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"

"к-ъШЭ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЯ 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» .

Зашита диссертации состоится кМ-я^елО1993 г

_» 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 зашиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « ^ о&К-Оъ^лР г.

Ученый секретарь специализированного совету

\ П. Родионова

ОБЩАЯ ХАРЛДТ8РИСТКА РАБОТЫ '

, АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОЕЛЕОД. Излучение высококачественного верна остается важно* проблемой современного растениеводства. Особенно его является актуальный при вырадквании пшеницы - ведущей продо^ волъственной культуры во многих странах мира, в том числе я в Эфиопии. '■*"' ' 'V'"; Как установлено многими исследователями, качество верновок п*еницм в вначителъной степени определяете« уровнем нокопления В них белковых веществ, общее количество и компонентный состав которых ока!вываот существенное влиянние на технологические и хлебопекарные свойства верна.; В полевых и лабораторных опытах выяснено, Что между содержанием в верновках суммарных белков, а также их отдельных компонентов к многими качественным покавателями верна существует определенная связь, которая можт в вначителъной степени варьировать в еавискмостк от условий выращивания, применения удобрений и других химических средств, окавывапцкх влияние на количество и качество урожая. .

В связк с этим изучение я уточнение параметров такой связи в изменяющихся условиях окружающей среды, а также при качественных сдвигах внутренних биохимических процессов, происходящих в реауль-тате направленного воздействия на растения в процессе их вырацива-иия, поаволит выявить .оптимальные сочетания указанных факторов, обеспечивающие получение гювьшешшх урожаев высококачественного верна с учетом спещфки генотипа пшеницы.

ЦЕЛЬ КЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. ' Исследования были выполнены с целью выяснения действия факторов внешней среды, уровня азотного питания, а также фиторегуляторов на синтез белков и формирование

ЦЕНТРАЛЬНАЯ научная БИоЛИОТЕКА „Моск. <жяьслохе» ип.гщи»!

- г -

качества /рожая у сортов яровое мягкой пшеницы, раа дичаищи с я со морфо-биологическим показателям и хлебопекарным качествам верна. В соответствии е этим в программу исследований входило изучение следуй®« вопросов, влияние сорта, условий выращивания и уровня азотного питания на формирование уродая и технологические свойства ве|.на; изучение действии фиторегуляторов на состав белков и качественные показатели аерна; выявление взаимосвязей мевду различными показателями, характеризующими количество и качество урожая.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В полевых опытах, проведенных на дерново- подзолистой почве Московской области, изучена генотипическая реакция сортов яровой мягкой пшеницы селекции НЮ "Подмосковье** на внесение азотных удобрений, а так» их особенности по составу белков и технологическим свойствам ьерна. Показано, что при повшешш доаы ааота до определенного уровня улучшение седиментеционной характеристики муки происходит в основном за счет изменения состава и свойств белков, а при последующем усилении азотного питания -преимущественно в реаультате увеличения в верив обцрго количества белков. Кроме того, выявлено, что генотипы мягкой пвэницу, шеище сходный состав легкорастворимых белков, довольно близки по качественным показателям верна, в связи с чем электрофоретические спектры этих белков могут быть использованы в селекции на качества урожая.

В опытах по изучении действия фиторегуляторов (гидрааида Маленковой кислоты, брассннолида, гиббераллина А^, абсциаовой кислоты, б-БАШ установлено, что они вызываю? значительные сдвиги процессов синтеза легкорастворимых и спирторастворимых белков а зерне пшеницы, но субъединичный и компонентный состав каждой белковой фракции не изменяется. Некоторые из этих фиторегуляторов оказывают специфическое действие на накопление в зерне клейковинных белков.

качество клвйновяиы, седямввтаююняы» свойства нукн я уровень активности гидролитических ферментов. .

^ - ПРАКТИЧЕСКАЯ цЗДжСТЬ. *; Рввультаты исследований могут быть испольвоваяы для обоснования норм внесения ааотных удобрений при воаделывакии сортов яровой мягкой гшениим селекция НШ "Под-московъе"ва дерново-подаолмстыхпочвах, а также в практической селекции оря отборах генотипов пвеняцы с. улучввнньам технологи-ческмыя свойства*« верна. ; '

■ АПРОБАЦИЯ РАВОТЫ, Материалы диссертация докладывались яа научно* конференция ТСХА в декабре 1992 Г..{

. ОВЪВМ РАБОТЫ.. Диссертация ив лож на на 166 страницах малино-гасного тенета я состоит ю введения; б глав обвора литературы и б глав экспериментальной частя, а так» выводов я прилолвний, содержит £2 таблицы« 8 рисунка. Список испольаованной литературы включает 317 наименований.

