Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ АЗОТНОЙ ПОДКОРМКИ И СРОКА УБОРКИ НА СОДЕРЖАНИЕ ПЕНТОЗАНОВ И ХЛЕБОПЕКАРНЫЕ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ОЗИМОЙ РЖИ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ АЗОТНОЙ ПОДКОРМКИ И СРОКА УБОРКИ НА СОДЕРЖАНИЕ ПЕНТОЗАНОВ И ХЛЕБОПЕКАРНЫЕ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ОЗИМОЙ РЖИ"

Л

На правах рукописи

АЮПОВ ДАЯН СУЛТАНОВИЧ

ВЛИЯНИЕ АЗОТНОЙ ПОДКОРМКИ И СРОКА УБОРКИ НА СОДЕРЖАНИЕ ПЕНТОЗАНОВ И ХЛЕБОПЕКАРНЫЕ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ОЗИМОЙ РЖИ

Специальность 06.01.09 — растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Уфа - 2005

Работа выполнена на кафедре растениеводства Башкирского государственного аграрного университета в 2001-2004 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Исмагилов P.P.

Официальные оппоненты; доктор биологических наук,

профессор Амирхяиов Д.В., доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Щакирзянов А.Х.

Ведущее предприятие: Институт биологин УНЦ РАН.

Защита состоится "20" июня 2005 г. в 14 и часов на заседании диссертационного совета Д. 220.003.01 при Башкирском государственном аграрном университете по адресу: 450001, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Башкирского государственного аграрного университета Автореферат разослан "20" мая 2005 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат с.-х. наук, доцент

В. А. Печаткин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. В Российской Федерации роись, после пшеницы, является второй зерновой культурой, используемой для хлебопечения. По медицинским нормам потребность человека в хлебе и хлебобулочных изделиях составляет 110 кг в год, в том числе 20-30% - из зерна ржи. В целом, исходя из данных требований, в России необходимо ежегодно производить 2,5-3 млн. тонн хлебопекарного зерна ржи.

Хлебопекарные свойства ржи обусловливаются, в отличие от пшеницы, не количеством и качеством клейковины, а состоянием углеводно-амилазного комплекса. В настоящее время основным показателем товарного продовольственного зерна ржи является число падения. Однако данный показатель не полностью характеризует хлебопекарные свойства зерна ржи. Зерно ржи отличается большим содержанием пентозанов, которые обладают высокой водосвязы-вающей способностью. Пентозаны ржи изучены зарубежными авторами (Karis-son R., 1988; Bedford M.R., Glassen H.L., Campbell G.L., 1991; WeipertD., 1993; Fengler A.I., Marguard R.R., 1998) с точки зрения повышения кормовых достоинств и качества хлеба. В нашей стране пентозаны изучены в основном как компоненты слизей (Петрова И.С., 1953; Голенков В.Ф., 1966; Траубенберг Г.Д,, 1972) и с целью оценки селекционного материала (Кобылянский В .Д., I9S2; Беркутова Н.С., 1991; Гончаренко A.A., 1998,2000,2005),

Хлебопекарные качества зерна ржн в значительной мере зависят от условий возделывания (Исмагилов P.P., 2001). В тоже время в условиях Российской Федерации недостаточно изучено влияние условий произрастания культуры на содержание пентозанов в зерне ржи. В связи с этим, исследования пеитозанов, а также влияния технологических приемов на их содержание и хлебопекарные качества зерна являются актуальными.

Исследования проводились в рамках ГНТП АН Республики Башкорто-

стан «Экологически пластичны венного зерна ржи» и в 2004 г.

Цель к задачи исследования. Цель исследования состояла в выявлении характера и степени влияния азотной подкормки и срока уборки на содержание пентозанов и хлебопекарные качества зерна озимой ржи.

