CC BY
4УДК 631.52:52:633.85/12/172:578:581.19:577.17(574) DOI 10.24412^-37231-2024-1-254-261
Лиманская В.Б., кандидат сельскохозяйственных наук Шектыбаева Г.Х., кандидат сельскохозяйственных наук Касенова А.С., магистр Эсетова Б.^., магистр ucxoc1914@mail.ru
ТОО «Уральская сельскохозяйственная опытная станция» г. Уральск, Республика Казахстан
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОРТОИСПЫТАНИЕ САФЛОРА В УСЛОВИЯХ МЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА НА ЗАПАДЕ КАЗАХСТАНА
Аннотация. В статье приведены результаты экологического сортоиспытания сафлора в засушливых условиях Западного Казахстана.
Сафлор - засухоустойчивая масличная культура, которая в условиях Западно Казахстанской области может давать стабильный урожай маслосемян с содержанием масла 27-38%. Основной целью научной работы является системное изучение селекционного материала сафлора, с выделением источников ценных признаков, свойств на основе экологической селекции и создание новых конкурентно и патентоспособных сортов, адаптированных к агроэкологическим условиям нашей области. Приводятся урожайность и основные элементы структуры урожая маслосемян выделившихся образцов сафлора. Биологическая урожайность семян сафлора в питомнике экологического сортоиспытание была в пределах от 6,4 до 12,0 ц/га.
В статье обобщены результаты экологического сортоиспытания сафлора селекции Каз-НИИ земледелия и растениеводства, НИИСХ Юго-Востока, Волгоградской ГСХА, Красново-допадской СХОС, ТОО Актюбинская СХОС. В этом питомнике этим сортам дана оценка по основным хозяйственно-ценным признакам.
Приводятся урожайность и основные элементы структуры урожая маслосемян выделившихся образцов сафлора за 2021-2023 годы. В настоящее время на Уральской сельскохозяйственной опытной станции продолжается работа по оценке и выявлению лучших сортов сафлора в питомниках экологического сортоиспытания, приспособленных к засушливым условиям Западного Казахстана.
Ключевые слова: сафлор, экологического сортоиспытания, урожайность, структура, качество.
Введение. Диверсификация растениеводства путем введения и расширения в ассортименте конкурентоспособных засухоустойчивых масличных культур решает проблемы повышения рентабельности производства и возрастающего спроса на рынке растительного масла. Сафлор засухоустойчивая культура, что обусловлено ксероморфной структурой и формой корневой системы, а благодаря высокой концентрации клеточного сока экономно расходует почвенную влагу. Культура получила распространение южнее зоны возделывания подсолнечника, приспособлена к условиям резко континентального климата [1].
Сафлор (СагЬатшШ^опшЬ.) - уникальное растение, его выращивали в Центральной Азии за две тысячи лет до нашей эры.
Он отличается засухоустойчивостью. Для роста ему необходимо влаги значительно меньше, чем другим масличным культурам. Тем не менее, он хорошо
отзывается на орошение и требователен к теплу, особенно в фазе цветения и созревания. Сафлор опыляется перекрестно с помощью насекомых. В первую очередь зацветают центральные корзинки, а затем боковые. Цветение корзинок продолжается около месяца, вегетационный период колеблется от 90-150 дней и зависит от сорта и условий возделывания. Его всходы выдерживают заморозки до -3-40С. Для сафлора более благоприятен засушливые годы, чем годы с затяжной дождливой погодой, при которой образование семян идет очень слабо. К почвам он не предъявляет высоких требований и произрастает даже на слабо засоленных почвах. Именно эти особенности позволяют возделывать его в сложных поч-венно-климатических условиях, но вопреки всем достоинствам культуры, сафлор еще не нашел широкого распространения как в богарных условиях, так и на орошаемых землях.
В настоящее время посевы сафлора по всему миру занимают более 1 млн га. В странах СНГ селекционная работа по созданию новых сортов ведется в основном в России. В ГНУ Нижневолжском НИИСХ РАСХН (г. Волгоград) и ГНУ Прикаспийском НИИ аридного земледелия РАСХН (г. Астрахань) [2]. С использованием метода многократного индивидуального отбора для условий аридного земледелия за последние 10 лет созданы три сорта сафлора - Астраханский 744, Заволжский 1 и Александрит.
