменателе - 1991 г.

90Р90К гон + Фон + ÍOH+-160H Средние

Сорта (Фон) 80ÍJ 160N +40N поад. по

неторн. сортам

подкори.

Родина

Шсков-ская 36

Приокская

Энита

Люба

Саратовская 29

23.9/24.8 26.2/26,0 28.8/28. В 30. 6/Э1.4 27.0

24.9/26.7 27. 6/28. О -29. 0/31.2 *31. 8/33.7 29.1

25. 7/24. 4 26,9/26.1 27.8/30. О 32. 8/33. Б* 2S. 3

23.7/26.0 27.1/27.6 29.2/2а 7 32.6/32.0 28.2

26.6/26. 8 27.1/28. б *28.6/29. 6 *32.1/32.4 28.8

24.6/24.9 26.3/27.0 27.2/29.3 ЭО. 4/32.3 27.6

Средние по

годам 24.7/25.3 26. Б/27.2 28.6/29.6 31.7/32. 6 27. 9/2а 7

HCPos - 1. 5Х * Сильная пшеница (о учетом ИДК)

- в -

также по седиментационной характеристика муки подученное в таких условиях верно не отвечало требованиям, предъявляемым к сильной пшенице. Следовательно, доэа ааота 80 кг/га, обеспечивая довольно высокий уровень урожайности, была недостаточной для формирования высококачественного верна.

Поэтому в целях получения высококачественного верна была испытана повышенная доза ааота 160 кг/га, при внесении которой урожайность пшеницы повышалась 8 среднем на 482, то есть всего на 131 за счет удвоенна доаы азота. Однако накопление в зерновках белков н клейковины при повышении дозы азота от 80 до 160 кг/га возрастало не меньше, чем от дозы 80 кг/га Общэе увеличение количества белков от внесения доаы ааота 160 кг/га составляло в среднем 1.9-2. ЕХ, сирой клейковины - 3. В-Ч. ЗХ, ори этой содержите в верне белков у сортов подмосковной селекции повышалось до 14-16Х,

Таблица 3

Оценка качества клейковины (ИДК в ст. единицах). В числителе - 1990 г. , в знаменателе - 1991 г.

90Р90К Фэн + Фон + вон+160И Средние

Сорта (фон) 80И 160Н +40« позд. по

накорн. сортам

подкорм-

Родина 86/75 85/90 90/92 90/95 88

Ыэсков-ская 35 76/74 70/83 76/85 75/87 78

Приокская 80/76 70/7Б 70/80 80/72

Энита 80/82 85/90 95/86 80/84 86

Люба 75/80 . , 65/77 66/80 66/82 74

Саратовская 29 66/62 76/80 70/82 86/77 76

Средние по

годам 77/75 - 76/83 76/04 79/83 77/81

ЮРоУ - Б

а сырой клейковины до 28-311.

В результате удвоения дозы ааога почти не изменялось качество клейковины, которое оставалось на таком яэ уровне, как и в варианте с внесением дозы азота 60 кг/га, однако оно Сало существенно иняэ по сравнению с фоновш вариантом, где не вносилось азотное удобрение (ООРЗОК) и формировалось зерно с пони*» иным содержанием клейковины, оОладатгэй хорошин физическими свойствами (1 группа качества). Таким образом, при внесении дозы авота 160 га1/га формировалось верно пшеницы с повьсгэнпым содержанием белков п клейковины, ко качество клейковины, как правило, не отвечало требованиям, предъявляемым к сильной псэнкцэ.

При повьиенки дозы азота от 00 до 160 кг/га улучшались седя-юнтацонкьгэ свонства муга (увежгюикэ показателя седимэнтации а

Таблица 4.

Оценка хлебопекарных свойств верна по чяслу свдшгятациа (¡а.).

В ЧИСЯИТ9ЛЭ-- 1980 г., в знаменатегэ - 1991 г.

90Р90К ©он + Con + «ОН+-160М Средние

Сорта (фон) 60,4 160М +40N поэд. по

некорн. сортам

подкорм.