Исходя из цели исследования, были поставлены следующие задачи:

- изучить содержание в зерне озимой ржи водорастворимых и нерастворимых пентозанов;

- установить взаимосвязи между содержанием пентозанов и показателями хлебопекарных качеств зерна ржи;

- обосновать и усовершенствовать наиболее простой косвенный метод оценки содержания в зерне ржи водорастворимых пентозанов;

- выявить характер влияния гидротермических условий на формирование хлебопекарных качеств зерна озимой ржи;

- изучить влияние уровня азотного питания на содержание пентозанов в зерне и другие показатели хлебопекарных качеств зерна озимой ржи;

- изучить динамику содержания пентозанов в процессе созревания зерна и выявить влияние срока уборки на хлебопекарные качества зерна ржи;

- провести оценку экономической эффективности азотной подкормки озимой ржи.

Научная новизна. Получены данные о содержании пентозанов в зерне озимой ржи сорта Чулпан. Установлено, что водорастворимые пентозаны, в основном, определяют расплываемость хлеба. Установлено наличие существенной связи (г= 0,745) между количеством в зерне водорастворимых пентозанов и вязкостью водного экстракта. Усовершенствован косвенный метод оценки содержания в зерне ржи водорастворимых пентозанов по вязкости водного экстракта. Выявлено повышение активности амнлолитическнх ферментов и содержания общих пентозанов в зерне ржи при азотной подкормке. В процессе созревания зерна снижаются активность амилазы и содержание пентозанов. При прорастании зерна возрастают активность амилолигнческих ферментов и содержание водорастворимых пентозанов, снижаются вязкость водного экстракта и хлебопекарные качества зерна (формоустойчивость хлеба).

Практическая значимость работы. Метод определения вязкости водного экстракта, не требующий большого количества анализируемого зерна, позволяет провести быструю оценку селекционного материала. Данный метод и определение пентозаиов применяются при оценке качества зерна сортов в селекционных учреждениях (Красноуфимская селекционная станция, НИИСХ Северо-Востока, НИИСХ ЦРНЗ). Рекомендации по применению азотной под* кормки и сроку уборки используются в технологии производства хлебопекарного зерна ржи в Республике Башкортостан на плошади 200 тыс. га. Положения выносимые на защиту,

1. Содержание пентозанов в зерне сорта Чулпан и его взаимосвязь с хлебопекарными свойствами.

2. Вязкость волною экстракта, как показатель содержания водорастворимых пентозанов. Уточненная методика определения вязкости водного экстракта зерна.

3. Характер изменения содержания водорастворимых и нерастворимых пентозанов в зерне при ранневесенней азотной подкормке.

4. Особенности изменения содержания лентоэанов при разном сроке уборки.

5. Характер и степень изменения хлебопекарных качеств зерна ржи при его прорастании.

Апробаимя работы. Результаты исследований были доложены на Международной научно - практической конференции «Озимая рожь: селекция, семеноводство, технологии и переработка» (Киров, 2003 г.), на Всероссийской научно - практической конференции «Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России» (Уфа, 2003 г.), на 110-ой научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и научных сотрудников Башкирского ГАУ «Достижения аграрной науки - производству» (Уфа, 2004 г.), на Всероссийской научно — практической конференции «Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса» (Уфа, 2005 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в 6 печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 136 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 глав, выводов и рекомендаций производству, библиографии из 186 литературных источников, в том числе 61 зарубежных авторов. Работа включает 27 таблиц и 12 рисунков.

Автор выражает признательность за неоценимую помощь в выполнении научных исследований академику РАСХН A.A. Гончаренхо, к.с.-х.в. Т.Н. Ванюшиной, д.б.н. P.M. Хайруллииу, Л.И. Пахмутовой, Э.Д. Будакоеой и сотрудникам кафедры растениеводства Башкирского ГАУ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Обзор литературы

