Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние удобрений и фиторегуляторов на формирование белкового комплекса пшеницы

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние удобрений и фиторегуляторов на формирование белкового комплекса пшеницы"

ч #

^^ На правах рдкописи

Ъ

ГЕРАСЕНКОВА НАТАЛИЯ АЛЕКСАНДРОВНА

НДК: 664.71-11:577.112.7+

633.11(631.18+631.811.982):С043.3)

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИИ И ФИТОРЕГНЛЯТОРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ БЕЛКОВОГО КОМПЛЕКСА П1ЕНИЦН

Специальность 03.00.04 - биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1998

Работа выполнена на кафедре биохимии и зерноведения Московского государственного университета лицевых производств

Научный руководитель: Доктор технических наук,

профессор Карпиленко Г.П. Научный консультант: Кандидат биологических наук,

доцент Иатилова Т.И. Официальные оппоненты: Доктор биологических наук,

Ведущая организация: Всероссийский центр по оценке

качества сортов сельскохозяйственных культур.

ауд.____1а заседании диссертационного Совета К.063.51.06

по защите диссертаций при Московской государственном университете пищевых производств по адресу: 125080, Москва. Волоколамское шоссе, И.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПП.

профессор Новиков Н.Н. Кандидат биологических наук, доцент Ианенко Е.Ф.

Защита состоится

Л/" 1998 г. в

часов.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного Совета, к.б.н., доцент

Т.Г. Генералова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Получение высококачественного зерна, являющегося важным сырьем для многих отраслей промышленности и занимающего большое место в пищевом балансе страны, остается главной проблемой, особенно это актуально при выращивании пшеницы, ведущей продовольственной культуры навей страны для производства продовольственного зерна высокого качества.

Биохимические особенности зерна, определяющие технологические показатели качества сырья, зависят в первую очередь от степени окультуренности почвы и уровня минерального питания выращиваемых культур. Правильное использование этих факторов приводит к увеличению урожайности зерновых культур и улучшению технологических показателей зерна. Направленность биохимических изменений может носить разный характер: в одних случаях эти изменения приводят к улучшении технологических достоинств, в других - к их ухудшению.

Проблема улучшения технологических достоинств и биохимических показателей качества, несмотря на большое количество работ по этому вопросу очень ванна для зерна озимой пшеницы -основного сырья мукомольной и хлебопекарной промышленности, выращиваемого в Нечерноземье.

Одним из эффективных и перспективных путей ее решения является комплексное применение химических средств и синтетических препаратов регуляторных веществ или фиторегуляторов (разрешенных Минздравом России) для повышения урожая и качества пшеницы. Использование фиторегуляторов помогает решению проблемы получения экологически безопасной продукции высокого качества, что весьма актуально в нашей стране и за рубежом.

Изучение возможности применения синтетических препаратов

регуляторных веществ, которые могут осуществлять качественные сдвиги внутренних биохимических процессов в результате направленных воздействий на растения в процессе их выращивания в желаемую сторону, представляет больной интерес. Их применение представляет дополнительную возможность получения гарантированных урожаев зерна озимой пвеницы высокого качества, что очень важно в условиях Нечерноземной зоны, которая относится к области рискованного земледелия.

Больное значение для реиения вопросов, связанных с получением зерна озимой пвеницы, отвечающего требованиям перерабатывающей промыиленности. имеет изучение комплексного влияния степени окультуренности почвы, доз вносимых удобрений и обработки фиторегуляторами на технологические показатели качества выращиваемого зерна, а также исследование активности содержащихся в зерне протеолитических Ферментов, анализ белкового комплекса зерна, оценка его мукомольных и хлебопекарных достоинств.

Исходя из выие перечисленного, в работе поставлены задачи исследования возможностей направленного формирования биохимических показателей качества и технологических достоинств зерна озимой пвеницы с учетом специфики сорта с целью возможности получения гарантированных урожаев зерна высокого качества в условиях Нечерноземья.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью работы является формирование качества зерна озимой пвеницы нового сорта "Инна" (перспективной для возделывания в Нечерноземной зоне России) в зависимости от комплексного влияния степени окультуренности почвы, доз вносимых удобрений, применения Фиторегуляторов и изучение их совместного влияния на белково-протеиназный комплекс, технологические и хлебопекарные достоинства озимой пие-

ницы сорта "Инна".

