АГРОНОМИЯ
А.Ф. Сухоруков, доктор сельскохозяйственных наук
А.А. Сухоруков, кандидат сельскохозяйственных наук
Н.Э. Бугакова, младший научный сотрудник
Самарский ФИЦ РАН «Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени Н.М. Тулайкова»
РФ, 446254, Самарская обл., п. Безенчук, ул. Карла Маркса, 41
E-mail: samniish@mail.ru
УДК 633.11. «324»: 631.52
DOI:10.30850/vrsn/2021/5/22-25
ВЛИЯНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОРТА
ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ БИРЮЗА
Исследования проведены в 2012-2020 годах на экспериментальной базе Самарского НИИСХ для уточнения методов от-
бора новых высококачественных генотипов озимой мягкой пшеницы в изменяющихся метеорологических условиях Среднего
Поволжья. Качество зерна устанавливали по ГОСТам, экспериментальные данные статистически обрабатывали в Microsoft
Office Excel. Анализ метеорологических условий созревания зерна выполнен по данным Безенчукской аэрологической стан-
ции. За годы исследований коэффициент вариации суммы осадков составил 70,7 %, максимальной температуры воздуха -
8,1 %, минимальной относительной влажности воздуха - 24,8 %, относительной влажности воздуха - 8,4 %. Среднее
число падения у сорта озимой мягкой пшеницы Бирюза - 346 с (вариация по годам 224-470 с); массовая доля белка в зерне -
14,5 % (12,4-15,3 %), сырой клейковины в зерне - 32,7 % (25-41,5 %); время образования и устойчивость теста - 9,2 мин.
(3,5-14,5 мин.); разжижение теста - 57 ед. фаринографа (40-100 ед.); валориметрическая оценка теста - 75 ед. валори-
метра (56-90 ед.); объем хлеба - 730 мл (600-850 мл); оценка хлеба - 4,2 балла (3,8-4,4 балла). Сумма осадков положитель-
но коррелировала с временем образования, устойчивостью теста (r = 0,78, Р01) и валориметрической оценкой (r = 0,76, Р05),
минимальная и средняя относительная влажность воздуха - с массовой долей белка в зерне (r = 0,85, Р01). В результате
проведенных исследований установлена высокая вариабельность метеорологических условий созревания зерна озимой пшени-
цы, вызывающая существенную фенотипическую изменчивость показателей качества зерна. Для повышения эффективности
отбора генотипов озимой пшеницы с максимальной генетически обусловленной выраженностью признака «число падения»
отбор целесообразно проводить в годы с повышенной суммой осадков периода созревания зерна. Отбор генотипов с макси-
мальной выраженностью признака «массовая доля белка в зерне» наиболее эффективен при минимальной относительной
влажности воздуха периода созревания зерна.
Ключевые слова: озимая пшеница, Среднее Поволжье, сорт, метеорологические условия, качество зерна, коэффициент
вариации, корреляция.
