Мукомольные свойства пшеницы, выращенной на разном агрофоне с применением фиторегуляторов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.01, кандидат технических наук Белецкий, Сергей Леонидович

• Белецкий, Сергей Леонидович
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Белецкий, Сергей Леонидович

1. Введение.

1.1. Актуальность.

1.2. Цель и задачи исследования.

1.3. Научная новизна.

1.4. Практическая значимость.

1.5. Апробация работы.

2. Состояние вопроса.

2.1. Зерновое хозяйство России.

2.2. Гормональная система растений.

2.3. Классификация, структура и функции регуляторных веществ.

2.4. Взаимодействие фитогормонов в растении.

2.5. Синтетические регуляторы роста и развития растений.

2.6. Применение регуляторов роста и развития растений в технологии возделывания зерновых культур.

2.7. Перечень наиболее распространённых фиторегуляторов, используемых для обработки злаковых культур.

2.8. Экологическая безопасность применения фиторегуляторов.

2.9. Солнечная радиация, ФАР.

2.10. Окультуренность почв.

2.11. Влияние фиторегуляторов на качество зерна.

2.12. Влияние условий выращивания и питания растений на накопление белков и качество зерна пшеницы.

2.13. Действие регуляторных веществ на обмен азотистых соединений и синтез белков в растениях.

2.14. Выводы.

3. Материалы и методы исследований.

3.1. Схема опыта.

3.2. Методы исследований.

4. Экспериментальная часть.

4.1. Влияние интенсивных технологий возделывания с использованием фиторегуляторов на физические показатели яровой пшеницы сорта «Лада».

4.2. Зависимость анатомо-морфологических признаков яровой пшеницы сорта «Лада» от интенсивных технологий возделывания с использованием фиторегуляторов.

4.3. Разработка основ методики микропомолов.

4.4. Зависимость мукомольных свойств пшеницы от вида применяемых фиторегуляторов.

4.5. Сравнительный анализ урожаев пшеницы за несколько лет.

4.5.1. Анализ воздействия интенсивных технологий возделывания с использованием фиторегуляторов на урожайность и физико-химические показатели зерна пшеницы разных сортов.

4.5.2. Интенсивные технологии возделывания и мукомольные свойства пшеницы разных сортов.

4.5.3. Влияние интенсивных технологий возделывания на хлебопекарные достоинства муки из исследуемой пшеницы разных сортов.

5. Экономическая эффективность выращивания зерна яровой пшеницы с применением фиторегуляторов.

6. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Мукомольные свойства пшеницы, выращенной на разном агрофоне с применением фиторегуляторов»

Продовольственная безопасность России Продовольственная безопасность является составной частью национальной безопасности страны. В России, как и в большинстве стран мира, этот аспект безопасности остаётся важным направлением государственной исследований (2, 3 политики, законотворческой деятельности, научных ,7,17, 77,101).

Массовая эрозия земель, обеднение генетических ресурсов земли, исчерпание в значительной мере водных источников - всё это ставит задачу по переосмыслению стратегии сельскохозяйственного развития с выдвижением на первый план концепции так называемого « устойчивого сельского хозяйства », широко пропагандируемого в особенности Всемирной продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН (ФАО). Эта концепция предполагает ориентацию на такой тип интенсификации сельского хозяйства, который был бы в наименьшей степени связан с разрушением естественного плодородия, с ликвидацией исторически сложившихся экосистем.

Для развитых в промышленном отношении государств необходим отказ от ставшего привычным механико-химического подхода к решению сложных, в основном биологических, проблем сельского хозяйства и воспроизводства его ресурсов, а в развивающихся странах - пересмотр традиционных местных технологий, основанных на постоянном вводе в оборот всё менее продуктивных и эрозионно-опасных земель, что приводит к истощению ресурсов и, в конечном счёте, ослабляет возможности дальнейшего развития сельского хозяйства.

Проблема сельскохозяйственного производства всё в большей степени предстаёт в экологическом аспекте, не только с точки зрения чисто природоохранительных концепций, но и в связи с осознанием ограниченности ресурсов и необходимости ведения такого типа сельского хозяйства, который бы позволил на устойчивой основе обеспечить рост производства. Переход к природоохранным системам сельского хозяйства становится вследствие этого важным направлением в решении проблем продовольственной безопасности.

Агропродовольственный комплекс России переживает кризис, обусловленный накопленными проблемами в этом секторе экономики, общим социально-экономическим кризисом в стране, ошибками в аграрной политике, а также специфическими отраслевыми проблемами, которые усугубляют положение.

