Аграрии Северного Казахстана производят высокобелковое зерно с формированием высокой силы муки — мнение ученого

Газета «КазахЗерно.kz» №27 (27)

В  БОРЬБЕ  ЗА  КАЧЕСТВО  И   СИЛУ  МУКИ

Основной продовольственной культурой в Северном Казахстане является яровая мягкая пшеница, зерно которой имеет свои отличительные особенности. Относительная засушливость климата региона, условия азотного питания позволяют получать здесь высокобелковое зерно с формированием высокой силы муки, являющейся основой ценности пшеницы как улучшителя слабой по качеству.

На наши вопросы отвечает Эльвира Георгиевна Демидова — кандидат с.-х. наук НПЦЗХ им. А.И. Бараева АО «КазАгроИнновация»  МСХ  РК.

— Эльвира Георгиевна, в селекции создание высокобелковых форм, оказывается, не всегда способствует такому фактору, как «сила муки», и  высокий уровень белка — это не всегда гарантия хорошего технологического качества?

— Работа селекционеров в условиях Северного Казахстана показала, что высокое содержание белка и клейковины (17-18%, 40%, соответственно), обеспечивающееся природными условиями, не всегда отражало высокие показатели силы муки, хлебопекарных свойств. Поэтому утверждение, что с повышением белковости зерна повышаются технологические качества, не имеет оснований. Так, широко распространенные в 60-е годы семена сортов Акмолинка 1, Мильтурум 553, Альбидум 3700 отличались хорошей приспособленностью к климатическим невзгодам, накапливали большое количество белка и клейковины, но в то же время относились к разряду худших по технологическим качествам. Ориентировка в селекции на создание высокобелковых форм мало помогала в повышении силы муки и хлебопекарных свойств.

На первом этапе селекционной работы повышение урожайности достигалось быстро (Акмолинка 1), сочетание с высокими технологическими качествами — с большим трудом. Требовалось определить важнейшие признаки растения, ведущие к повышению качества не в ущерб урожайности, изучить и подобрать исходный материал для гибридизации и проверить его комбинационные свойства, выявить условия, способствующие одновременному развитию урожайности и высоких качеств. Возможность подбора сортов для гибридизации ограничивалась требованиями по климатической выносливости. Использование для скрещивания высококачественных сортов из Канады, США, Аргентины, Австралии, Индии, Поволжья, чаще вело к снижению климатической выносливости и урожайности.

— Часто приходится слышать об идентичности нашего, североказахстанского,  климата и климата северных областей Канады. Помог ли нам опыт канадцев в создании высококачественных сортов пшеницы?   

— На самом деле эти два климата назвать идентичными можно условно. По одному только годовому уровню осадков можно сделать вывод об огромной разнице, наши климатические условия намного жестче канадских, и поэтому их опыт ничего положительного нам не привнес.

Казахстанские селекционеры создают свои оригинальные сорта. Результаты селекционной работы на севере Казахстана показали, что скрещивания, направленные одновременно на повышение качества и урожайности, быстрее приводят к цели в тех случаях, когда и урожайные, и высококачественные компоненты, прежде всего, характеризуются биологически важными для местных условий признаками: холодостойкостью всходов, засухоустойчивостью в период кущения, энергичным ростом в период трубкования, способностью противостоять захвату в период налива зерна, дружным,  без подгона, созреванием, длительным периодом покоя семян и иммунитетом к болезням.