- • ОБЪЕКТЫ К МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В полевых опытах научались сорта яровой мягкой пшеницы селекция НТО "Оэдмосковье", раадичащиеся по морфо-биологическим особенностям я качеству верна, - Московская 36, Родина, Экита, Цри-окская. ДзСа. Сорт Саратовская 29 испольэовался в качестве стандарта по хлебопекариш качествам верна „ ;

.Опыты проводились в учхоае . ТСХА "Шхайловское" Подольского района Московской области по следующей схеме: 1 - 90Р90К; 2 -вОЫЭОРЭОК;з -Т160Ы90Р90В; 4 - 1в0Н90Р90К ♦ ЧОЫ в виде поадней некорневой подкорм« в начале формирования верна; б - 8 - обработки растений фиторегуляторами. Фосфор и калий вносили до посева в виде двойного суперфосфата и хлористого калия, . ааот до посева - в виде аммиачной селитры. Некорневую азотную подкормку проводили 10Х-нш

pn-rt^vw u. С, i rrcj^rjЛ-tci i— i r\x> AL I

В íiUty Hauil í»,w,*ruit Ji¡i í .o Ji (/ U-l.'/.i'^ i V)~-U . С 1-[ВКИЧИИМ Г-1-"" > CUITt jT^TEJJLHX Г",\)" С CoPt.l2.ui „"¡f-

рищ ( bAIÍ) - KXJ ur/J. «ДН1 A (I'AJ - ur/Д, -»íc.. s.<,S

К1ШЛ>ГИ (ЛГ.Ч) - ч*) V-Г/J, ГИД,,о1И". 1 UUi H.lOíOÍ >TU ( Г1С/ - Zl,

Ojvwcmu лигл tb - 0,1 u.-/*. (.f-i^u i-nc?s.;v4 для j , «.íoia-ii-t ¡viera-НИЙ - 100 Ui Hl I wlI <14. IU. ¡5CL ДУЛННСК - t у1, портерное?* 4-крг1тн«х llxve ¡ip*. iui ",hjw m p*fc.<«.>rti G uxn &cxj«mx ci»ni>i »"a 1 га. ГЪчва »i o a/T)i u у ^ь'ткл дк; er во-нод^о-ькгг.и сродносуг.: hskthj, ынии ryv/^i - 2,6 ü.til, pH ccitíívQJ аитхязл - 6,1.

CTtií'iri кайьвавнности con >.i шы< - СП, соа»р*йлм« ¿en:sr>ujcA.ny-evro илота. - <.*> Ь u~/lu) i, coai p-и f • г.олзхы ),-o а cO-

Ыйнюго ivti.tii s бытпл. ч CJ -U¡r u„a/ c^ -зогстгшшо - 9-Ю .! lb-lG мГ/lCü r.

D Cpe-SOU авр 1«» CDP>*,*i ЛЛА4 CCí.19 > H Ki¡íif-!U-

ыы ст ккдчртньал! utm д им (¡U- U II , H»Kí>), Kidfc<cpíWJ

одании-ии со ИЛИ, wo» г ls-*h¡u - го Х.хОергу-ГЬртеь;', показатель седиментации - по в л/7»vito?к иуcu о > гг/ьной кислоте (Ыркутс-а ас., 1691). Двгкора^тйорныью c^skm j/ícrr»triípoíUJH на цвльносыаго-того зерна 0.06U ТРШ-НС1 буф4 ром (pU 6,8), спкрторастворкыыэ Садки - раствором, содержащим 5ЬХ кэспропилсвого спирта, БХ^-меркап-тоэтанола и 0,51 ш^тата антрка. Казцантрзивш белков а аолушпшх экстрактах определяли спектрофотометр^чески Lpd длине волны 280 вм.

СуОъедшшчный состав выделенных белковых фракций определяли электрофоревоы в полиакрилашшюы геле по Laeranl l а К (1970), применяя в качестве диссоциирующих агентов додецилсульфат натрия и дитиотреатол. Разделение проводили в 1ОХ-нон геле с толщиной слоя 0,75 им (оборудование фирмы "Яэйфер"). Для оценки молекулярных

масс полипептидов использовали смеси стандартных белков фирм! "Фармация". Раеделение недиссоциированных белков выполняли по методу Davis а (1964) в 121-ном полиакриламидном геле.

. Статистическую обработку экспериментального материала и корреляционный анализ показателей проводили по методикам. Рокицкого Н. Ли Доспехова Б. А. л /, / Г ''"*'" .

РЕЗУЛЬТАТЫ ЖХЗЛЕДОВАНИЯ

':.„, 1. Формирование урожая и качества верна в зависимости от сорта, условий выращивания и уровня авотного питания

В опытах установлено, что иа сортов яровой мягкой пшеницы селекции НГЮ "Подмосковье" повышенную реакцию на внесение азотных удобрений имеют Московская 36, Энита и Родина. У этих сортов при внесении дозы азота 80 кг/га урожайность возрастала на 39-43Х, а при дозе азота 160 кг/га - на 60-68Х (табл. 1). В условиях высокой обеспеченности растений элементами питания. (вариант 160N90P90K) наиболее высокую продуктивность имели сорта Московская ' 35, Прн-окская я Энита, у которых при внесении дозы азота 160 кг/га сбор зерна составлял 489-638 г/м*"( 49-54 ц/га).

V Выявлена определенная ■ специфика сортов по качественным показателям зерна. Так, сорта Московская 35 и Люба отличались повышенной способностью к накоплению в зерне белков и клейковины - первый при высоком уровне азотного питания; второй - при низком (табл. 2). л Лучшие физические свойства клейковины имеют сорта Люба, При-окская, v »^ковс1« Зб| ксяорш по этому, показателю приближаются к сорту Саратовская 29 (табл. 3). СортаПриокская, Энита и ЛсСа лучше 'использовали азот поздней' неюорневой подкормки на синтез белков

- с -

а клейковины.

