ПОЛБА в Зауралье. Опыты учёных

УДК 633.1

УРОЖАЙНОСТЬ ПОЛБЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА ЗЕРНА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ЗАУРАЛЬЯ

С.Д. Гилев, кандидат сельскохозяйственных наук, заместитель директора по научной работе,И.Н. Цымбаленко, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории земледелия, Н.В. Мешкова, младший научный сотрудник лаборатории земледелия, Е.А. Филиппова, старший научный сотрудник лаборатории селекции пшеницы, Т.А. Козлова, старший научный сотрудник технологической лаборатории.

ФГБНУ «Курганский НИИСХ»
641325, Курганская обл., Кетовский р-н, с. Садовое, ул. Ленина, 9
Тел. (35231) 57-354; 57-389; E—mail: kniish@ketovo.zaural.ru

Ключевые слова: полба, сорта, урожайность, технологическая оценка зерна, хлебопекарные свойства муки, технология возделывания.

Аннотация. Полба – нетрадиционная для Зауралья культура. В статье приводится краткий исторический обзор распространения этой культуры по странам мира и регионам Российской Федерации. Отмечается её значимость как продукта «здорового питания» благодаря высокому содержанию в составе зерна микроэлементов, витаминов, незаменимых аминокислот, мукополисахаридов и других полезных веществ.

В результате проведённых исследований установлена сравнительная продуктивность сортов полбы Руно (плёнчатый) и Греммэ (голозёрный) с сортами яровой пшеницы местной селекции Терция, Ирень, Зауралочка. В неблагоприятных контрастных погодных условиях 2016 года (эпифитотии мучнистой росы, бурой листовой и стеблевой ржавчин) сорт Руно оказался устойчивым против болезней. В селекционных питомниках без применения средств защиты от болезней обеспечил урожайность 22,9 ц/га против 8,6; 9,8 и 11,7 ц/га сортов Терция, Ирень, Греммэ соответственно.

Сорт Греммэ, наряду с сортами яровой пшеницы, без средств защиты поражался болезнями в сильной степени. В то же время на фоне комбинированной системы защиты (от сорняков и болезней) сорт Греммэ, возделываемый по сидеральному пару, обеспечил максимальную в опыте урожайность 29,9 ц/га против 22,7 ц/га по сорту яровой пшеницы Зауралочка, полученной в аналогичных условиях выращивания. По хлебопекарным качествам муки в условиях 2016 года полба уступала сортам яровой пшеницы.

По заключению технологической лаборатории нашего института, сорт Греммэ получил неудовлетворительную оценку, Руно-удовлетворительную, сорта Ирень и Терция – вполне удовлетворительную. Исследования по полбе, нетрадиционной культуре для Зауральского региона, будут продолжены в полевых экспериментах и в технологической лаборатории института.

THE YIELD OF SPELT AND TECHNOLOGICAL QUALITY OF GRAIN DEPENDING ON METHODS OF CULTIVATION IN LEACHED CHERNOZEMS OF THE URALS

S. D. Gilev, candidate of agricultural Sciences, deputy director on scientific work, I. N. Tsymbalenko, candidate of agricultural Sciences, leading researcher of laboratory of agriculture, N. V. Meshkova, junior research associate of laboratory of agriculture, E. A. Filippova, senior research fellow at the laboratory of wheat breeding, T. A. Kozlova, senior researcher of the laboratory.

Federal state budgetary scientific institution «Kurgan research Institute of agriculture»

641325, Kurgan area, Ketovskydistrict, village Sadovoye, Leninastreet, 9

Tel: (35231) 57-354; 57-389; e-mail: kniish@ketovo.zaural.ru

Key words: spelt, variety, yield, technological evaluation of grain, the baking properties of flour, technology of cultivation.

Abstract. Spelt is non – traditional for the Urals culture. The article provides a brief historical overview of the spread of the culture of countries and regions of the Russian Federation. Noted its significance as a product of «healthy food» due to the high content in the grain micronutrients, vitamins, essential amino acids, mucopolysaccharides and other nutrients.

