CC BY
19
9. Бушуева, В. И. Эволюция и современная классификация узколистного люпина / В. И. Бушуева // Селекция зерновых и бобовых культур на стабильность урожайности, иммунитет и качество зерна. - Горки, 1996. - С. 11-17.
10. Бушуева, В. И. Селекция узколистного люпина на комплекс хозяйственно-полезных признаков / В. И. Бушуева, Г. И. Таранухо // Селекционно-генетические методы повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. - Горки, 1997. - С. 16-18.
11. Бушуева, В. И. Использование нового генофонда при создании исходного материала и сортов узколистного люпина: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук / В. И. Бушуева. - Жодино, 1989. - 22 с.
12. Бушуева, В. И. Галега восточная: монография / В. И. Бушуева. - Минск: Экоперспектива, 2008. - 176 с.
13. Бушуева, В. И. Галега восточная: монография. 2-е изд., доп. / В. И. Бушуева, Г. И. Таранухо. - Минск: Экоперспектива, 2009. - 204 с.
УДК 633.112.9"324":631.526.32(476.4)
Д. В. КАРАУЛЬНЫЙ, А. С. МАСТЕРОВ
ХАРАКТЕРИСТИКА СОРТОВ ОЗИМОЙ ТРИТИКАЛЕ ПО АДАПТИВНОСТИ К УСЛОВИЯМ МОГИЛЕВСКОЙ ОБЛАСТИ
(Поступила в редакцию 22.01.14)
По результатам трех лет, в период за 2010-2012 гг., в условиях Могилевской области изучены новые сорта озимой тритикале и сорт Михась в качестве контроля, включенный в Государственный реестр, проведена их оценка по параметрам экологической адаптивности. Данный метод позволяет оценить адаптивный потенциал сорта и дает более объективные рекомендации производству. Полученные результаты позволят более полно использовать агроклиматические условия северовосточной части Республики Беларусь для наращивания производства зерна и снижения удельной затратности.
We have conducted research, in three years during 20102012 in the conditions of Mogilev region, into new varieties of winter triticale and variety Mikhas as control one, included in State register, and estimated them according to the parameters of ecological adaptability. This method helps to estimate adaptability potential of a variety and gives more objective recommendations for the production. Obtained results will help to use more thoroughly the agro-climatic conditions of the north-eastern part of the Republic of Belarus for increased production of grain and reduction of specific expenses.
Введение
Одним из путей увеличения производства высококачественного продовольственного и кормового зерна в Республике Беларусь является более полное использование потенциала зерновой культуры -тритикале. Подбор сортов, обладающих комплексом биологических и хозяйственно ценных признаков, с помощью которых можно наиболее полно реализовать плодородие почв и эффективно использовать материальные и энергетические ресурсы - непременное условие повышения экономической эффективности зернового хозяйства республики. Принцип зонального размещения сортов озимых зерновых культур должен стать наиболее рациональным условием сокращения затрат на возделывание и увеличение потенциальной урожайности.
Анализ источников
На основании результатов Государственного сортоиспытания принимаются решения о включении новых сортов озимых зерновых культур в реестр. Однако агроклиматические особенности Могилев-ской области Беларуси требуют дополнить характеристику сортов оценкой их адаптивного потенциала с целью прогноза поведения сортов в условиях региона.
Проблема соотношения потенциальной продуктивности и экологической устойчивости сортов приобретает все большее теоретическое и практическое значение. Определяя значение различных факторов роста урожайности, на первое место обычно ставят создание новых сортов. Их урожайность в зависимости от различных условий может изменяться в значительных пределах. Эти изменения в урожайности и являются, наравне с другими факторами, реакцией сортов на экологические условия региона произрастания. В организации производства зерна, как и другой растениеводческой продукции, первостепенное значение придается сорту. Разные исследователи оценивают роль сорта в увеличении урожайности на 30-50 %, однако этот потенциал в Беларуси пока используется недостаточно. Своевременная сортосмена - основная тенденция сортовой политики в мировом земледелии, является устоявшимся принципом европейского и мирового земледелия [2, 3, 4, 9, 10]. Одновременно с принятым в системе Государственного сортоиспытания анализом трехлетней урожайности новых сортов озимой тритикале должна проводиться оценка, определяющая адаптивные особенности на основе показателей пластичности и стабильности. Для этого используют метод математического моделирования, основанный на расчете двух параметров: коэффициента линейной регрессии, характе-
ризующего пластичность сорта и среднего квадратического отклонения от линии регрессии, определяющего стабильность сорта в различных условиях среды (S.A. Eberhart и W.A. Russell) [7].