В последние годы в Республике взят курс на насыщение рынка растительным пищевым маслом собственного производства за счет расширения посевных площадей и повышения продуктивности масличных культур.
Рынок растительного масла в Казахстане является одним из динамично развивающихся секторов. В силу ежегодно растущего объема потребления растительного масла данный рынок является достаточно привлекательным для сель-хоз товаропроизводителей. Благодаря целенаправленной работе правительства, производство масличных культур растет и, согласно плану Министерства сельского хозяйства будет увеличиваться до уровня ведущих стран производителей -экспортеров.
Селекция масличных культур, в особенности сафлора, льна и др. - новое направление исследований в Казахстане. Генетический потенциал подсолнечника и сои также используется не в полной мере, хотя создано много сортов и гибридов, поэтому продолжение селекции этих культур, как непрерывного процесса является объективной необходимостью [3, 8, 10].
По производству сафлора Казахстан уже с 2000 года входит в пятерку мировых лидеров, а в 2010 году с урожаем 122,24 тысячи тонн стал вторым после Индии. Кроме этих стран, сафлор активно выращивают также в Китае, Узбекистане, Украине, Австралии, США, Мексике, Аргентине, Эфиопии, Танзании.
Сафлор хорошо может заменить подсолнечник как масличную культуру в засушливых степных районах. И если раньше сафлор выращивали в основном в южных регионах Казахстана, то сейчас это растение, благодаря своей неприхотливости и засухоустойчивости, завоевывает всё больше площадей в северных и западных областях.
Сафлор по своей значимости занимает место в мире после подсолнечника, льна, рыжика, горчицы. Сафлоровое масло широко используется непосредственно в медицине, в кулинарии и для приготовления маргарина. По вкусовым качествам оно напоминает подсолнечное масло. Сафлоровое масло применяют также и для технических целей при производстве белых красок и эмалей, обладающих белизной и красящего вещества (картамин), содержащего в цветах. Жмых его горьковатый, но в небольших количествах пригоден для скармливания скоту, 100 кг жмыха по питательности соответствует 44 кормовым единицам. Семена сафлора хороший корм для птицы.
Актуальным является возделывание относительно новой и нетрадиционной масличной культуры сафлора, обладающей повышенной характеристикой засухоустойчивости. Семена его содержат 28-38% светло-желтого полувысыхающего масла, не уступающего по вкусовым качествам подсолнечному, а по содержанию незаменимых аминокислот и витаминов приближенное к оливковому [4, 6, 7, 9].
Агроэкологическая оценка и сортоиспытание сафлора отечественной и зарубежной селекции будет способствовать выявлению сортов наиболее урожайных и ценных по качеству.
За последние 5 лет в структуре посевных площадей в Западно-Казахстанской области сафлор увеличил свои позиции с 15,2 до 69,2 тыс. га с тенденцией увеличения в последующие годы. Биологические особенности культуры позволяет получать урожайность в засушливых условиях резко континентального климата на уровне 5-8 ц/га. Однако, потенциальные возможности культуры несколько выше, и показатель продуктивности можно увеличить за счет внедрения наиболее засухоустойчивых и адаптированных к местным условиям сортов. В 2022 году посевная площадь по Западно Казахстанской области составило 124 тыс. га. В Западно-Казахстанской области с 2006 года районирован единственный сорт сафлора Центр 70 селекции Казахского НИИ земледелия и растениеводства. К сожалению, за годы включения сорта в «Государственный реестр селекционных достижений, рекомендуемых к использованию на территории Республики Казахстан», он не получил широкого распространения в области. Для посева используется ряд случайно завезенных сортов инорайонной селекции с нестабильной продуктивностью. Проведение экологического сортоиспытания коллекции сафлора позволит выявить адаптированные сорта и линии для использования в засушливых условиях западного Казахстана [5].
Целью исследований является изучение и выделение в экологическом сортоиспытании сортов сафлора отечественной и зарубежной селекции для адаптации и использования их в условиях засушливого климата Западно-Казахстанской области.