В данном разделе освещается степень изученности рассматриваемых вопросов. Технологические, биохимические свойства зерна озимой ржи изучены в настоящее время достаточно глубоко (Козьмина Н.П., 1955; Любарский Л.Н., 1957; Голенков В.Ф., 1972; Кретович В.Л., 1981), выявлены основные факторы, оказывающие влияние на качество ржи (содержание и свойства белка и крахмала, активность амилолитических ферментов). Изучено их изменение в процессе созревания и прорастания зерна (Бах АЛ., Опарин А.И., 1950; Плеш-ков Б.П., 1964; Бушук В., Кемпбел У.П., Древе Э., 1980) и под влиянием технологических приемов возделывания и у разных сортов (Панкратьева H.A., 1966; Беркугова Н.С„ 1991; Гончаренко A.A., 1998,2000,2005; Исыагилов P.P., Нур-лыгаянов Р.Б., Ванюшина Т.Н., 2001; Урбан ЭЛ., 2002; Weipert D., 1967; Karls-son R., 1988; Bedford M.R., Glassen H.L., Campbell G.L., 1991; Fengler A.I., Mar-guard R.R., 1998). В то же время значение пентозаное, а также влияние технологических приемов на их содержание остается недостаточно изученным.

2. Условия и методика проведения исследований

Полевые опыты проводили в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан в учебно-опытном хозяйстве Башкирского ГАУ.

Почва опытного поля представлена выщелоченным черноземом. Содержание гумуса в почве — 7,71 %, рН солевой вытяжки 5,34, содержание доступного фосфора — 120,9 mi/кг, содержание обменного калия — 128,9 мг/кг. Метеорологические условия в годы проведения опытов различались по количеству выпавших осадков и среднесуточной температуре воздуха.

Для решения поставленных задач были проведены полевые н лабораторные опыты, полевые наблюдения, лабораторный анализ зерна и математический анализ экспериментальных данных. Были также собраны образцы зерна сортов озимой ржи из разных ГСУ республики, НИИСХ Центральных районов Нечерноземной зоны и Крас ноу фимс кой селекционной станции. Схема чередования культур в севообороте: чистый пар, озимая рожь, сахарная свекла, яровая пшеница, ячмень. Полевые опыты проводили с сортом озимой ржи Чуллан.

Проводились следующие полевые и лабораторные опыты:

Полевой опыт 1. Влияние ранневесенней азотной подкормки на качества зерна озимой ржн.

Схема опыта:

1. Без азотной подкормки (контроль);

2. Азотная подкормка Nso в начале весенней вегетации;

3. Азотная подкормка N«o в начале весенней вегетации;

4. Азотная подкормка N90 в начале весенней вегетации.

Учетная площадь делянок 86,4 кв. м (10,8 м X S м), повторностъ трехкратная, размещение вариантов систематическое. Азотное удобрение (мочевина, 46%) вносилось вручную.

Полевой опыт 2. Влияние срока уборки на качество зерна озимой ржи.

Схема опыта: ■

1. Уборка в середине восковой спелости;

2. Уборка в конце восковой спелости;

3. Уборка в конце полной спелости;

4. Уборка при перестое на корню 5 дней;

5. Уборка при перестое на корню 10 дней.

Уборку проводили вручную путем отбора сноповых образцов по диагонали делянки в 10-15 местах. Размер делянок 50 м5, по вторность трехкратная.

Подготовка почвы включала лущение и вспашку осенью, весной при наступлении физической спелости почвы — боронование в два следа зубовыми боронами БЗСС-1,0. В летний период почва при необходимости обрабатывалась культиваторами с постепенным уменьшением глубины с 10-12 см до 5-6 см. Посев озимой ржи проводился в оптимальные для данной зоны сроки сеялками СЗ-3,6, норма высева семян составляла 5 млн. шт. на 1 га. Уборка урожая проводилась комбайном Сампо-500.

Лабораторный опыт. Изменение хлебопекарных качеств зерна озимой ржи при его прорастании.

Схема опыта:

1. Зерно без проращивания (контроль);

2. Продолжительность проращивания зерна 12 часов;

3. Продолжительность проращивания зерна 24 часов;

4. Продолжительность проращивания зерна 36 часов.

