Показники якості зерна нових сортів пшениці м’якої озимої миронівської селекції

Анотація

Встановлено, що у Лісостепу України більшість показників якості борошна білкового комплексу (показник седиментації, масова частка сирої клейковини та група її якості) визначалися генотипом сорту. А у формуванні вмісту білка значна роль належала погодним умовам років вирощування та попередникам. Останні мали достовірний вплив також і на масову частку клейковини. Суттєвого впливу строків сівби на дані показники не виявлено.

Вступ

Значні варіювання врожайності та якості зерна пшениці озимої, спричинені глобальними змінами клімату, спонукають науковців до впровадження нових сортових технологій, спрямованих на отримання максимального ефекту від використання окремо взятого сорту та забезпечення еколого-географічної та генетичної стійкості цієї культури.

Вважається, що в аграрному виробництві України потенціал сортів реалізується в середньому лише на 40%, тоді як європейський показник сягає 70–80% [1]. Реалізація генетичного потенціалу сорту на рівні 70–80% можлива за умови виконання всього комплексу агротехнологічних заходів. Причин цьому багато, але вони не є предметом розгляду нашої публікації.

Мета досліджень – визначити вплив факторів: генотипу, попередників і строків сівби за різних погодних умов на реалізацію генетичного потенціалу новостворених сортів за показниками якості зерна.

Дослідження проводили у 2012–2014 рр. на полях селекційної сівозміни Миронівського інституту пшениці імені В. М. Ремесла НААН (МІП). Ґрунти – чорноземи глибокі малогумусні слабовилуговані. Попередник – сидеральний пар (гірчиця) і кукурудза на силос. Строки сівби – 15 і 25 вересня та 5 жовтня. Об’єкт досліджень – нові сорти пшениці м’якої озимої, створені у лабораторії селекції озимої пшениці: МІП Вишиванка, Грація миронівська, МІП Дніпрянка, Трудівниця миронівська. Порівняння проводили до сорту-стандарту Подолянка.

Показники якості борошна визначали в лабораторії якості зерна МІП за загальноприйнятими методиками [2, 3]. Статистичну апробацію даних проводили за Т. Литтлом і Ф. Хиллзом у чотирьохфакторному дисперсійному аналізі [4].Роки досліджень (2012–2014) були контрастними за кількістю опадів і температурним режимом у період колосіння та наливу зерна: у 2012 р. випало опадів 94,2 % до середньобагаторічного показника, а середньодобова температура повітря перевищувала багаторічний показник на 3,3 оС, такі погодні умови сприяли прискореному розвитку та достиганню пшениці озимої; у 2013 р. кількість опадів становила 161,6 % до середньо багаторічного рівня, з середньодобовою температурою повітря, що на 3,7 оС вище багаторічного показника, це призвело до скорочення міжфазних періодів (стеблування-колосіння); у 2014 р. опадів випало 168,6 % до середньобагаторічного показника, середньодобова температура повітря на 1,8 оС перевищувала середньобагаторічний показник, що сприяло інтенсивному кущінню та стрімкому росту рослин у висоту і призвело до часткового вилягання посівів.

Результати досліджень

Отримані результати свідчать про різну реакцію генотипу новостворених сортів на формування білкового комплексу якості зерна залежно від факторів, що вивчались: роки вирощування попередники і строки сівби.

Суттєвою ознакою якості зерна на ранніх етапах селекції вважають показник седиментації, що дає можливість відібрати перспективний матеріал у первинних ланках селекційного процесу і результативно вести селекцію на якість зерна, не збільшуючи обсягів вихідного матеріалу.

За результатами досліджень встановлено, що максимальний внесок у дисперсію показника седиментації мав генотип сорту (46 %), менший – умови року та попередники (18 % і 19 % відповідно) і незначний – строки сівби (1 %) (рис. 1). Відмічено незначну взаємодію факторів роки+попередники та попередники+сорти (5 % і 4 % відповідно), але все ж таки суттєву p≤0,05. Це свідчить про те, що кожен із сортів за різних умов вирощування реагував на попередники неоднаково і практично незалежно один від одного.

Рис. 1. Вплив різних факторів на показник седиментації зерна пшениці м’якої озимої (МІП, 2012–2014 рр.)

Сорт МІП Вишиванка мав найвищий середній показник седиментації (53,8 мл) за досліджуваними попередниками та роками. Найбільш високе (67 мл) значення цього показника відмічено в 2014 р. (сорт МІП Вишиванка), а найменше (30 мл) – в 2012 р. (сорт МІП Дніпрянка). Спостерігали тенденцію збільшення показника седиментації зі зміщенням сівби у більш пізні строки для сорту МІП Вишиванка, а для інших сортів даний показник залишався практично на рівні.

Різниця цього показника між попередниками сягала 13 мл, відтак, найбільшу різницю показника седиментації спостерігали в 2012 р. та 2014 р. Найбільш контрастний вплив попередників на даний показник виявлено в сорту МІП Дніпрянка (11 мл).

У світовій практиці, для оцінки харчової цінності борошномельного продукту пшениці, одним із головних показників якості є вміст білка. Встановлено вагомий вплив на формування вмісту білка років вирощування (54 %) і попередників (26 %); вплив генотипу був значно меншим (5 %, p≤0,05), а від строків сівби вміст білка майже не залежав (рис. 2).

Рис. 2. Вплив різних факторів на вміст білка у зерні пшениці м’якої озимої
(МІП, 2012–2014 рр.)