Широко адаптированным сортом можно считать такой, который будет иметь преимущество в абсолютном большинстве сред обитания, сочетающий в себе генетически детерминированную высокую потенциальную продуктивность с устойчивостью к лимитирующим факторам среды [4].
Если пластичность (коэффициент регрессии) ниже единицы (Bi<1), сорта относятся к нейтральному типу (широкоадаптивные), слабо отзывающиеся на изменения факторов среды. Сорта, у которых коэффициент пластичности выше единицы (Bi>1), относятся к узкоадаптивному типу и обладают характерной адаптацией: при оптимальных условиях возделывания характеризуются высокой урожайностью, а в годы с неблагоприятными погодными условиями их урожайность резко снижается. При коэффициенте пластичности, равном или близком к единице (высокая экологическая пластичность), реакция сорта соответствует изменению условий среды.
Стабильность (среднее квадратическое отклонение от линии регрессии - S2), адаптивная реакция генотипа, приводящая к соответствию изменений состояния признаков и свойств организма изменениям условий внешней среды, характеризует степень его устойчивости. Чем меньше отклонение коэффициента стабильности от нуля, тем стабильнее сорт. Индекс условий среды (Ij) - дает характеристику изменчивости условий выращивания и может принимать положительное или отрицательное значение. Чем больше величина коэффициента с плюсовым или минусовым значением, тем значительнее условия среды воздействуют на продуктивность культуры [1, 7].
Комплексная оценка на экологическую адаптивность современных сортов озимых зерновых культур и проблема соотношения потенциальной продуктивности и экологической устойчивости сортов приобретает все большее теоретическое и практическое значение [2, 4, 5, 8].
Методы исследования
Исследования проводились в ГСХУ «Горецкая сортоиспытательная станция» Горецкого района Могилевской области в 2010-2012 гг. Почва опытного поля дерново-подзолистая, развивающаяся на легком лессовидном суглинке, подстилаемым с глубины около 1 моренным суглинком. Пахотный горизонт опытного участка характеризовался содержанием гумуса 1,85-1,95 %, повышенным и высоким содержанием подвижного фосфора (190-280 мг/кг) и подвижного калия (214-359 мг/кг), близкой к нейтральной реакцию почвенной среды (рНКС1 6,3-6,7).
Объектами исследований были сорта озимой тритикале Михась (Беларусь), Жниво (Беларусь), Лето (Беларусь), Папсуевская (Украина), Трискелл (Франция). Опыты размещались на участках полей восьмипольного севооборота. Учетная площадь делянки 25 м2, общая 30 м2. Сорта размещались системно в два яруса, повторность четырехкратная. Посев проводился сеялкой Wintersteiger (Австрия), норма высева семян озимой тритикале 4,5 млн. всхожих зерен на 1 га. Предшественник - овсяно-гороховая смесь на зеленую массу. Агротехника возделывания - согласно регламенту возделывания сельскохозяйственных культур для северо-восточной зоны Беларуси [6].
Урожайность семян учитывалась методом сплошного обмолота делянки зерноуборочным комбайном САМП0-2010. Урожайные данные пересчитаны на 14 % влажность и 100 % чистоту. Исследования проводились в соответствии с требованиями методики Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [9].
Основная часть
Метеорологические условия в годы проведения исследований существенно различались между собой, что определяло уровень варьирования урожайности. В 2010 г. особо неблагоприятным условием для озимой тритикале явилось долгое весеннее таяние снега. При увеличении положительных температур у растений под снегом возобновились процессы дыхания, что привело в дальнейшем к частичной их гибели.
