Формирование качества зерна тритикале

Формирование качества зерна тритикале

А.В.Крохмаль, к.с.-х.н., А.И.Грабовец, д.с.-х.н., член-корр. РАН, ФГБНУДонской зональный НИИСХ

В последние годы заметно повысился интерес агропроизводителей к культуре тритикале. В Госреестр селекционных достижений РФ на 2014 г. внесено 60 озимых и 10 яровых сортов, каждый год в него включаются 2—4 новых сорта тритикале. Всего с 2010 по 2014 г. допущено к использованию в производстве разных зон России 17 озимых сортов тритикале. Расширяются посевные площади, занятые под этой культурой, растёт потенциал продуктивности новых сортов. Это ставит перед селекционерами задачу не просто создать сорт, дающий высокий урожай зерна с единицы площади, а сорт с определённой маркетинговой ориентацией. Поэтому в характеристику модели зерновых сортов тритикале должны быть включены параметры, определяющие необходимые показатели качества зерна в зависимости от того, для каких целей сорт предназначен (фураж, хлебопечение, кондитерское производство, получение крахмала и др.).

Качество зерна обусловлено достаточно большим количеством признаков, которые определяют его пригодность для использования на продовольственные цели. Эти признаки детерминируются наследственными факторами и комплексом почвенно-климатических и агротехнических условий [1—3].

Материал и методы исследований. Объект исследований — озимая тритикале. Полевые опыты закладывали в селекционном севообороте Донского НИИСХа (Ростовская область). Агротехника — общепринятая для озимых зерновых. Площадь делянок 20—25 м2, норма высева — 4 млн всхожих семян на 1 га, уборка — прямым комбайновани-ем. Агрофон N100P100. Государственный стандарт тритикале для Ростовской области — сорт Каприз. Технологическую и биохимическую оценку зерна проводили в собственной лаборатории, использовали анализатор Инфратек1241, FallingNumber, AlveolinkNG, лабораторную выпечку хлеба производили по методике Госкомиссии.

Результаты иследований. Анализировали показатели качества зерна двух групп сортов. I груп-

па — сорта ТИ 17, Каприз, Водолей, Кентавр, Дон, Корнет, внесённые в Госреестр селекционных достижений с 1993 по 2006 г., II группа — сорта последнего поколения, с более высокой урожайностью, Ацтек, Донслав и Сколот, включённые в Госреестр в 2014—2015 гг., а также Пилигрим, Рамзай и Рамзес, проходящие изучение в Госсортоиспытании.

Нашими исследованиями, а также разработками других учёных установлено, что отдельные показатели качества зерна варьируют в разных пределах в зависимости от почвенно-климатических условий [4]. Наиболее стабильные показатели — это содержание крахмала (коэффициент вариации Су= 1,3—3,1%), натура зерна (Су=0,9-8,7%), качество клейковины (у.е. ИДК) (Су=0,7—14,7%). Наиболее вариабельными были показатель числа падения — Су=17,0—57,5% и силы муки Су=9,6— 76%. Остальные показатели варьировали в средней степени. Следует отметить, что отдельные сорта выпадали из общей закономерности по некоторым параметрам. Так, у сорта Кентавр достаточно стабильным был объёмный выход хлеба (Су=7,4%), у сортов Ацтек, Донслав и Рамзай — содержание белка (5,7—8,0%), у сорта Рамзес — ИДК (0,8%), у сорта Сколот — число падения (7,9%).

Сорта тритикале II гр. отличаются более высокой продуктивностью по сравнению с сортами I гр. Общеизвестно, что содержание белка в зерне отрицательно коррелирует с урожайностью. Однако нам удалось создать новые сорта, которые не уступают старым по содержанию белка и клейковины как в среднем, так и по размаху варьирования признаков (табл. 1, 2).