A.F. Sukhorukov, Grand PhD in Agricultural sciences
A.A. Sukhorukov, PhD in Agricultural sciences
N.E. Bugakova, junior researcher
Samara FRC of the RAS «N.M. Tulaykov Samara Scientific Research Institute of Agriculture»
RF, 446254, Samarskaya obl., p. Bezenchuk, ul. Karla Marksa, 41
E-mail: samniish@mail.ru
THE INFLUENCE OF METEOROLOGICAL CONDITIONS ON THE GRAIN QUALITY
OF THE WINTER WHEAT «BIRYUZA» VARIETY
The research was carried out in 2012-2020 on the experimental basis of the Samara Research Institute of Agricultural Sciences in order
to refine the methods for selecting new high - quality genotypes of winter soft wheat in the varying meteorological conditions of the Middle
Volga region. The analysis of meteorological conditions of grain maturation was performed according to the data of the Bezenchuk
Aerological Station. The quality of grain was studied according to GOST standards. Statistical processing of experimental data
in Microsoft Office Excel. Over the years of research, the coefficient of variation of the precipitation amount was 70.7 %, the maximum
air temperature was 8.1 %, the minimum relative humidity was 24.8 %, and the relative humidity was 8.4 %. The average number
of drops in the winter soft wheat variety Biryuza over the years of research is 346 c with a variation from 224 to 470 c; the mass fraction
of protein in the grain is 14.5 % with a variation from 12.4 to 15.3 %; the mass fraction of raw gluten in the grain is 32.7 % with
a variation from 25.7 to 41.5 %; the formation time and stability of the test is 9.2 minutes with a variation from 3.5 minutes
to 14.5 minutes; dilution of the dough - 57 units of the farinograph with a variation over the years from 40 units to 100 units;
valorimetric test score - 75 units of the valorimeter with a variation over the years from 56 units to 90 units; bread volume - 730 ml with
a variation from 600 ml to 850 ml; bread score - 4.2 points with a variation over the years from 3.8 points to 4.4 points. The amount
of precipitation was positively correlated with the formation time and stability of the test (r = 0.781) and the valorimetric score (r = 0.76).
The minimum and average relative humidity of the air positively correlated with the mass fraction of protein in the grain (r = 0.85).
As a result of the conducted studies, a high variability of meteorological conditions of winter wheat grain maturation was established,
which causes a significant phenotypic variability in grain quality indicators. To increase the efficiency of the selection of winter wheat
genotypes with the maximum genetically determined severity of the “fall number” trait, it is advisable to select in years with an increased
amount of precipitation compared to the norm during the grain maturation period. The selection of genotypes with the maximum severity
of the “mass fraction of protein in the grain” trait is most effective in the conditions of the minimum relative humidity of the air during
the grain maturation period.
Key words: winter wheat, Middle Volga region, variety, meteorological conditions, grain quality, coefficient of variation, correlation.
ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ НАУКИ • № 5-2021
22
АГРОНОМИЯ
Пшеница
- важнейшая продовольственная
качество зерна по классам - ГОСТ 9353 - 2016,
культура России и мира. Ценность зерна опреде-
соответствие показателей для сильной и ценной
ляется количеством и качеством белка, а также
пшеницы - по Методике Государственного сорто-
технологическими и хлебопекарными свойствами.
испытания. [6] Экспериментальные данные стати-
Качество зерна пшеницы зависит от генетиче-
стически обрабатывали в Microsoft Оffice Excel.
ских особенностей сорта, естественного плодородия
почвы, основных фитометрических и структурных
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
параметров посева, интенсивных агротехнологий,
метеорологических условий формирования зер-
Сумма осадков с 1 по 20 июля в среднем за де-
на. [1, 3, 4, 7, 8]
вять лет наблюдений составила 29,6 мм (табл. 1) с
В Российской Федерации доля производимо-
варьированием от 0,0 в 2020 году до 56,3 мм в 2019
го зерна пшеницы 4 и 5 классов в общем объеме -
(Сv = 70,7 %). Средняя максимальная температура
более 75 %. [5] Исследования в области повышения
воздуха - 33,90С, оптимальная (29,10С) в 2019 году,
его качества имеют высокую актуальность.
критическая (37,80С) в 2018 (Сv = 8,1 %).
Цель работы - уточнение методов отбора но-
Нестабильность суммы осадков и изменяющую-
вых высококачественных генотипов озимой мягкой
ся температуру воздуха за период созревания зерна
пшеницы в изменяющихся метеорологических ус-
необходимо учитывать при отборе генотипов для
ловиях Среднего Поволжья.
создания сортов озимой пшеницы формирующих
высокое качество зерна, независимо от складываю-
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
щихся метеорологических условий.
За годы наблюдений период созревания зерна
В 2012-2020 годах изучали сорт мягкой озимой
озимой пшеницы характеризовался пониженной
пшеницы Бирюза, включенный в Государственный
минимальной относительной влажностью воздуха
реестр селекционных достижений, допущенный к ис-
от 16,5 в 2012 году до 36,5 % в 2017 (Сv = 24,8 %).