As a result of the researches of the comparative productivity of varieties of spelt Fleece (membranous) and Gremme (hulless) varieties of spring wheat of local selection Third, IREN, Shurlock. In contrast to the adverse weather conditions in 2016 (epiphytotic of powdery mildew, brown leaf and stem rust) cultivar Runo were resistant to disease. In breeding nurseries without the use of protection from disease provided a yield of 22.9 t/ha against 8.6; and 9.8 and 11.7 kg/ha varieties Third, IREN, Gramme respectively. Grade of Gremme, along with varieties of spring wheat, without means of protection were amazed diseases to a great extent. At the same time on the background of the combined system of protection (against weeds and diseases), a variety of Gremme cultivated for green manure pair, provided the maximum in experience the yield of 29.9 C/ha as opposed to 22.7 t/ha for the variety of spring wheat Shurlocke received in similar growing conditions. In terms of baking quality in terms of 2016 spelt inferior grades of spring wheat. At the conclusion of the technological laboratory of our Institute, the grade of Gremme received a failing grade, Fleece-satisfactory grade IREN and the Third is quite satisfactory. Studies on the spelt, a nontraditional crop for the TRANS-Ural region will be continued in field experiments in the technology laboratory of the Institute.

Полба,или двузернянка (Triticumdicoccum) – древний полудикий вид пшеницы. По мнению ряда ученых, возраст полбы около 8000 лет. В Вавилоне и в Древнем Египте полба была главным культивируемым злаком. Её сеяли на обширной территории от Эфиопии до Закавказья. Постепенно она продвинулась на север и распространилась почти по всей Европе.

На территории России полба известна с V века до н.э.,наибольшие площади занимала в XVIII веке. Хлеб и каша из полбы вплоть до XIX века были очень распространенными кушаньями в центральных и северных губерниях России, Поволжья и Сибири.

В художественной литературе имеются сведения, что Пётр I любил кашу из полбы.К середине XIX века о полбе почти забыли, в нашей стране она сохранилась как культура лишь в Башкирии, Чувашии и на Северном Кавказе. Так продолжалось до 1990-х годов, когда диетологи заговорили о полезных свойствах полбяной крупы.

Сегодня на Западе полба ценится как продукт «здорового питания». Возобновился интерес к полбе и в нашей стране. Из сортообразцов голозерной и пленчатой полбы мировой коллекции ВНИИР им. Н.И. Вавилова выделены высокобелковые неполегающие линии для непосредственного производства в условиях Сибири и Татарстана[1,2].

Основные морфологические и биологические характеристики культуры.

Корневая система-мочковатая, стебель полый, прямостоящий, достигающий длины 100 сантиметров. Соцветие – плоский узкий колос с длинными остями. Во время цветения отмечается распад колоса на маленькие колосочки. Плод-зерновка кирпично-красного цвета. Каждое зёрнышко обтянуто индивидуальной чешуйкой. Масса 1000 семян 32-38 г. Культура длинного дня, вегетационный период от 80 до 105 дней. Ценной биологической особенностью полбы является её скороспелость. В условиях 2016 года в Зауралье полба созрела на 6 дней раньше среднеспелого сорта яровой пшеницы Зауралочка.

Полба считается светолюбивой, холодостойкой, устойчивой к множеству грибковых заболеваний, нетребовательной к почвам культурой.Благодаря хорошо развитой корневой системе, которая в период полной спелости проникает на глубину до 140 см, полба отличается засухоустойчивостью.

Одним из отрицательных свойств полбы является ломкость колоса, приводящая к большим потерям зерна при уборке урожая. Однако колос полбы ломается лишь в фазе полной спелости, поэтому раздельная уборка в более ранние сроки исключает большие потери. Полба содержит много микроэлементов, витаминов и до 38,6-40,0% клейковины. Она превосходит яровую пшеницу по содержанию растительного белка [3,4]. Белок клейковины содержит все незаменимые аминокислоты, необходимые организму человека. Содержащиеся в зерне полбы мукополисахариды играют важную роль в укреплении иммунитета. Хлеб из полбы по внешнему виду и вкусу похож на ржаной, но имеет своеобразный ореховый привкус, миндальный аромат, быстро черствеет,поэтомувозделывают полбу преимущественно на крупу, макароны и шроты.

По сведениям ряда ученых, при изготовлении макарон допускается вводить в пшеничную муку до 20% муки из полбы, что не вызывает существенных изменений в технологическом процессе, в то же время обогащает продукцию полноценным белком, витаминами и минеральными веществами [5]. Рекомендуют использовать богатую аминокислотами муку полбы и в рецептуре при изготовлении хлебобулочных и мучных кондитерских изделий, в частности печенья [6, 7].