Оптимальная густота стояния растений - одно из важнейших условий, определяющих их продуктивность. Изреженный стеблестой исключает возможность получения высокой урожайности, ухудшает перезимовку растений; излишне густой - вызывает снижение озерненности колосьев и качества зерна, увеличивает опасность поражения растений болезнями, ведет к полеганию посевов. В годы наших исследований полевая всхожесть озимой тритикале была высокой и составляла 95-96 % (табл. 1). Это обусловлено высокими посевными качествами семян и их предпосевной подготовкой, качеством подготовки почвы и проведения посева. Низкая зимостойкость озимых зерновых культур наблюдается по причине воздействия низких температур, резких перепадов температуры, застоя талых вод вследствие длительного периода таяния снега, поражения растений снежной плесенью весной и др.
Сорта Полевая всхожесть, % Сохраняемость, % Количество растений, шт./м2 Продуктивных стеблей, шт./м2 Коэффициент продуктивной кустистости
2010 г. 2011 г. 2012 г. 2010 г. 2011 г. 2012 г. 2010 г. 2011 г. 2012 г.
Михась (к) 91 85 96 51 95 94 63 6 8 222 488 402 568 2,0 2,2 1,4
Жниво 87 85 96 75 95 94 334 615 326 602 402 672 1,8 1,9 1,7
Лето 93 95 83 86 92 95 396 485 320 470 390 564 1,2 1,5 1,5
Папсуевская 94 94 92 92 89 92 400 520 380 500 368 430 1,3 1,3 1,2
Трискелл 93 15 90 х 84 56 63 110 х 212 336 1,8 х 1,6
Примечание: х - сорт вымерз.
Формирование оптимальной густоты стояния растений и продуктивного стеблестоя озимой тритикале имеет сложный характер, поскольку динамика элементов урожайности в процессе онтогенеза характеризуется существенной изменчивостью по годам в зависимости от биологических особенностей сорта и метеорологических условий. В 2010 г. при возобновлении вегетации установлена значительная гибель растений французского сорта Трискелл, у которого количество растений составило лишь 63 шт./м2 (сохраняемость составила 15 %). Лучше перезимовали сорта Михась и Жниво, у которых сохраняемость растений составила 85 и 84 % соответственно. Отличную сохраняемость растений показали сорта Лето (95 %) и Папсуевская (93 %). Поражение растений снежной плесенью в 2010 г. у сорта Михась составило 20 %, Жниво - 35 %, Лето - 10 %, Папсуевская - 15 %, Трискелл - 90 %. В результате применения ранней весенней подкормки и боронования уровень поражения этих сортов при повторном обследовании значительно снизился. Повышенную восприимчивость озимой тритикале к возбудителям снежной плесени отмечал в своих исследованиях В.И. Кочурко [11].
В условиях зимовки 2009-2010 гг. урожайность формировалась за счет более высокой густоты продуктивного стеблестоя. У контрольного сорта Михась было 696 шт./м2 продуктивных стеблей, Жниво - 615, Лето - 485 и Папсуевская - 520 шт./м2, у которых коэффициент продуктивной кустистости составил 2,0, 1,8, 1,2 и 1,3 соответственно. У французского сорта Трискелл количество продуктивных стеблей к уборке составило 110 шт./м2.