Для реализации поставленной цели было необходимо решить следующие задачи по изучению комплексного влияния степени окультуренности почвы, доз вносимых удобрений и фиторегулято-ров:

- на урожай и технологические показатели зерна пшеницы в условиях Нечерноземной зоны:

- на белковый комплекс зерна пиеницы:

- на активность нейтральных и кислых протеиназ, выделенных из образцов зерна пшеницы;

- изучить хлебопекарные достоинства зерна озимой пиеницы нового сорта "Инна".

НАЙЧНАЯ НОВИЗНА. Проведено комплексное исследование влияния степени окультуренности почвы, удобрений и фиторегуляторов на урожайность и качество зерна мягкой озимой пиеницы нового сорта "Инна", выращенной в 1995 и 1996 году в Московской области.

Исследована зависимость изменения активности протеолити-ческих ферментов, выделенных из образцов зерна, выращенного с использованием комплекса средств химизации (степень окультуренности почвы в сочетании с применением удобрений и фиторегуляторов).

Выявлено влияние комплекса средств химизации на состояние белкового комплекса зерна озимой пиеницы сорта "Инна". Рассмотрен Фракционный состав белков зерна нового сорта. В ходе Фракционирования водорастворимой фракции исследуемых образцов зерна методом гель-хроматографии было установлено наличие двух групп белков, с молекулярными массами > 25000 Д и < 25000 Д.

При изучении хлебопекарных достоинств зерна озимой пшеницы нового сорта "Инна" установлено, что фиторегуляторы высту-

пают в роли факторов улучшения хлебопекарных качеств зерна пшеницы в процессе его выращивания.

Применяемые фиторегуляторы используются в малых количествах и являются экологически безопасными веществами; меньше зависят от влияния факторов внешней среды, улучшают качество зерна и повышают его хлебопекарное достоинство, что мохет быть полезно при разработке дополнительных рекомендаций в технологиях выращивания озимой пшеницы в условиях Нечерноземной зоны.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Данные, полученные в ходе проведения эксперимента, имеют большое практическое значение. Они существенно расширяют представления о влиянии комплекса средств химизации, а именно: степени окультуренности почвы, применения удобрений и фиторегуляторов на технологические показатели, хлебопекарные достоинства и биохимические показатели качества зерна пшеницы, выращиваемой в Нечерноземье.

Результаты исследований позволяют более полно охарактеризовать возмохности нового сорта озимой пшеницы "Инна".

Применение экологически чистых фиторегуляторов в малых количествах позволяет получать зерно пшеницы улучшенного качества. при прочих равных условиях.

Полученные данные реализуют дополнительные возмохности разработки технологий выращивания озимой пшеницы в условиях зоны рискованного земледелия с целью направленного воздействия на технологические свойства и белково - протеолитический комплекс зерна пшеницы, с изменением этих показателей в желаемую сторону; такхе становится возмохным программирование получения зернового сырья требуемого качества.

Исследованиями установлено, что фиторегуляторы улучшают качество зерна на всех вариантах и повышают его хлебопекарное достоинство, что мохет быть использовано, исходя из интересов

перерабатывающей промышленности при быращивании озимой пшеницы в условиях Нечерноземья.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы работы были доложены на заседании кафедры биохимии и зерноведения Московского государственного университета пищевых производств (1997), на научной конференции "Технология хранения и переработки зерна" (МГШ1П, 1997), на международной научно-теоретической конференции "Молодые ученые - пищевым и перерабатывающим отраслям АПК" (МГШ1П, 1997) и на конференции "Эффективность применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур" (ВИНА. 1996. 1998).

ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов и библиографии.

Работа изложена на 194 страницах машинописного текста, содержит 43 таблицы и 5 рисунков. Список литературы включает 282 источника, в том числе 117 иностранных.

1. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ

Работа выполнялась на кафедре биохимии и зерноведения Московского государственного университета пищевых производств, а также на кафедре агрономической и биологической химии Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева и на базе фундаментальных исследований в стационарном балансовом опыте с севооборотами и удобрениями лаборатории программирования урожаев полевых культур в учхозе "Михайловское" Подольского района Московской области при участии Замараева А.Г.

- е -

При проведении исследований в работе было использовано 58 образцов зерна мягкой озимой пшеницы сорта "Инна" урожаев 1995 и 1996 годов, выращенных при использовании комплекса средств химизации.

Исследуемые образцы зерна озимой пиеницы возделывались на дерново-подзолистых почвах в стационарном балансовом опыте с севооборотами и удобрениями лаборатории программирования урожаев полевых культур в учебно-опытном хозяйстве ТСХА "Михай-ловское" Подольского района Иосковской области.