пользованию в Центрально-Черноземном и Средне-
Установлено влияние сухости воздуха на формиро-
волжском регионах Российской Федерации. [2]
вание основных параметров качества зерна озимой
Предшественник - чистый пар. Почва - черно-
мягкой пшеницы в регионе Среднего Поволжья.
зем обыкновенный с содержанием гумуса (по Тю-
Число падения при средней за девять лет вели-
рину, ГОСТ 23740 - 79) - 4,0 %, нитратного азота -
чине - 346 с (табл. 2) изменяется от 224 в 2018 году
4,7 мг/кг (26107-84), подвижного фосфора - 132
при повышенном увлажнении (47,1 мм) до 470 с
и обменного калия - 110 мг/кг (ГОСТ 26204 - 91).
в 2016 (16,8 мм, Сv = 19 %). Вариабельность признака
Учетная площадь делянок 25 м2. Повторность
определяется суммой осадков за период созревания
четырехкратная. Для оценки влияния метеорологи-
зерна. По минимальной величине признака (224 с)
ческих условий созревания зерна озимой пшеницы
сорт Бирюза соответствует первому классу.
использованы данные наблюдений Безенчукской
Отбор генотипов озимой мягкой пшеницы с
аэрологической станции за первую и вторую декады
максимальным значением числа падения наиболее
июля: сумма осадков, средняя максимальная темпе-
эффективен при повышенной влажности в период
ратура воздуха, минимальная и средняя относитель-
созревания зерна.
ная влажность воздуха. Качество зерна определяли
По величине массовой доли белка в зерне сорт
по средней из четырех проб массой 2 кг: число паде-
Бирюза пять из девяти лет соответствовал пшенице
ния - по ГОСТ - ISO 3093 - 2016, массовую долю бел-
первого класса - 14,8…15,3 %, четыре - второго
ка - ГОСТ - 10846 - 91, массовую долю клейковины
(14,3…14,4 %) и один год на фоне рекордной для
и ее качество - ГОСТ Р 54478, реологические свойства
Среднего Поволжья урожайности (8,5 т/га) - третьего
теста на фаринографе - ГОСТ ISO 5530 - 1 - 2013,
(12,4 %). Слабое варьирование признака (Сv = 5,9 %)
Таблица 1.
Метеорологические условия при созревании зерна озимой пшеницы (1-20 июля)
Средняя
Год
Сумма осадков, мм
максимальная
минимальная
относительная
температура воздуха, 0С
относительная влажность воздуха, %
влажность воздуха, %
2012
19,6
34,7
16,5
60,5
2013
47,9
32,1
29,0
60,5
2014
2,9
33,6
22,5
59,5
2015
47,2
35,6
22,0
61,0
2016
16,8
33,8
21,0
57,0
2017
29,2
31,8
36,5
73,0
2018
47,1
37,2
27,5
60,5
2019
56,3
29,1
24,0
63,0
2020
0,0
37,9
19,0
54,5
Среднее
29,6
33,9
24,2
61,0
Сv, %
70,7
8,1
24,8
8,4
НСР05
20,9
2,8
6,0
5,1
23
АГРОНОМИЯ
Таблица 2.
Характеристика технологических и хлебопекарных свойств зерна сорта озимой пшеницы Бирюза
Число
Массовая доля в зерне, %
Время образования
Разжижение
Валометрическая
Объем
Общая оценка
Год
ИДК, ед.
падения, с
белка
сырой клейковины
и устойчивость теста, мин.
теста, ед.
оценка, ед.