Родина

псковская 36

Прпоксгая

Элита

Лаба

Саратовская 29

Б. О/Б. 4

4. О/б. 4

5. 0/8. Э 4, О/б. 4 4.0/6. А

6. 0/7. б

6.0/8.2 Q.0/7.G

6.0/7.8 6.0/7.8 7.0/9.б 7.0/10. 4

7. 0/8. 4 7. 0/8. 6

7. 0/9. 4 б. 0/9. 2 7.0/10.6 7,0/12.0

б. 0/8.2 б. 0/10. О

б. 0/11. О

6. 0/9.6

7. 0/10. О 7. 0/12. 2

б. 0/7.6 Б. 8/8.1

б. 0/9. 3 6. 3/8.3 б. 3/9.2 5, 8/10. Q

Средние по

годам 4.7/6.8 6.2/8.6 6.8/9.7 6.3/10.2 6.0/8.8

«CP0Í - 0.8мл

средне« на 0.5 -1.1 мл), однако высококачественное верно, достггга-нцзе но седиментадионной характеристкв уровня сильной пшенида, было получено лишь в менее влажном 1991г. В то ле время показано, что в условиях очень влааной погоды (опыт 1990г., гидротермический коэффицент сышю 4.0) о-* внесения повыаенной дозы азота в зерновках может возрастать «нтивность гидролитичесих ферментов, о чем свидетельствует некоторое снижение числа падения,

При сопоставлении показателей оСшрк и удельной седишнтации выяснено, что камзнвние седиментационной характеристики аерна яровой мягкой пшеницы определяется взаимодействием двух факторов -общим накоплением в зерне белков и их качественным составом. Так, при внесении дозы азота 60 кг/га увеличение показателя седишнтации было обусловлено на 26-38Х повышением в верновках концентрации белков и на 62-74% - изменением их состава В то ее время при по-

Таблица 6

' Сценка хлебопекарных свойств верна по числу падения (сек.).

В числителе - 1990 г., в знаменателе - 1991 г.

Сорта еогеок (Фон) Фон + ВОН «он + 160М «ОН+160М +40N ПОЭД. некорн, подкорм. Средние ПО сортам

Родина - /209 193/197 162/188 136/189 160/196

Московская 35 - /222 212/247 236/262 163/21Б 204/234

Приокская - /226 163/182 159/197 163/189 162/199

Элита - /216 173/164 164/149 162/176 166/176

йвба - /224 168/216 166/234 149/221 168/224

Саратовская 29 - /215 186/206 129/216 189/224 168/216

Средние по годам - /219 181/202 168/206 160/202 . 170/207

ШРоб - 10 сек.

вышении дозы азота от 80 до 160 кг/га показатель седиментации муки уяв на 631 увеличивался в результате общего повышения концентрации в зерне белков и лишь на 371 - за счет изменения состава белков. Следовательно, при внесении повышенных доз азота улучшение седине нтационннх свойств муки происходит главным образом за счет увеличения в зерновках количества белков.

Поздняя некорневая азотная подкормка, проведенная в фазу начала формирования верна, повышала накопление в зерне белков на 0,9-2,1% и сырой клейковины - на 1.8-6Х, но при этом не наблюдалось улучшения качества клейковины и седиментационной характеристики муки. Судя по тому, что в варианте с ««корневой подкормкой понижалась удельная седиментация муки, й составе белков зерна, очевидно, происходили изменения, онижаядие набухаемость муки в уксусной кислоте, которые однако компенсировались увеличением концентрации суммарного белка, вызывающем улучшение седимектационных сьойств муки, в связи о чем показатель общей седиментации почти не изменялся. Таким образом, в условиях влажной погоды в период налива и созревания зерновок поздняя некорневая азотная подкормка существенно не улучшала технологические свойства зерна

В опыте 1991 г. сильное переувлажнение зерна наблюдалось в первой декаде августа, когда в зерновках происходил активный синтез клейковинных белков, в результате отмечалось заметное снижение упругости клейковины ( повышение ИДК в среднем на 6-8 единиц). Во второй и третьей декадах августа больше осадков выпало в 1990 г. и это оказывало существенное влияние на другие качественные показатели зерна. Выявлено, что при повышении влалности (гидротермический коэффициент свыда 4) в зерновках пшеницы снижалось накопление белков и клейковины и повышалась активность гидролитических ферментов (понижение числа падения), ухудшались также седиментаци-

оннда свойства i/укн (понихвнив числа седишнтацам на 28-38Х).