Особенно актуальна проблема деградации земель. К настоящему времени из сельскохозяйственного оборота выведено около 30 млн. га. Вынос питательных веществ из почвы в 4 раза превосходит их внесение с удобрениями. Приходят в упадок мелиоративные системы, увеличиваются площади закисленных почв. Почти повсеместно неуклонно снижается плодородие пашни. Эродированными и эрозионно-опасными являются около двух третей пашни, а в целом 86 % её площади нуждается в улучшении (7, 12, 97, 101, 132, 140).

Острейшей проблемой является тяжёлое финансовое положение сельского хозяйства.

В современных условиях перехода экономики на рыночные отношения, сопровождающегося системным кризисом, насущность проблемы надёжного обеспечения страны продовольствием значительно возросла.

Несмотря на меры по повышению эффективности агропромышленного производства, неоднократно применявшиеся в последние годы, в прошлом десятилетии так и не удалось улучшить продовольственное обеспечение населения страны за счёт мобилизации потенциальных возможностей собственного производства и тем самым значительно уменьшить зависимость от внешних источников поступления сельскохозяйственного сырья. Напротив, из-за резкого падения отечественного производства было допущено существенное снижение ранее достигнутого уровня потребления населением продуктов питания, особенно базовых их видов.

Вцелом, в силу разного рода причин внутреннего и внешнего характера, в 90-х годах доля сельского хозяйства в валовом внутреннем продукте снизилась с 16,4% в 1990 г. до 6,7% в 1998 г. С 1990 года доля продовольственной пшеницы в общем её объёме производства снизилась с 84% до 69% за исключением 1998 года, когда при рекордно низком урожае было выявлено 76% продовольственной пшеницы.

В 2001 году продовольственной пшеницы, пригодной для выработки хлебопекарной муки, было определено 19 млн. тонн, или 69%, в том числе сильной и ценной - 33%. Это в абсолютном значении на 1 млн. тонн, больше, чем в предшествующем году. Не смотря на то, что в текущем году в России не ожидается дефицита продовольственной пшеницы, хлебопекарная промышленность не будет полностью обеспечена высококачественной мукой, так как в числе продовольственной пшеницы значительную долю занимает пшеница 4 класса (4, 14, 62, 92).

Неустойчивость функционирования сельского хозяйства при сравнительно низком уровне его развития, особенно в последние годы, в немалой степени дестабилизирует экономику страны, ведёт к нестабильности работы пищевой и перерабатывающей промышленности, а в конечном счёте - к снижению потребления населением продуктов питания. Именно низкая эффективность функционирования сельского хозяйства, практически повсеместная его убыточность во многом способствуют тому, что отечественный продовольственный рынок всё более замещается невостребованной в самих странах - экспортёрах некачественной импортной продукцией, значительная часть которой к тому же не отвечает даже элементарным санитарным нормам, что представляет прямую угрозу для жизни и здоровья людей.

Самое важное условие поддержания жизнедеятельности человека-система питания, создающая необходимые предпосылки для оптимального развития личности, поддержания здоровья, работоспособности и долголетия

7).

В 21 в., как и в предшествующие столетия, продовольственные продукты, выработанные из злаковых культур, для подавляющего большинства россиян будут составлять основу их ежедневного рациона питания. Объясняется это многовековой традицией употребления в России хлебопродуктов благодаря их высокой энергетической и пищевой ценности, относительно невысокой стоимости и другими положительными качествами (25, 53).

Народы, живущие в России, потребляют хлебопродуктов значительно больше, чем жители развитых стран мира. На данном этапе развития нашей страны повышенное потребление хлебопродуктов также связано с длительным и глубоким экономическим кризисом. Он заметно осложнил жизнь большинства людей, вынуждая употреблять в пищу больше мучных и крупяных изделий из-за их доступности. Хлебопродукты в сложившейся ситуации служат определённым страховым фондом для обеспечения населения необходимым количеством калорий (7, 25).

Технологические показатели качества зерна пшеницы и её биохимические особенности в значительной степени зависят от состояния внешней среды, и в первую очередь от состояния почвы, степени её окультуренности, доз вносимых удобрений (агрофона) (42, 79, 84, 85, 91, 94, 95, 103, 108, 116, 120, 125, 131, 133, 150, 153). Известно, что применение минеральных удобрений влияет на плодородие почвы, приводя, как правило, к увеличению урожайности зерновых культур. При этом происходят биохимические изменения в зерне, которые могут носить разный характер: в одних случаях эти изменения улучшают технологические достоинства, а в других могут привести к их ухудшению (5, 41, 47, 109, 110, 128, 149, 152).

