УДК 633.112.:575.1
КАЧЕСТВО ЗЕРНА ПИВОВАРЕННЫХ СОРТОВ ЯЧМЕНЯ,
ИССЛЕДУЕМЫХ ПО «ПЕКИНСКОЙ ПРОГРАММЕ»,
В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
GRAIN QUALITY OF BREWING
BARLEY VARIETIES INVESTIGATED IN THE
FRAME OF “BEIJING PROGRAM” IN THE
SOUTHERN FOREST-STEPPE OF WEST SIBERIA
О.А. Юсова, П.Н.
Николаев, П.В. Поползухин.
O.A. Yusova,
P.N. Nikolayev, P.V. Popolzukhin
ГНУ «Сибирский
научно - исследовательский институт сельского хозяйства»
(ГНУ СибНИИСХ Россельхозакадемии), СибНИИСХ. г. Омск.
Siberian
Research Institute of Agriculture of Russian Academy of Agricultural Sciences,
Omsk.
Ключевые
слова:
ячмень пивоваренный. посевные качества, биохимические качества,
экстрактивность, энергия прорастания, вегетационный период, межфазный период.
Keywords: brewing
barley, sowing qualities, biochemical qualities, extract
content, germination power, growing season, inter-stage period.
Юсова
Оксана Александровна, к. с.-х. н., заведующая лабораторией генетики, физиологии и биохимии
растений ГНУ «Сибирский
научно-исследовательский институт сельского хозяйства (ГНУ СибНИИСХ Россельхозакадемии), СибНИИСХ. г. Омск,
пр-т Королёва, 28, (3812) 77-60-94;
E-mail: ksanajusva@rambler.ru
Николаев
Петр Николевич, заведующий лабораторией селекции ячменя и проса
ГНУ «Сибирский научно-исследовательский
институт сельского хозяйства (ГНУ СибНИИСХ
Россельхозакадемии), СибНИИСХ. г. Омск, пр-т Королёва, 28, тел. 8 (3812)
77-60-53, Е-mail: nikolaevpetr@mail.ru
П.В.
Поползухин, к.
с.-х. н., заместитель директора по производственной и инновационной
работе ГНУ
«Сибирский научно-исследовательский
институт сельского хозяйства (ГНУ СибНИИСХ
Россельхозакадемии), СибНИИСХ. г. Омск, пр-т Королёва, 26, тел. 8 (3812)
77-67-22.
Yusova Oksana
Aleksandrovna, Cand. Agr. Sci., Head, Plant
Genetics, Physiology and Biochemistry Laboratory, Siberian Research Institute
of Agriculture of Rus. Acad. of Agr. Sci., Omsk. Ph.: (3812) 77-60-94. E-mail:
ksanajusva@rambler.ru.
Nikolayev Petr
Nikolayevich, Head, Laboratory
of Barley and Millet Breeding, Siberian Research
Institute of Agriculture of Rus. Acad. of Agr. Sci., Omsk. Ph.: (3812)
77-60-53. E-mail:
Popolzukhin Pavel
Vavilovich, Cand. Agr. Sci., Deputy Director for Production and Innovation, Siberian
Research Institute of Agriculture of Rus. Acad. of Agr.
Sci., Omsk. Ph.:
(3812) 77-67-22.
Введение. Селекция пивоваренного
ячменя в России – перспективное направление. Она необходима, так как иначе
российская отрасль пивоварения будет полностью зависеть от поставок
дорогостоящего импортного сырья (данная ситуация наблюдается в настоящее
время). Основные задачи сейчас заключаются не только во внедрении сортов в
производство, но и в создании новых пивоваренных сотов ячменя, адаптивных к
контрастным условиям климата последних лет. Это позволит снизить затраты на
производство пива в России и одновременно повысить его качество [1].
Западная Сибирь располагает обширной
территорией, благоприятной для возделывания ячменя пивоваренного направления с
пониженным содержанием белка и повышенным уровнем безазотистых экстрактивных
веществ. Этим в целом и определяются направления
селекционной работы с ячменем [2].