Взаємодія років вирощування і попередників (7 %, p≤0,05) свідчить про різну реалізацію впливу попередників у кожний із років. Досить невеликою була взаємодія років та попередників з генотипом сорту (3 % і 2 % відповідно), тобто вони впливали на вміст білка індивідуально і незалежно. Зв’язку років і генотипу сорту із строками не виявлено.

Вміст білка в зерні пшениці озимої варіював від 10,4 до 15,3 %. У 2012 р. найвищим показником вмісту білка вирізнялися сорти Грація миронівська по попереднику сидеральний пар і кукурудза на силос (14,4 та 15,3 % відповідно) за пізнього строку сівби) та МІП Дніпрянка по попереднику сидеральний пар (15,2 %) за раннього строку, що вище сорту стандарту Подолянка в середньому на 2,2 %. Вміст білка в борошні усіх досліджуваних сортів у 2013 та 2014 рр. залишався на рівні або був дещо меншим за стандарт. Причиною такого зниження було надмірне зволоження в період наливу зерна, що спричинило вилягання та ураження посівів хворобами.

Одною з основних складових характеристик якості зерна пшениці є масова доля сирої клейковини, яка завдяки своїм важливим властивостям надає тісту пружності, розтяжності та газоутримуючої здатності, сприяє формуванню та збереженню наданої йому форми. Кількість сирої клейковини є критерієм оцінки хлібопекарських якостей пшениці.

У нашому досліді достовірний суттєвий вплив на масову частку сирої клейковини мали фактори: попередники і сорти (46 % і 29 % відповідно), несуттєвий – умови року і строк сівби (1 %). Найвища взаємодія виявлена між роками і попередниками (11 %) і незначна – між попередниками і строками та роками і попередниками між сортами (4 і 3 % відповідно) (рис. 3).

Рис. 3. Вплив різних факторів на вміст сирої клейковини в зерні пшениці м’якої озимої (МІП, 2012–2014 рр.)

У 2012 та 2013 рр. спостерігали тенденцію зменшення даного показника зі зміщенням строку сівби у більш пізні строки по попереднику сидеральний пар та зворотну залежність по попереднику кукурудза на силос. У 2014 р. чіткої залежності впливу строків сівби на даний показник не виявлено.
Найвищим показником вмісту сирої клейковини відзначилися сорти Грація миронівська (34,7 % по попереднику кукурудза на силос за пізнього строку сівби) та МІП Дніпрянка (32,7 % по попереднику сидеральний пар за раннього строку), що вище сорту стандарту в середньому на 7,7 %. Найбільш високі значення цього показника (34,7 %) відмічені у 2012 р., а найменші (15,4 %) – у 2014 р. Найвищий середній вміст клейковини за обома попередниками відмічено у нового сорту Грація миронівська (28,7 %, сівба 5 жовтня 2012 і 2014 рр.), що відповідає класу сильних пшениць.

У середньому за три роки досліджень кращим попередником для даних сортів за вмістом сирої клейковини був сидеральний пар – гірчиця.

Вирішальним фактором хлібопекарських властивостей борошна є якість клейковини

За роки досліджень якість нових сортів пшениці м’якої озимої змінювалась залежно від умов року в різних варіаціях генотипу сорту, попередників та строків сівби. Виявлено достовірно суттєвий вплив (80 %) генотипу сорту на індекс деформації клейковини (ІДК), меншою мірою впливали умови року (13 %) (рис. 4). Вплив попередників, строків сівби та взаємозв’язки між досліджуваними факторами був мізерним та не суттєвим.

За результатами досліджень встановлено, що якість клейковини сортів варіювала в межах 45–98 о.п. ВДК (одиниць приладу вимірювача деформації клейковини). Упродовж трьох років досліджень стабільністю показника ІДК відзначилися сорти МІП Вишиванка та Подолянка, що відповідають першій групі якості клейковини, а також сорт Грація миронівська з другою групою якості клейковини. За погодних умов 2012 та 2013 рр. сорти Трудівниця миронівська та МІП Дніпрянка мали першу групу якості клейковини, а у 2014 р. – другу. Сорти Трудівниця миронівська та МІП Дніпрянка у 2012 та 2013 рр. за даним показником відносилися до першої групи якості клейковини, а у 2014 році – до другої групи.

У роки із більшим зволоженням у фазу колосіння і формування зерна відмічено вищий показник ІДК.

Рис. 4. Вплив різних факторів на показник деформації клейковини зерна пшениці м’якої озимої (МІП, 2012–2014 рр.)

За результатами досліджень встановлено, що більшість показників якості борошна нових сортів (показник седиментації, вміст сирої клейковини та особливо група її якості) визначалися біологічними особливостями сорту, тобто генотипом. А у формуванні вмісту білка значна роль належала погодним умовам років вирощування та попередникам. Вплив строків сівби на дані показники в більшості випадків був несуттєвим.

Висновки

Досліджено, що в умовах Лісостепу України виявлено достовірно суттєвий вплив фактору генотипу сорту на такі показники якості борошна: індекс деформації клейковини, вміст сирої клейковини та показник седиментації.

• Встановлено, що вміст білка у борошні більшою мірою визначається умовами вирощування.
• Виявлено суттєвий вплив попередників на масову частку сирої клейковини та достовірний – на вміст білка і показник седиментації.
• Визначено, що попередник сидеральний пар (гірчиця) сприяв накопиченню більшого вмісту білка та сирої клейковини, а попередник кукурудза на силос позитивно впливав на якість клейковини.
• В цілому вплив строків сівби на показники якості борошна був не суттєвим.
• Виділився сорт Грація миронівська з високими показниками якості борошна.