Судя по изменению удельной седиментации, уху дне та седиьшгта-ционной характеристики муки при влажной погоде « -большей степени было обусловлено изшнениеы состава белков, а не уровней накопления суммарного белка. Следует ответить, что значительно Оольеэе ухудшение технологических свойств верна наблюдалось в вариантах о внесением азотного удобрения (снижение упругости клейковины и числа падения, понюшиие оОв#й концентрации белков).

2. Действие фиторегулягоров на синтез белков и качзствонниэ показатели зерна.

При обработке растений пезницы -бодни раствором ГИК сличалась эаштная тенденция к ловыюзвяя накопления в верне белков и клейковины, но при этой, как правило, снижалась упругость клейковины (в среднем на 16 ед. 1ЭДК) « ухудшались седишнтационииэ свойства муки, очень сильно поиюаоось чиало падения ( в среднем на 461), достигая уровня 03-89 сак. Последнее свидетельствует о той, что под воздействием ГШ1, з зерновках пшеницы резко повызаатса активность гидролитических ферьантов, вызывающа ухудшение технологических свойств верна (табл. 6, 7, 8, Я).

Как показывает определение показателей оОщэй и удельной седиментации, некоторое увеличение количества белка и клейковины в верне, наблюдаемое при обработке растений пшеницы ГМК, не компенсирует снижение показателя седиментации за счет ухудшения состава белков.

Обработка растений пшеницы препаратом брассинолида вызывала снижение накопления в верне белков и клейковины, но качество клейковины при этом, как правило, улучшалось (уменьшение ИДК в среднем

от 81 до 79). 1Ьд воздействием брассииолнда заметно повыаалась в зерновках активность гидролитических ферментов, о чем свидетельствует умвныгенне числа падения (в средней на 18Х). При изучении се-дйшнтационньпс свойств ыуки выяснено, что ушньпение показателя седиментации в варианте с брассшюлидом было обусловлено на БбХ (в среднем) ухудеэнием состава белков и на 44Х - пониканием накопления в зерне белюв и клейковины.

В варианте с ГА, отмечалась некоторая тенденция к снижению накопления в верке белков и клейковины (в опыте 1991 г.) и ухудшению физических свойств клейковины (увеличение КДН в опыте 1990 г.), наблюдалось такг® ухудшение седишнтационньос свойств ыуки, которое в основном было связано о изменением состава белков.

Таблица 6

Содержание оырой клейковины ( X ).

В числителе - 1990 г., в знашнатела - 1991 г.

Юн + обработка

Сорта 160Я90Р90К (фон) ВАЛ ГА3 АБК ГШ/ брассино-лид

Родина

Носков -екая 35

Приокская

Эннта

Люба

Саратов -екая 29

28.8/28.8

29, 9/31.2

27. 8/30. О 29.2/28.7

28. Б/29. Б

27.2/29. 3

28. 0/28. 7

29. 0/30. 2 29. 0/30. 8 28. 3/27. 2 30.1/31.6

27.7/29. О

28.0/26.8

26. 8/29. 2 29. 2/30. О 29. 9/27. 8 28. 4/29. 4

27. 6/29. О

29. 2/28. О

26. 2/30. 6 29. 2/30.1 28, 2/27.2 27.7/30. 8

28. 4/29.1

28. 3/26. 2

30. 4/26.9 30. 9/28. 2 30. 3/26. 6 30. 9/27. б

30. 2/28. 6

Средние

ПО годам 28. 6/29. 6 28.7/29. 6 28. 3/28. 7 28. 2/29. 3 30. 2/27. 3

ЖРоу - 1.5Х

Таблица 7

Оценка качества клейковины (ИДК & ст. ед.). В числителе - 1900 г., в внаменателв - 1991 г.