Три пробы зерна массой по 200 г замачивали в течение 30 минут в воде, затем помещали в посуду с влажной фильтровальной бумагой и ставили в термостат (температура 25° С). Спустя 12, 24 и 36 часов зерно вынимали и просушивали активным вентилированием (температура 45° С) до влажности 14%.

В полевых опытах проводили наблюдения за наступлением фенологических фаз, определяли густоту стояния растений (путем подсчета количества растений на пробных площадках размером 0,33 м1 в 6 местах делянки), полевую всхожесть семян и перезимовку растений. Элементы структуры урожая определяли в пробных снопах, взятых с I м2 каждой делянки в трехкратной повтор-ности. Учет урожая проводили методом сплошного обмолота комбайном Сампо-500.

Отбор проб и выделение навески зерна проводили по ГОСТ 135863-83, муки - по ГОСТ 10840-67, определение массы 1000 зерен - по ГОСТ 10842-76, влажности зерна — по ГОСТ 13586.5-85, содержания белка и крахмала в зерне,

содержания гумуса, доступного фосфора и обменного калия в почве - на компьютерно-аналитической системе NIR SCANNER model 4250, число падения -по ГОСТ 27676-88. Активность фермента амилазы (суммарной и альфа-амилазы) определяли путем извлечения амилаз из зерпа раствором NaCl и дальнейшим колометрическим определением количества негидролнзованного крахмала (Беркутова Н.С., 1991). Вязкость водного экстракта из зерна определяли на капиллярном вискозиметре типа ВПЖ-1 по уточненной нами методике. Содержание пентозанов в зерне определяли орцннол-хлорндным методом (Albaum H.G„ Umbreit W.W., 1947) модифицированным Hashimoto S„ (1987) н уточненным для зерна ржи (Delcour J.A., Vanhamel S., De Geest С., 1989). Пробную выпечку подового хлеба проводили модифицированным способом колонковой выпечки (Беркутова Н.С., 1993).

Анализ зерна проводили в лаборатории биотехнологии и в центральной аналитической лаборатории, выпечку хлеба - в лаборатории кафедры технологии хранения и переработки продукции растениеводства Башкирского ГАУ.

Экспериментальные данные анализировались статистическими методами (дисперсионный, регрессионный и корреляционный анализы) на ПЭВМ с использованием программы STATIST1CA 6.0. Оценка экономической эффективности проводилась по фактическим затратам.

3. Результаты исследований 3.1. Рост Н развитие растений, формирование урожая С точки зрения формирования качества зерна важное значение имеют сроки наступления фаз спелости. Агрометеорологические условия в годы проведения опытов оказали определенное влияние на время прохождения фенофаз растений озимой ржи, В 2002 году начало созревания зерна по сравнению с 2001 и 2003 годами было ранним. Значительного различия в датах наступления фенологических фаз между вариантами опыта не наблюдалось.

Наибольшая урожайность зерна в контрольном варианте (38,8 ц/га) формировалась в 2001 году. Она была достигнута за счет лучшей перезимовки рас-

тений (82 %) и, соответственно, более высокой густоты продуктивного стеблестоя (238 штУм2) и массы 1000 зерен (34,98 г).

3.2, Содержание пентозанов и вязкость водного экстракта как показатели хлебопекарных качеств зерна ржи Содержание пентозанов в зерне ржи. В годы исследования (2001 - 2003 гг.) содержание общих пентозанов в зерне озимой ржи сорта Чулпан колебалось от 9,00 до 11,86 %, содержание водорастворимых пентозанов - от 1,94 до 2,64 %. Содержание пентозанов существенно изменялось в процессе созревания зерна. Относительное содержание общих (с 10,42 до 9,00 %) и водорастворимых пентозанов снижалось к фазе восковой спелости зерна.

Связь содержания пентозанов и хлебопекарных качеств зерна с вязкостью водного экстракта. Для обоснования вязкости водного экстракта, как одного из показателей хлебопекарных качеств зерна ржи, была изучена связь с другими параметрами качества.