В Омской области из общей площади посева
зерновых культур (2 млн. га) посевы ячменя занимают около 260 тыс.га, или
13,7%, в том числе в южной лесостепной зоне – 15,8%. На ближайшую перспективу
(до 2015 г.) площади посева ячменя в области, в том числе и на пивоваренные
цели, должны достигнуть более 300 тыс. га (15%), в южной лесостепи – 110-120
тыс. га, или 18-19% от посевов зерновых культур[3].
Помимо старых, зарекомендовавших себя сортов
пивоваренного ячменя, с каждым годом селекционеры презентуют новые штаммы,
обладающие принципиально новыми качествами, в зависимости от требований
агрономов. Одним из главных факторов, влияющих на необходимость поиска новых
сортов ячменя, являются климатические условия [3]. Сорта пивоваренного ячменя,
завозимые из стран Европы, зачастую не вписываются в наши специфические погодные
условия.
В задачу исследований входило:
изучение в местных экологических условиях по урожайности и основным показателям качества зерна
иностранных пивоваренных сортов.
Условия,
объекты и методы. Объектом
исследования служили сорта ячменя, предоставленные для исследований ГНУ
СибНИИСХ согласно «Пекинской программы», в целях развития сотрудничества в
сфере агропромышленного комплекса между государствами-членами Шанхайской
организации сотрудничества (ШОС). Союз
производителей ячменя, солода, хмеля и пивоваренной безалкогольной продукции (BMBU)
и Китайский национальный
исследовательский институт пищевой и ферментной промышленности (КНИИПиФП),
имеющий поручение Китайской солодовенной и пивоваренной промышленности,
заключили соглашение, которое стало основой пилотного проекта под названием
«Пекинская программа». Программа направлена на
производство товарного пивоваренного ячменя на российской территории и
последующего экспорта в КНР и страны Шанхайской организации сотрудничества
(ШОС) [4].
Посев исследуемых сортов ячменя на опытных полях
ГНУ СибНИИСХ проведен третьей культурой после пара 20 мая сеялкой ССФК-7.
Площадь делянки – 14 м2. Повторность четырехкратная. Норма высева
4,5 млн. всхожих зерен на гектар.
Биохимический анализ зерна исследуемых сортов
проводился в абсолютно сухой навеске с последующим перерасчетом достоверности
признака, аналитическая повторность -
двукратная. Размол зерна проводили на мельнице “Циклотек1092”. Содержание азота
в зерне определяли на автоматическом анализаторе “KjeltekAuto 1030 Analyzer”,
коэффициент пересчета азота на белок для зерна ячменя пивоваренного направления
– 6,25 [5], также определена экстрактивность зерна [6].
Погодные условия в 2013 г. характеризуются как
достаточно увлажненные (ГТК =0,99). По обеспеченности
растений основными питательными элементами в слое почвы 0-50см, согласно
градации А. Е. Кочергина [7] содержание нитратного азота изучаемых делянок
низкое (5,4мг/кг).
Обеспеченность Р205
и K2О очень
высокое и составляет, соответственно, 235 и 325мг/кг почвы, по Чирикову [8].
Результаты
и их обсуждение. В
рамках «Пекинской программы» ГНУ СибНИИСХ предоставлено 10
сортов пивоваренного ячменя, которые проанализированы по качеству зерна еще до
посева (табл. 1). Стандартом выступает сорт селекции ГНУ СибНИИСХ Омский 90. В
настоящее время сорта пивоваренного направления оцениваются более, чем по
двадцати показателям, однако основных - несколько, на которые опираются
селекционеры, отбирая селекционный материал и проводя отбор в популяциях.
Согласно ГОСТ-5060-86 это следующие признаки:
-высокая экстрактивность (не менее 75-78%)
- масса 1000 зерен более 40 г.
- содержание белка не более 12 %
- энергия прорастания не
менее 95%.