вон + обработка

Сорта 160Н90Р0(Ж (Фон) ВАЛ ГА3 АБК ГШ/ брассино-лид

Родина 90/92 96/87 96/88 86/90 96/90

Моаков -екая 36 76/86 86/87 76/86 80/87 90/83

Приокская 70/80 86/86 80/80 75/77 96/75

Знита 96/85 96/86 80/80 80/82 96/77

Люба 66/80 76/86 76/72 76/80 96/72

Саратов -екая 29 70/82 65/80 90/86 66/82 85/76

Среднее

по годам 78/84 83/86 83/82 77/83 93/70

ШР ад - б

В результате обработки растений пшеницы препаратом АБК выявилась некоторая тенденция к снижении показателя седиментации и числа падения. 1Ъд действием БАЛ наблюдалась тенденция к снижению показателя седиментации муки и ухудшению качества клейковины.

Общий анализ полученных данных свидетельствует о том, что изучаемые в наших опытах фиторегуляторы по-видимому способны в той или иной степени воздействовать на синтез в верновках определенных групп белков, оказывающих влияние на уровень активности гидролитических ферментов или набухаемость муки в уксусной кислоте, в конечном итоге вызывая изменения технологических свойств зерна

а Изменение состава балков верна в зависимости от от условий выращивания и применения фиторегуляторов.

Шд влиянием погодных условий, азотныг удобрений и фиторегуляторов в зерновках пшеницы изменялось соотношение легкорастворимых и спирторастворишх белков. При недостатке ааота и в условиях повышенной влажности в созревающем верна увеличивалось содержание легкорастворимых белков, вследствие чего уменьшалось соотношение опирторастворииые белки/легко растворимые белки (табл.10). При усилении азотного питания растений концентрация легкорастворишх белков понижалась, а отношение спирторастворише белки/легкорастворимые белки увеличивалось. Шздняя некорневая азотная подкормка не

Таблица 8

Седиментационные свойства верна в вависимости от обработки растений фиторегуляторами (седиментация, мл.), в числителе - 1990 г., в знаменателе - 1991 г.

Фон + обработка

Сорта 160Ы90Р9СЖ (Фон) ВАЛ ГА3 АБК ГМК/ брассино-лид

Родина

Моеков -екая 35

Приокская

Энита

Лоба

Саратов -екая 29

?. 0/8.4

7.0/8. б в. 0/9. 4

6. 0/9. 2 7.0/10.6

7. 0/12.0

7. 0/6. 6

6.0/8. Б 6.0/9.6 6.0/8.0 6.0/9.6

8.0/10.0

6. 0/6.6

б. 0/8. 6 6.0/9. 4 6. 0/7.6

6. 0/9. 4

7. 0/10. б

7. 0/6. 4

6.0/8. 8 7.0/9.2 6.0/8. О 6.0/10.3

7.0/11.0

7.0/7.0

6.0/7.4 4.0/9.0 6.0/8.2 6.0/8.6

8.0/10. 2

Средние

ПО годам 6. 8/9. 7 6.3/8.7 Б. 7/8. б 6. 6/9.0 Б. 8/8. 4

НСРпС - 0.8 МЛ

Таблица 9

Оценка качества Берна с использованием показателя "число падения" (сек). В числителе - 1990 г. , в знашнателе - 1991 г.

Сон + обработка

Сорта 160Н90Р90К (Фон) ПАП ГАз АБп ГМК/ брассино-лид

Родина

Цоеков -екая 36

Приоюзкая

Энита

Люба

Саратов -екая 29

162/188 132/142 162/180 146/193 92/170

836/262 169/197 164/140 166/234

129/216

196/264 162/202 162/188 220/246

129/214

169/гог

146/182 168/103 142/240

169/203

131/216 145/188 162/204 169/222

83/108 88/179 02/108 92/242

134/230 93/205

Средние по годам

168/208 163/208 152/802 146/210 91/169

ЖЩ* - 10 сек

влияла на синтез £эгкорастворишх болзазв, ко ссуэтво повшзга гли-центрациа спирторастЕоркшй фракции.

