Содержание 

Введение

     Повышение качества зерновых является одной из ведущих проблем агропромышленного комплекса страны. Значительное снижение интенсификации зернового хозяйства в период перестройки привело к резкому обострению проблем получения высококачественного зерна. Ставка на импорт продовольственной  пшеницы с переходом на рыночные отношения не оправдалась. Плановый завоз зерна прекратился, стали выявляться новые, непредвиденные проблемы, особенно для производства крупяных и макаронных изделий. Поэтому наиболее реальным, в сложившихся условиях, является развитие собственного производства. 

     Практика  показывает, что величина урожайности  зерновых определяется применяемой технологией их выращивания. Существенное влияние на продуктивность и качество зерна оказывают такие технологические приемы, как сроки посева, нормы высева, обеспеченность растений элементами питания и сортовые признаки. 

     Данная  работа посвящена исследованию факторов повышения качества зерновых на примере качества зерна пшеницы.

1. Основные требования к качеству зерна яровой пшеницы

     При рассмотрении понятия качество зерна  необходимо разграничивать две основные стороны этого вопроса:

     1. пищевое достоинство

     2. технологические свойства-пригодность  для изготовления хлеба.

     Пищевое достоинство пшеницы зависит  от химического состава зерна, главным образом содержания белка и его аминокислотного состава.

     Белок-наиболее ценная часть пшеничного зерна. Поэтому  содержание и состав его являются важнейшими показателями качества зерна. Чем выше содержание белка в зерне, тем лучше хлебопекарные свойства пшеницы. Количество протеина в пшеничном зерне может колебаться от7 до 22%. Для выпечки хлеба с содержанием протеина не ниже 12%.

     Содержание  клейковины: Пшеница занимает первое место в мировом производстве. Этим она обязана, прежде всего, удивительной способности образовывать клейковину, от количества и качества которой зависит качество хлеба. Клейковина пшеницы представляет собой сложный белковый комплекс, получаемый при отмывании водой пшеничного теста. В этом комплексе молекулы белка при замешивании теста соединяются посредством дисульфидных, водородных, ионных и других связей в своего рода каркас, пронизывающий тесто. Именно то клейковины зависят, прежде всего, вязко-эластичные свойства теста, его способность удерживать углекислый газ, разрыхлятся и давать при выпечке упругий, эластичный, пористый мякиш хлеба. Хлебопекарные качества муки определяются не только количеством, но и качеством клейковины.  Под качеством клейковины понимают совокупность ее физических и физико-химических свойств- эластичность, упругость, растяжимость, связность, способность к набуханию.

     Объемный  выход хлеба: дает наиболее полное представление  о хлебопекарных качествах пшеницы. Он является комплексным показателем  газообразующей и газоудерживающей способности муки и зависит от содержания естественных сахаров, качества крахмала, ферментативной активности амилазы, содержания и качества клейковины, активности фермента протеазы. При оценке качества выпеченного хлеба определяют его внешний вид, пористость, эластичность, цвет мякиша, вкус и запах. Эти показатели устанавливают органолептически и оценивают по пятибалльной шкале.

     Стекловидность  зерна: важнейший показатель его  качества. Он характеризует консистенцию эндосперма. Стекловидность определяется по внешнему виду и степени прозрачности эндосперма. По стекловидности зерно подразделяют на стекловидное, частично стекловидное и мучнистое. Стекловидное зерно отличается повышенным содержанием белка, клейковины, хорошей углеводно-амилазной активностью, высоким выходом муки.

     Натура  зерна: масса единицы объема, она  тем больше, чем большее количество зерен поместилось в определенном объеме, и чем больше удельный вес  зерна. Натура в первую очередь зависит  от плотности укладки зерна в  данном объеме, или от скважности зерновой массы. На натуру зерна оказывает влияние форма зерна, его выполненность и характер поверхности. Натурная масса непосредственно связана с выходом муки. Чем выше натура зерна, тем выше выход муки.