Почвы различались по агрохимической характеристике, степени окультуренности и количеству вносимых удобрений. Характеристика используемых почв приведена в табл. 1 и 2.

Фосфорно-калийные удобрения (калийная соль и двойной суперфосфат) вносились под основную вспашку. Аммиачную селитру вносили дробно (весной - 1/2 нормы в фазу выхода в трубку озимой пиеницы и оставшуюся часть - в фазу молочной спелости). Навоз вносился под предшественник (вика-овес) в норме 35 т/га.

На слабоокультуренной почве выращивание осуществлялось без применения удобрений, известкования и гербицидов; на средне и хороиоокультуренной почве - без удобрений и на фоне расчетных доз удобрений, спланированных на усвоение 2 и ЪХ фото-синтетически активной солнечной радиации (ФАР), приходящейся за весь период вегетации, и обычной, рекомендованной дозы удобрений.

Также проводилась обработка препаратами регуляторных веществ. Их характеристика приведена в табл. 3. Обработку фито-регуляторами проводили в фазе цветения озимой пшеницы.

В исследуемых образцах пиеницы определяли массу 1000 зерен (ГОСТ 10842-89), натуру (ГОСТ 10840-64), стекловидность (ГОСТ 10987-76), влажность (ГОСТ 13586.5-85), содержание клей-

Агрохимическая характеристика применяемых почв Таблица 1

Агрохимическая характеристика почвы

Степень

окультуренности гумус М

почвы рН г мг/100г почвы мг/100г почвы

(по Тюрину) (по Кирсанову) (по Масловой)

Слабоокуль-

туренная 4,5 1.4 5.0 7.0 - 8.0

Среднеокуль-

туренная 6.0 1.8 15.0 16.0 - 17.0

Хороиоокуль-

туренная 6.0 2.5 - 2.8 25,0 23.0 - 25.0

Таблица 2

Нормы внесения удобрений при выращивании пиеницы на почвах с различной степенью окультуренности

Рекомендуемая доза Доза удобрений при Доза удобрений при

удобрений кг/га усвоении 2% ФАР,кг/га усвоении Ъ7. ФАР,кг/га

Н Кг0 N Кг0 N К20

(НН^О;) (Ш^)

Среднеокул ь т у р е н н а я п о ч в а

45 45 45 90 45 45 120 45 45

[ороиоокул ь т у р е н н а я п о ч в а

45 4» 45 - 120 45 45

- 8 -Фиторегуляторы Таблица 3

Вариант : Обозначение : Концентрация мг/л : Доза : мл/м2-

Гибберелловая кислота : ГАз : 300 : 100

Индолилуксусная кислота • • : иак : 100 : 100

Гидразид малеиновой кислоты : ГМК : 2Z раствор : 100

ковины и ее качество ( ГОСТ 13586.1-68 ). содержание белка (ГОСТ 10846- 74). зольность (ГОСТ 10847-74), энергию прорастания и способность прорастания (ГОСТ 10968-88), число падения (ГОСТ 27676- 88), крупность (ГОСТ 13586.2-81).

Определяли фракционный состав белков, выделяя каждую фракцию соответствующим растворителем. Фракционирование водорастворимой фракции белков проводили на колонке с сефадексом G -50. Элюируемые фракции собирали на коллекторе фракций "ÜLTR0PAC" фирмы LKB (Ивеция) при температуре 4°С в холодильной камере "Colora". Регистрацию оптической плотности элюата осуществляли с помощью системы автоматической регистрации, состоящей из детектора ультрафиолетового излучения с длиной волны 280 нм "Uvicord-2", контролирующей части и иестиканаль-ного самописца производства фирмы LKB.

Активность нейтральных и кислых протеиназ определяли по

метода Ансона. Активность протеиназ определяли по начальной скорости гидролиза: для нейтральных - бычьего сывороточного альбумина, для кислых - раствора гемоглобина и цистеина. Все работы с ферментами проводились с учетом законов кинетики ферментативных реакций. Их активность определялась по начальной скорости реакции при насыщающей концентрации субстрата. При математической обработке экспериментальных, данных применялся метод корреляционного анализа.

Мукомольные свойства зерна оценивали по выходу муки, зольности (ГОСТ 27494-8?), белизне муки (ГОСТ 26361-84), крупности (ГОСТ 26574-85), а также с помощью технологического показателя, представляющего собой отношение процента извлечения муки к ее зольности. Подготовленное зерно размалывали на лабораторной мельнице "Квадрумат Юниор".