По мнению диетологов, регулярное употребление в пищу полбы способствует нормализации уровня сахара в крови, улучшению работы сердечно-сосудистой, эндокринной, нервной, пищеварительной и репродуктивной систем, а также в значительной степени снижает риск развития анемии, инфекционных и онкологических заболеваний.

Благодаря высокому содержанию белка полба является хорошей фуражной культурой. Включение в рацион молочных коров 2 кг дроблёной полбы повышает месячный надой молока на 12%, при скармливании цыплятам полбяной крупы увеличивается их суточный привес [8].

Цель, задачи и методика исследований.

В связи с недостаточной изученностью культуры ставилась цель установить основные элементы технологии возделывания полбы в условиях Зауралья. В задачи исследований входило изучить сортовой состав, определить устойчивость к болезням, сорнякам, установить потенциал урожайности,провести технологическую оценку зерна и хлебопекарных свойств муки.

В 2016 году полбу испытывали на центральном опытном поле Курганского НИИСХ. Изучали два сорта полбы, включенных в Государственный реестр селекционных достижений:Руно (пленчатая форма) и Греммэ(голозерная). Сорт Греммэ возделывали в трёхпольном зернопаровом севообороте, первой культурой по сидеральному пару и второй по стерневому фону (третье поле севооборота). Посев производили в третьей декаде мая сеялкой СКП-2,1, норма высева-5 млн. всхожих зёрен на гектар. Под посев второй пшеницы вносили азотные удобрения из расчёта 60 кг/га д. в. на гектар. Система защиты от сорняков предусматривала следующие варианты: химическую прополку посевов баковой смесью гербицидов (эстерон, скорпио супер и гумимакс) и двойную обработку глифосатсодержащим гербицидом до посевов + баковой смесью по вегетации. В период эпифитотии болезней пшеницы (мучнистая роса и бурая листовая и стеблевая ржавчины) посевы последнего варианта были обработаны фунгицидом колосаль ПРО.

Контролем служила технология возделывания яровой пшеницы: пар – черный (вспашка осенью, 4-5 культиваций летом), основная обработка под вторую пшеницу – отвальная (22-24 см); системы минерального питания и защиты растений аналогичны вышеназванным. Урожай учитывали комбайном «Сампо-500» с отбором образца зерна для приведения его к 14-процентной влажности и 100-процентной чистоте.

В селекционных питомниках наряду с голозёрным сортом Греммэ испытывали плёнчатый сорт Руно. Посев проводили по паровому предшественнику без защиты от болезней, которая в селекционном процессе не предусмотрена.Из приемов агротехники применяли боронование, предпосевную культивацию, посев проводили 24 мая дисковой сеялкой ССФК-7 с последующим прикатыванием кольчато-шпоровыми катками. Норма высева 5 млн. всхожих зерен на гектар, повторность трехкратная, размещение рендомизированное, учетная площадь 12 м². Технологический анализ зерна и хлебопекарные свойства муки выполнены в технологической лаборатории института.

Почва опытного участка – чернозем выщелоченный среднесуглинистый маломощный с содержанием в пахотном горизонте гумуса (по Тюрину) 3,63-4,91%, валового азота – 0,24%, подвижных форм фосфора (по Чирикову) – 5,2-8,1 мг/100 г почвы, обменного калия (по Масловой) 19,7 мг/100 г почвы, РН_(сол.) 6,4-6,5.

Результаты исследований.

В вегетационный период 2016 года сложились контрастные погодные условия. В третьей декаде мая среднесуточная температура воздуха была на 3,1⁰С выше нормы, осадки практически отсутствовали (3,5 мм против 14 мм по норме). Пересохший верхний слой почвы затруднил получение дружных всходов. Растения, всходы которых появились после июньских дождей, отстали по темпам развития и в фазу налив-молочная спелость попали под жёсткую августовскую засуху. Серьёзный ущерб урожаю нанесли и болезни. Поражение посевов мучнистой росой по пару на отдельных вариантах достигало 33,3%, по зерновому предшественнику – 50,3%; бурой листовой ржавчиной соответственно 89,9 и 88,6%.

Сорт Греммэ оказался неустойчивым к болезням. Обработка посевов фунгицидом колосаль ПРО в фазу флаг-листа обеспечила повышение урожайности этого сорта, возделываемого по пару, в 1,7 раза, максимальная прибавка зерна на фоне удобрений составила 12,8 ц/га (29,9 против 17,1 ц/га). В аналогичных условиях яровая пшеница Зауралочка на фоне фунгицидной обработки повышала урожайность на 1,2 ц/га, то есть оказалась более устойчивой к болезням (таблица 1).