По седкшнтац>1^..ж,3 характеристика цук» (тяО^ -1) 1-со о; Т 1 селекции НШ "Подмосковье" аначительно уступал-« пввкнц; Саратовская 29, из ни* Оол«е высокий показатель седиментации и>к-( пш-лл сорта Приокск^я и ЛвСа (в от/те и»91 г.). Судя по изменении показателя удельной седиментации, раалични ив иду сорта** по свднмз и-тационньш свойствам муки в основной оСусдовланы составом Салкоз, а не уровнем накопления в аьрыоакал оОвдго количества белковых ьл-цвств и клейковины.

Как показывает данный по научении числа падания (таОхб), у сортов Московская 36 и ЛюСл активность гидролитических фердоитса в верновках суазствонио и не.-», чем у других генотипов, что свидетельствует о более аыоыдаЛ их устсачн»~>отл к скрытоиу прорастаик» верна. В атом отношении осо^шно выдв^ >тся сорт ЬЬсковскаа 36, у

Таллина 1 Уровайность нр. г-са пен ьщы (г/и ).

В числитель - 1У90 г . в акашнателз - 1в91 г.

Сорта еораок (фон) Зон • 8Ш £сн » 16СМ Оон+1бОМ +4Ш поад вакорн. подкорм. Средние го сортам

Година 311/314 431/438 466/473 467/477 422

Московская 36 348/306 470/463 538/494 533/514 458

Црнокская 355/350 436/430 491/511 502/498 447

Этте а 286/352 444/459 489/506 496/503 442

Лаба 378/316 420/463 467/503 478/481 438

Саратовская 29 263/280 409/347 425/366 422/366 359

Средние по

Годам 324/320 436/433 470/475 483/472 430/426

ЖЩй в опыте 1090 г. - 25 г. в 1991 г. - 24 г

которого число падения оставалось высоким да» в очень влажных условиях 1990 г. (гидротермкческий коэффициент во время совревания верновок 6,9). ;

В условиях проведенных - опытов ваштяый эффект получен от внесения авотнопк удобрения. При доэе ааота 80 кг/га (на фоне. 90Р90К) урожайность пшеницы повышалась в среднем на ЗбХ, содержание в верно белков - на 0.9-11, сырой клейковины - на 1,8-1,9Х,' сухо* - на 0,6-0,7Х/ покавателъ седишнтации возрастал на 1,5-1,8 мл. £к»вств с тем от внесения авотного удобрения понижалось число падения (в опыте 1991 г.) и ухудшалось качество клейковины (увеличение показателя ВДК).»- _ '

Оценивая качественные покаватели в целом, можно отметить, что по уровню аанопления сырой клейковины и ее фкаическим свойствам, а

-.' ~ ;." . -. ..ч'" ' !*>•■ Таблица 2

- Содержание сырой клейковины (I ). ' В числителе - 1990 г., в внаменателе - 1991 г.

90Р90К «он + «он + ФОН+160К Средние

Сорте (Фон) . 80N 160М +40Ы П08Д. по ,

. , • некорн. сортам

подкорм.

Родина ^3.9/24.8 26.2/26.0 28.8/28.8 ЭО. 6/31.4 27.6

Мостов- , 24.9/26.7 27,6/28.0 *29. 9/31.2 *31.8/33.7 29.1

екая 36 ; 1' ч

Ц?иокская 26.7/24- 4 . 26.9/26.1 27.8/30. О 32.8/33. б* 28.3

Энита ; 23.7/26,0 27.1/27.Б 29.2/28^7 32.6/32.0 28.2

Люба 26.6/26.8 27.1/28.6 *28.6/29.6 *32.1/32.4 2а8.

Саратов- 24.6/24.9 26.3/27.0 27.2/29.3 ЭО. 4/32.3 27.6 екая 29 ■■:. ■.• ■. -.- -■

Средние по - - ■ *■ ■

годам :. . 24.7/26.3 26.6/27. 2 28.6/29.6 31.7/32.6 27.9/28.7

№Ро$ -1.6Х . * Сильнаягшещща (с учетом КДК)

также по седиментационной характеристике муки полученное в таких условиях верно не отвечало требованиям, предъявляемый к сильное пшенице. Следовательно, доза азота 80 кг/га, обеспечивая довольно высокий уровень урожайности. Сака 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 в среднем на 482, то есть всего на 13Х ва счет удвоение доаы азота. Однако накопление в аерновках белков и клейковины при повышении дозы ааота от 80 до 160 кг/га возрастало не меньше, чем от дозы 80 кг/га Общее увеличение количества белков от внесения доаы азота 160 кг/га составляло в среднем 1.9-2.21, сырой клейковины - 3.9-4 ЗХ. при этой содержание в верне белков у сортов подмосковной селекции повышалось до 14-161,

Таблица 3

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

90Р90К «он ♦ Фон 4он+160Я Средние

Сорта (фон) 8СЫ 160И +40Ы П08Д по

некорн сортам

подкорм

Родина 86/78 85/90 90/92 90/96 88

Московская за 7Б/74 70/83 75/85 76/87 78

Приокская 80/76 70/76 70/80 80/72 76

Энита 80/82 85/90 96/85 80/84 86

Люба 76/80 66/77 66/80 66/82 74

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

Средние по

годам 77/76 75/83 78/84 79/83 77/81

ШР0г - Б

а сырой клейковины до 29-31Х.