Хлебопекарные качества зерна пвеницы оценивали по пробным лабораторным выпечкам, которые проводили и анализировали по ГОСТ 27669-88.

Для удобства представления данных введены обозначения вариантов опыта - таблица 4.

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ .........

2.1. Влияние комплекса средств химизации на качество зерна пшеницы

Данные по урожайности и характеристике зерна пшеницы представлены в табл. 5,6,7.

Результаты исследований, представленные в табл.5.6.7. подтверждают влияние условий выращивания на рост урожайности и на показатели качества зерна. При использовании комплекса средств химизации наблюдается увеличение массы 1000 зерен.

- 10 -Классификация вариантов

Нп/п : В й Р И й Н Т

1 : Хороиоокультуренная почва, без применения : удобрений

2 : Хороиоокультуренная почва, удобрения внесены : из расчета усвоения 32 ФАР

3 : Хоропоокультуренная почва, удобрения внесены : на рекомендованнув дозу

4 : Среднеокультуренная почва, без применения : удобрений

5 : Среднеокультуренная почва, удобрения внесены : из расчета усвоения 2% ФАР

6 : Среднеокультуренная почва, удобрения внесены : из расчета усвоения 32 ФйР

7 : Среднеокультуренная почва, удобрения внесены : на рекомендованнув дозу

8 : Слабоокультуренная почва, без применения : удобрений

крупности, натуры. Зерно пиеницы урожаев 1995-1996 годов было высокостекловидным во всех вариантах.

В табл.6,7 приведены данные о влиянии комплекса средств химизации на химические показатели качества зерна пиеницы, из которых видно, что на накопление белка в зерне оказывавт влияние все рассматриваемые Факторы и, особенно, обработка фиторе-гуляторами. Наибольший эффект от их использования наблвдается в вариантах без применения удобрений. Повыиение степени окуль-туренности почвы в сочетании с внесением удобрений и обработ-

Влияние удобрений и фиторегуляторов на массу 1000 зерен и натуру пиеницы (средние данные за 1995 и 1996гг.)

Фиторе-гулятор

ВАРИАНТ

3 :

2

Касса 1000 зерен, г

К 35.8 36.1 38.2 33.7 33.8 34.7 36.4 30.3

ГАз 36.7 38.2 37.8 35.9 35.4 36.9 36.3 35.2

иак 36.7 37.4 37.6 36.2 37.0 38.0 37.3 35.2

ГМК ---- ---- ---- 35.9 ---- 35.8 ---- ----

Н а тур а з е р н а. г / л

к 754 754 766 734 745 750 751 684

ГАз 784 802 806 800 795 805 803 785

изк 811 812 818 795 803 800 792 786

ГМК — — — 794 — 808 — —

Влияние удобрений и фиторегуляторов на урожайность, крупность зерна и содержание белка в зерне ппеницы (средние данные за 1995 и 1996гг.)

Фиторе-гулятор

: ВАРИАНТ

: 1 : 2 : 3 4:5: 6 : 7 8

Зрожайность, ц/га

К 35.3 51.9 61.8 46.9 38.3 57.6 47.6 8.0

К Р у П Н О с т ь з е р н а, 7 ;

К 78.1 75.5 86.4 75.8 72.7 72.7 80.6 58.3

ГАз 80.3 82.4 85.6 79.2 77.2 85.1 82.5 77.3

иак 80.5 80.3 86.5 81.0 79.7 85.1 81.4 77.6

ГМК ---- ---- ---- 84.2 ---- 81.2 ---- ----

С оде р ж а н и е б е л к а. г

к 11.5 12.3 12.1 10.6 12.1 12.4 11.4 9.9

ГАз 12.0 12.6 11.9 11.9 12.5 13.0 12.1 11.0

иик 11.7 12.7 12.3 11.8 12.8 13.3 12.6 10.6

ГМК ---- ---- ---- 11.9 ---- 13.5 ---- ----

Влияние удобрений и фиторегуляторов на содержание клейковины и ее качество в зерне пшеницы (средние данные за 1995 и 1996гг.).

Фиторе- : ВАРИАНТ

1 : 2 : 3 4 : 5 : 6 : 7 8

Выход сырой клейковины, 7.

