Введение к работе
Актуальность исследований. Зерно ржи, после пшеницы, является основным сырьем для производства хлебобулочных изделий. Для выпечки ржаного хлеба необходимо зерно определенного качества. В отличие от зерна пшеницы хлебопекарные качества зерна ржи определяются не клейковиной, а углеводно-амилазным комплексом (Голенков В.Ф., 1971; Беркутова Н.С, 1991; Weipert D., 1993). Основным показателем для оценки качества продовольственного зерна ржи принято число падения и данный показатель нормируется ГОСТ 16990-88. Однако число падения не полностью характеризует хлебопекарные свойства зерна ржи. Зерно ржи отличается большим содержанием пентозанов, которые обладают высокой водосвязывающей способностью и определяют расплываемость хлеба (Karlsson R., 1988; Weipert D., 1996; Гончаренко А.А., 2005, 2009). Пентозаны ржи изучены достаточно подробно зарубежными авторами с точки зрения повышения кормовых достоинств и качества хлеба (Bedford M.R., 1991; Weipert D., 1993; Fengler A.I., 1998; Dervilly G., 2002). В последние десятилетия рассматривается значение пентозанов и проводится селекция сортов озимой ржи разного целевого назначения академиком РАСХН А.А. Гончаренко (1998, 2000, 2005, 2009, 2010). В то же время остаются практически неизученными закономерности изменения хлебопекарных качеств и особенно содержания водорастворимых пентозанов в зерне сортов озимой ржи от условий вегетации, что сдерживает разработку технологических приемов повышения эффективности производства и использование зерна озимой ржи для хлебопекарных целей. В этой связи диссертационная работа направлена на решение актуальной задачи экономики страны. Научные исследования проводились в рамках ГНТП АН РБ «Экологически пластичные сорта и ресурсосберегающие технологии их возделывания» и ГНТП РАСХН «Рожь».
Цель и задачи исследований. Цель исследования состояла в изучении хлебопекарных качеств зерна сортов озимой ржи и выявление закономерностей изменения их в зависимости от гидротермических условий вегетации растений в южной лесостепи Республики Башкортостан.
Исходя из цели исследования, были поставлены следующие задачи:
- изучить формирование урожайности и хлебопекарных качеств зерна сортов озимой ржи;
- изучить экологическую пластичность сортов озимой ржи по качеству зерна;
- выявить долю влияния генотипа (сорт) и условий внешней среды (год) на формирование основных показателей хлебопекарных качеств зерна;
- изучить степень и характер влияния среднесуточной температуры воздуха в период формирования, налива и созревания зерна на его хлебопекарные качества;
- определить степень и характер зависимости хлебопекарных качеств зерна от суммы осадков в период формирования, налива и созревания зерна;
- оценить экономическую эффективность производства зерна сортов озимой ржи для хлебопекарных целей в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан.
Научная новизна. В природных условиях южной лесостепи Республики Башкортостан выявлены высокоурожайные сорта озимой ржи (сорт Чулпан 7 и гибрид НВП 3) с высокими хлебопекарными качествами зерна (сравнительно высокое число падения и низкая активность альфа-амилазы, высокая вязкость водного экстракта и низкая расплываемость хлеба).
Выявлено, что экологической пластичностью по числу падения и содержанию водорастворимых пентозанов обладает сорт Безенчукская 87, по вязкости водного экстракта – сорт Чулпан 7, по расплываемости хлеба – гибрид НВП 3.
Установлено неоднозначный вклад генотипа и внешней среды на разные показатели хлебопекарных качеств зерна озимой ржи. Условия вегетации растений (год) сильнее влияют, чем генотип (сорт), на число падения зерна (79,5 %), равнозначный вклад вносят генотип и внешние условия на показатель качества хлеба «отношения высоты подового хлеба к его диаметру (h/d)».
Выявлено отрицательное влияние в средней степени и количественно описана зависимость числа падения от суммы осадков, положительное влияние в средней степени среднесуточной температуры воздуха в период формирования, налива и созревания зерна на содержание водорастворимых пентозанов. Показано, что положительное влияние температуры воздуха на содержание водорастворимых пентозанов обусловлено в значительной мере снижением размера и массы зерновки при повышении температуры воздуха в период ее формирования, налива и созревания.
Практическая значимость работы. Практическая ценность работы заключается в рекомендации для хлебопекарных целей возделывание наиболее экономически эффективного сорта озимой ржи Чулпан 7. Предлагается прогнозировать число падения зерна озимой ржи в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан по сумме осадков, содержание в зерне водорастворимых пентозанов – по среднесуточной температуре воздуха за период «3 декада июня - 2 декада июля». Практические разработки внедрены в ООО «СХП АГРОГАЛС» и используются в учебном процессе в ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ.
Положения, выносимые на защиту. Высокоурожайные сорта озимой ржи с высокими хлебопекарными качествами зерна (сорт Чулпан 7 и гибрид НВП 3) в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан.
Экологически пластичные сорта озимой ржи (Безенчукская 87, Чулпан 7, гибрид НВП 3) в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан по показателям хлебопекарных качеств зерна.
Доля участия генотипа и внешней среды в формировании разных показателей хлебопекарных качеств зерна озимой ржи. Условия вегетации растений (год) сильнее влияют, чем генотип (сорт), на число падения зерна (79,5 %), равнозначный вклад (по 50 %) вносят генотип и внешние условия на показатель качества хлеба «отношения высоты подового хлеба к его диаметру (h/d)».
Обратная прямолинейная зависимость в изученных пределах числа падения зерна от суммы осадков, положительная прямолинейная зависимость содержания водорастворимых пентозанов в зерне озимой ржи от среднесуточной температуры воздуха в период его формирования, налива и созревания. Положительное влияние температуры воздуха на содержание водорастворимых пентозанов обусловлено в значительной мере снижением размера и массы зерновки при повышении среднесуточной температуры воздуха в период ее формирования, налива и созревания.
Для хлебопекарных целей, среди изученных сортов и гибрида озимой ржи, наиболее экономически эффективно возделывание сорта Чулпан 7.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на Международной научно - практической конференции «Озимая рожь: селекция, семеноводство, технологии и переработка» (Киров, 2003 г.), на республиканской научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов «Аграрная наука в ХХI веке» (Уфа, 2003 г.), на 110-ой научно-практической конференции преподавателей, сотрудников и аспирантов университета «Достижения аграрной науки – производству» (Уфа, 2004 г.), на республиканской научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов «Достижения молодых ученых – аграрному производству» (Уфа, 2004 г.), на Всероссийской научно-практической конференции «Вавиловские чтения - 2004» (Саратов, 2004 г.), на Всероссийской научно – практической конференции «Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса» (Уфа, 2005 г.), на научной конференции посвященной 120-летию со дня рождения профессора Пельциха (Чебоксары, 2005 г.), на научной конференции «Молодежная наука и АПК» (Уфа, 2005 г.), на конференции научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК (Уфа, 2009 г.), на Всероссийской научно - практической конференции «Научное обеспечение устойчивого развития АПК» (Уфа, 2011 г.)
Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах, в том числе 2 в изданиях, включенных в Перечень ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 144 страницах текста, состоит из введения, 3 глав, выводов и рекомендаций производству, библиографического списка из 236 наименования, в том числе 33 зарубежных авторов, включает 34 таблиц и 22 рисунка.