Анализ 29 образцов зерна ржи урожая (2001 — 2003 гг.) из различных агроклиматических зон показал, что существует высокая корреляция между вязкостью водного экстракта и содержанием в нем водорастворимых пентозанов. Коэффициент корреляции между ними составил +0,745. Вязкость водного экстракта в небольшой степени отражает также содержание белка в зерне (г= +0,401). Наличие связи вязкости с содержанием белка обусловлено переходом в водный экстракт водорастворимых белков. Связь вязкости водного экстракта с числом падения и активностью амилазы практически отсутствует (соответственно r= +0359 и г= -0,226).

В наших совместных исследованиях (Гончаренко A.A., Исмагнлов P.P., Беркугова Н.С., Ванюшина Т.Н., Аюпов Д.С., 2005) проведена сравнительная оценка зерна 27 сортов озимой ржи по вязкости водного экстракта и проанализирована ее связь с другими технологическими показателями качества. Установлено, что этот признак независимо от погодных условий года позволяет надежно прогнозировать расгслываемоеть подового (г=0,59-И),62) и объемный вы-

ход формового хлеба (г=0,56+0,59). Качество мякиша хлеба не связано с вязкостью водного экстракта

Совершенствование. методики определения вязкости водного экстракта зерна. В настоящее время большое практическое значение обретает метод быстрого определения количества вязких полисахаридов в зерне ржи с целью широкого скрининга селекционного материала. Нами усовершенствован простой косвенный метод оценки содержания водорастворимых пенгозанов через вязкость водного экстракта зерна ржи для капиллярных вискозиметров ВПЖ-1 с диаметром капилляра 1,52 мм. При этом наибольшее извлечение водорастворимых пентозанов, способствующих повышению вязкости экстракта, наблюдалось при водном экстрагировании в соотношении 1:5 (масса/объем) в течение I часа при температуре 25° С.

3J, Качество зерна озимой ржн в зависимости от тндротермическнх условий Хлебопекарные качества зерна озимой ржн определяются погодными условиями в период созревания (Беркутова Н.С., 1991, Исмагилов P.P., Бахтизнн Н.Р., Хамитов У.Н., Ванюшина Til,, 1993). Наши исследования показали, что количество осадков в июле месяце в наибольшей степени влияет на активность амилолитнческих ферментов (таблица I). Так, в 2004 г., который характеризовался высокой влагообеспеченностью, наблюдалось повышение суммарной активности амилазы и, соответственно, снижение числа падения. В данный период гидротермические условия не оказали закономерного влияния на содержание пентозанов в зерне.

Таблица 1. Зависимость качества зерна озимой ржи от гидротермических условий июля (учхоз БГАУ)

Показатели Годы

2001 2002 2003 2004

Количество осадков, мм 10 20 3 85

Температура воздуха, "С 19,7 20,7 20,3 21,3

Белок, % абс. сухого вещества 11,84 7,73 10,85 9,62

Крахмал, % абс. сухого вещества 58,93 64,03 60,14 62,99

Суммарная активность амилазы, мг гидролизованного крахмала за 1 час ] мл ферментного раствора 79,27 74,59 78,83 97,39

Число падения, с. 245 280 303 166

Вязкость, сС1 33,14 32,85 28,50 36,6

Содержание пентоэаноь, % сухого вещества: - водорастворимых -общих 232 10,07 1,88 9,26 2,85 10,83 3,07 11,93

3,4, Влияние азотной подкормки на урожайность и качество зерна озимой ржи

В опытах прибавка урожайности зерна озимой ржи от весенней азотной подкормки составила в зависимости от года и дозы подкормки 4,8-13,5 и/га Азотная подкормка в начале вегетации стимулировала дополнительное весеннее кущение растений ржи и дифференциацию конуса нарастания. В результате увеличилась густота стеблестоя, хотя масса 1000 зерен при увеличении дозы азотной подкормки снижалась. Это связано с тем, что с увеличением густоты стеблестоя и количества зерен в колосе снижается обеспеченность зерновки в колосе питательными веществами.