К 19 23 20 15 23 27 19 17

ГАз 20 25 19 19 23 26 20 19

ПУК 20 24 22 20 25 25 22 19

ГМК 19 — 27 — —

ИДК. у. ед.

к 66 71 71 72 71 66 69 71

Гйз 71 71 68 64 69 66 60 66

иик 70 66 73 74 68 64 59 68

ГМК 70 — 63 — —

Выход сухой клейковины, 7.

К 6.5 8.1 7.2 5.1 8.0 8.6 6.6 5.6

Гйз 7.3 7.9 6.8 7.4 8.4 9.6 7.4 6.6

ИНК 6.8 8.5 8.3 7.1 9.2 9.1 7.6 6.3

ГМК — — — 7.1 — 9.4 — —

кой фиторегуляторами способствовало росту содержания клейковины в зерне. При этом качество клейковины не ухудиалось (1 группа во всех вариантах). Показатель зольности незначительно увеличивается при применении комплекса средств химизации.

2.2. Фракционный состав белков зерна пиеницы. Фракционирование водорастворимых белков на сефадексе 6-50.

Применение комплекса средств химизации оказывает влияние на содержание общего белка (табл.Б), а также на содержание отдельных белковых фракций в зерне пиеницы (табл.8). Для исследования белково-протеиназного комплекса зерна пшеницы были отобраны контрастные варианты 1996 года, как наиболее типичного по сравнению с 1995 годом. Комплексное применение средств химизации изменяет Фракционный состав белков зерна пиеницы: уменьюает содержание доли белков альбумино-глобулинового типа, увеличивая количество запасных белков. Фиторегуляторы действуют неоднозначно: Гйз и ИНК повывают содержание спиртораствори-мых белков в основном за счет снижения доли водорастворимых, тогда как ГМК повыюает количество проламинов еще и за счет белков глютелинового типа.

Методом корреляционного анализа была установлена тесная взаимосвязь между содержанием фракции проламинов и количеством клейковины зерна пиеницы и качеством хлеба (балловая оценка): г=+0.82+0.03 и г=+0.77+0.02 соответственно.

Методом гель-хроматографии на колонке с сефадексом £-50 водорастворимые белки зерна ппеницы были разделены на 2 группы. различающиеся по молекулярным массам. В первую группу входят фракции белков, имеющие молекулярную массу более 25 тыс.Д

Таблица 8

Содержание фракций: альбумины+глобулины и проламины в зерне озимой пшеницы урожая 1396 г.

N : : Альбумины+глобулины : Проламины

п/п: Вариант :-----------------------------------------------

: К : ГАз: ДОК : ГМК : К : ГАз : И9К : ГМК

1. 2 19.0 15.9 15.5 ---- 35.0 37.6 36.7 ----

2. 4 25.4 20.3 21.4 22.4 28.4 32.2 31.7 33.5

3. 6 21.2 16.6 15.5 18.4 33.8 35.0 36.0 36.5

4. 7 22.4 17.5 19.0 ---- 30.7 33.7 32.0 ----

Таблица 9

Изменение соотношений проламинов и альбуминов, глобулинов в зерне пшеницы в опыте 1996 года (процентное отношение фракций: проламины/альбумины+глобулины).

N : : : : :

п/п: ВАРИАНТ : К : ГАз : И9К : ГМК

1. 2 1.84 2.37 2.35 —

2. 4 1.12 1.59 1.48 1.50

3. 6 1.63 2.11 2.32 1.85

4. 7 1.37 1.93 1.68 —

и их количество колеблется от 68 до 84У. от общего содержания водорастворимых Фракции. Во вторую группу вошли Фракции белков, молекулярная масса которых меньше 25 тыс. Д, причем ос-

новное их количество имеет массу 11 тыс. Д. Белки второй группы составляют 16-322 от общего количества водорастворимых белков. Применение удобрений в сочетании со степенью окульту-ренности почвы приводило к увеличению доли высокомолекулярных водорастворимых белков, тогда как фиторегуляторы, в основном, поникали количество высокомолекулярных белков водорастворимой Фракции.

2.3. Нейтральные и кислые протеиназы зерна пвеницы

Ломимо изучения влияния степени окультуренности почвы в сочетании с применением удобрений и фиторегуляторов на белковый комплекс зерна поеницы рассматривалось действие этих Факторов и на протеолитический комплекс зерна пвеницы, который такхе как и белковый определяет хлебопекарное достоинство зерна поеницы.