Под действии фнторегуляторов в ввриовкзг пкэюпгу паншалась концентрация легкорастворюгл (ГИД, Сраосшгалид, ГА3, АБЙ - па 18-33%) и увеличивалось содержание егпфтораствор2П£К (ГА3, брасси-нолид, АБК - на 8-132) белков, в результате чэго -очень сильно возрастало отношение спиргорастворкмш белки/легкорастворишэ белки.

По составу белков от другнг генотипов псешщы заметно отличается сорт Родина, у которого в зерновках содержится больше легкорастворимых белков, вследствие чего сутдэственно понта ко отношение спиртораетворимыз белки/легкоростворимыэ белки.

Методом электрофореза установлено, что изучаемые сорта яровой мягкой пшеницы мало различались по субъединичному составу легкорастворимых белков, однако выявлены специфические особенности ге-

Таблица 10

Содержание в верне легкорастворимых и спирторастворимых Оелков (X от сухой массы, опь/г 1991 г.) В числителе - ппирторастворимие Оелки, в знаменотело - легкорастворимые

Сорта 90Р90К фон

С?он) 160К

160№0Р90К + Ясы-

1бО№0Р90К+ обработка

БАП

ГАд

АБК

_1_

Родина 4,0/3,0 3,7/2,7 4,6/2,7 4,0/2,6 3,9/1,9 3,9/2,0 4,2/1,6

Московская 39 3,7/2,4 4,0/2,1 4,4/2,2 3,7/2,0 4,8/1,6 4,2/1,4 4,2/1,4

Приок-

ская 3,9/2,6 4,0/2,1 4,4/2,2 4,2/1,6 4,6/1,8 4,4/1,7 4,2/1,6

Энита 4,0/2,4 4,0/2,2 4,6/2,3 4,0/2,4 4,6/2,2 4,4/2,0 4,8/1,7

Люба 3,9/2,5 3,9/2,1 4,2/2,3 4,2/2,0 4,6/1,7 4,4/1,7 4,2/1,4

Саратовская 29 3,9/2,4 3,9/1,9 4,6/2,0 3,9/1,9 4,0/1,4 4,0/1,4 4,0/1,2

НСР^ - 0,ЗХ

нотипов по составу этих белков, разделяемых в виде недиссоцииро-ванных молекул. На! полученных электрофореграммах идентифицированы два сортоспецифичшх компонента, которые имели невысокую подвижность к аноду (рис.1).

В процессе элёктрофоретических исследований выяснено, что по составу легкорастворимых белков верна довольно близки сорта Московская 36 и Лоба, Родина и Энита, несколько отличается от них сорт Лриокская, который по составу этих белков больше сходен с сортом Саратовская 29.

Сходство сортов пшеницы по электрофоретическому спектру белков характеризует степень генетического родства между ними, что проявляется и по другим признакам. Так, например, близкие по составу легкорастворимых белков сорта Московская 36 и Люба отлича-

Ли Р м с 3

Рис. 1. Электрофореграммы легкорастворимщ белков верна.

1 и 2 - сортоспецифичныэ компоненты; Р, к/. С, Э, П, Л - сокращенные обозначения сортов (Родина, псковская 35, Саратовская 29, Знита, Приокская, Люба).

-1 ... а ... ...

—■ —

_

МЕ

а яде за ЕЕ

яа — ЕВВ —

я* —

__ — _

Рис. 2. Злектрофореграшы субъединиц спирторастворимых белков.

а, Ь, с, (} - сортоспецифичные компоненты; Р, Ы, С, Э, П, Л - сокращенные обозначения сортов (Родина, Московская 35, Саратовская 29, Энита, При-окская, Люба).