В годы исследований в зависимости от азотной подкормки и гндротер-мических условий вегетационного периода содержание белка в процессе созревания колебалось от 7,73 до 14,80 %, крахмала - от 53,02 до 64,26 %. При этом

увеличение дозы азотной подкормки способствовало повышению содержания белка с 9,41 до 11,80 % н снижению содержания крахмала с 62,41 до 58,80%.

На вариантах с азотной подкормкой отмечалось повышение суммарной активности амилазы и снижение числа падения. Активность амилазы в зерне повышалась с 77,56 до 89,06 мг гидрол изо ванного крахмала за I час/1 мл ферментативного раствора.

Наибольшая активность амшолитических ферментов была в молочной, наименьшая - в восковой спелости зерна, в последующем активность ферментов вновь несколько возрастала (рисунок 1). Вероятно, как указывает В. Бушук (1980), это объясняется изменением активности а-амплазы в различных частях зерновки (перикарпии, алейроновом слое н эндосперме).

95,00 г

90,00 р 85,00 Ь

I

I ? 80,00 }

—^"»"^г.'.г-,^. ,••*:"•£*............

*--- - -----"

| ^ 75,00 г ? а I | 70,00 \

| 65,00

< 60,00

середина [ конец I тестообразная спелость^

начало

середина

кожи

- без N (контроль) --»--N30

восковая спелость

созревание N60 -•»<•-N90

середина ■

полная : спелость

Рисунок 1 Изменение суммарной активности амилазы при созревании зерна озимой ржи (учхоз БГА У, среднее за 2001-2003 гг.)

Как показали наши исследования, в зависимости от азотной подкормки содержание водорастворимых пентозанов в зерне ржи в период созревания ко-

лебалосъ от 1,94 до 2,64 % сухого вещества, а общих пентозанов - от 9,00 до 11,86%.

В период созревания зерна содержание пентозанов (водорастворимых и нерастворимых) снижалось к концу восковой спелости. С наступлением полной спелости содержание общих пентозанов в зерне несколько повысилось.

Азотная подкормка способствовала повышению содержания общих и, в том числе, водорастворимых пентозанов, а также вязкости водного экстракта зерна. Так, в фазе восковой спелости содержание водорастворимых пентозанов в среднем за 3 года составило в варианте без удобрений 2,23 %, в варианте N30 — 2,41%, N60 - 2,49% и N90 - 2,54%, вязкость водного экстракта - соответственно 32,62 сО, 38,81 СО, 43,68 сС1 и 48,71 сС1.

Однако азотная подкормка в дозах 60 и 90 кг/га оказала некоторое отрицательное влияние на качество хлеба, вследствие значительного повышения активности фермента амилазы и снижения содержания крахмала в зерне.

3.5. Влияние срока уборки на хлебопекарные качества зерна озимой ржн

Урожайность н качество зерна озимой ржи в значительной мере зависели от срока уборки. Наибольшая урожайность зерна формировалась к концу восковой спелости зерна. С наступлением твердой спелости наблюдалось ее снижение. Причиной этому явилось уменьшение массы 1000 зерен, кроме того, при перестое осыпание зерна.

Гидротермические условия в период созревания зерна и при перестое его на корню являются одними из факторов, определяющих хлебопекарные свойства зерна озимой ржи. В наших опытах при засушливых погодных условиях в период созревания зерна, перестой 5 дней не оказал существенного отрицательного влияния на формирование хлебопекарных качеств зерна озимой ржи. Так, активность а-амилазы в 2002 г. при перестое 5 дней, наоборот, снизилась на 10,73 мг/мл * час, а в 2003 г.-на 18,38 мг/мл • час по сравнению с фазой восковой спелости зерна. В результате снижения активности амиполнтнческих

ферментов число падения повысилось (в 2002 г. до 307 с, в 2003 г. до 297 с). В то же время при перестое снизились масса 1000 зерен и белковость зерна (в 2002 г. до 8,18%, в 2003 г. до 10,65%). Это объясняется вымыванием и выщелачиванием питательных веществ, вследствие отекания зерна (Темирбекова С.К., 2000). Однако при дальнейшем перестое зерна на корню (10 дней) наблюдалось существенное повышение активности фермента амилазы (на 5,37 -930 мг/мл ■ час), что указывает на начало процессов жизнедеятельности созревших зерен.