По зерновому предшественнику эффективность фунгицидной обработки значительно ниже. Прибавка зерна полбы на удобренном фоне составила 5,9, без удобрений – 4,1 ц/га, яровой пшеницы соответственно 5,2 и 0,9 ц/га.

Следовательно, яровая пшеница и полба в большей степени поражались болезнями на паровых полях, где растения лучше обеспечены нитратным азотом и влагой.

При возделывании по паровому предшественнику сорт Греммэ на азотные удобрения практически не реагировал, в то время как по зерновому урожайность от удобрений увеличилась на 4,2 ц/га (56,8%).

Таблица 1. Сравнительная урожайность яровой пшеницы сорта Зауралочка и полбы сорта Греммэ в трёхпольном зернопаровом севообороте, ц/га, 2016 г.

Table 1. Comparative yields of spring wheat varieties Shurlock and Emmer wheat varieties, Gremme in three-field grain-fallow rotation, kg/ha, 2016

* В паровом поле учитывается последействие азотных удобрений, внесённых в третье поле севооборота.

Кроме неблагоприятных гидротермических условий и болезней на формирование урожайности отрицательное влияние оказывали сорняки. Средняя степень засорённости отмечалась на паровых полях. Химическая прополка посевов баковыми смесями гербицидов в составе эстерона, скорпио супер и регулятора роста гумимакса обеспечила высокую степень защиты (84,5-94,8%). При этом прибавка урожая полбы сорта Греммэ на контрольном и удобренном фоне составила: по паровому предшественнику 4,4-7,0 ц/га, по зерновому – от 3,3 до 9,2 ц/га, яровой пшеницы Зауралочка соответственно 4,2-9,8 и 4,2-7,7 ц/га.

В селекционных питомниках экологического сортоиспытания в условиях эпифитотии мучнистой росы и бурой листовой и стеблевой ржавчин сорт Руно подтвердил свою уникальную устойчивость к болезням. Негативные погодные явления в меньшей степени отразились на его растениях. Сорт сформировал зерно с лучшими физическими качествами (масса 1000 зёрен 33,7 г, натурная масса 600 г/л), урожайность составила 22,9 ц/га против 9,8 ц/га у яровой пшеницы Ирень и 8,6 ц/га сорта Терция (таблица 2).

Таблица 2. Урожайность и физические свойства зерна сортов полбы и яровой пшеницы в селекционном питомнике, 2016 г.

Table 2. The yield and physical properties of grain Emmer wheat varieties and spring wheat breeding nursery, 2016

По физическим показателям зерна и особенно по урожайности сортов яровой пшеницы Терция, Иреньи сорт Греммэ значительно уступили сорту Руно. Основная причина– высокая степень поражения вышеназванных сортов мучнистой росой, бурой листовой и стеблевой ржавчинами.

В литературе отмечается, что зерно полбы по энергетической ценности не уступает пшенице [9]. В условиях неблагоприятного 2016 года полба имела преимущество перед яровой пшеницей по содержанию белка в зерне при возделывании по пару (11,2 против 10,7%), по зерновому предшественнику (12,2 против 10,9%).В то же время по силе муки и другим хлебопекарным качествам зерно полбы уступало зерну пшеницы (таблица 3).

Таблица 3. Сила муки и хлебопекарные качества сортов, 2016 г.

Table 3. Flour strength and baking quality varieties, 2016

Примечание: по силе муки: 280-300 — сильная; 200-средняя; менее200-слабая.

Сила муки и хлебопекарные качества изучаемых сортов полбы оказались значительно ниже сортов яровой пшеницы, выращенных в аналогичных условиях.

По заключению технологической лаборатории, сорт Греммэ получил неудовлетворительную оценку (2,4 балла), Руно — удовлетворительную (2,8 балла), сорта яровой пшеницы Ирень и Терция — вполне удовлетворительную, соответственно 3,7 и 3,4 балла. Аналогичную оценку хлебопекарным качествам муки из зерна полбы дают и другие авторы [10].

Выводы.

Пшеница полба, возделываемая впервые в полевых опытах института, оказалась более толерантной культурой по сравнению с яровой пшеницей к условиям произрастания. Плёнчатый сорт Руно в меньшей степени реагировал на неблагоприятные погодные условия и болезни.