Повывение степени окультуренности почвы и удобрения поникали активность нейтральных протеиназ, тогда как фиторегуляторы влияли неоднозначно (табл.10). Активность кислых протеиназ в зерне пвеницы уменьшалась с ростом степени окультуренности почвы в сочетании с применением удобрений и фиторегуляторов (табл.10).

2.4. Технологическая характеристика зерна пшеницы

Для оценки мукомольного достоинства зерна в навем опыте были проведены сортовые 70£ помолы образцов за 1995 и 1996 годы, включающие в себя контрольные варианты и обработанные фи-торегуляторами. Мука, полученная из зерна урожая (табл.11) 1995-1996 годов относится по показателям зольности и белизны к

Характеристика зерна пиеницы по активности нейтральных и кислых протеиназ.

N

п/п

ВАРИАНТ

Активность нейтральных / кислых протеиназ, ЛАiso. ед. прибора К : ГАз : ИЗК : ГМК

1. Хорошоокультуренная почва, 0.074 0.060 0.102

удобрения внесены из рас- ----------------------------------

чета усвоенияЗХ ФАР 0.048 0.045 0.041

2. Среднеокультуренная почва, 0.165 0.077 0.143 0.145 без применения удобрений ----- -------------------------

0.091 0.065 0.054 0.087

3. Среднеокультуренная почва. 0.089 0.136 0.114 0.106

удобрения внесены из рас- ----- -------------------------

чета усвоения Ъ7. ФАР 0.078 0.043 0.040 0.050

4. Среднеокультуренная почва, 0.107 0.115 0.112

удобрения внесены на реко- ------------------------------

мендованную дозу 0.051 0.040 0.050

муке первого сорта. Применение Фиторегуляторов улучшает качество муки - она относится по показателям белизны и зольности к муке высшего сорта.

Наблюдения за изменением мукомольных свойств зерна пшеницы, выращиваемого при использовании комплекса средств химизации, подтверядают тесную взаимосвязь между условиями выращивания и мукомольными свойствами, а именно: по мере повышения степени окультуренности почвы в сочетании с применением удобрений и фиторегуляторов мукомольные свойства зерна значительно

Характеристика мукомольных свойств продуктов Таблица 11

помола зерна пиеницы (1995г./1996г.)

Вари-:Зольность:Белизна :Технол. :Выход сыр.:ИДК. :Выход сух. ант : муки, % :муки, у.ед:пок-ль,К:кл-ны, % :у.ед.:кл-ны, %

0.70

57

97

19 51

6.6

0.69 44 120 34 76 11.4

0.67 55 113 23 58 8.1

0.55 52 126 36 65 13.2

0.71 54 106 20 60 7.2

0.65 50 101 27 68 9.2

0.76 56 97 17 63 6.1

0.58 0.69

50 55

120 110

28 23

71

52

10.0 8.4

0.61 0.68

51 54

111 109

33 25

72 43

10.8 9.1

0.60 0.71

50 59

114

106

37 20

78 52

11.8 7.0

0.63 0.76

53

54

107 94

31 15

71 45

10.2 5.7

0.82

45

69

32

80

11.2

улучшаются.

Хлебопекарное достоинство исследуемого зерна пшеницы оценивали по результатам пробных выпечек. Результаты исследований представлены в табл.12. Низкими хлебопекарными свойствами обладали образцы, выпеченные из муки, полученной из зерна пшеницы урожаев 1995-1996 годов на слабоокультуренной почве без применения удобрений. Выпеченный хлеб имел минимальные балловые оценки. Наиболее высокими хлебопекарными достоинствами обладали образцы хлеба, выпеченные из муки, полученной из урожаев зерна пиеницы 1995-1996 годов на хороиоокультуренной и среднеокультуренной почвах с дозами удобрений, спланированными на усвоение 3% ФАР.

Образцы хлебцев, выпеченные из муки, переработанной из зерна, выращенного с применением фиторегуляторов обладают еще более высокими хлебопекарными свойствами по сравнении с копт-ролями. Наибольший эффект от применения фиторегуляторов наблюдается при выращивании зерна на среднеокультуренной почве без применения удобрений и среднеокультуренной почве с рекомендованными дозами удобрений: прирост по баллам от ГАз и ИУК составил соответственно в первом случае 7 и 9 баллов, во втором - 6 и 7 баллов. Следует отметить преимущество ИУК перед ГАз, что подтверждают образцы выпечек на всех вариантах. Улучшение качества хлеба связано с возрастанием количества клейковины в муке и фракции проламинов в белковом комплексе зерна пшеницы (табл.8,13.14.).