     Масса 1000 зерен: по В.Г.Минееву, А.Н.Павлову масса 1000 зерен характеризует размер и выполненность зерна. В зависимости от условий выращивания этот показатель колеблется в широких пределах(20-50г.). Масса 1000 зерен является не только показателем качества зерна, но и в какой-то мере характеризует условия выращивания. Имеются данные о том, что масса 1000 зерен находится в обратной корреляции с содержанием белка в зерне. Но также имеются данные и о том, что между этими показателями нет обратной зависимости, наоборот наблюдается даже положительная корреляция. И на основании этого можно сделать заключение:

     1. Когда масса 1000 зерен уменьшается в результате действия неблагоприятных погодных условий, то более мелкое зерно будет иметь повышенное содержание белка;

     2. Если различия в величине зерновок  связаны с их расположением в колосе, то более крупное зерно имеет и более высокое содержание белка;

     3. Чрезвычайно важным фактором, определяющим  накопление белка в зерне, являются  условия азотного питания. Хорошее  снабжение растений азотом и  благоприятная водообеспеченность повышает содержание белка в зерне и массу 1000 зерен.

2. Влияние природно-климатических условий на качество зерна

     Из  всех природных факторов-климатический  менее всего поддается воздействию направленной деятельности человека. Постоянным влиянием этого фактора определяется известная степень риска ведения сельскохозяйственного производства. Необходимо учитывать воздействие климатического фактора, применительно к условиям района, конкретного хозяйства, культуры, чтобы применять гибкую, соответствующую обстоятельствам агротехнику. Для формирования высокого урожая зерна хорошего качества растениям, кроме наличия в почве элементов питания необходимо во время прорастания семян и на протяжении всего вегетационного периода соответствующее влагообеспечение.

     Многочисленные исследования показали, что в зависимости от района произрастания сильно меняется химический состав зерна различных культур, и в частности, содержание белка. Как правило, низкой белковостью отличается зерно, получаемое в районах с избыточным увлажнением, и наивысшей-в засушливых.

     Учитывая  высокую ценность белка, уделяли  особое внимание выяснению роли метеорологических  факторов в его накоплении в зерне  яровойпшеницы. С увеличением количества осадков и запасов продуктивной влаги в почве содержание белка в зерне уменьшается, а с повышением температуры-увеличивается. Для накопления белка в зерне мягкой пшеницы наиболее существенное значение имеет обеспеченность растений влагой в фазу выхода в трубку, а в зерне твердой-в фазы выхода в трубку и молочной спелости. Наиболее сильное влияние засухи на урожай пшеницы отмечается в период формирования цветка и архиспориальной ткани(6 этап органогенеза), который совпадает с фазой выхода в трубку. Чем больше влаги в почве в данный период, тем больше закладывается полноценных цветков в колосе и тем выше урожай. Влияние температуры на накопление белка в зерне имеет два максимума. Первый приходится на период всходы-начало выхода в трубку(2 и 4 этапы органогенеза-закладка сегментов стебля, колосков в колосе). Высокие температуры на 2-4 этапах органогенеза приводит к формированию меньшего числа сегментов стебля, листьев, колосков в колосе. Второй максимум совпадает с периодом колошение-молочная спелость. В это время оплодотворяется и формируется зерновка, в зерно поступает максимальное количество питательных веществ. Для формирования высокого урожая зернам хорошего качества нужен оптимальный погодный режим в период вегетации, в частности, во время налива зерна(от цветения до восковой спелости). В этой фазе желательна сравнительно сухая погода.

     Обильное  выпадение осадков нередко вызывает полегание посевов пшеницы. При  этом нарушается нормальная ассимиляционная деятельность листового аппарата растений, а наливающееся зерно сильно дышит, расходуя на этот процесс углеводы. Выпадение обильных осадков в предуборочные дни и после уборки - обесцвечивание зерна. Ранние осенние заморозки сказываются на внешнем виде и вообще на качестве зерна.

     В ходе налива и созревания зерна крайне нежелателен и острый недостаток влаги, и слишком высокие температуры, так как они обусловливают преждевременный переход азотистых веществ и углеводов из стеблей, листьев и колосковых чешуй в зерно и приводят к свертыванию белков, щуплости и снижению массы зерна. Подтверждена зависимость качества клейковины от количества и распределения осадков в период созревания пшеницы, особенно во второй его половине. Чем больше выпадает в это время осадков, тем слабее клейковина. Искусственный полив пшеницы также ослабляет клейковину. В отношении влияния метеорологических условий на качество клейковины в созревающей пшенице следует особо отметить случаи повреждения ее ранними заморозками. Морозобойное зерно внешне выглядит невыполненным, щуплым и морщинистым, содержание клейковины в нем ниже, чем в нормальном, причем клейковина отмывается с трудом, так как частицы ее медленно набухают и плохо слипаются в общую массу. Только при длительном и осторожном отмывании удается выделить из морозобойного зерна максимум клейковины, которая получается малосвязной, короткорвущейся и по своим физиологическим свойствам очень похожа на клейковину из пшеницы на ранних фазах созревания.