На фоне комплексной защиты от сорняков и болезней голозёрный сорт полбы Греммэ по урожайности превышал яровую пшеницу при возделывании как по пару, так и по зерновому предшественнику, однако без средств защиты сильно поражался болезнями.

По хлебопекарным качествам муки полба уступала муке из зерна яровой пшеницы.

Исследования по этой нетрадиционной для нашего региона культуре продолжатся в полевых экспериментах, и будет дана оценка качества зерна в технологической лаборатории.

Литература

1. Кобылянский В.Д., Сурин Н.А., Попова Н.М. Агробиологическая оценка образцов голозерной полбы в условиях Красноярской лесостепи// Фундаментальные исследования. 2013. №10. С. 601-605.
2. Ионов Э.Ф., Темирбекова С.К., Ионова Н.Э. Новая крупяная культура – голозерная полба, сорт Греммэ: Всероссийская научная конференция «Научное обеспечение АПК Росии». – Пенза. 2012. С.26-28.
3. Прокопьев М.П. О полбе // Земледелие.1965. №1. С. 77-78.
4. Зверев С. В., Панкратьева И. А., Политуха О. В. и др. Исследование свойств полбы // Хлебопродукты. 2016. №1. С. 66-67.
5. Малютина Т.Н., Туренко В.Ю. Исследование влияния нетрадиционного вида муки на качество макаронных изделий из мягкой пшеницы // Вестник ВГУИТ. 2016. № 4. С. 166-171.
6. Чугунова О.В., Крюкова Е.В. Агрономические свойства полбы как нетрадиционного сырья для производства мучных кондитерских изделий// Научный вестник. 2015. №3 (5). С. 90-100.
7. Астахов И.Ю., Курочкин П.П., Игнатов Д.Д. Химический состав и технологические свойства полбяной муки// Инновационная техника и технология. 2015. №1. С. 59-61.
8. Артюшенко А.В. Полба как крупяная и фуражная культура / Науч. тр.  Кустанайской. гос. обл. с.-х. опытной станции. Т.1. 1973.С. 22-29.
9. Юков В.В. Волжская полба и продукты её переработки// Известия вузов. Пищевая технология. 2005. №1. С. 23-26.
10. Хмелева Е.В., КорячкинаС.Я. и др. Изучение показателей зерна полбы, произрастаемой в Орловской области / Материалы 4-ой Международной научно-практической интернет-конференции «Приоритеты и научное обоснование реализации государственной политики здорового питания в России». Орел: ПГУ. 2015. С. 301-306.

Literature

1. Kobylyansky V. D., Surin N. A.,Popova N. M. Agrobiological evaluation of samples hulless spelt in the Krasnoyarsk forest-steppe conditions// Fundamental research. 2013. No.10. P. 601-605.
2. Ionov E.F., Temirbekova S.K., Ionova N.E. A new cereal crop — hulless spelt, sort Gremme: materials of all-Russian scientific conference «Scientific provision of agroindustrial complex of Russia». Pensa. 2012. P.26-28.
3. Prokop’ev M. P. Spelt // Agriculture.1965. No. 1. P. 77-78.
4. Zverev S.V., Pankrat’eva I.A., Polituha O.V., andot. The study of the properties of spelt // Bread. 2016. No.1. P. 66-67.
5. Malyutina T. N., Turenko V. Y. Study of the influence of non-traditional types of flour on quality of macaroni products from wheat // Journal of UGUET. 2016. No.4. P. 166-171.
6. Chugunova O. V., Kryukova E. V. Agronomic properties spelled as unconventional raw materials for the production of flour confectionery products// Scientific Herald. 2015. No.3 (5). P. 90-100.
7. Astakhov, I. Yu., KurochkinP. P., Ignatov D. Chemical composition and technological properties of spelt flour// Innovative technology. 2015. № 1. P. 59-61.
8. Artyushenko A. V. Spelt as cereal and fodder culture / Scientific papers Kustanay state agricultural experiment station. Vol. 1. 1973. P. 22-29.
9. Yukov V. V. Volga spelt and its by-products // Proceedings of the universities. Food technology. 2005. No. 1. P. 23-26.
10. HmelevaE. V., Koryatshkina S. Ya.andot. The study of indicators of spelt grains, growing in the Orel region / Materials of 4th International scientific and practical Internet-conference «Priorities and scientific justification for the implementation of the state policy of healthy nutrition in Russia».Orel: PSU. 2015. P. 301-306.