цггся попитантм иакоплеииеы в аерне белков, болев упругой клеЯко-синой и висогсзгы числом падения. С другой стороны, сорта Родина и Эпнта 1!ш»г Солэо нкэкоэ содержание в аерне белков, слабую клейковину, шшксэ число падения. Сорт Приокская, стоящий блиие по составу белков к пшэницо Саратовская 29, характеризуется хороший физическими свойствами клейковины и седыентациошюй характеристикой ыуки.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что алэктрофоротическиэ спектры легкорастворимых белков по-вндишиу аокпо использовать как наркернш признаки при селекционных отборах генотипов пезницц с улучаеиными технологическиии свойствами зерна.

Ш субг^диничноиу составу спирторастворимых балков верна довольно близки сорта Родина, Энита и Лоба, от них существенно отличается сорта 1Ьсковскат 36 и Приокская, каждый из которых ю»ет своп специфику (рис.2). Причем сорта псиницы, близкие по составу субъэдишщ спирторастворишх балков, ааштно рааличаотса по качественным показателям зерна - содержанию в зерне белков и клейковины, качеству клейковины, седишнтационным свойствам ыуки, уровню активности гвдродитичоских фершнтов.

амжтрофоретнческнй анализ белков зерна такгзэ показывает, что при повышении уровня азотного питания, а такюэ под воздействием фаторегулятороя компонентный состав дегкорастворимых и спиртораст-воришх белков не изменяется, тогда как наблвдахися существенные сдвиги по общэму соотноиению этих белковых фракций. По-видниому под влиянием азотных удобрений, а такие научаемых фиторегуляторов происходят регуляторные сдвиги, связанные с одновременным изменением экспрессии всех генов, кодирующих полипептиды дегкорастворимых или спирторастворимых белков верна Вместе с тем уменьшение числа падения и изменения показателя ИДИ под воздействием некото-

рых фиторегуляторов возможно свидетельствует об их избирательном действии на синтез определенных белков, оказывающих влияние на уровень активности гидролитических ферментов (ГМК, брассинолид, АБК) и физические свойства клейковины (ГМК, брассинолид, БАП, Г/^),

4. Взаимосвязь между показателями, характеризующими количество и ¡качество урожая.

В связи с тем, что в наших опытах урожайность пшеницы и накопление в зерне белков в основном определялись уровнем азотного питания, между этими показателями установлена довольно тесная связь (г~Ю. 81+0,10). Определенная нелинейнось такой связи объясняется тем, что при внесении повышенных доз азота прибавка урожая в расчете на 1 кг д. в. значительно уменьшалась, тогда как повышение белковости зерна в пределах вносимых доз азотного удобрения было относительно равномерным. Примерно такой.же уровень связи выявлен между урожайностью пшеницы и содержанием в зерновках клейковины (г-+0,82+0,10).

Физические свойства клейковины, выражаемые показателем ИДК, не были существенно связаны с уровнем урожайности, а также содержанием в зерне белков и клейковины, они в основном определялись. генотипом пшеницы, погодными условиями во время формирования и налива зерна и в определенной степени уровнем азотного питания.

Число падения, отражающее уровень активности гидролитических ферментов, и прежде всего ¿-амилазы, не зависело от величины урожая и количества в аерке белков, и его изменения почти полностью были связаны с особенностями генотипа пшеницы и характером погодных условий в период созревания верна ( при переувлажнении зерна число падения снижалось). Вэкоторое снижение числа падения набдю- , далось в вариантах с внесением азотного удобрения.

Сал.'.'ггктац'юкЕьл» свойства му}ш иэ зависел» от уровни урохаЯ-:'со2'!3 но в определенной стопоня били связаны с галичест-

зом я сорао бОХ!ОС5 ( Г-+0,57+0,14) ?! клойковшш (г~Ю, 66+0,13). й'сСП с тон этот пс!?азатоль а значительной степени определялся составов Со.т.о?. В опыта 1991 г. вцясноно, что лучшая еедиментаци-оянм хар.^-.терпг-г.гка аукз наблюдалась при отношении спиртораство-р'.:?*я бэлкоа и логксрг>стзорн!.з/:.«, равной 1,8-2,0. При отношении сп::ртораствор!ги« бэлсоп к лэгкораствориши никэ 1,8 показатель удольноЯ ссд!яеэь'тац1!и ¡г/га, как правило, снижался, а при увеличении отношения этих бэ£иоэ з зерно з пределах 2-3 седиизнтационнш скояства иуки существенно не изменялись.