Впервые в ходе исследований нам удалось создать сорта, которые способны давать объёмный выход хлеба 900—1000 см3 при общепринятой норме 500—600. В 2013 г. объём хлеба из муки сорта Рамзай составил 1000 см3, линий 3329/10, 3496/10, 3144/12, 3248/12 — 920—960 см3. Достичь таких результатов удалось благодаря привлечению в скрещивания сортов, обладающих сортообразую-щими свойствами и дающими сверхдоминирование высокого содержания белка в комбинациях с их участием, таких, как Кентавр, АД Тарасовский,

1. Показатели качества зерна сортов озимой тритикале I группы, 2006—2014 гг.

Сорт Содержание, % Число падения, сек. Натура зерна, г/л Объёмный выход хлеба, см3

белок клейковина крахмал

ТИ 17 14,1* 11,7-15,9** 24,8 19,7-31,8 64,2 63,1-65,7 235 173-280 718 700-730 616 550-820

Каприз 13,9 10,9-15,7 23,5 15,3-21,8 64,3 63,4-65,0 271 185-373 697 660-750 601 440-860

Водолей 13,4 10,8-14,9 22,2 11,6-27,5 65,9 65,0-67,5 124,3 62-184 747 710-800 650 560-790

Кентавр 14,2 11,3-15,7 24,0 16-30,2 64,1 62,3-67,9 94,5 64-152 687 650-730 670 640-690

Дон 13,9 11,7-15,5 23,2 17,4-29,4 63,8 62,9-67,1 248,3 230-272 660 620-710 660 550-710

Корнет 13,2 10,3-15,1 19,9 17,0-28,8 64,8 62,3-66,9 126,5 66-202 683 640-760 617 570-660

Примечание: * — среднее; ** — варьирование

2. Показатели качества зерна сортов озимой тритикале II группы, 2010—2014 гг.

Сорт Содержание, % Число падения, сек. Натура зерна, г/л Объёмный выход хлеба, см3

белок клейковина крахмал

Ацтек 13,9 12,7-14,9 23,8 15,6-27,0 65,0 63,7-66,0 161,3 110-217 706 590-750 593 440-810

Донслав 14,0 12,8-15,2 24,5 17,6-28,3 64,1 62,6-66,0 135,8 68-210 677 660-700 636 450-780

Сколот 13,7 10,5-15,5 24,0 14,6-30,0 65,1 63,8-66,4 252,4 236-300 707 690-740 655 500-740

Пилигрим 13,1 10,5-14,0 22,3 14,3-26,1 65,1 63,8-67,2 205,0 81-352 724 690-760 540 430-600

Рамзай 14,0 11,4-15,4 26,0 18,5-29,9 65,6 64,7-67,3 211 69-301 696 660-740 715 600-1000

Рамзес 13,8 12,9-15,6 24,2 17,4-30,3 65,0 62,8-66,6 214 90-308 694 640-760 710 520-880

Дон, Пинокио, Союз и др., а также жёсткому отбору согласно модели сорта.

Для того чтобы селекционный процесс с целью повышенияна качества был эффективным, необходимо было найти маркерный признак, по которому можно вести отбор на хлебопекарные свойства. Нами были изучены корреляционные связи между объёмным выходом хлеба, а также общей хлебопекарной оценкой (ОХО) и другими показателями (табл. 3).

Проведённый анализ показал, что значения содержания белка и клейковины положительно коррелируют с данными по объёму хлеба и общей хлебопекарной оценкой в средней степени, качество клейковины — в сильной степени с объёмом и средней степени с ОХО. Более выражена взаимосвязь этих признаков с показателями формы хлеба, цвета корки, пористости и эластичности, т.е. показателями, которые определяются на поздних этапах селекционного процесса. Для проведения массовой оценки селекционного материала на ранних этапах показателем потенциала хлебопекарных свойств могут служить признаки содержания белка, количество и качество клейковины. При помощи анализатора Инфратек 1241 перед посевом можно провести анализ всего исходного материала гибридов перво-

го поколения, контрольного и прочих питомников и отобрать высокобелковые формы. Ежегодное проведение такого анализа и обусловило во мно-ом получение генотипов с высокой хлебопекарной оценкой и большим объёмным выходом хлеба.