Во время созревания зерна содержание пентозанов к полной спелости снижалось. При перестое зерна на корню в течение 5 дней наблюдалось дальнейшие снижение содержания водорастворимых пентозанов. Однако, при перестое 10 дней отмечалось повышение относительного содержания водорастворимых пентозанов, что связано с усилением ферментативных процессов при прорастании зерна (рисунок 2).

я

ок., (О >> 1,5 • (- о

У .о

§ середина | коней конец ! 5 дней Юлией

Ш

] спелость i

—2002 г

-*~2003 г

Рисунок 2 Изменение содержания водорастворимых пентозанов в зерне ржи в период созревания и при перестое на корню (учхоз БГАУ)

3.6. Хлебопекарные качества при прорастании зерна

Прорастание зерна на корню при неблагоприятных погодных условиях является причиной снижения хлебопекарных и семенных качеств зерна ржи (Кретович В.Л., 1981). Как показали наши исследования, через 24 часа проращивания в лабораторных условиях в зерне заметно возрастала активность ами-лолитических ферментов, вследствие чего происходило расщепление крахмальных зерен в эндосперме и, соответственно, снизилось число падения. Вязкость водного экстракта во время прорастания зерна также значительно снизилась (с 70 до 28 сО), хотя содержание водорастворимых пентозанов в нем увеличилось с 2,04 до 2,56 % сухого вещества. Это связано, вероятно, с интенсивным нарастанием активности гидролитических ферментов, которые расщепляют полисахариды. Метод Э-НазЫтоЮ (1987), использованный нами, основан на расщеплении пентозанов и определения содержания пентоз (арабиноза и ксилоза), которые в отличие от пентозанов не обладают водосвязывающей способностью.

В зависимости от продолжительности проращивания зерна качество хлеба пробных колоб ковы х выпечек было различным. Форм оустойчнв ость подового хлеба (отношение высоты хлеба к диаметру) при проращивании зерна 36 часов снизилось с 0,40 до 0,15. Консистенция мякиша стала липкой и сырой (рисунок 3).

Рисунок 3 Пробные выпечки ржаного подового хлеба из проросшего зерна; а — без проращивания (контроль); б—проращивание 36 часов.

3.7. Экономическая эффективность азотной подкормки озимой ржн В условиях рыночной экономики целесообразность применения того или иного технологического приема, прежде всего, определяется его экономической эффективностью. Изученные дозы азотной подкормки влияние на товарный класс зерна, а значит и на его закупочную цену не оказали. Во всех вариантах опытов формировалось зерно, отвечающее требованиям качества продовольственной ржи (группа А). На показатели экономической эффективности оказали влияние урожайность зерна и различия в производственных затратах. Наибольшая урожайность в среднем за 3 года была в варианте N90 -41,3 ц/га, наименьшая в контроле - 31,7 ц/га. Наименьшая себестоимость 1 ц зерна и наибольший уровень рентабельности производства были получены при азотной подкормке в дозе 30 кг/га.

ВЫВОДЫ

1. Содержание водорастворимых пентозанов в зерне ржи сорта Чул-пан в зависимости от фазы спелости, года и изученных вариантов колеблется от 1,94 до 2,64 % сухого вещества, а общих - от 9,00 ДО 11,86 %. Относительное содержание пентозанов в зерне в процессе его созревания снижается.

2. Вязкость водного экстракта зерна является надежным показателем содержания водорастворимых пентозанов и хлебопекарных качеств зерна, в частности расплываемости и объемного выхода хлеба. Коэффициент корре-

, ляцни между содержанием водорастворимых пентозанов и вязкостью водного экстракта составил +0,745.