хлеба, мл
хлеба, балл
2012
320
14,8
41,5
102
3,5
80
56
850
4,2
2013
354
14,4
38,9
92
8,0
40
78
840
4,4
2014
330
14,4
38,4
100
5,0
40
62
630
4,2
2015
320
15,2
31,6
105
13,5
60
80
835
4,2
2016
470
14,5
28,2
102
8,5
40
78
600
3,8
2017
362
12,4
25,7
97
6,5
50
73
700
4,1
2018
224
14,3
26,2
98
12,0
60
85
720
4,3
2019
340
14,8
28,9
95
14,0
100
90
655
4,1
2020
397
15,3
34,6
92
6,5
40
70
740
4,4
Среднее
346
14,5
32,7
98,1
8,6
57
75
730
4,2
Сv, %
19
5,9
18,1
4,6
43,6
37,4
14,4
13
4,4
НСР05
65
0,8
5,9
4,5
3,7
21
10
94
0,8
свидетельствует о высокой роли генотипа в его фор-
ния 47,1 мм. Поэтому отбор генотипов озимой мяг-
мировании.
кой пшеницы с высоким качеством клейковины
Массовая доля сырой клейковины в зерне в сред-
эффективнее в годы с повышенной влажностью
нем за 2012-2020 годы составила 32,7 % (от 25,7
во время созревания зерна.
в 2017 до 41,5 % в засушливом 2012). Признак -
Время образования и устойчивость теста, разжи-
средневарьирующий (Сv=18,1 %). Максимальное
жение теста зависят от внешних условий и характе-
количество сырой клейковины в зерне сорта Бирю-
ризуются высокой вариабельностью - Сv = 43,6 % и
за сформировано при дефиците осадков в период
37,6 % соответственно. В то же время генетический
созревания зерна, в 2012 году - 41,5 %, 2014 - 38,4,
потенциал сорта Бирюза при формировании данных
2020 - 34,6 %, сумма осадков - 19,6 мм, 2,9, 0,0 мм
признаков соответствует требованиям, предъявляе-
соответственно. Отбор на генетический потенциал
мым к сильным пшеницам. [6]
линии по признаку эффективен в сухие годы.
По величине валориметрической оценки (обоб-
Качество клейковины в восьми случаях из девяти
щенный показатель признаков) сорт в семи случаях
соответствовало второй группе. Признак - сла-
из девяти соответствовал сильной пшенице, в двух -
боварьирующий (Сv = 4,56 %) и детерминируется
ценной. Признак средневарьирующий (Сv = 14,4 %).
в основном генотипом сорта. Однако в 2015 году ка-
Генетический потенциал сорта Бирюза - -90 ед. ва-
чество зерна ухудшилось до третьей группы (ИДК =
лориметра, что значительно выше нормы для силь-
105 ед.), при сумме осадков за период его созрева-
ной пшеницы.
Таблица 3.
Матрица коэффициентов корреляции, среднее за 2012-2020 годы
Признак
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
1,00
2
0,01
1,00
3
0,00
0,43
1,00
4
-0,07
0,09
-0,04
1,00
5
-0,27
0,24
-0,06
0,06
1,00
6
-0,38
0,18
-0,09
0,12
0,41
1,00
7
-0,11
0,02
-0,71*
-0,22
0,91**
0,26
1,00
8
-0,36
0,25
0,5
0,0
-0,07
0,12
-0,21
1,00
9
-0,53
0,24
0,44
-0,54
-0,09
-0,11
-0,12
0,62
1,00
10
-0,45
-0,06
-0,36
-0,04
0,78*
0,53
0,76*
0,29
0,06
1,00
11
-0,20
0,38
0,09
0,17
-0,15
-0,40
-0,27
0,26
0,37
-0,41
1,00
12
-0,17
-0,85**
-0,52
-0,33
0,15
-0,17
0,37
-0,11
0,04
0,41
-0,39
1,00
13
-0,21
-0,85**
-0,41
0,02
0,04
0,23
,011
-0,00
-0,17
0,37
-0,54
0,80*
1,00
Примечание. 1 - число падения, с; 2 - массовая доля белка в зерне, %; 3 - массовая доля сырой клейковины в зерне, %;
4 - ИДК, ед. прибора; 5 - время образования и устойчивость теста, мин.; 6 - разжижение теста, ед.; 7 - валори-
метрическая оценка, ед.; 8 - объем хлеба, мл; 9 - оценка хлеба, балл; 10 - сумма осадков, мм; 11 - средняя мак-
симальная температура воздуха, °С; 12 - средняя за период минимальная относительная влажность воздуха, %;
13 - средняя относительная влажность воздуха, %.