Показатели качества хлеба из образцов пшеницы уровая 1995 - 1996 годов (1995/1996).

Показатель

ВАРИАНТ

1:2:3:4:5

Ндельный объем 246 305 273 322 265 327 235 306 см-3/ 100 г 250 301 243 259 250 278 258 280

Формоустой- 0.36 0.42 0.39 0.34 0.38 0.40 0.38 0.32

чивость, ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----

Н / В 0.40 0.46 0.44 0.36 0.40 0.41 0.38 0.34

Пористость. 68 74 74 76 72 70 70 72

X ______ __ __ __ __

72 74 68 71 69 71 71 74

Балловая 73 80 76 74 76 79 74 67

оценка,

баллы 78 84 79 78 79 82 77 69

Количество клейковины и ее качество в муке пшеницы, урожая 1996 г.

Вых. сыр. кл-ны.%: ИДИ, у.ед. :Вых. сух. кл-ны, 7. К : Г Аз : ИНК : К : Г Аз: ИНК: К : ГАз : ИНК

Вариант

2 36 41 43 65 73 75 11.4 14.0 15.1

4 28 30 31 71 68 67 10.0 11.5 11.7

6 37 39 39 со 67 63 11.8 12.7 13.1

7 31 35 37 71 60 58 10.2 12.6 12.8

Таблица 14

Показатели качества хлеба из образцов пшеницы урожая 1996 г.

Н : Сдельный объем:Форноустойчи-:Порис- :Балловая

п/п: Вариант:хлеба. сы3/100г:вость, Н / Б :тость,2:оценка,баллы

1. 2+ГАз 387 0.43 75 87

2. 2+ИНК 390 0.45 77 89

3. 4+ГАз 387 0.42 79 85

4. 4+И9К 396 0.46 76 87

5. 6+ГАз 386 0.44 76 87

6. 6+ИНК ' 391 0.50 76 88

7. 7+ГАз 389 0.40 73 85

8. 7+ИЗК 384 0.42 75 86

- 22 -выводы:

1. Исследованы технологические показатели качества зерна озимой пшеницы нового сорта "Инна", выращенной в условиях Нечерноземья при применении комплекса средств химизации (степень окультуренности почвы, применение удобрений и фиторегулято-ров).

2. Установлено, что комплексное использование средств химизации увеличивает натуру, стекловидность, крупность, вырав-ненность, массу 1000 зерен.

3. Определено, что применение всего комплекса средств химизации, особенно фиторегуляторов (гибберелловой кислоты -Гйз; индолилуксусной кислоты - ИУК; гидразида малеиновой кислоты - ГИК) повышает количество общего белка и содержание клейковины в зерне пшеницы (например, средний прирост белка от Гйз составил 0.3-1.32, клейковины: 1-42). С помощью корреляционного анализа была выявлена тесная полохительная корреляция (г=+0.93+0.03) между содержанием общего количества белка и клейковины в зерне пшеницы.

4. Комплексное применение средств химизации изменяет фракционный состав белков зерна пшеницы: уменьшает содержание доли белков альбумино-глобулинового типа, увеличивая количество запасных белков (на 2.3-5.1%). Фиторегуляторы действуют неоднозначно: Гйз и ИУК повышают содержание белков спиртораство-римой фракции в основном за счет уменьшения доли водорастворимых белков, тогда как ГМК повышает количество про-ламинов еще и за счет уменьшения содержания белков глютелино-вого типа. Методом корреляционного анализа была установлена тесная взаимосвязь между содержанием Фракции проламинов и количеством клейковины в зерне, а также и качеством хлеба

- 23 -

(г=+0.82+0.03 и г=+0.77+0.02, соответственно).

5. При фракционировании водорастворимой фракции белков зерна озимой пиеницы на колонке с сефадексом 6-50 было установлено наличие двух белковых групп с молекулярными массами > 25000 Д и < 25000 Д. Следует отметить, что применение удобрений в сочетании с повышением степени окультуренности почвы приводило к увеличению доли высокомолекулярных водорастворимых белков, тогда как фиторегуляторы в основном понижали количество высокомолекулярных белков водорастворимой Фракции.

6. В ходе исследования влияния комплекса средств химизации на активность протеиназ озимой пшеницы выявлено, что его применение снижает активность кислых протеиназ: тогда как в случае с нейтральными протеиназами рассмотренные факторы действуют неоднозначно.