     Не  рекомендуется смешивать влажное  зерно с сухим, полученным в сухое  время, так как от этого может  ухудшиться состояние сухого. Зерно, увлажненное и поврежденное плесенью на корню, обладает повышенной активностью фермента амилазы, переводящей крахмал в сахар, который распадается на углекислоту и воду, что приводит не только к усилению дыхания зерна, но и к прорастанию. Такое зерно необходимо очистить от сорной примеси и просушить.

3.  Влияние предшественников на качество зерна

     Постоянная  забота земледельца - обеспечить пшеницу  как ведущую продовольственную  культуру наилучшими условиями произрастания, позволяющими собирать хорошие урожаи зерна. Под ее посевы тщательно выбирают предшественников. Лучшими считаются предшественники, оставляющие после себя запас пищи и влаги, необходимый для своевременного появления всходов пшеницы и успешного их развития. К ним относятся пары и полупары, пропашные и бобовые культуры. Но и эти поля в разных зонах неравноценны по своему влиянию на уровень урожая и качество зерна.

     Выбор для пшеницы лучших предшественников в последние годы усложнился тем, что к ним предъявляются требования-положительно влиять не только на уровень урожайности, но и на качество зерна, на его белковистость и другие свойства. По влиянию на белковистость и содержание клейковины в зерне наилучшим предшественником является чистый пар. Кроме сохранения влаги пары способствуют накоплению нитратов, уничтожению сорняков и улучшению фитосанитарного состояния полей. По многолетним исследованиям запасы влаги по пару зависят от количества осадков во второй половине лета в год парования и влагоемкости почвы.

     Действие  предшественников связано с количеством  влаги и питательных веществ, остающихся после уборки в почве, а также с изменением ее свойств. Наличие влаги в почве после предшественника определяет полевую всхожесть и первоначальное развитие растений. После пара засоренность посевов пшеницы снижается в 3-5 раз и последействие его сохраняется в течение 2-3 лет. Чистые пары не только очищают почву от сорняков, но и уничтожают питательную среду для многих вредителей и возбудителей болезней пшеницы.

     Белка в зерне больше при выращивании пшеницы по чистому пару и значительно меньше-по подсолнечнику. Удобрения значительно повышают содержание белка.

     Опыты Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур, проведенные  во многих зонах показали, что лучшим предшественником пшеницы, повышающим качество зерна, является чистый удобренный пар. В исследованиях изучали влияние следующих предшественников: чистого пара, кукурузы первого и второго срока сева, смеси гороха с овсом на силос, гороха на зерно и подсолнечника - на содержание белка в зерне яровой пшеницы сорта Онохойская-4. Предшественники, независимо от условий погоды, в значительной степени влияют на содержание белка в зерне. Высокое содержание белка(14,48-13,88-14,16%) свойственно зерну пшеницы, выращиваемой по удобренному чистому пару и наименьшее количество белка(10,10-9,90-11,81) накапливается при выращивании ее после кукурузы. Таким образом, данные подтверждают известное положение о том, что чистый пар, особенно в засушливых условиях, может гарантировать относительно высокое качество яровой пшеницы.

     Наилучшими предшественниками по накоплению сырого протеина является чистый пар, а также культуры ранней уборки, независимо от их вида и способов возделывания.

     В прямой зависимости от количества сырого протеина находится и содержание сырой и сухой клейковины. По чистому пару сырой протеин составил 15,2%, сырой клейковины 43,5%, сухой клейковины-16,0%. Высокое содержание сырого протеина, сырой и сухой клейковины в зерне пшеницы, выращенной по чистому пару и рано убираемым предшественникам, можно объяснить тем, что они составляют после себя почву, лучше обеспеченную элементами пищи и влаги, по сравнению с поздноубираемыми культурами-картофелем и пшеницей(вторая декада сентября). Высокие урожаи яровой пшеницы были получены также по чистому пару, горохово-овсяной смеси на силос весеннего посева, гороху на силос и яровой ржи на силос. При этом урожай яровой пшеницы по указанным непаровым предшественникам, мало уступает урожаю по чистому пару.