В ревультате удвоения дозы азота почти не изменялось качество клейковины, которое оставалось на таком ж уровне, как и в варианте с внесением дозы азота 80 кг/га, однако оно было существенно ниже по сравнению с фоновым вариантом, где не вносилось азотное удобрение . (90Р90К) и формировалось верно с пониженным содержание* клейковины, обладающей хорошими физическими свойствами (1 группа качества). Таким образом, при внесении дозы азота 1Б0 кг/га формировалось зерно ^ пшеницы с повыюеннш содержанием белков и клейковины, но качество клейковины, как правило, не отвечало требованиям, предъявляемым к сильной пшенице.

. При повышении довы азота от 80 до 160 кг/га улучшались седи-ментацонкыв свойства муки (увелемиие показателя седиментации в

Таблица 4.

Оценка хлебопекарных свойств зерна по числу седиментация (мл.). В числите» - 1990 г., в знаменателе - 1991 г.

борта 90Р90К (Фон) : Фон + 80Н «он + , 160М «ОН+160Н +40Ы ПОЗД. некорн, подкорм., Средние по сортам

Родина . 6.0/6.4 6. 0/8. £ 7. О/а 4 6.0/8.2, 6.0/7.6

Мосмов-. екая 36 * : 4.0/6.4- ; 6. 0/7.6 7. 0/8. Б 6.0/10.0 Б. 8/8.1

Приокская ' 6.0/8.8 6.0/7.8 7.0/9.4 6.0/11.0 6.0/9.3

Энита . , 4.0/6.4 6.0/7.8 . 6.0/9.2 1 6.0/9.6 Б. 3/8. 3

Лаба: 4.0/6.4 7.0/9.6 7.0/10. е 7.0/10.0 6.3/9.2

Саратов- \ екая 29 6.0/7.6 7.0/10.4 7.0/12.0 7.0/12.2 6.8/10.6

Средние по годам ■ _ : • 4.7/6.8 6.2/8.6 , 6.8/9.7 6.3/10.2 6.0/8.8

НЗР05 - 0.8мл

среднем на 0.6 -1.1 мл), однако высококачественное верно, достигайте по седишнтационной характеристке уровня сильной пшеницы, было получено линь в менее влажном 1091г. В то же время показано, что в условиях очень влажной погоды (опыт 1990г., гидротермический коэффицент евшие 4.0) о* внесения повышенной дозы азота в зерновках может возрастать икгипность гидролитичесих ферментов, о чем свидетельствует некоторое снижение числа падения.

При сопоставлении показателей обвей и удельной седиментации выяснено, что иамэнение седиментационной характеристики аерна яровой мягкой пшеницы определяется взаимодействием двух факторов -обцим накоплением в верив белков и их качественным составом. Так, при внесении дозы авота 80 кг/га увеличение показателя седиментации было обусловлено на 26-38Х повышением в еерновках концентрации белков и на 62-74Х - изменением их состава. В то ав время при по-

Таблица 6

Оценка хлебопекарных свойств аерна по числу падения (сек.).

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

Сорта 90Р90К (фон) Фон * вон вон V 160Н Фон+160« +40М поад. кекорн подкорм. Средние по сортам

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

Московская 35 - /222 212/247 236/262 163/216 204/234

Ормокская - /226 163/182 169/197 163/189 162/199

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

Аба - /224 168/218 166/234 149/221 168/224

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.

вывенни доаы азота от 80 до 100 кг/га показатель седиментации муки Г» на 631 увеличивался в результате общего повышения концентрации а верне белков к лиаь на Э7Х - аа счет изменения состава белков. Следовательно, при внесении повышенных дое авота улучшение седи-ментационных свойств муки происходит главнш образом аа счет увеличения в зерновках количества белков.

Поадняя некорневая азотная подкормка, проведенная в фазу научала формирования верна,, повивала накопление в зерне белков на 0,9-2,1* и сыро* клейковины - на 1,8-БХ, но при этом не наблюдалось улучшения качества клейковины и седиментационной характеристики муки. Судя по тому, что в варианте с некорневой подкорм«ой понижалась удельная седиментация муки.в составе белков верна, очевидно, происходили изменения, снижающие иабухаемость муки в уксусной кислоте, которые однако компенсировались увеличением концентрации сушарного белка, вызывающем улучшение седиментационных еаойотв муки, а свяаи с чем показатель общей седиментации почти не изменялся. Таким образом, а условиях влажной погоды в период налива и созревания зерновок поздняя некорневая азотная подкормка су-ц»стаенно не улучшала технологические свойства верна.

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

онньв свойства муки (понижение числа седиментации на 23-3вг)

Судя по ивмененип удельной седиментации, ухудшение селт^н-га-ционной характеристики муки при влалной погоде в Сольвей степени было обусловлено изменением состава белков, а не уровнем накопления суммарного белка. Следует отметить, что значительно большее ухудшение технологических свойств верна наблюдалось в вариантах о внесением азотного удобрения (снижение упругости клейковины и числа падения, понимание общей концентрате! белков).