3. Влажные погодные условия в период созревания зерна приводят к повышению активности фермента амилазы н, соответственно, снижению числа падения.

4. Азотная подкормка в начале весенней вегетации способствует повышению урожайности и белковости зерна озимой ржи. При этом наблюла-

ется увеличение количества продуктивных стеблей и зерен в колосе, снижение массы 1 ООО зерен.

5. Азотная подкормка приводит к повышению содержания белка (с 9,41 до 11,80 %) и снижению содержания крахмала в зерне (с 62,41 до 58,80 %), повышению активности амилазы (с 77,56 до 89,06 мг/мл • час) и снижению числа падения, а также повышению содержания общих пентозанов (с 9,00 до 11,86 %) и вязкости водного экстракта (с 29,05 до 68,16 сО). Качество хлеба при высоких дозах азотной подкормки (N60 — N90) несколько ухудшается.

6. Хлебопекарные качества зерна озимой ржи закономерно изменяются в период созревания зерна и при перестое на корню. Перестой зерна на корню в течение 10 дней, наряду со снижением урожайности, вызывает ухудшение качества зерна озимой ржи (повышается активность амилазы на 5,37 - 9,30 мг/мл - час).

7. Прорастание зерна сопровождается повышением активности а-амилазы и ухудшением хлебопекарных свойств' зерна ржи (снижается формоустойчивость хлеба с 0,40 до 0,15). Содержание пентозанов в зерне, определенное по методике З.НздМтоЮ (1987), повышается.

РЕКОМЕНДАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При возделывании озимой ржи на продовольственные цели рекомендуем:

- применять азотную подкормку в начале весенней вегетации в дозе не более N30 на основе почвенной диагностики;

• проводить уборку зерна озимой ржи в конце фазы восковой спелости;

- для предупреждения ухудшения хлебопекарных качеств зерна не допускать прорастания зерна на корню и в послеуборочный период.

2. Для экспресс оценки содержания водорастворимых пентозанов в зерне озимой ржи рекомендуем метод определения вязкости водного экстракта капиллярным вискозиметром типа ВПЖ - 1.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Исмагилов p.p., Ванюшина Т.Н., Аюпов Д.С. Пентозаны в зерне озимой ржи // Озимая рожь: селекция, семеноводство, технологии и переработка, - Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2003 - С.137-139.

2. Исмагилов P.P., Аюпов Д.С., Галикеев А.Г. Качество зерна сортов озимой ржи в условиях Башкортостана ¡1 Озимая рожь: селекция, семеноводство, технологии и переработка. - Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2003 - С. 142144.

3. Исмагилов P.P., Ванюшина Т.Н., Аюпов Д.С. Особенности технологии возделывания озимой ржи для хлебопекарных целей в условиях лесостепи // Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России. -Уфа, 2003-С. 137-138.

4. Исмагилов P.P., Ванюшина Т.Н., Аюпов Д.С. Изменение содержания пенто-занов в зерне озимой ржи в период его созревания //Достижения аграрной науки в XXI веке. - Уфа, 2003 - С. 70-72.

5. Гончаренко A.A., Исмагилов P.P., Беркутова Н.С., Ванюшина Т.Н., Аюпов Д.С. Оценка хлебопекарных качеств зерна озимой ржи по вязкости водного экстракта // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук, 2005.-Лг1 - С.6- 10.

6. Исмагилов P.P., Аюпов Д.С., Ванюшина Т.Н., Будакова Э.Д, Изменение углеводного комплекса и качество хлеба озимой ржи при различных сроках уборки // Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса. - Уфа, 2005 — С. 64-65,

Хэ 0261 от 10 апреля 1998 года Подписано в печать 17.05.2005 г. Формат 60x84. Бумага типографская. Гарнитура Тайме. Усл. печ. Усл. изд. лА-/^1 Тираж 100 экз. Заказ № ЗЛУ Издательство Башкирского государственного аграрного университета Типография Башкирского государственного аграрного университета Адрес издательства и типографии: 450001, г, Уфа, ул. 50-летия Октября, 34