7. При проведении оценки технологических достоинств исследуемого зерна пиеницы нового сорта "Инна" установлено, что комплексное применение средств химизации приводит к улучшению мукомольных свойств исследуемого зерна. Применение препаратов регуляторных веществ еще в большей степени способствует улучшению свойств муки при прочих равных условиях (показателей белизны, зольности, клейковины).

8. В ходе проведения оценки хлебопекарного достоинства зерна озимой пшеницы было установлено, что хлеб из муки пшениц, выращенных на хорошоокультуренной и среднеокультуренной почвах с дозами удобрений, спланированными на усвоение повышенного количества (3X) фотосинтетически активной солнечной радиации (ФАР) обладает, как правило, более высоким качеством (средний балл за 1995-1996 годы составил в первом случае 82, во втором- 81 балл). Обработка Фиторегуляторами существенно влияет на улучшение хлебопекарных достоинств зерна, особенно

на среднеокультуренной почве без применения удобрений (в варианте с ГАз- 85 баллов, с ИНК- 8? баллов, в контроле- 78 баллов).

9. Полученные результаты определения основных технологических показателей качества и хлебопекарных достоинств зерна пиеницы свидетельствуют о преимуществе выращивания озимой мягкой пиеницы нового сорта "Инна" на среднеокультуренной и хоро-шоокультуренной почвах с дозами удобрений, рекомендованными на усвоение повышенного количества фотосинтетически активной солнечной радиации (ФАР).

10. Фиторегуляторы, при их большей независимости от факторов внешней среды, улучшают качество зерна на всех вариантах и повышают его хлебопекарное достоинство, что может быть использовано при дальнейших исследованиях и разработке дополнительных рекомендаций в технологиях выращивания озимой пшеницы в Нечерноземной зоне.

СПИСОК РАБОТ. ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Герасенкова H.A. Влияние агрофона на качество зерна пшеницы и его технологические достоинства при выращивании в Нечерноземье.// В кн.: Тезисы докладов Всероссийской конференции "Эффективность применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур". - Москва, 1996 г.. -с.10.

2. Герасенкова H.A., Карпиленко Г.П. Влияние агрофона на качество зерна пшеницы сорта "Инна" и его хлебопекарные достоинства в условиях Нечерноземья.// Инф. сб. ЦНИИТЗИ "Хлебпро-динформ". 1990, в.1, -с.11-13.

3. Герасенкова H.A., Карпиленко Г.П., Иатилова Т.И. Качественная характеристика зерна озимой пиеницы, выращеной на

различном агрофоне.// В кн.: Тезисы докладов юбилейной научной конференции "Технология хранения и переработки зерна". - Москва. 1997 г.. -с.17.

4. Герасенкова H.A., Карпиленко Г.П.. Иатилова Т.И. Мукомольные особенности зерна озимой пиеницы, выращенной на различном агрофоне.// В кн.: Тезисы докладов юбилейной научной конференции "Технология хранения и переработки зерна". - Москва. 1997 г.. -с.18.

5. Герасенкова H.A.. Карпиленко Т.П., Иатилова Т.И. Технологические достоинства зерна пиеницы, выращенного на различных агрофонах.// В кн.: Тезисы докладов международной научно-теоретической конференции "Молодые ученые - пищевым и перерабатывающим отраслям АПК". - Москва. 1997 г., -с.15.

6. Герасенкова H.A. Влияние степени окультуренности почвы на качество зерна пшеницы и его технологические достоинства при выращивании в Нечерноземье.// Бюллетень Всероссийского ВНИИ удобрений и агропочвоведения им. Прянишникова, 1998 г., N 111, -с.5.

7. Герасенкова H.A., Карпиленко Г.П.. Иатилова Т.И., Сем-ко В.Т. Влияние агрофона на качество зерна озимой пшеницы сорта "Инна" и его хлебопекарные достоинства в условиях Нечерноземья.// Известия ТСХА (В печати).

ANNOTATION

Investigations of biochemical processes depending on the agricultural backgrounds and the phytoregulators application for the winter wheat cultivation were made to find out their correlation with the technological merits of grain.

Influence of agricultural backgrounds and phytoregulators on protein and gluten content and quality, on protein fractions composition and on proteinases activity was investigated. There were revealled differences in molecular masses of researched protein fractions using the gel-chromatography method.

Evalution of flour-nilling and bread-baking merits of grain growing with the phytoregulators application was made.