2. Действие фиторегуляторов на синтез белков я качественные показатели верна.

При обработке растений пшеницы всднш раствором ГЫК отмечалась заметная тенденция к повышение накопления а зерне белков и клейковины, но при этом, как правило, снижалась упругость клейковины (в среднем на 16 ед. йДГО к ухудшались седиыентационнь» свойства муки, очень сильно понижалось число падения ( в среднем на 46Х), достигая уровня 83-89 сек. ГЬследнее свидетельствует о том, что под воздействием ГНК в зерновках пшеницы резко повышается активность гидролитических ферментов, вызывающих ухудшение технологических свойств верна (табл. 6, 7, 8, 9).

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

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

от 84 до 73). ГЬд воздействием брассинолида ваыетно повышалась в зерновках исгквяость гидролитических ферментов, о чем свидетельствует уменьшение числа падения (в среднем на 181). При изучении се-даментацискных свойств муки выяснено, что уменьшение показателя седиментации в варианте о брассинолидом было обусловлено на БбХ (в среднем) ухудшением состава белков и на 44Х - понижением накопления в зерне белков и клейковины.

В варианте с ГА, отмечалась некоторая тенденция к снижении накопления в зерне белков и клейковины (в опыте 1991 г.} и ухудшению физических свойств клейковины (увеличение ИДЯ в опыте 1990 г.), наблюдалось также ухудшение седишнт анионных свойств муки, которое в основном было связано о изменением состава белков.

Таблица в

Содержание ~ырой клейковины ( X ). В числителе - 1990 г., в знаменателе - 1991 г.

Фон ♦ обработка

Сорта 160И90Р90К ВАЛ ГАЛ АБК гик/

(фон) брассино-

лид

Родина

Москов -екая 36

Приокская

Энита

ЛвОа

Саратов -екая 29

28. 8/28. 8

29. 9/31.2

27. 8/30.0 29. 2/28.7

28. Б/29. 6

27.2/29.3

га 0/28. 7

29. 0/30. 2 29. 0/30. 8 28. 3/27. 2 30.1/31. в

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. 2/28.0

26. 2/30. 6 29. 2/30.1 28. 2/27. 2 27.7/30. 8

28. 4/29.1

28. 3/25. 2

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

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

ШРог - 1.5Х

1 Таблица 7

Оценка качества клейковины (ХДК я ст. ex.). В числителе - 1980 г. , в внаменатвм - 1ОТ1 г.

, Сом + обработка

{Сорта leoNoopgoK (Фон) , ВАЛ .; Щ АВК ГМК/ брассино-лид -,

Родина 90/98 96/87 ;. 96/88: 86/90 .96/90

Уоснов екая 36 76/86 86/87 , 76/86 80/87 90/83 ,,

Щэиомская 70/80 86/86 80/80 . 76/77 96/76

Энита 96/86 96/86 80/80 ; 80/82 86/77

Лаба 66/80 • 76/86■ 76/78 7Б/80 96/78

Саратов -екая 29 70/88 66/80 ' 90/86. 66/82 V .86/76

Среднее .» •, ■ . ; " у

по годам 78/84 83/86 83/82 77/83 93/79

■ ■■■' ЯЗРМ -б • , • : • • • • ..•• ' ; V •

' В результате обработки растений пшншда препаратом ABIC выяви- \

лась некоторая тенденция к снижэниюпокааателя седиментации и числа падения. Под действием ВАЛ наблюдалась тенденция к снижению•, показателя седиментации муки к ухудшению качества, клейковины. - /

Общий анализ полученных данных свидетельствует о том, что V, : ; научаемые в навих опытах фиторегуляторы по-видимому способны в той или иной степени воздействовать на синтев в зерновках определенных групп белков, оказывающих влияние на уровень активности гидролитических ферментов или набухаемость муки в уксусной кислоте,: в но- .;; вечном итоге вызывая изменения технологических свойств верна. */ д.*;.'

а. Изменение состава белков верна » зависимости от от условий выращивания и применения фиторегуляторов.

Под влиянием погодных условий, азотных удобрений и фиторегу-аяторов в зерновках пшеницы изменялось соотношение легкораствори-шх и спирторастворимых белков. При недостатке ааота и в условиях повьшенной влажности а созревам^эм зерне увеличивалось содержание легко растворимых белков, вследствие чего уменьшалось соотношение опирторастворимые Селки/легкорастворимые белки (табл.10). При усилении азотного питания растений концентрация легкорастворимых бед-ков понижалась, а отношение спиртораствориыые белки/легкорастворимые белки увеличивалось. Поздняя некорневая азотная подкормка не

Таблица 8

Седиментационные свойства верна в вависимости от обработки

Гстений фиторегуляторами (седиментация, мл.), числителе - 1090 г., в знаменателе - 1091 г.

