Автор: 
Современный селекционер начинает все больше и больше уделять внимания химическому составу пшеницы. В Соединенных Штатах Америки расценка зерна пшеницы включает как обязательное требование учет процента белка, который ныне выписывается на мешках и во всяком случае обязателен для крупных партий. Каждый вагон имеет указание процента белка.
Практически решающую роль в определении процента белка играют среда, климат, почвенные условия, — причем, как нам известно на основании географических опытов, а также данных по сортоиспытанию, в количестве белка пшеницы проявляются определенные географические правильности: в условиях европейской части России увеличение продукции белка к югу, к засушливому востоку, снижение к западу и некоторое повышение снова к крайнему северу.
Один и тот же сорт варьирует чрезвычайно резко в зависимости от условий. Так, например, один из сортов твердой абиссинской пшеницы, содержащий около 10% белка в оригинальном зерне, собранном нами в Аддис-Абебе, в Персиановке, под Новочеркасском, дал 20% белка. Колебания по годам для одних и тех же сортов по данным пунктам достигают значительных размеров. По данным Госсортосети, на юго-востоке европейской части России колебания средних для ряда сортов по годам составляли от 14.1 до 21.2%, для Западной Сибири 15.33—18.2%.
В интересной сводке анализов оригинальных образцов пшеницы, составленной К. А. Фляксбергером (1932) для всего земного шара по данным Биохимической лаборатории ВИРа, дана характеристика всех стран- производителей пшеницы по количеству белка.
Низкий процент белка дают страны с орошаемым земледелием, как Египет (средн. 9.7%), Западный Китай (11.3), поливные районы горного Таджикистана (10.3). Малый процент белка характерен для увлажненных районов Абиссинии (11.3%). Средиземноморские страны, высевающие пшеницу осенью, дают, несмотря на преобладание твердой пшеницы, невысокие показатели белка (Сицилия — 12.2%, Сардиния — 13.3%, Сирия —13.1%, Палестина — 14.1%, Тунис — 12.7%, Марокко — 14.0%, Алжир — 14.1%). Аргентина и Уругвай характеризуются средней— около 13.32%. Австралия дает большие колебания — от 8.4 до 18%- Канада, высевающая преимущественно яровую пшеницу (на 11 млн га яровой — озимой пшеницы не более 300 000 га), характеризуется высоким количеством белка (около 16.5—17%). Румыния (11.2— 15.6%), Венгрия (10.9—13.5%), Югославия (12.9—15.0%) дают сравни-
тельно невысокие показатели белка, что, очевидно, связано с озимой культурой, как правило, снижающей процент белка. Средняя величина белка для России определяется приблизительно 16% (по данным географических опытов, Сортосети и литературным данным).
В России наибольший процент белка содержат яровые пшеницы юго- востока европейской части (18—19%), степных районов Кавказа (16.5— 18.5%), Западной Сибири (15.2—18.4%). В крайние годы процент белка доходил в этих районах у отдельных сортов до 24.6%. Высота средней цифры для России определяется преобладанием у нас культуры яровой пшеницы (25 000000 га) над озимой (11000 000 га) и засушливостью нашего климата районов преимущественного возделывания яровой пшеницы. Высокий процент белка характеризует также яровую пшеницу в США, именно в Монтане (17%), С. Дакоте (18%), и озимую пшеницу в засушливых штатах Канзас (17%) и Небраска (18%).
Крупнейший мировой массив пшеницы с высоким содержанием белка находится в России, именно на юго-востоке европейской части, в Казахстане и в степной части Западной Сибири. Вторым крупным массивом является степная часть Америки. Наивысший процент белка приурочен к черноземным и каштановым почвам с сухим континентальным климатом, где возделываются преимущественно скороспелые яровые пшеницы.
Орошение обычно снижает процент белка. В общем, снижение, как показывают данные Америки и Канады, выражается при поливе примерно в IV2—2%, но оно поддается регулированию временем и количеством полива, и при достаточном внимании к этому вопросу процент белка может быть и не снижен.
Процент белка в зерне пшеницы варьирует в зависимости от условий среды от 7 до 24 на вес воздушно-сухого зерна. Сортовые различия колеблются в более узкой амплитуде. Как крайний вариант (выращенный в исключительных условиях), С. Воробьев (1927) указывает 4.5% для пшениц Украины, Мьеж для Марокко — 4.9%. Наивысшее количество белка, по анализам Биохимической лаборатории ВИРа, доходило до 24.6%.