Управление урожайностью зерновых культур, направленное формирование технологических достоинств и биохимических показателей зерна пшеницы особо важное значение приобретает в зонах рискованного земледелия, к числу которых относится и Московская область (11, 93, 141, 166).

Изучением и улучшением технологического потенциала зерна, его физических, биохимических, мукомольных и хлебопекарных свойств занимались такие известные учёные нашей страны, как акад. А. И. Опарин, проф. Н. П. Козьмина, проф. Я. Н. Куприц, проф. Е. Д. Казаков, чл. кор. В. JI. Кретович, проф М. И. Княгиничев и др (23-25, 29, 31, 32).

Одним из эффективных и перспективных путей решения проблемы улучшения технологических и биохимических свойств зерна является комплексное применение химических средств и синтетических препаратов регуляторных веществ или фиторегуляторов (разрешённых Минздравом России) для повышения урожая и качества зерна пшеницы. Использование фиторегуляторов помогает решению проблемы получения экологически безопасной продукции высокого качества, что весьма актуально в нашей стране и за рубежом. Сегодня исследования в этом направлении продолжаются в МГУПП под руководством проф. Г. П. Карпиленко (87, 88, 104, 106, 144, 155, 157-159, 162, 164, 169).

Применение синтетических препаратов регуляторных веществ представляет дополнительную возможность получения гарантированных урожаев зерна пшеницы высокого качества, что очень важно в условиях Нечернозёмной зоны, которая относится к области рискованного земледелия.

Исследования в области применения интенсивных технологий возделывания, проводимые в наше время, установили положительное влияние фиторегуляторов и агрофонов на урожайность пшеницы и на её физические и биохимические свойства. Однако, изучение влияния указанных факторов на мукомольные свойства не производились, что делает актуальным настоящее исследование.

Заключение диссертации по теме «Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства», Белецкий, Сергей Леонидович

6. Выводы

1) Установлено приоритетное влияние агрофона на формирование мукомольных и ■ хлебопекарных свойств зерна перспективных сортов пшеницы, выращенных в Нечернозёмной зоне. На основании анализа полученных данных можно рекомендовать для выращивания пшеницы в зоне Нечерноземья среднеокультуренную почву с внесением удобрений из рассчёта усвоения 3% фотосинтетически активной солнечной радиации.

2) Показано, что применение фиторегуляторов оказывает положительное воздействие на физические свойства пшеницы, выращенной в Нечернозёмной зоне. Повышается стекловидность, увеличивается масса 1000 зёрен, возрастает натура зерна. I

3) Подтверждено на основании пяти лет наблюдений положительное t влияние изучаемых приёмов интенсивных технологий возделывания на физические свойства, мукомольные и хлебопекарные достоинства пшеницы. При этом наблюдается стабильный рост таких показателей как: стекловидность, крупность, выравненность, масса 1000 зёрен, натура, извлечение, крупность муки, количество сырой и сухой клейковины, удельный объём хлеба, пористость. Повышается балловая оценка хлеба и его органолептические показатели.

4) Установлен характер и степень влияния применяемых фиторегуляторов ■ на мукомольные и хлебопекарные достоинства исследуемого зерна пшеницы. По степени их положительного влияния фиторегуляторы можно расположить в порядке уменьшения эффективности в следующем порядке: индолилуксусная кислота (ИУК), гибберелловая кислота (ГА3), эпибрасиналид (ЭПИН), сумма тритерпеновых кислот (СИЛК).

5) Результаты исследований позволили более полно охарактеризовать возможности перспективного сорта яровой пшеницы Лада. Так, исследуемый сорт оказался отзывчивым на влияние факторов интенсивных технологий возделывания, зерно имело высокую стекловидность и большую вытянутость.

6) Полученные данные позволяют реализовать дополнительные возможности разработанных технологий выращивания яровой и озимой пшеницы в условиях зоны рискованного земледелия с целью направленного воздействия на технологические свойства зерна пшеницы, с изменением этих показателей в желаемую сторону.

7) По данным пятилетних наблюдений разработаны рекомендации по 1 использованию интенсивных технологий возделывания с использованием фиторегуляторов, ■ обеспечивающих формирование оптимальных анатомо-морфологических признаков, мукомольных и хлебопекарных достоинств зерна пшеницы, выращенной в Нечернозёмной зоне.