Фон + обработка

Сорта 16ОН9ОР0ОК (фон) ВАЛ ГА3 АБК ГШС/ брассино-лид

Родина 7.0/8.4 7.0/6.6 6.0/6.6 7.0'6. 4 7.0/7.0

Моеков -екая 35 7.0/8.6 6.0/8.6 5.0/8.6 б. 0/8. 8 6.0/7. 4

Приокская 8. 0/9. 4 б. 0/0.0 6. 0/9. 4 7.0/0.2 4.0/0.0

Эннта б. 0/0.2 б. 0/8.0 5.0/7.6 6. 0/8. 0 Б. 0/8. 2

Люба 7.0/10. б б. 0/0. б 6.0/0. 4 6.0/10.3 Б. 0/8. б

Саратов -екая 29 7. 0/12.0 а о/ю. о 7. 0/10. Б 7.0/11.0 а 0/10.2

Средние по годам 6. 8/0. 7 6.3/8. 7 Б. 7/8. 6 б. 6/9.0 Б.8/&4

НСР0? - о. в их

Таблица О

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

Фон + обработка

Сорта 160Ы90Р90К (Фон) БАЛ ГА* ; АВК ГМК/ брассино- ' ЛИД

Родина . 162/188 132/142 162/180 146/198 92/170 Мосмов

екая 36 236/262 ; 196/264 169/202 131/216 83/108 *

Приокская 169/197 . 162/202 146/182 146/188 88/178

Энита 164/149 ,162/188 168/199 152/204 92/108

Люба 166/234 228/246 142/240 169/222 1 92/242'

Саратов - "'

екая 29 129/216 129/214 , 169/209 134/230 98/206 -

Средние \

по годам 168/206. 163/208 ; 1БЗ/202 146/210 ' 91/169

НЗРо$ -10 сек. . Л/:> VV - "'.■:;*■'■ влияла на синтеэ легкорастворимых белков, но заметно повышала кон-,

цент рацию спирторастворимой фракции. : .

Под действием фиторегуляторов в зерновках пшеницы панижалась концентрация легкорастворимых (ГМК, , брассинолид, ГА3, АВК - ' на 18-331) и увеличивалось содержание спирторастворимых (ГАЭ, брассинолид, АБК- на 8-13Х) белков, в результате чего -очень сильно возрастало отношение спирторастворюме белки/легко растворимые белки. ' По составу белков от других генотипов пшеницы заметно отличается сорт Родина, у которого в зерновках содержится больше легкорастворимых белков, вследствие чего.существенно понижено отношение спирторастворимые белки/легкоростворимые белки. . •

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

Таблица 10

Содержание в зерне легко растворимых и спирторастворимых белков (5; от сухой массы, опит 1991 г.) В числителе - рпиртораствориыые бедки, в внаменетеде - легкорастворимые

Сорта 90Р90К фон 160Ы90Р90К 160Ы90Р90К+ обработка

(«р®«) 160Ы 1-члЫ Леу^, И* С»вн. «оу^м. ВАЛ | ГА3 1 А® ■ 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

Приокская 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 3,9/2,6 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- - о.зх

нотипов по составу этих белков, разделяемых в виде недиссоциированных молекул. На полученных электрофореграммах идентифицированы два сорт©специфичных компонента, которые имели невысокую подвижность к аноду (рис.1).

В процессе электрофоретических исследований выяснено, что по составу легкорастворимых белков верна довольно близки сорта Московская 26 и Люба, Родина и Энита, несколько отличается от них сорт Приокская, который по составу этих Оелков 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 Лоба отлича-

а

- _ —

— —

— —

— — - — —

—1 — —

г — - г: т

тт я ш

... Г > ...

Л И Р Н С J

Рис. 1. Электрофореграммы легкорастворимых белков верна.

1 и 2 - сортоспецифичные компоненты; Р, V, С, Э, П, Л - сокращенные обозначения сортов (Родина, Московская 35. Саратовская 2в, Энита, Приокская, / Люба). : '

- - а - ' - — - 11

— — -

я т — ■ ■ ■я ш

- <■ — — шт —

П "1

_ и_ _

р ■ м с 3 я л

Рис. 2. Электрофореграммы субъединиц спирторастворимых

• белков. , -

а, Ь, о. <3 - сортоспецифичные компоненты; Р, М, л . С, Э, П, Л - сокращенные обозначения сортов (Ро- ' '. дина, Московская 35, Саратовская 29, Энита, При-окская, Люба). ; ,; '"

1.7СЯ пег люнньы накоплением в зерне Силков, Солее упругой клеЯко-гии^Л и гькхюш числом падения. С другой стороны, сорта Родина и Энита лис? Солее ниакое содержание в вырн« Салков, слабую клойко-вилу, низкое ч.::ло падения. Сорт Приокская, стоящий Оли» по составу Оельоа к гвешще Саратовская 29, характеризуется хорошими Физическими свойствами клейковины и седментационной характеристикой муки.

Таким оСрааом, полученные данные свидетельствуют о том, что злектрофоретнческив спектры легкорастворимых белков по-видимому можно использовать как маркерные признаки при селекционных отборах генотипов пшницы с улучшенными технологическими свойствами верна.