Особенностью методики селекционной работы на качество зерна в условиях северостепной зоны Казахстана было первостепенное создание экологически приспособленных к местным условиям сортов с высокой урожайностью, затем на их основе путем гибридизации получение сортов с высокими технологическими качествами. Важное значение селекционеры Северного Казахстана придавали внутрисортовым отборам. Так, при скрещивании сорта Акмолинка 1 с линией Цезиум 280, выделенной из сорта Цезиум 111 В.П. Кузьминым, был создан высокоурожайный с отличными качествами сорт Мильтурум 45. Из этой комбинации удалось отобрать ряд других высококачественных сортов (Лютесценс 10 и др.), которые, независимо от погодных условий, проявляли устойчивость в формировании высоких технологических качеств (сила муки 400-600 ед. альвеографа). Из сорта Шортандинка, имеющего мучнистое зерно удлиненной формы, отобраны более продуктивные линии со стекловидным зерном, темно-красного цвета, бочковидной формы с повышенными технологическими качествами зерна. Повторные внутрисортовые отборы на качество выгодны тем, что ряд других свойств при этом находится уже в селекционно-подработанном виде.

Хорошие результаты селекции на качество достигнуты при использовании в гибридизации близких в систематическом отношении, но отличающихся по биологическим свойствам сортов яровой и озимой пшеницы. Так, от скрещивания местного высококачественного сорта Мильтурум 45 с озимой пшеницей Кооператорка были получены высококачественные сорта Целиноградка, Лютесценс 41, Мильтурум 82 и др.

Методика отбора по качеству зерна предусматривает два момента: с какого поколения гибридов возможен надежный отбор и  на каком фоне возделывания.

Результаты проведенных методических исследований  на 72 гибридных популяциях, созданных  с привлечением отличных по качеству сортов (Целинная 60, Целинная 21, Лютесценс 337/ 76-44, к- 54427, Чайка, озимая), хороших (Саратовская 29, ВИР 264-2, Лютесценс 72/76-4, к-54047, Мироновская 808, озимая), средних (к-54648, Скала, Прибой, озимая), плохих (Акмолинка 1, Тулунская остистая), свидетельствовали о дифференцированном подходе при выборе поколения для отбора в зависимости от характера родительских форм. При скрещивании родительских сортов с отличным и хорошим качеством зерна (по данным косвенного определения силы муки) отборы можно проводить, начиная со второго поколения гибридов. При создании гибридных популяций с участием хотя бы одного из родителей со средним или плохим качеством отборы эффективнее проводить в более старших поколениях с учетом возможности нежелательного расщепления в сторону снижения качества зерна.

Вопрос о характере условий, в которых должна вестись работа по отбору гибридов на качество, один из важных методических вопросов.

— На работу наших селекционеров как-то повлиял огромный опыт мировой селекции?

— Результаты мировой селекции свидетельствуют о том, что почти все существующие сильные сорта были выведены в условиях и для условий более умеренного, чем наша засушливая степь, климата. Попытка продвинуть ряд сильных сортов в зону Северного Казахстана приводила к резкому снижению урожайности. Испытание ряда сортов мягкой пшеницы в условиях жесткого, сухого  фона (зябь) и на более увлажненном (пар) показало, что лучшее сочетание признаков качества и урожайности было в условиях парового фона.

Не менее важной задачей в селекции на качество является надежная, объективная оценка селекционного материала. Первой тематикой технологической лаборатории, созданной  при ВНИИЗХ С.С. Синицыным в 1959 году, являлось сравнительное изучение микрометодов оценки силы муки североказахстанской пшеницы применительно к малым навескам зерна. Испытаны ряд методик косвенного определения силы муки: качество клейковины по ГОСТ 13586. 1-68 с использованием прибора ПЭК-3А; удельная растяжимость клейковины на приборе УРК;  длительность выпрессовывания клейковины на пластометре Ауэрмана; определение упругих свойств клейковины на приборе Годулянова;   время и характер сбраживания шрота по Пельсенке; определение свойств бродящего теста на политестографе Мельникова; набухание муки в растворе уксусной кислоты по Пумпянскому; набухание муки в модификации раннего варианта методики Пумпянского, предложенной Мельниковым. Ранговые коэффициенты корреляции между показателями микрометодов и показателями альвеографа и лабораторной выпечки хлеба дали низкий уровень (менее 0,5), что свидетельствует о том, что ни одна из изученных методик не может быть использована при оценке силы североказахстанской муки. Не устраивавшие по некоторым параметрам применительно к пшенице Северного Казахстана микрометодики подвергались модификации  и создавались новые, методика ДСТ (деформация сжатия теста). Для проведения оценки силы муки в ранних поколениях гибридов заведующим лаборатории С.С. Синицыным совместно с сотрудниками разработана методика седиментации применительно к навеске зерна 1-0,5 г.  Применение микрометодов при исследовании качества зерна образцов яровой мягкой пшеницы коллекции ВИР, инорайонной селекции позволило выявить формы с высокими показателями силы муки для их использования в селекции.