В зимний период 2011 г. на поверхности почвы образовалась притертая ледяная корка толщиной 6-7 см из-за оттепелей, наблюдавшихся в I декаде февраля, что привело к частичной гибели растений. С возобновлением вегетации было установлено, что французский сорт Трискелл полностью вымерз. В удовлетворительном состоянии с зимовки вышел сорт Михась, у которого количество растений было лишь 222 шт./м2 (сохраняемость составила 51 %). Хорошую зимовку растений показали сорта Жниво и Лето, у которых сохранившихся растений было 75 и 86 % соответственно. Максимальная сохраняемость растений была у сорта Папсуевская (93 %). Однако это не способствовало формированию потенциально высокой урожайности. В 2011 г. только у сорта Папсуевская отмечалось сильное полегание растений, (при высоте растений 120-125 см), что отразилось на урожайности, которая составила 58,0 ц/га. Полегания у остальных сортов в 2011 г. не было. Так, из-за изреженности посевов вследствие неблагоприятных условий зимовки в 2011 г., коэффициент продуктивной кустистости у растений тритикале был выше, чем в 2010 и 2012 гг. и составлял у сорта Жниво - 1,9, Лето -1,5, Папсуевская - 1,3. У сорта Михась в изреженном посеве при коэффициенте продуктивной кустистости 2,2, в результате сформировался продуктивный стеблестой 488 шт./м2. Причиной недобора урожая 2011 г. явилась изреженность посевов и низкая сохраняемость растений к уборке.
В 2012 г. причиной снижения урожайности явилось полегание посевов в результате переувлажнения, (сумма осадков за период апрель - июнь превысила в 1,5-2 раза среднемноголетние показатели) и засушливого периода во время налива зерна. По всем сортам устойчивость к полеганию составила 3 балла. Зерно было щуплым, масса 1000 зерен по исследуемым сортам составила 34-37 г, это на 1015 г меньше оптимальных значений. Например, масса 1000 зерен по сортам в 2010 г. составила от 43 до 51 г, в 2011 г. от 49 до 59 г. Натурная масса зерна (натура) была низкой, от 620 до 670 г/л. Мелкое зерно с низкой натурой явилось причиной снижения урожайности. Натура зерна по сортам в 2010 г. была самой высокой и составила от 730 до 750 г/л, в 2011 г. от 680 до 730 г/л. Базисная норма натуры зерна озимой тритикале равна 700 г/л [12].
Полученные результаты за период 2010-2012 гг. позволили провести расчет параметров экологической адаптивности для 4 испытываемых сортов озимой тритикале (табл. 2). Урожайность культуры из-
менялась в зависимости от условий года, так как в 2011 г. сорт Трискелл (Франция) не перезимовал, расчет экологической адаптивности для этого сорта не проводился. Влияние климатических условий на формирование урожайности сортов озимой тритикале в 2010 г. было благоприятным, о чем свидетельствует положительный индекс условий среды (Г|=10,5). В 2011 г. озимая тритикале на сложившиеся условия реагировала снижением урожайности, при небольшом положительном индексе условий среды (Г|=2,0). Индекс условий среды в 2012 г. был отрицательным (Ц=-12,4), что свидетельствует о значительном воздействии неблагоприятных условий на снижение урожайности всех сортов озимой тритикале.
Таблица 2. Оценка экологической адаптивности сортов озимой тритикале (2010-2012 гг.)
Сорт Страна заявитель Урожайность, ц /га Пластичность (В1) Стабильность (Э2)
2010 г. 2011 г. 2012 г. в среднем
Михась (к) Беларусь 79,5 70,7 60,6 70,3 0,81 2,1
Жниво Беларусь 85,5 82,9 61,5 76,6 1,10 26,0
Лето Беларусь 84,2 85,0 61,3 76,8 1,07 56,5
Папсуевская Украина 81,4 58,0 55,7 65,0 1,02 125,1
Трискелл Франция 34,2 х 55,5 - - -
Индекс условий среды (Ц) 10,5 2,0 -12,4
НСР 0,05 2,3 1,7 3,8
Примечание: х - сорт вымерз.
У сорта Михась (контроль) коэффициент пластичности (В^ составил 0,81, что характеризует его как широкоадаптивный (нейтральный) тип и экологически пластичный сорт с высокой стабильностью ^=2,1). Несмотря на высокие параметры экологической адаптивности, сорт Михась, не показывал высокого потенциала урожайности во все годы исследований и значительно уступал новым сортам. Сорта Жниво и Лето можно отнести к экологически пластичным (ценным) сортам с коэффициентом пластичности выше единицы ^=1,10 и 1,07). Средняя урожайность этих сортов составила 76,6 и 76,8 ц/га соответственно. При оптимальных условиях они характеризовались высокой продуктивностью, однако в неблагоприятный по метеорологическим условиям 2012 г. сформировали урожайность на уровне контрольного сорта (их стабильность составила S2=26,0 и 56,5 соответственно).