Материал и методы исследований. Исследования проводились на Уральской сельскохозяйственной опытной станции. Для проведения научных исследований приводятся результаты экологического сортоиспытания сафлора селекции КазНИИ земледелия и растениеводства, НИИСХ Юго-Востока, Волгоградской ГСХА, Красноводопадской СХОС, ТОО Актюбинская СХОС. В этом питомнике этим сортам дана оценка по основным хозяйственно-ценным признакам.
В ТОО «Уральской сельскохозяйственной опытной станции» с 2021-2023 г.г. ежегодно изучено 50 номеров сафлора.
Почвы опытного участка темно каштановые тяжелосуглинистые. В пахотном горизонте содержится 2,74% гумуса. Обеспеченность подвижными формами фосфора средняя - 13,7-16,3 мг/кг почвы. Содержание щелочно-гидроли-зуемого азота очень низкая - 25 мг/кг, обменного калия высокая - 466 мг/кг почвы.
Погодные условия в 2021-2023 годы исследований наиболее полно отразили особенности континентального климата Западно-Казахстанской области.
Сложившиеся условия в период вегетации и прохождении основных фаз роста и развития сафлора можно охарактеризовать 2022 2023 годы благоприятными 2021 год засушливым. В целом за вегетационный период (от всходов до созревания семян) сафлора в 20121 году выпало 106 мм осадков при норме 128 мм. Температурный режим за первые месяцы вегетационного периода
2021 года (май, июнь) превышает норму в мае на 34%, в июне на 17%. Среднесуточная температура мая составила 21 0С при норме 16 0С, в июне 24,5 0С против 20,9 0С по многолетним данным.
Однако последовавшая далее сплошная воздушная засуха привела к потере влаги в почве. В июне 25 дней подряд стояла сплошная засуха с дневными температурами от 33,5 до 41,8 0С, на почве 50-55 0С. С 15 по 30 июня среднесуточная температура воздуха составляла 28,8-31,9 0С при многолетней норме 20,9 0С. Осадков за этот период не выпало совсем. Таким образом, набор (формирование) вегетативной массы растений проходил в экстремальных условиях атмосферной и почвенной засухи.
Температурный режим за первые месяцы вегетационного периода
2022 года сложился также нестабильно, то есть в апреле наблюдалось превышение тепла на 3,5 0С, а в мае недостаток в 3,6 0 С. При этом в апреле выпало осадков в пределах нормы (22 мм), а в мае 38,2 мм против 28 мм по норме. В целом весна выдалась затяжная, прохладная, с холодными дождями.
По метеорологическим условиям сплошная воздушная засуха июнь-июль месяцы привели к потере влаги в почве. Осадков за июнь выпало 8,0 мм при норме 33,0 мм. Таким образом, набор (формирование) вегетативной массы растений проходил в экстремальных условиях атмосферной и почвенной засухи.
В июле месяце ситуация мало изменилась. Среднесуточная температура составила 23,2 0С при норме 22,9 0С. Осадков выпало всего 15 мм при норме 40 мм. Начиная с 3 декады июля и весь август отмечено отсутствие осадков. Среднесуточная температура августа составила 24,2 0С при норме 21,10С. Отклонение среднесуточной температуры июле составило +0,3 градуса, в августе +3,1 градуса. Недостаток осадков в июле составил -25 мм, в августе -25,9 мм. Осадков в сентябре выпало 30,9 мм при месячной норме 29 мм.
По комплексу сложившихся метеорологических условий можно считать весну 2023 года ранней. Подсыхание почвы и приобретение ею мягкопластиного состояния наблюдалось по всей территории области к 10 апреля. В апреле наблюдался небольшой дефицит осадков при избытке тепла в 2,80.
В начале мая осадков выпало на 3,7 мм больше среднемноголетних данных. По температурному режиму наблюдалось превышение на 2,90.
В дальнейшем лето также отличалось резкими сменами жарких периодов с краткосрочными снижениями температур. Так, с 22 мая по 5 июня стояла жаркая погода с дневной температурой +30,6+33,2 0С. Средняя максимальная температура воздуха в мае составила 32,4 0С при влажности воздуха 29%. Затем отмечено некоторое понижение температуры от 21,20С до 28 0С, при непрекращающихся штормовых, суховейных, иссушающих ветрах. В середине июня максимальная дневная температура вновь составила 36 0С. С конца 2 -ой декады июня температура снизилась: максимальная дневная температура составляла 16-25 0С. Влажность в этом месяце варьировала от 25 до 70%. Дефицит осадков составил -26,3 мм. В конце июня до конца 1 декады июля дневные температуры составили 31-41 0С. ГТК июня 0,1.