* - достоверно на 5 %-м уровне значимости, ** - 1%-м.
ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ НАУКИ • № 5-2021
24
АГРОНОМИЯ
Объем хлеба и общая хлебопекарная оценка ха-
4. Гулянов, Ю.А., Резервы повышения урожайности и
рактеризуют потребительские качества пшеничной
качества зерна озимой пшеницы и их зависимость от
муки. Объем хлеба из 100 г муки по годам варьирует
гетерогенности посевов в условиях степной зоны Орен-
от 600 мл (3,8 балла) в 2016 году при сумме осадков
бурского Предуралья / Ю.А. Гулянов, А.А. Чибилев,
за период созревания зерна 16,8 мм до 850 мл в 2012
А.А. Чибилев (мл.) //М.: Редакция журнала «Юг России:
(Сv = 13 %). Однако при минимальном показателе
Экология, развитие», 2020. - Т. 15. - № 1 (54). - С. 79 -
реологические свойства теста соответствовали силь-
88. DOI:10.18470 / 1992-1098-2020-1-79-88.
ной пшенице: время образования и устойчивость -
5. Итоги работы отрасли растениеводство в 2017 году и
8,5 мин., разжижение - 40 ед., валориментрическая
задачи на 2020 год. - М., 2018 [электронный ресурс].
оценка - 78 ед.
URL: http: // barley - mail.ru / wp - content / uploads /
Низкое качество хлеба при хороших реологических
2018 / 02 / agronomycheskoe - soveschanye - ytogy -
свойствах теста объясняется формированием очень
2017. pdf. (дата обращения 10.03.2021).
крепкой белковой массы, устойчивой к разрыхлению
6. Методика государственного сортоиспытания. Техноло-
при созревании теста под действием дрожжевых гри-
гическая оценка зерна. - М.: Изд. Колос, 1988. - 122 с.
бов. Такие партии зерна целесообразно использовать
7. Сухоруков, А.Ф. Адаптивный потенциал исходного
в смеси с рядовой пшеницей для улучшения ее техно-
материала озимой пшеницы в Среднем Поволжье/
логических свойств. При отборе генотипов необхо-
А.Ф. Сухоруков, А.А. Сухоруков // Российская сель-
димо соблюдать баланс между реологическими и
скохозяйственная наука. - 2019. - № 2. - С. 3-6.
хлебопекарными свойствами пшеничной муки.
DOI:org / 10.31857 / S 2500-2627201923-6.
Сумма осадков за период созревания зерна по-
8. Финни, К.Ф. Качество твердозерной, мягкой и дурум
ложительно коррелирует с временем образования,
пшениц / К.Ф. Финни, У.Т. Ямазаки // Пшеница и ее
устойчивостью теста (r = 0,78, Р05) и валориметри-
улучшение. - М.: Изд-во «Колос», 1970. - С. 469-492.
ческой оценкой (r = 0,76, Р05). Взаимосвязь сум-
мы осадков и числа падения имеет отрицательное
LIST OF SOURCES
значение (r = -0,45), но при величине выборки
1. Gostev, A.V. Usloviya formirovaniya zerna vysokogo
(n = 9) недостоверна. Не обнаружено зависимо-
kachestva v vysokoproduktivnyh resursosberegayushchih
сти между суммой осадков и массовой долей белка
agrotekhnologiyah / A.V. Gostev // Zemledelie. - 2019. -
и клейковины в зерне, объемом и качеством хлеба.
№ 6. - S. 16-20. DOI:10.24411 / 0044-3913-2019-
Достоверной взаимосвязи между максимальной
10604.
