ВОЗДЕЙСТВИЕ ПШЕНИЧНОГО ТРИПСА НА СОДЕРЖАНИЕ КРАХМАЛА В ЗЕРНЕ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ. ИЗУЧЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КРАХМАЛА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТЕПЕНИ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЗЕРНА.

Актуальность работы

В зерновом хозяйстве Поволжья наибольшей популярностью пользуется пшеница, зерно которой имеет высокое качество, большое содержание углеводов (первое место занимает крахмал), белков, сахаров и имеет широкое применение как продукт питания. Улучшения качественных показателей зерна пшеницы, идет наряду с увеличением производства. Это связано с тем, что качественные показатели (технологические и хлебопекарные), которые связанны с ферментными и белковыми комплексами, определяют реальную ценность зерна пшеницы.

Закономерности в получении качественного зерна на основании изучения количества и качества белка зерна пшеницы трудно ожидать, поскольку погодные условия Поволжья носят неустойчивый характер и не повторяются по годам. В связи с этим, необходимость изучения комплекса биохимических показателей, которые определяют количество урожая и качество зерна, является актуальным вопросом изучения.

Цель исследований: изучение изменения содержания крахмала в зерне яровой пшеницы под воздействием повреждения зерна пшеничным трипсом (Haplothrips tritici).

Задачи исследований: изучение накопления крахмала в зерне разных сортов яровой пшеницы в условиях 2014-2015 гг.;

изучение изменения содержания крахмала в зависимости от степени повреждения зерна сортов пшеницы пшеничным трипсом.

Методика исследований: Содержание крахмала определяли по методике Н. И. Ястрембовича и Ф. Л. Калининой (1962).

 Степень поврежденности зерна пшеничным трипсом определяли по методике (В. И. Танский, 1988).

В состав зерна пшеницы входят многие углеводы, среди которых первое место занимает крахмал. Крахмал содержится в виде крахмальных зерен в клетках эндосперма. Он является важнейшим запасным углеводом зерна.  От размера крахмальных зерен, молекулярной структуры, количественного соотношения отдельных фракций в смеси, зависят физико-химические свойства крахмала.

Доля мелких крахмальных зерен (менее 10 мкм в диаметре), значительно больше в крупных зерновках, чем в меньших по размеру зерновках.

Сахара необходимы для развития дрожжей в тесте, а крахмал вместе с белками составляет формирующую основу теста, поэтому количество и соотношение различных групп углеводов влияют на технологические свойства зерна, на качество хлеба.

Таким образом, значение крахмала велико как для хлебопекарной промышленности, так и с точки зрения источника пищи для вредителей, поэтому очень важно знать количественный состав крахмала как в нормальном, так и в поврежденном трипсом зерне пшеницы.

Погодные условия 2014 г. в период вегетации яровой пшеницы были контрастными. Вегетационный период 2015 года был теплым и засушливым.

Изменчивость в содержании главного запасного углевода зерна пшеницы крахмала в зависимости от условия произрастания и сортовых особенностей приведена в таблице 1(содержание крахмала).

Таблица 1

Содержание крахмала

 Из данных таблицы видно, что у всех сортов яровой пшеницы содержание крахмала в зерне урожая 2014 года выше, чем в зерне, сформировавшемся в условиях вегетации 2015 года. Это различие в содержании крахмала составило 4,5% по сортам Кинельская 60 и Тулайковская 5, 4,2% по сорту Кинельская 59, что в среднем между сортами составило 4,6%.

При исследовании зерна пшеницы поврежденного пшеничным трипсом получилось, что у всех исследуемых сортов пшеницы происходило последовательное снижение крахмала относительно контроля (принят за 100%). Потери количества крахмала в условиях вегетации 2014 года были больше, чем потери содержания крахмала в поврежденном зерне пшеницы урожая 2015 года (в среднем на 4,4% по сортам пшеницы). В среднем эти потери составили 10,5% в 2015 году, а в 2014 году они возросли в 1,4 раза и составили 14,9% при сортовом анализе.

Так, у сорта Кинельская 60 содержание крахмала в зерне с сильной степенью повреждения снизилось на 12,7% в 2014 году, на 8,8% в 2015 году У сорта Тулайковская 5 наблюдалось снижение содержания крахмала в пределах 15,7% в 2014 году и в пределах 10,6% в 2015 году. По потерям крахмала в сильно поврежденном зерне пшеницы, сорт Кинельская 59 превзошел в среднем в 1,4 раза остальные сорта Величина потерь крахмала у сорта Кинельская 59 составила 18,1% в 2014 году и 13,6% в 2015 году.

Минимальное снижение содержания крахмала в зерне со слабой степенью повреждения было зафиксировано у сорта Кинельская 60 2,9% в 2015 году. Сорт Кинельская 59 имел наибольшие потери в зерне со слабой степенью поврежденности, в пределах 5,3% и в пределах 4,1% в 2014 и в 2015 гг. соответственно.

На основании данного материала можно сделать выводы о том, что величина потерь содержания крахмала в 2014 году превысила величину потерь крахмала в 2015 году в среднем в 1,4 раза по всем исследуемым сортам. (Это явление можно объяснить тем, что в условиях 2015 года сформировалось зерно с наличием крупных крахмальных зерен, труднее поддающихся воздействию ферментов вредителя, тогда как в условиях 2014 года сформировалось зерно с преобладанием мелких крахмальных зерен, и был более доступен для питания пшеничного трипса, поскольку имел большую гигроскопичность и легче расщеплялся амилазами. Крупные крахмальные зерна расщепляются ферментами приблизительно в 2 раза слабее, чем мелкие). Наименьшие потери крахмала в зерне с сильной степенью повреждения наблюдалось у сорта Кинельская 60 (в среднем в 1,1 раза относительно контроля и в 1,2 раза относительно других сортов).

 У сорта Кинельская 59 были отмечены наибольшие потери крахмала в поврежденном зерне пшеницы (в среднем в 1,2 раза относительно контроля и в 1,4 раза относительно других сортов пшеницы), поскольку указанные формы отличались более мучнистым эндоспермом, на фоне других пшениц. Данная изменчивость в содержании крахмала обуславливается морфологическими и биологическими приспособительными свойствами растений, возникшие в связи с наследственными сортовыми признаками под влиянием условий внешней среды.

Список литературы:

1. ГОСТ Р 54478-2011. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице. - Введ. 2013-01-01. - М.: Стандарт-информ., 2012. - 23 с. 
2. Захарова Н.Н., Захаров Н.Г., Гаранин М.Н. Формирование качества зерна озимой и яровой мягкой пшеницы в условиях лесостепи среднего Поволжья // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. – 2016. - №1
3. Казаков Е.Д., Кретович В.Л., Биохимия зерна и продуктов его переработки: учеб. для вузов. – М.: Колос, 1980
4. Шулаева Ю.Г. Биохимические изменения состава зерна видов и сортов пшеницы в зависимости от поврежденности трипсом (Haplothrips tritici Kurd.) и погодных условий в лесостепи Заволжья: Дис. ... канд. биол. наук.Кинель,2004 228 c.