Учитывая, что Могилевская область, как и вся северо-восточная зона Беларуси, является самой проблематичной по биоклиматическому потенциалу, особенно по условиям перезимовки озимых культур, сорта Жниво и Лето можно считать наиболее экологически адаптированными к данным условиям, с высоким потенциалом урожайности. Поэтому эти сорта были рекомендованы для включения в Государственный реестр сортов Республики Беларусь. Однако, у них было выявлено несоответствие признаков отличимости, однородности и стабильности согласно методике по международной классификации «UPOV».
Самым нестабильным ^=125,1) и низкоурожайным был сорт Папсуевская с коэффициентом пластичности почти равным единице ^=1,02), что относит его к экологически пластичному сорту.
Заключение
Сорта озимой тритикале белорусской селекции Жниво и Лето проявляли высокую экологическую адаптивность по показателям пластичности и стабильности с высоким потенциалом урожайности в благоприятных условиях вегетации, устойчивы к неблагоприятным условиям в зимне-весенний период.
Сорт Михась является высоко стабильным и широко адаптированным по урожайности, однако значительно уступает новым сортам.
Среди изучаемых сортов озимой тритикале худшим по показателю стабильности и урожайности в сложившихся экологических условиях являлся сорт Папсуевская.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бурдун, А. М. Методика интегральной оценки экологической адаптивности селекционного материала на ранних этапах его создания / А. М. Бурдун, Л. М. Лопатина / Краснодарский НИИСХ им. П.П. Лукьяненко. - Краснодар, 1989. - Ч. 1. - 32 с.
2. Гриб, С. И. Адаптивная интенсификация - стратегический путь развития земледелия и растениеводства в XXI веке / С. И. Гриб / Актуальные проблемы адаптивной интенсификации земледелия: материалы науч.-практ. конф. - Минск : Хата, 2000. - С. 12 - 18.
3. Гриб, С. И. Приоритеты селекции растений в системе адаптивной интенсификации / С. И. Гриб / Генетика и селекция в XXI веке: материалы VIII съезда БОГИС. - Минск, 2002. - С. 40-42.
4. Жученко, А. А. Адаптивный потенциал культурных растений / А. А. Жученко. - Кишинева, 1989. - 766 с.
5. Кукреш, Л. В. Потенциал растениеводства в Беларуси и его реализация / Л. В. Кукреш / Весщ нац. акад. навук. Сер. аграр. навук. - 2008. - № 3. - С. 34 - 39.
6. Организационно-технологические нормативы возделывания сельскохозяйственных культур: сборник отраслевых регламентов / Ин. аграр. экономики НАН Беларуси; рук. разраб. В. Г. Гусаков [и др.]. - Минск : Бел. наука, 2005. - 460 с.
7. Пакудин, В. З. Оценка экологической пластичности сортов / В. З. Пакудин / Генетический анализ количественных
и качественных признаков с помощью математико-статистических методов. - М. : ВНИИТЭИСХ, 1973. - С. 40 - 44.
8. Сурин, Н. А. Использование критериев адаптивности при оценке новых сортов зерновых культур в системе государственного сортоиспытания / Н. А. Сурин, О. Г. Михарева / Проблемы опустынивания и защита биологического разнообразия природно-хозяйственных комплексов аридных регионов России: сб. междунар. науч.-практ. конф. - М. : Совр. тетради, 2003. - С. 127 - 132.
9. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственныъх культур. Вып. 1 Общая часть; под ред. М.А. Фе-дина. - М.: Агропромиздат, 1985. - 269 с.
10. Коптик, И. К. Сортовой состав озимой пшеницы в Республике Беларусь / И. К. Коптик, Е. В. Вьюнкова, Т. Д. Карпович / Земляробства [ ахова раслш. - 2004. - № 4. - С. 10 - 12.