По субгвдиничному составу спирторастворимых белков зерна довольно близки сорта Родина, Энита и ЛсСа, от них существенно отличаются сорта Московская 36 и Приокская, каждый иа которых имеет свою специфику (рис.2). Причем сорта пшеницы, близкие по составу суОъединиц спирторастворимых белков, ваштно различаются по качественным показателям зерна - содержанию в зерне белков и клейковины, качеству клейковины, седиыентационным свойствам муки, уровню активности гидролитических ферментов.

Злектрофоретическнй анализ белков зерна также показывает, что при повышении уровня азотного питания, а твкаа под воздействием фаторегуляторов компонентный состав легкорастворимых и спирторастворимых белков не изменяется, тогда как наблюдаются существенные сдвиги по общему соотношению этих белковых фракций. По-видимому под влиянием азотных удобрений, а также изучаемых фиторегулятороа происходят регуляторные сдвиги, связанные с одновременны* изменением экспрессии всех генов, кодирующих полипептиды легкорастворимых или спирторастворимых белков верна. Вместе с тем уменьшение числа падения и изменения показателя ИДК под воздействием некото-

рых фиторегуляторов возможно свидетельствует об юс избирательном -действии на синтев определенных белков, оказывавших влияние, на уровень активности гидролитических ферментов (ТУК, брассинолид,? ABR) и физические свойства клейковины (ГМК, Орассинолид, БАП. 14^). \

А. Взаимосвязь между показателями, характеризухишми коли-■*.'-, ; чество и качество уролия. , ^ ■■

В связи с тем, что в наших опытах урожайность пшеницы и на- ".'„', копление в зерне белков в основном определялись уровнем авотного питания, между этими показателями установлена довольно . тесная связь (г-+0.81+0,10). Определенная нелинейнось такой свяэи объясняется тем, что при внесении повышенных доа азота прибавка уро-* хая в расчете на 1 кг д. в. значительно уменьшалась, тогда как по- ; вышение белковости зерна в пределах вносимых доа авотного удобрения было относительно равномерным. Примерно такой яе уровень связи Л выявлен между урожайностью пшеницы и содержанием в зерновках клейковины (г—Ю, 82+0,10). '

Физические свойства клейковины, выражаемые показателем ИЗ®, не были существенно связаны с уровнем урожайности, . а также содер-1; жанием в зерне белков и клейковины, они в основном определялись.• генотипом пшеницы, погодными условиями во время формирования•и на- ; . лива верна и в определенной степени уровнем азотного питания. "f.".

Число падения, отражающее уровень активности гидролитических ферментов, и прежде всего ¿-амилазы, не зависело о* величины урожая и количества в зерне белков; и его изменения почти полностью были связаны с особенностями генотипа пвеницы к характером погодных условий в период созревания верна ( при . переувлажнении верна число падения снижажх:ь). Нэкоторое сниявнве числа падения наДлю-далось в вариантах с внесением азотного удобрения.

- ГО -

0;д|1к.-чггчич>инм.' сеойстез иу>л на йявмсплк ст учопия урол^Я-сости г ¡т а с"г«)днл«нноД СТ1>' гчгн Г-огк сгллии с колич-'ст-

80М 3 еер1 ) с-и^к^в ( г~»0,(,7*0,1 4) И кдиАкп ш ы (г-«0,1 бн),13). Ььясто с т«и отот ! к.ь.11Толь в инаилтегыюа сто чнм са^д^лялся сост С"-,':оп. I) опл-» 1091 Г. гьясжчи, что л^'.-и седиментяци-о«н ы 1ь_т муки ннб/вдал^юъ при отнс^н«« спи^т0'-1стыо-

Ск'И^з К А.'ГКС^-и:тьор.1Шл, родней 1.0 2.0 IV» отн>аеним СЕ*!ртораст,ч>[., 1гых Си^лв к легкорастиоримым ни«и 1,в п^к-иштоль уделькой садкмйнтещга муки, как правило, саилался, а при увеличение отн>вяиия этих Сел»в в верна в пределах 2-3 евдиычкт аыоннии сгойств1» м}кн с>5»ственно не изменялись.

Установлена такле определенная свяаь кмдду гокааатолем сади-житияя муки а час ас и п (Дания (г--»0,50+0,14), свидетельствуй*« о тем, что седиментацнскны свойства муки ааиисят от действия гидролитических ^'ринчтов - при повышении их активности седиментацион-ваз характеристика зерна ншла тенденцию к ухудшению. В то «и вреде не ьыявлено существенной свяаи между качествен» клейковины, определяемым ИДЯ, и седиментационными свойствами ыуки, а такие числом падения, что характеризует эти показатели как вааимодопол-вясщие, аыраяаициа равные по природе технологические свойства верна.