8) Разработаны научные основы метода, позволяющего проводить оценку мукомольных достоинств зерна малого количеста. Данный метод микропомолов позволяет быстро и эффективно исследовать мукомольные свойства малых проб пшеницы.

На основании вышеизложенного можно рекомендовать для массового использования в условиях Нечернозёмной зоны при выращивании пшеницы фиторегуляторы ИУК и ГА3, влияние которых лучше проявляется на среднеокультуренной почве с дозами удобрений, спланированными на усвоение повышенного количества (3%) фотосинтетически активной солнечной радиации.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Белецкий, Сергей Леонидович, 2004 год

1. Книги, сборники.

2. Айзикович JI. Е. Физико химические основы технологии производства муки. - М.: Колос, 1975г.

3. Агропродовольственный сектор России: на пути к рынку: Пер.с англ. / Под ред. П Верхайма, Е. Серовой и др. М.:ИЭПП, 2001. - 560 с.

4. Алтухов А.И. Зерновой рынок России на рубеже веков. М.: АгриПресс лтд, 2000.-400 с.

5. Алтухов А.И.; Васютин А.С. Зерно России. М.: «Экондс-К», 2002.- 432 с.

6. Атрашкова Н.А., Благовещенская З.К., Семихова О.Д., Тищенко А.Т. Изменение белкового комплекса зерна злаковых культур при различных условиях азотного питания. Обзорная информация М., 1984, с. 197.

7. Ауэрман Л .Я. Технология хлебопекарного производства, (перераб. и доп.) — М., Легкая и пищевая промышленность, 1984, 415 с.

8. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Продовольственная безопасность. Раздел 2. М.: МГФ «Знание», 2001.- 480 с.

9. Бейли Н. Статистические методы в биологии.: Пер. с англ. М.: Иностранная литература, 1962. - 260 с.

10. Белоусова Е.М., Аниканова З.Ф. и др. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. -М., 1988, 120 с.

11. Беркутова Н. С., Швецова И. А. Технологические свойства пшеницы и качество продуктов его переработки. М.: Колос, 1984 г.

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

13. Блиев С.Г. Проблемы качества зерна. Нальчик.: Изд-во «Эль-Фа», 1999 -382 с. :

14. Вакар А.Б. Клейковина пшеницы. — М.: Изд. АН СССР, 1961, 252 с.

15. Вестник зернового союза № 10 (77) 25.05.2001.

16. Влияние регуляторов роста на развитие и продуктивность растений. -Сборник научных трудов, Ставрополь, 1988 г.

17. Вторая конференция : Регуляторы роста и развития растений. Тезисы докладов 29.06-1.07 1993 г.

18. Гордеев А.В., Бутковский В.А. Россия зерновая держава. М.: Пищепромиздат, 2003 - 508 с

19. Дегтярева Г.В. Погода, урожай и качество зерна яровой пшеницы. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 112 с.

20. Егоров Г.А. Технологические свойства зерна. М.: Агропромиздат, 1985. -334 с.

21. Егоров Г.А., Мельников Е.М., Максимчук Б.М. Технология муки, крупы и комбикормов^ -М., Колос, 1984, 375 с.I

22. Егоров Г.А., Петренко Т.П. Технология муки и крупы. М.: Изд. комплекс МГУ 1111 Казаков Е.Д. Зерноведение с основами растениеводства. - М.: Колос, 1983 г.

23. Заиров С.З. Накопление и обмен белков в зерне пшеницы. —Алма-Ата, Наука, 1987, 176 с.

24. Казаков Е.Д., Кретович В.Л. Биохимия зерна и продуктов его переработки. М.: Агропромиздат, 1989 г., 1999 г.

25. Казаков Е.Д. Методы оценки качества зерна. (Лабораторный практикум). -М., 1987.- 215 с.

26. Казаков Е.Д. Основные сведения о зерне. — М.: Зерновой союз, 1997, 144с.

27. Каулинын У.Я. Биохимические препараты. Применение в сельском хозяйстве. —Рига, Авотс, 1983, 52 с.

28. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия.-М.: Колос, 1996 г.

29. Княгиничев М.И. Биохимия пшеницы. —В кн.: Княгиничев М.И. «Биохимия культурных растений», М.-Л., 1958, т.1, с.5—164.

30. Козьмина Н. П. Биохимия зерна и продуктов его переработки. М.: Колос, 1976.-375 е.,

31. Козьмина H.lt. Биохимия хлебопечения. М.: Колос, 1980 г.31.