Как видно из таблицы 1, по посевным
качествам семена поступивших сортов резко уступают стандарту и не соответствуют
требованиям ГОСТа. Так, энергия прорастания, в среднем по питомнику, составляет
87,3%, минимальны показатели (74-75,5%) у сортов Авертюр и Скарлет. Средняя по
питомнику всхожесть семян – 92,1%, минимальное значение (80,5%) также у сорта
Авертюр. Исключением является сорт Бр. 9044у7, посевные качества семян которого
близки к стандарту.
По качеству зерна все исследуемые сорта
соответствуют требованиям ГОСТа (содержание белка в зерне меньше 12%) и
превышают стандарт по экстрактивности за счет высокой массы 1000 зерен.
Исключение составляет сорт Кангу с высокой белковостью зерна (12,37 %), а также минимальными значениями массы 1000
зерен и экстрактивности. О генетической выравненности сортов по анализируемым
признакам говорит низкая изменчивость признака (CV = 5,5-9,9%).
Западная Сибирь традиционно считается зоной
рискованного земледелия. Типично континентальный климат южной части Западной
Сибири с коротким вегетационным периодом, поздним прекращением заморозков
весной и ранним наступлением их осенью, проявлением региональных типов засух
и ливневых осадков - обусловливают необходимость внедрения в
производство сортов зерновых, выносливых к экстремальным условиям возделывания.
Внесенные в Государственный Реестр сорта, как правило, приспособлены к местным
условиям произрастания. Данные наших исследований по продолжительности периода
вегетации и основных межфазных периодов
исследуемых сортов пивоваренного ячменя представлены в таблице 2.
Таблица 1– Качество зерна сортов пивоваренного
ячменя перед посевом
|
Сорт |
Посевные качества
семян |
Биохимические качества
зерна |
|||
|
энергия прорастания, % |
всхожесть, % |
белок, % |
масса 1000 зерен, г |
экстрак-тивность, % |
|
|
Омский 90, st. |
98,0 |
98,5 |
10,34 |
48,00 |
82,01 |
|
Бр.
9044у7 |
98,5 |
99,0 |
9,31 |
54,51 |
83,86 |
|
Бр.
11037у5 |
93,5 |
95,5 |
9,22 |
49,68 |
83,22 |
|
Саншайн |
92,0 |
93,5 |
9,76 |
55,85 |
83,68 |
|
Скарлет |
75,5 |
88,0 |
9,11 |
51,59 |
83,60 |
|
Ронни |
79,5 |
87,5 |
9,65 |
53,41 |
83,41 |
|
Орфелия |
86,5 |
90,5 |
8,83 |
52,92 |
84,03 |
|
Кангу |
92,0 |
96,5 |
12,37 |
47,53 |
80,22 |
|
Одиссей |
81,0 |
88,0 |
10,21 |
50,87 |
82,55 |
|
Авертюр |
74,0 |
80,5 |
9,39 |
51,17 |
83,29 |
|
Мелиус |
90,0 |
95,5 |
9,89 |
55,74 |
83,55 |
|
Ср. по питомнику |
87,3 |
92,1 |
9,83 |
51,93 |
83,04 |
|
Max |
98,5 |
99,0 |
12,37 |
55,85 |
84,03 |
|
Min |
74,0 |
80,5 |
8,83 |
47,53 |
80,22 |
|
CV,
% |
9,9 |
6,2 |
9,8 |
5,5 |
4,33 |
|
НСР05 |
2,61 |
1,72 |
0,29 |
0,86 |
0,15 |
Продолжительность периода вегетации стандартного
сорта Омский 90 составляет 89 суток, из них 53 суток приходится на межфазный
период “всходы -колошение” и 36 суток
на межфазный период “ колошение - полная спелость ”. Соответствуют стандарту по
данным показателям лишь два сорта – Кангу и Авертюр. Сорта Скарлет, Орфелия и
Мелиус характеризуются укороченным межфазным периодом “всходы -колошение” (на 1
сутки короче, чем у стандарта) и затяжным межфазным периодом “ колошение
-полная спелость ” (на 3 суток продолжительней стандарта). Максимально длинный
вегетационный период (100 суток) наблюдается у сорта Бр. 9044у7 (превышает
стандарт на 5-6 суток в каждом межфазном
периоде).