Установлена тага» определенная связь иолду показателем седи-1?зитащп1 муки и числом падения (г-+0,Б0+0,14), свидетельствующая о том, что седишнгадгюшги: свойства муки зависят от действия гидролитических ферментов - при повышении их активности седиментацион-пая характеристика верна тяга тенденции к ухудоениа В то га вре-13 не выявлено существенной связи иэяду качеством клейковины, оп-рэдедяекш ИДК, а седтаэнтацнонкиыи свойствам! цуки, а такаэ числом падения,- что характеризует эти показатели как вэаишдопол-пякгиэ, виратгя?!® разнш по природе технологические свойства верпа.

вывода

1. В полевых опытах, проведенйых на дерново-подволистой почве (Московской области, показано, что в условиях высокой обеспеченности растений яровоя мягкой пшеницы селекции 1Ш0 "Подмосковье" элементами питания на1гболъиую продуктвность имеют сорта Московская 35, Приокская, Энита, а по качесвенньм показателям зерна заметно выделяются сорта йэсковская 36, Приокская и Люба. Сорт Московская

36 отличается повышенной способностью к накоплению в вене белков н клейковины и высокой устойчивостью к скрытому прорастанию верна, сорта Лриокская и Люба - хорошими физическими свойствами клейковины и лучшей седимэнтационной характерстикой муки.

2. В процессе электрофоретических исследований белкового комплекса верна выяснено, что сорта пешшцы Московская 36 и Люба, Родина и Энита довольно сходны по составу белков альбумино-глобу-линового типа, а сорта Родина, Энита и Лаба - по набору субъединиц спирторасворимых белков. Црн этом установлено, что сорта, имеющие сходный состав легкорастворимых белков, довольно близки по качественным показателям верна, в связи с чем элакгрофоретическке спектры этих белков могут быть использованы как маркерные признаки при селекционных отборах генотипов пшеницы с улучвенными технологическими свойствами верна

3. При выращивании яровой мягкой птенкцы яа дерново-подзолистой почве со средним содержанием легкогкдродкзуемого азота (4.6-6 мг/100г) для получения высококачесвенного верна необходимо внесение доз азота не менее 160 гаг/га, обеспечивающих повышение урожайности пшеницы на 40-601 и формирование герца с содержанием белков 14-16Х, сырой клейковины - 28-31Х и улучшенной седиментаци-онной характеристикой муки (повышение показателя седиментации до 8-10 мл).

4. В условиях переувлажнения ( гидротермический коэффициент свыше 4) в созревающих зерновках пшеницы повышается концентрация легкорастворимых белков и активность гидролитических ферментов, ухудшаются седиментационние свойства муки и качество клейковины, а также снижается обедэе накопление в верне белков. Особенно заметное ухудшение качества зерна наблюдается в вариантах с внесением азотных удобрений.

- 22 -

б. Сопоставление показателей обцей и удельной седиментации показывает, что при повышении дозы авота до определенного уровня улучиение седныентационной храктеристики муки происходит в основной за счет иэмэиения состава и свойств белков (снижение концентрации лэгкорастворнмых белков н увеличение отношэния спирто-растворимш Селки/легко растворимые белки), а при последующем усилении азотного питания - преимухэственно в результате увеличения в верне обиэго количества белка.

6. При владной погоде в период созревания верна поздняя некорневая азотная подкормка, хотя и повышает накопление в зерновках клейковинных белков, не улучшает качества клейковины и седишнта-цнонной характеристики муки, вследствие чего не обеспечивает получения вис кокачественного верна, отвечающего требованиям, предъявляемым к сильной пвенице.