— Велика ли разница плодородия почв и климатических особенностей северных областей Казахстана и влияет ли эта разница на качество и силу муки?

— На основе изучения качества зерна районированных сортов, выращенных на сортоучастках Северного Казахстана в различные годы, сделан вывод, что сила муки в пределах региона не находится в прямой зависимости с плодородием почвы: она повышается по мере продвижения от более плодородных почв Северо-Казахстанской, бывшей  Кокчетавской к менее плодородным Целиноградской (ныне Акмолинской), Павлодарской областей. На уровень силы муки оказывает влияние основной фактор — погодные условия по сравнению с вариантами агротехники, которые несколько смягчают отрицательные проявления этого фактора. Лабораторией разработана система оценки сортов по силе муки, учитывая средние по годам показатели (параметры), максимум и минимум, число случаев формирования зерна с силой более 280 е. а. и отношением упругости к растяжимости клейковины (Р/l) в диапазоне 1…2. Вопросы устойчивости формирования других показателей качества должны рассматриваться дополнительно. Предложенный анализ по качеству в сравнении с обычно применяемой характеристикой по средним показателям позволяет больше узнать о свойствах сорта.

— Имеют ли новые сорта, созданные в последнее время, преимущество по отношению к уже классическим сортам?

— Прослеживая этапы оценки различных лет, отмечено значительное преимущество новых сортов по силе муки, сбалансированности теста по альвеографу, сопротивляемости, эластичности теста по фаринографу, хлебопекарным показателям. Так, в среднем по конкурсному сортоиспытанию показатели силы муки возросли от 185 е.а. в 1959-1961 гг. до 491 е.а. к  1975 г., объем хлеба — от 490 до 600 мл, формоустойчивость (отношение высоты хлеба к диаметру) — от 0,26 до 0,47, пористость — от 2 до 4,2  балла, общая хлебопекарная оценка — от 2,9 до 4,6 балла, соответственно. Многолетнее изучение устойчивости формирования параметров сильного зерна сортов «НПЦЗХ им. А.И. Бараева» за последние годы свидетельствовало о возможности улучшения показателей качества селекционным путем. Лучшие сорта мягкой пшеницы, созданные за последние годы, формировали сильное зерно с частотой устойчивости от 50 до 80 % за период их изучения (Целинная 24, Акмола 2, Акмола 3, Астана, Астана 2, Целина 50, Памяти Мовчана, Байтерек, Шортандинская 95 улучшенная и др.)

С переходом на рыночные отношения требования к качеству зерна со стороны внутреннего рынка и импортеров казахстанской пшеницы возрастают. В связи с этим на современном этапе в лаборатории оценки технологических качеств зерна определен новый многогранный подход к контролю качества с учетом комплекса показателей, раскрывающих не только физические свойства зерна, теста, хлебопекарные достоинства, но и механические (твердозерность), мукомольные свойства, устойчивость к прессу, повышенной влажности (амилолитическая активность), смесительную ценность (эффекты смешивания, улучшения).        

Совершенствование системы оценки, предусматривающей комплексный подход, гармонизацию показателей, методов исследований, на этой основе надежное выделение исходного материала и создание перспективных сортов позволит решить проблему повышения качества и его устойчивости яровой мягкой пшеницы на севере Казахстана.

Александр КАЗАЧЕНКО