Таблица 2 – Продолжительность
периода вегетации и основных межфазных
периодов у сортов пивоваренного ячменя,
сутки
|
Сорт |
Межфазный период,
сутки |
Период вегетации |
|
|
всходы-колошение |
колошение - полная спелость |
||
|
Омский 90, st. |
53 |
36 |
89 |
|
Бр.
9044у7 |
58 |
42 |
100 |
|
Бр.
11037у5 |
53 |
39 |
92 |
|
Саншайн |
56 |
39 |
95 |
|
Скарлет |
52 |
39 |
91 |
|
Ронни |
56 |
39 |
95 |
|
Орфелия |
52 |
39 |
91 |
|
Кангу |
53 |
37 |
90 |
|
Одиссей |
55 |
38 |
93 |
|
Авертюр |
53 |
36 |
89 |
|
Мелиус |
52 |
39 |
91 |
|
Среднее
по питомнику |
54 |
39 |
93 |
|
Max |
58 |
42 |
100 |
|
Min |
52 |
36 |
89 |
|
CV
% |
8,5 |
2,5 |
3,5 |
|
Sх |
1,61 |
1,01 |
0,98 |
При анализе зерна исследуемых
сортов, урожая 2013 года (табл. 3) выяснилось, что содержание белка, в среднем
по питомнику, увеличилось на 1%, а масса 1000 зерен и экстрактивность зерна
снизились соответственно на 2,3 и 3,3%, по сравнению с данными биохимического
анализа, проведенного до посева. По совокупности признаков: масса 1000 зерен,
экстрактивность и урожайность ни один испытуемый сорт не превышает стандарт,
лишь сорт Бр.
9044у7 имеет близкие к стандарту значения по качеству зерна. Заслуживают
внимания сорта Одиссей и Мелиус, имеющие превышение по экстрактивности, сорта
Бр. 11037у5 и Орфелия – по урожайности.
Также снизились и посевные качества семян – на
12,3% по энергии прорастания и на 6,8% по всхожести, в среднем по питомнику. Ни
один из испытуемых сортов не превышает по данным показателям стандарт.
Исследования сортов пивоваренного ячменя в рамках «Пекинской программы» будут продолжены.
Таблица 3 -
Качество зерна сортов пивоваренного ячменя, урожай 2013 г.
|
Сорт |
Биохимические качества
зерна |
Посевные качества семян |
||||
|
белок, % |
масса 1000 зерен, г |
экстрактивность, % |
урожай-ность,
т/га |
энергия
прорастания, % |
всхожесть, % |
|
|
Омский 90, st. |
11,24 |
52,89 |
81,06 |
2,90 |
84,0 |
92,0 |
|
Бр.
9044у7 |
11,06 |
52,20 |
81,12 |
2,77 |
73,5 |
82,0 |
|
Бр.
11037у5 |
10,54 |
46,98 |
80,82 |
2,90 |
59,5 |
77,5 |
|
Саншайн |
11,99 |
49,12 |
79,79 |
2,33 |
76,5 |
86,5 |
|
Скарлет |
10,48 |
44,24 |
80,47 |
2,47 |
79,5 |
86,5 |
|
Ронни |
11,16 |
48,36 |
80,45 |
2,73 |
78,0 |
86,5 |
|
Орфелия |
10,55 |
47,46 |
80,88 |
3,03 |
68,0 |
77,5 |
|
Кангу |
11,13 |
48,88 |
80,56 |
2,63 |
81,5 |
88,0 |
|
Одиссей |
10,43 |
48,87 |
81,21 |
2,50 |
70,5 |
87,5 |
|
Авертюр |
10,35 |
45,95 |
80,85 |
2,63 |
70,5 |
86,5 |
|
Мелиус |
10,21 |
49,64 |
81,53 |
2,60 |
83,5 |
87,5 |
|
Ср. по питомнику |
10,83 |
48,60 |
80,79 |
2,68 |
75,0 |
85,27 |
|
Max |
11,99 |
52,89 |
81,53 |
3,03 |
84,0 |
92,0 |
|
Min |
10,21 |
44,24 |
79,79 |
2,33 |
59,5 |
77,5 |
|
CV
% |
4,9 |
5,2 |
5,6 |
7,8 |
9,9 |
5,3 |
|
НСР05 |
0,70 |
0,75 |
0,54 |
0,20 |
2,25 |
1,34 |
Выводы
Сорта пивоваренного
ячменя, исследуемые ГНУ СибНИИСХ в рамках «Пекинской программы», в условиях южной лесостепи Западной Сибири имеют затяжной период
вегетации. Данные сорта формируют
зерно, соответствующее ГОСТу по пивоваренным качествам, но с низкими посевными
свойствами и урожайностью, также они уступают стандартному сорту Омский 90 по
крупности и экстрактивности зерна.