Хлебопекарные свойства сорта во многом зависят от гидротермических условий в период налива. Так, благоприятными для возделывания озимых тритикале были 2008 (для сортов I гр.) и 2010 гг. (для сортов II гр.). В эти годы урожай зерна был максимальным. В эти же годы наблюдали максимальную массу 1000 зёрен (у сортов I группы), самое низкое содержание белка (кроме сорта Рамзес) и клейковины в зерне, наиболее низкую стекловид-ность и наименьший объём хлеба.

Наибольший объём хлеба отмечали в 2007 (сорта I гр. — 720—820 см3) и 2013 г. (сорта II гр. — 730—1000 см3), максимальными были и показатели силы муки. В эти неблагоприятные засушливые годы большинство сортов формировали минимальный урожай зерна с максимальным содержанием белка. Содержание белка и клейковины было наиболее высоким в 2009 г. у сортов ТИ 17, Каприз, Дон и Корнет.

Выводы. Полученные результаты позволяют заключить, что норму реакции признака следует

оценивать в годы с благоприятными условиями его формирования, а отбор на конкретный признак проводить в годы, неблагоприятные для его развития. Так, отбор на высокое содержание белка целесообразно проводить в условиях нормального увлажнения, когда генотипы формируют высокую урожайность. Отбирать генотипы с крупным зерном, высокой массой 1000 зёрен лучше в годы, когда период налива протекает в условиях гидротермического стресса (засуха, высокая температура

воздуха), с высоким показателем числа падения — в условиях избытка влаги.

Таким образом, можно заключить, что при помощи интенсивного селекционного улучшения гексаплоидных тритикале возможно получать формы, сочетающие высокую продуктивность с высоким содержанием белка; для получения сортов с высокими хлебопекарными свойствами необходимо включать в гибридизацию высокобелковые сорта и линии, обеспечивающие получение сверхдоминирования по данному признаку; анализ селекционного материала на белковость нужно проводить с ранних этапов и продолжать его контролировать в дальнейшем, отбраковывая депрессивные по данному признаку генотипы; отбор генотипов по отдельным признакам качества зерна необходимо вести в провокационных условиях; определять норму реакции (потенциально возможный уровень) признаков нужно в годы с оптимальными условиями для формирования нужного признака.

Литература

1. Беркутова Н.С. Методы оценки и формирования качества зерна. М.: Росагропромиздат, 1991. 206 с.

2. Исмагилов Р.Р. Особенности формирования хлебопекарных свойств зерна озимой ржи // Новые методы селекции озимых колосовых культур. Уфа, 2001. С. 36—41.

3. Казарцева А.Т., Шеуджен А.Х., Нещадим Н.Н. Эколого-генетические и агрохимические основы повышения качества зерна. Майкоп, 2004. 160 с.

4. Крохмаль А.В., Грабовец А.И., Шевченко Н.А. Изменчивость признаков качества зерна тритикале // Тритикале. Генетика, селекция, агротехника, использование зерна и кормов: матер. междунар. науч.-практич. конф. Ростов-на-Дону, 2010. С. 114—117.

3. Корреляционные взаимосвязи объёмного

выхода хлеба и ОХО с другими показателями качества зерна, 2010—2014 гг.

Показатель Объёмный выход хлеба ОХО

Масса 1000 зёрен 0,009 -0,008

Натура -0,131 -0,186

Стекловидно сть 0,115 0,184

Повреждение -0,034 -0,063

клопом-черепашкой

Содержание белка 0,581 0,550

Содержание клейковины 0,582 0,545

ИДК 0,876 0,653

Сила муки 0,325 0,273

Число падения -0,186 -0,253

Содержание крахмала -0,205 -0,191

Форма хлеба 0,695 0,853

Цвет корки 0,708 0,851

Пористость 0,588 0,740

Эластичность 0,589 0,710

Объёмный выход хлеба 0,858

ОХО 0,858