температурой воздуха и числом падения, массовой
2. Gosudarstvennyj reestr selekcionnyh dostizhenij, dopush-
долей белка и клейковины, качеством клейковины,
chennyh k ispol'zovaniyu. Sorta rastenij (oficial'noe
временем образования и устойчивостью теста, раз-
izdanie). - M.: Rosinformagroteks, 2018. - T. 1. - 508 s.
жижением теста, валориметрической оценкой, объе-
3. Gulyanov, Yu.A. Ekologizaciya stepnyh agrotekhnologij v
мом хлеба, оценки хлеба не найдено. Минимальная
usloviyah prirodnyh i antropogennyh izmenenij okruzhay-
и средняя относительные влажности воздуха на
ushchej sredy. / Yu.A. Gulyanov, A.A. Chibilev // Tekh-
1 %-м уровне отрицательно коррелируют с массо-
nologicheskaya i prikladnaya ekologiya. - 2019. - № 3. -
вой долей белка в зерне (r = -0,85, Р01). Снижение
S. 5-11. DOI:10.25750 / 1995-4301-2019-3-005-011.
относительной влажности воздуха способствует по-
4. Gulyanov, Yu.A., Rezervy povysheniya urozhajnosti i
вышению массовой доли белка в зерне озимой пше-
kachestva zerna ozimoj pshenicy i ih zavisimost' ot geter-
ницы сорта Бирюза.
ogennosti posevov v usloviyah stepnoj zony Orenburskogo
Установлена вариабельность метеорологических
Predural'ya / Yu.A. Gulyanov, A.A. Chibilev, A.A. Chibi-
условий созревания зерна озимой мягкой пшеницы,
lev (ml.) //M.: Redakciya zhurnala «Yug Rossii: Ekologi-
вызывающая существенную изменчивость показа-
ya, razvitie», 2020. - T. 15. - № 1 (54). - S. 79-88.
телей его качества.
DOI:10.18470 / 1992-1098-2020-1-79-88.
5. Itogi raboty otrasli rastenievodstvo v 2017 godu i zadachi
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
na 2020 god. - M., 2018 [elektronnyj resurs]. URL: http: //
1. Гостев, А.В. Условия формирования зерна высокого ка-
barley - mail.ru / wp - content / uploads / 2018 / 02 / agron-
чества в высокопродуктивных ресурсосберегающих агро-
omycheskoe - soveschanye - ytogy - 2017. pdf. (data obrash-
технологиях / А.В. Гостев // Земледелие. - 2019. - № 6. -
cheniya 10.03. 2021).
С. 16-20. DOI:10.24411 / 0044-3913-2019-10604.
6. Metodika gosudarstvennogo sortoispytaniya. Tekhnolog-
2. Государственный реестр селекционных достижений,
icheskaya ocenka zerna. - M.: Izd. Kolos, 1988. - 122 s.
допущенных к использованию. Сорта растений (офи-
7. Suhorukov, A.F. Adaptivnyj potencial iskhodnogo materi-
циальное издание). - М.: Росинформагротекс, 2018. -
ala ozimoj pshenicy v Srednem Povolzh’e/ A.F. Suhoruk-
Т. 1. - 508 с.
ov, A.A. Suhorukov // Rossijskaya sel’skohozyajstvennaya
3. Гулянов, Ю.А. Экологизация степных агротехнологий в
nauka. - 2019. - № 2. - S. 3 - 6. DOI:org / 10.31857 /
условиях природных и антропогенных изменений окру-
S 2500-2627201923-6.
жающей среды. / Ю.А. Гулянов, А.А. Чибилев // Тех-
8. Finni, K.F. Kachestvo tverdozernoj, myagkoj i durum
нологическая и прикладная экология. - 2019. - № 3. -
pshenic / K.F. Finni, U.T. Yamazaki // Pshenica i ee
С. 5-11. DOI:10.25750 / 1995-4301-2019-3-005-011.
uluchshenie. - M.: Izd-vo «Kolos», 1970. - S. 469-492.
25