7. Анализ взаимосвязей между показателями, характеризующими количество и качество урожая пшеницы, показывает, что упругость клейковины, выражаемая ИДК, и число падения существенно не свяваны ни с уровнем урожайности, ни количеством в верне белков и клейковины, а аависят в основном от особенностей сорта, погодных условий во время созревания зерна и в определенной степени от уровня аяог-вого питания - в условиях переувлажнения при внесении азотных удобрений ыогут ухудшаться свойства клейковины и в зерновках возрастает активность гидролитических ферментов, вследствие чего заметно снижаются технологические качества верна

8. В результате изучения седишнтационньа свойств муки выяснено, что этот показатель суеэственно не связан о уровнем урожайности пшеницы и качеством клейковины, выражаемым ИДК, но в значительной степени определяется генотипом растений, условиями выра-циваяия и количеством в зерне белка я клейковины, а такжэ зависит

от состава балков и юшпшостк гидролитических («р^эктоз. Пр;; влалзгой погоде (гндротер^лчгскнг. гаэффицпэкт в период созревания верна свьи» 4,0) и недостатсшоу азотном питании в веряов.'ал ници ослабляется сшггес ¡^п ^иш Сс;,;;ов, вследствие чего понижается соотновюние спирторс:.г .'ргасс: п лопораствортак белков, сг.-вьшая ухудшение седишнтац:.;: г.иок ;-:;р.'.ч'н-р»с1кки верпа

9. В опытах по иаучеюш деЕсгвсл .,/,торогу;^торэ1> вшснэко, что при обработке растопи;'; юдныа растюром пдагразнда иалзиковой кислоты у сортов яровой 1£«т1мй псэнкцы отмечалась валютная тенденция к усилению нагаплэикя б аерне белков ¿; наойковгсш, однако при зтоы наблюдалось узудшюк качаства каайкшшы к повк^знк; акпга-ности гидролитических форинтов. 1Ьд воо;;.-.';ствкэы брасскнолида в зерновках пшницу снижало:::. накопление Оедзог- к квойковюш, возрастала активность гидролитических ^грмзнтов, ко качество клзйко-вины, как правило, улучшалось. Оэд ыашюаы ряда фгггореггляторог (ГЫК, брассинолмд, Г/^, ЛЕЮ в еерковках пленкци сшкалзхь концентрация дегкорслтворшшх белков к ог^очалась оаузтиай твндендаз к ухудшению седкьзнтацконных свойств муки.

10. Изучение качественного состава верна пезницы показывает, что под влиянием условий выралдеавдщ н пркшкло^з фггторегуллторов в нем происходят значительные сдвиги процессов синтеза легкорасво-римых и спирторастворишх белков, однако субгединмчный и кохгпо-нентный состав каждой белковой фракции не изшняется. В то ха время уменьшение числа падения и изменения показателя ИДК в вариантах с некоторыми фигорегулятораш, вероятно, свидетельствуют об их избирательном действии на синтез определенных групп белков, оказыва-щих влияние на активность гидролитических ферментов или физические свойства клейковина

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

При выращивании сортов яровой мягкой пшеницы селекции НПО «Подмосковье» на дерново-подзолистых почвах со средним содержанием легкогидролизуемого азота (4,5—5 мг/100г) в целях получения высококачественного зерна с уровнем белковости 14—15%, содержанием , сырой клейковины 28—31% и показателем' седиментации 8—10 мл рекомендуется внесение доз азота порядка 160 кг/га. При влажной погоде в период созревания зерна (гидротермический коэффициент свыше 4.0) на посевах пшеницы не требуется проведение поздней некорневой азотной подкормки, так как в указанных условиях она не обеспечивает улучшения технологических свойств зерна.

При селекционных отборах генотипов яровой мякой пшеницы с улучшенными технологическими свойствами муки в качестве маркерных признаков возможно использование электрофоретическнх спектров легкорастворимых белков зерна.

Объем 1'/2 п. л. . Заказ 1553 Тираж 100

Типография Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Лиственничная аллея, 12а