11. Кочурко, В. И. Приемы формирования высоких урожаев озимого тритикале и пшеницы в условиях северовосточной части Белоруссии / В. И. Кочурко / Проблемы производства продукции растениеводства и пути их решения: материалы научн.-практ. конф., посвящ. 160-летию БГСХА, Горки, 7-9 июня 2000 г. - Горки : БГСХА, 1990. - Ч. 1. - С. 50 - 53.
12. Технология производства и качество продовольственного зерна / Э. М. Мухаметов [и др.]. - Минск, 1996. - 256 с.
УДК 633.3:658.562
И. В. КУЗНЕЦОВА
СОДЕРЖАНИЕ СВОБОДНЫХ АМИНОКИСЛОТ В ЛИСТЬЯХ СТЕВИИ (STEVIA REBA UDIANA BERTONI) СУШЕНОЙ И УСТАНОВЛЕНИЕ ИХ РОЛИ
(Поступила в редакцию 23.01.2014)
Представлен анализ роли свободных аминокислот в We have presented the analysis of the role of free amino ac-
развитии растения, а также их значение в нормальном ids in the development of a plant, as well as its importance
функционировании человеческого организма. Установлено for normal functioning of human organism. We have deter-
содержание свободных аминокислот в листьях стевии, mined the content of free amino acids in the leaves of stevia,
показана перспективность, согласно установленным shown their prospects according to norm values established
ФАО/ВООЗ нормированным значениям, и степень их из- by FAO/WHO and the degree of their extraction in the pro-
влечения в производстве одного из основных продуктов duction of one of the main products of leaves processing - the
переработки - концентрата. concentrate.
Введение
Исследования состояния рынка натуральных заменителей сахара в мире показывают перспективность стевии как богатого источника сладких веществ. По данным Nielsen (США), реализация натуральных заменителей сахара, полученных из листьев стевии, в 2010 г. составляла 809 млн. дол. США, что на 357 млн. дол. США больше, чем в 2009 г. Однако рассматриваются и другие возможности листьев стевии при производстве пищевых продуктов. Только в США с использованием концентрата, полученного из листьев стевии, было произведено более 38 наименований пищевых продуктов. Наибольший спрос имели концентраты, полученные из листьев стевии, в 35 странах мира в 2010 г. (3,5 тыс. тонн или 875 тыс. тонн wse), общая сумма реализации составляла 285 млн. доларов США. Согласно прогнозам мировых аналитиков, в 2014 г. потребность в продуктах переработки листьев стевии будет составлять на уровне 11 тыс. тонн (2,75 млн. тонн wse), что увеличит их производство в 3 раза в сравнении с полученным урожаем в 2010 г. [9].
В Украине направление производства стевии только развивается. Имея хорошие агроклиматические условия, в нашей стране можно собирать 2, а иногда и 3 урожая в год. Несмотря на необходимость в низкокалорийных веществах для людей больных разными формами сахарного диабета, листья стевии, как и продукты ее переработки, не нашли еще должного использования. Раскрытие новых возможностей листьев стевии позволит значительно расширить ассортимент пищевых продуктов и повысить на нее спрос. Одним из перспективных направлений является использование свободных аминокислот листьев стевии (Stevia rebaudiana Bertoni) сушенной. Содержание свободных аминокислот в растениях непостоянно и зависит от условий выращивания. Установлено, что при недостаточном содержания азота и молибдена в грунте количество свободных аминокислот в наземной части значительно снижается [13].
Анализ источников
Аминокислоты - основной материал для синтеза белков, ферментов, нуклеиновых кислот, пептидных гормонов, органических кислот, витаминов и других физиологически активных соединений. Участие углерода в обмене азотосодержащих веществ генетически предопределено, что обусловливает количественный состав свободных аминокислот растений [5; 13]. В настоящее время из растительных источников выделено более 300 свободных аминокислот и продуктов их метаболизма. Осо-