Библиографический список
1. Анализ зависимости
пивоваренных показателей у сортов ярового ячменя, различных по
эколого-географическому происхождению / Донцов Д.П., Филиппов Е.Г., Донцова
А.А. // Актуальные проблемы развития агропромышленного комплекса в
Верхневолжье: сб. докладов Всероссийской
науч.-практ. конф. ГНУ Владимирский НИИСХ Россельхозакадемии. Суздаль, -
2011. – С. 289-294.
2. Сурин Н.А. Адаптивный
потенциал сортов зерновых культур сибирской селекции и пути его
совершенствования (пшеница, ячмень, овес) / Н.А. Сурин; Краснояр. науч.-исслед.
ин-т сел. хоз-ва. – Новосибирск, 2011. – С. 3
3. Источник: hmelservis.ru
4. Источник: agronews.ru
5. Плешков Б.В. Практикум
по биохимии растений / Б.В. Плешков. – 3-е изд., доп. и перераб. – М.: Агропромиздат, – 1985. – 255с.
6. Технология солода, пива
и безалкогольных напитков / К.А. Калунянц, В.Л. Яровенко, В.А. Домарецкий и др.
– М.: Колос, 1992. – 446с.).
7. Кочергин А.Е. Итоги
изучения удобрений в Западной Сибири / А.Е. Кочергин // Действие удобрений на
урожай и его качество: Сб. науч. тр. - М., 1965.-с. 127-135.
8. Агрохимия. - 2-е изд.,
перераб. и доп. под ред. Смирнов П.М., Муравин Э.А.
Реферат. В целях развития
сотрудничества в сфере агропромышленного комплекса между государствами-членами
Шанхайской организации сотрудничества (ШОС) заключено соглашение, которое стало
основой пилотного проекта под названием «Пекинская программа». Биохимический анализ зерна иностранных
пивоваренных сортов, полученных по «Пекинской программе». показал, что
исследуемые сорта формируют зерно, соответствующее ГОСТу по
пивоваренным качествам, но с низкими посевными свойствами и урожайностью. Также
они уступают стандартному сорту Омский 90 по крупности и экстрактивности зерна
и имеют затяжной период вегетации в условиях южной лесостепи Западной Сибири. Исследования сортов
пивоваренного ячменя, полученных ГНУ СибНИИСХ по «Пекинской программе»,
будут продолжены.
Summary. In order to develop cooperation in the sphere of agricultural industry
between the Member States of the Shanghai Cooperation Organization (SCO), an
agreement which became the basis of a pilot project called “Beijing Program”
was signed. Biochemical tests of the grain of foreign brewing barley varieties
obtained in the frame of the “Beijing Program” showed that the investigated
varieties formed the grain which conformed to the GOST (National Standard) in
terms of brewing qualities, but revealed low sowing qualities and low yielding
capacity. They also came short of kernel size and extract
content as compared to the standard variety Omskiy 90, and revealed
longer growing season in the conditions of the southern forest-steppe of West
Siberia. The study of brewing barley varieties in the frame of the “Beijing
Program” will be continued.