16 июля выпало 104 мм осадков; 18, 24 июля - дополнительно 15 мм, что составило в месяц 152 мм против 40 мм по норме. За счет этих осадков ГТК июня составил 2,1(впервые за последние годы). Так, анализ динамик температурного режима воздуха и выпадения атмосферных осадков за период с 1992 по 2022 год показывает, что гидротермический коэффициент был в эти годы в пределах 0,1-1,4. Более того, в августе 2022 и 2023 годов он снизился до 0. Эти осадки принесли долгожданное снижение температуры до 19-25 0С (рисунок 1, 2, 3).
Рисунок 1 - Динамика температуры воздуха за вегетационный период (2021-2023 гг.)
Сумма осадков за вегетационный период
Рисунок 2 - Динамика суммы осадков за вегетационный период (2021-2023 гг.)
Гидротермический коэффициент
Рисунок 3 - Гидротермический коэффициент за вегетационный период (2021-2023 гг.)
Почвы опытного участка темно каштановые тяжелосуглинистые. В пахотном горизонте содержится 2,74% гумуса. Обеспеченность подвижными формами фосфора средняя - 13,7-16,3 мг/кг почвы. Содержание щелочно-гидроли-зуемого азота очень низкая - 25 мг/кг, обменного калия высокая - 466 мг/кг почвы.
За три года средняя урожайность находилась в пределах 11,2-13,6 ц/га при среднем значении стандарта Центр 70 - 9,8 ц/га. Из изучаемых сортообразцов 10 обеспечили достоверную прибавку от 1,4-3,8 ц/га, 19 находились на уровне стандарта. Одним из элементов, влияющим на формирование урожая, является масса 1000 зерен. Этот показатель находится в тесной зависимости от внешних условий и склонен к значительным изменениям по годам. За 3 года величина этого показателя составила у лучших сортообразцов 44,0 г, при показателе стандарта 38,1 г. Характеристика структуры урожая представлена в таблице 1.
Таблица 1 - Урожайность (ц/га) и основные элементы структуры урожая маслосемян выделившихся образцов сафлора за 2021-2023 годы
Сорт Уро- В% Вы- Кол-во Диаметр Число Масса
жай- к стан- сота корзинок корзин- зерен в 1000 зе-
ность, дар-ту расте- на 1 раст., ки, см. 1 кор- рен, г.
ц/га ний, см шт. зинке, шт.
Центр 70, стан- 9,8 100,0 60,2 7,6 2,9 24,3 38,1
дарт
С-31-РС 228 13,6 138,7 60,7 9,8 3,2 29,8 41,6,
С-39-РКЯ8 837 13,4 136,7 64,7 9,0 2,9 28,9 42,0
К-23 13,1 133,7 67,2 8,8 3,1 30,8 2,8
КП-40-18с 109 12,7 129,6 71,2 9,1 3,0 32,2 3,8
К-3 12,4 126,5 65,2 8,5 2,9 30,0 2,7
Ершовский 4 12,2 124,5 69,7 9,3 3,3 28,9 9,2
РС 184 11,9 121,4 64,2 8,6 3,0 26,8 3,1
Алкызыл 11,8 120,4 65,0 8,8 3,2 26,3 4,0
М-114 11,3 115,3 68,1 9,0 3,3 31,2 1,8
К-392 11,2 114,3 69,7 8,6 2,9 29,8 0,0
НСР05 12,1
Формирование урожая при повышенном температурном режиме снижает содержание масла в семенах. Так масличность семян у стандарта составила 32,2%, у изучаемых сортов этот показатель был близок к уровню стандарта и варьировал в пределах от 30 до 38% (таблица 2).