ВЫВОДЫ

1. В долевых опытах, проведеийых на дерново-подволнетой почве Московской области, показано, что а условиях высокой обеспеченности растений яровой мягкой ппеннцы селекции НПЭ "Подмосковье" элементами питания наибольшую продуктвность имеют сорта Кэсковская 35, Приокская, Энита, а по качесвенньш показателям зерна ааштно выделяются сорта Московская 35, Приокская н Люба. Сорт Московская

36 отличается повышенной способностью к накоплению а вон» белков к клейковины и высокой устойчивостью к скрытому прорастанию верна, сорта П&иокская к Лоба - хорошими физическими свойствами клейковины и лучшей седиментационной характерстккой муки,

Е. В процессе влекгрофоретических исследований белкового комплекса верна выяснено, что сорта пшеницы Московская 36 и Аоба, Родина и Энита довольно сходны по составу белков альбумюю-глобу-* лииового типа, а сорта Родина, Энита к Лоба - по набору субъедиккц спирторасворимых белков, фи этом установлено, что сорта, имеюци» сходный состав легкорастворимых белков, довольно бливкк по качественным показателям верна, в связи с чем электрофоретические спектры этих белков могут быть использованы как маркерные признаки яр« селекционных отборах генотипов пшеницы с улучшенными /технологическими свойствами верна. . ; > • '

3. При выращивании яровой мягкой пшеницы яа дерново-подао-листой почве со средним содержанием легкогкдролизуемэго азота (4.6-6 мг/ЮОг) для получения высококачесвенного зерна необходимо внесение доз азота не менее 160 кг/га, обеспечивавших повышение урожайности пшеницы на 40-50* и формирование верна с содержанием белков 14-16Х, сырой клейковины - 2Э-31Х к улучшенной седиментационной характеристикой муки (повышение показателя седиментациидо 8-10 мл). !"." '

4. В условиях переувлалиения ( гидротермический коэффициент свыше 4) в совревающих зерновках пшеницы повышается концентрация легкорастворимых белков и активность гидролитических ферментов, ухудшаются седиментационние свойства муки и качество клейковины, а также снижается общее накопление в верна белков. Особенно ааметное ухудшение качества зерна наблюдается в вариантах с внесением азотных удобрений. . ;

- 22 -

б. Сопоставление показателей об ней и удельной седиментации показывает, что при повышении дозы ааота до определенного уровня улучшение седиментацнокной хракгеристнки муки происходит в основном аа счет изменения состава и свойств белков (снижение концентрации легкораствортля белков а увеличение отношения спирто-растворимыэ белки/легкорастворимые белки), а при последующем усилении азотного питания - преимущественно в результате увеличения в верне общего количества белка.

6. При влажной погоде в период соаревания верна повднях некорневая азотная подкормка, хотя и повывает накопление в зерновках клейковкнных белков, не улучшает качества клейковины и седимента-циошю!. характеристики муки, вследствие чего не обеспечивает получения выекокачественного верна, отвечающего требованиям, предъявляема к сильной пшенице.

7. Анализ взаимосвязей между показателями, характеризующими количество и качество урожая пшеницы, показывает, что упругость клейковины, выражаемая ИДК, и число падения существенно не свяваны вм с уровнем урожайности, ни количеством в верне белков и клейковины, а зависят в основном от особенностей сорта, погодных условий >о время соаревания верна я в определенной степени от уровня ааот-вого питания - в условиях переувлажнения при внесении ааотных удобрений могут ухудшаться свойства клейковины и в верновках возрастает активность гидролитических ферментов, вследствие чего ва-мэтно снижаются технологические качества верна.

8. В результате научения седиментационных свойств муки выяснено, что этот показатель существенно не связан о уровнем урожайности пшеницы и качеством клейковины, выражаемым ИДК, но в значит ель ной степени определяется генотипом растений, условиями выращивания и количеством в верне белка и клейковины, а также зависит

от состава белков и активности ' гидролитических ферментов. Скит влажной погоде (гидротермический коэффициент в период соаревання верна свыше 4,0) и недостаточном ааотноы питании в верновках. пае* ницы ослабляется синтез вапзсных белков, вследствие чего понижается соотношение спиртораетториыьсх и легко растворимых белков, выбывая ухудшение седиментадаснной характеристики верна.

9. В опытах по изучению действия фиторегуляторов выяснено, что при обработке растений водным раствором гидкрааяда малеиковой кислоты у сортов яровой мягкой пиеницы отмечалась в&метная тенденция к усилению накопления в зерне белков и клейковины, однако при этом наблюдалось ухудшение качества клейковины я повышение. активности гидролитических ферментов. Пэд воздействием брассинолида в. верновках швеницы снижалось накопление белков и клейковины, возрастала активность гидролитических ферментов, :но качество клеймо-вины, как правило, улучшалось. Под влиянием ряда фиторегуляторов (ГМК, Срассинодид, ГА^, АБК) в зерновках'пшеницы снижалась концентрация легкорастворимых белков я отмечалась заметная тенденция к ухудшению седкментационных свойств муки.

10. Изучение качественного состава:верна пшеницы показывает; что под влиянием условий выращивания и применяема фиторегуляторов в нем происходят значительные сдвиги процессов синтеза легкорасво-риыых и спирторастворимых белков, однако субъединичный и компонентный состав каждой белковой фракции не изменяется. В то лв время уменьшение числа падения и изменения показателя ИМ в вариантах; с некоторыми фиторегуляторами, вероятно, свидетельствуют об их из-. бирательном действии на синтеэ определенных групп белков, оказывающих 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 электрофоретических спектров легкорастворимых белков зерна

Тираж 100

Объем l'/г п л

Заказ 1553

Типография Московской сельскохозяйственной академии, им К А Тимирязева 127550, Чоскза И 550 Лиственничная а.пея 12а