Условия нашего континентального климата, сравнительное богатство чернозема азотом, как показывает огромный аналитический материал Биохимической лаборатории Института растениеводства, обусловливают в общем высокое содержание белка и нивелируют до некоторой степени сортовые различия: для яровых пшениц России характерно около 16—18% в основных районах их возделывания, для озимых около 42—14%. Согласно данным мукомольно-хлебопекарной лаборатории ВИРа, даже орошение в условиях засушливого юго-востока европейской части России практически не ухудшает качества зерна. По данным Среднеазиатского отделения Института растениеводства и Биохимической лаборатории ВИРа (Н. Н. Иванов, М. И. Княгиничев и В. К. Кобелев), отдельные сорта пшеницы реагируют различно на полив, некоторые из них не снижают процента белка, другие снижают его слабо, а третьи снижают заметно. При селекции для орошаемого земледелия, естественно необходимо вести отбор сортов, наименее снижающих белок в зерне при поливах.
По данным Н. М. Тулайкова и Н. Ф. Писаревского (работа 1926 г.), сорта пшеницы отличаются по темпу накопления белкового азота.
По качеству зерна заслуживает внимания группа 28-хромосомных пшениц, включающая виды и формы, особенно ценные по коллоидным и физическим свойствам белка. Сюда относится целиком вся группа макаронных пшениц. Полное отделение эндосперма от оболочек происходит легче у твердых пшениц, чем у мягких, с этим связан большой выход муки.
Кларк (Clark, 1926) при скрещивании Hard Federation X Маркиз, со средним содержанием белка у первого 13.99%, у второго сорта 14.94%, получил Fj со средним процентом белка 14.37. В F2 у 567 отдельных растений белок колебался от 12.5 до 17%.
В условиях более влажного климата к северу химическая индивидуальность сортов проявляется более резко. В то время как на юго-востоке европейской части Советского Союза, например в районах Куйбышевского и Сталинградского краев, даже твердые и мягкие пшеницы в общем мало различаются по составу белка, в Ленинградской области (Детское Село) те же сорта различаются весьма резко, представляя различия, достигающие 20—30%. Так, например, в то авремя как два сорта пшеницы horbeiforme и pseudo-hostianum дали в Саратове 19.5 и 19%, в Детском Селе они дали 12 и 15.5%. Нередко сортовые разлягчия по белку в Ленинградской области выражаются крупными величинами, причем это сказывается за ряд лет.
По данным Мьежа (Miege, 1932), в Марокко сортовые различия сказываются в количестве и качестве клейковины (упругость, эластичность, способность к деформации) при применении удобрения. Полное минеральное удобрение повышает качество клейковины не у всех сортов.
Излишний процент белка не вызывает соответствующего улучшения хлебопекарных свойств. Данные мукомольно-хлебопекарной лаборатории
ВИРа показали, что у яровых твердых и мягких пшениц улучшение хлебопекарных свойств идет до оптимума в 17—21%, свыше наблюдается снижение качества хлеба.
Отметим значительные работы последнего времени по улучшению качества клейковины в Германии и Швеции при помощи малых количеств бромистых солей, например, 0.001% КВгОз, давшие положительные результаты. Эти страны дают зерно особенно низкого качества, и для них вопрос улучшения клейковины является весьма существенным.
Определение азота по Кьелдалю и по нему же вычисление процента белка является, конечно, только первым приближением к различению химической индивидуальности сортов. Работы Биохимической лаборатории Института растениеводства (Н. Н. Иванов) показали, что мука яровых пшениц характеризуется более низким отношением глиадина к глю- тенину, чем у озимых форм. В то время как у яровых как твердых, так и мягких пшениц отношение глиадина к азоту глютенина выражается величиной 0.7—0.8, для озимых пшениц оно равно 1.1—1.2 и выше.
По данным Гофмана и Гэртнера, белок пшеницы — глиадин — содержит разное количество лизиновой и гистадиновой аминокислот в разных видах. Т. spelta и Т. dicoccum особенно богаты лизиновой кислотой: почти в 5 раз богаче, чем Т. vulgare.
Теми же авторами установлены различия сортов пшеницы по аргини- новой аминокислоте (в 25—30%).
Содержание золы в одних и тех же условиях, по данным Биохимической лаборатории ВИРа, у разных сортов различается также резко, в крайних вариантах в два раза. Украинка накопляла за ряд лет (1930—
1932) на 12% больше золы, чем Лютесценс 1060/10. Озимые пшеницы содержат, по литературным данным, меньше золы, чем яровые; стекловидные— более, чем мучнистые (Н. Н. Иванов). Один и тот же сорт, например Цезиум 0111, в опытах Сортосети в Ростове дал 2.15% золы, в Семипалатинске — 1.49%.
Реакция на фенол и на едкий калий, растворенный в спирту, сказывается весьма различно на зерне у разных сортов. Этой реакцией широко пользуются ныне для различения сортов. Эти различия указывают на химические различия сортов по зерну.