Таблица 2 - Характеристика технологического качества семян сафлора
Сортообразцы Сырой про-теин,% Сырая клет-чатка,% Масличность, %
Центр 70 (стандарт) 16,69 42,3 32,2
С-31-РС 228 (Б^-1) 18,94 39,9 37,2
С-39-РЯЯ8 837 19,22 42,7 30,0
К-23 18,31 38,4 37,8
Алкызыл 19,01 39,5 33,3
Формирование урожая при повышенном температурном режиме снижает содержание масла в семенах. Так масличность семян у стандарта составила 35,8%, у изучаемых сортов этот показатель был близок к уровню стандарта и варьировал в пределах от 35 до 38%.
В настоящее время на Уральской сельскохозяйственной опытной станции продолжается работа по оценке и выявлению лучших образцов сафлора в питомниках экологического сортоиспытания, приспособленных к засушливым условиям Западного Казахстана.
Данная научно-исследовательская работа выполняется в рамках научно-технической программы: ВR22885857 «Создание и внедрение в производство высокопродуктивных сортов и гибридов масличных, крупяных культур, с целью обеспечения продовольственной безопасности Казахстана».
Список литературы
1. Лиманская В.Б., Шектыбаева Г.Х., Касенова А.С. Экологическое сортоиспытание сортов сафлора в условиях Западно Казахстанской области. Сб. матер. междунар. науч.-практ. конф. «Адаптация растениеводства к условиям глобального изменения климата: Проблемы и пути решения» КазНИИЗиР 24-25 июня 2022г. - Алмалыбак, 2022. - С. 129-132. (КОКСОН)
2. V.B. Limaskaya*, G.H. Shektybayeva, A.T. Orynbayev and A.S. Kasenova. Ecological plasticity of safflower varieties in contrasting natural and climatic conditions of Western Kazakhstan.E3S Web Conf.Volume 395, 2023.International Scientific and Practical Conference "Ensuring the Technological Sovereignty of the Agro-Industrial Complex: Approaches, Problems, Solutions" (ETSAIC2023). https://doi.org/10.1051/e3sconf/202339502005 (Scopus).
3. Кулешов А.М. Сортообразцы сафлора и их оценка в селекции на продуктивность и качество. Научно-агрономический журнал.- Россия.- 2019.- С. 2-32.
4. Матеев Е.З., Усманов А.А., Шахов С.В., Шалгинбаев Д.Б., Бухарба-ева К.К. Оценкка сортообразцов сафлора красильного на семенную продуктивность в аридных условиях Прикаспия. //Вестник Алматинского технологического университета.-2019.-№3.- С. 81-88.
5. Матеев Е.З., Усманов А.А., Шахов С.В., Шалгинбаев Д.Б., Бухарба-ева К.К. Перспективная линия подготовки зерна сафлолра к переработке. //Вестник Алматинского технологического университета. -2019.- №3.- С. 81-88.
6. Прахова Т.Я., Прахов В.А., Бражников В.Н., Бражникова О.Ф. Масличные культуры - биоразнообразие, значение и продуктивность.- 2019.- Россия, «Нива Поволжья», №3 (52)- С. 30-37.
7. Калашникова Е.А., Киракосян Р.Н., Темирбекова С.К., Белошапкина О.О., Тареева М.М., Постников Д.А. Методы биотехнологии для ускорения селекции сафлора красильного на устойчивость к Fusariumoxysporum L- 2019.- Россия, «Вестник российской сельскохозяйственной науки», №2.- С. 44-48.
8. Матеев Е.З., Усманов А.А., Шахов С.В., Шалгинбаев Д.Б., Бухарбаева К.К. Перспективная линия подготовки зерна сафлора к переработке. - 2019, Казахстан, «Вестник Алматинского технологического университета», №3.- С. 81-88.
9. Зайцева Н.А., Туманян А.Ф., Селиверстова А.П., Климова И.И., Ячменева Е.В., Дьяков А.С. Оценка сортообразцов сафлора красильного на семенную продуктивность в аридных условиях Прикаспия.- 2019. - Россия, «Теоретические и прикладные проблемы агропромышленного комплекса», №4 (42).- С. 30-34 .
10. Кулешов А.М. Сортообразцы сафлора и их оценка в селекции на продуктивность и качество. -2019. - Россия, «Научно-агрономический журнал»,№3 (106).-С. 29-32.
