CC BY
79
УДК 633.854.54
ИННОВАЦИОННЫЕ ПРИЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫХ СЕМЯН МАСЛИЧНОГО ЛЬНА
Т.А. РОЖМИНА 1, доктор биологических наук, директор (e-mail: vniil@mail.ru)
A.А. ЖУЧЕНКО2, академик РАН, главный научный сотрудник (e-mail: ecovilar@mail.ru)
B.П. ПОНАЖЕВ1, доктор сельскохозяйственных наук, научный руководитель
О.Ю. СОРОКИНА1, доктор сельскохозяйственных наук, зав. отделом
И.А. КУЗЕМКИН1, аспирант
всероссийский научно-исследовательский институт льна, ул. Луначарского, 35, Торжок, Тверская обл., 172002, Российская Федерация
2Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства, ул. Загорьевская, 4, Москва, 115598, Российская Федерация
Резюме. За последние 10 лет площадь под масличным льном в Российской Федерации увеличилась в 20 раз, что обусловлено пищевой и лечебно-профилактической ценностью его семян, а также высокой приспособленностью культуры к различным почвенно-климатическим условиям. В статье рассмотрены инновационные приемы возделывания масличного льна, направленные на обеспечение потребности растений в макро- и микроэлементах, защиту растений от стрессовых факторов внешней среды и вредных объектов (вредители, болезни, сорняки), дружности созревания семян. Экспериментально доказана высокая эффективность использования нового комплексного борсодержащего удобрения - N3tP5tK3ß22(4,1 тыс. руб./га). Использование горчицы белой, в качестве сидеральной культуры, позволяет не только компенсировать потребность растений льна в питательных веществах, но и снизить зараженность почвы, а также накопление в семенах тяжелых металлов, что важно с точки зрения производства экологически безопасной продукции. На дерново-подзолистой почве при возделывании льна как монокультуры внесение сразу после его теребления препарата Стернефаг обеспечивает повышение целлюлозоразлагающей активности почвенных микроорганизмов, по сравнению с контролем, в 2 раза. Экологически безопасные препараты для обработки семян и посевов масличного льна Артафит, Витаплан и др. обладают не только антистрессовым и ростстимулирущим, но и фунгицидными действием, а также бактерицидными свойствами. Применение препарата Артафит на посевах различных сортов льна в условиях засухи обеспечило повышение урожайности семян в 1,5-2,0 раза. Использование представленных в работе инновационных приемов позволяет получать высокие и гарантированные урожаи льносемян, отвечающих требованиям пищевой и фармацевтической промышленности. Ключевые слова: лен масличный, удобрения, средства защиты, стимуляторы роста, десикация.
Для цитирования: Инновационные приемы производства экологически чистых семян масличного льна / Т.А. Рожмина, А.А. Жученко, В.П. Понажев, О.Ю. Сорокина, И.А. Куземкин // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т.30. №11. С. 54-56.
В последние годы во всем мире сильно вырос интерес к культуре масличного льна. В мировом сельскохозяйственном производстве площади его посевов превысили 3,0 млн га, а валовой сбор семян достиг 2,7 млн т. Основные страны — производители семян льна - Канада, Индия, Китай, Аргентина и США [1, 2].
Лен масличный - высокотехнологичная культура, обладающая широким адаптивным потенциалом, что открывает возможности для его высокорентабельного производства практически на всей территории Российской Федерации. За последние 10 лет площадь, занятая этой культурой в стране, увеличилась в 20 раз: с 31 тыс. га в 2005 г. до более чем 600 тыс. га в 2015 г. Однако урожайность семян масличного льна остается практически неизменной
и составляет в среднем 0,8 т/га при биологическом потенциале современных сортов более 2,5 т/га.
Основная причина такого стремительного роста посевных площадей - спрос на семена льна, что обусловлено выявлением в их составе ценных компонентов, благотворно влияющих на здоровье человека. Семена льна служат источником высококачественных ненасыщенных кислот, легко усваиваемыхпротеинов, полисахаридов, диетической клетчатки (микроволокон), лигнанов, витаминов и минеральных элементов. Каждый из указанных компонентов влияет на пищевую, диетическую и лечебно-профилактическую ценность льняного семени. Данные, полученные в ряде научных учреждений, указывают на широкие перспективы использования семян льна для профилактики сердечнососудистой и иммунной системы, желудочно-кишечного тракта, онкологических заболеваний и др. [3, 4].
Цель наших исследований - анализ инновационных приемов, позволяющих обеспечить производство высоких и гарантированных урожаев льносемян, отвечающих требованиям пищевой и фармацевтической промышленности.
В Госреестр селекционных достижений РФ, допущенных к возделыванию, включено более 20 сортов масличного льна. В подавляющем большинстве они характеризуются повышенным содержанием в масле линоленовой кислоты (в среднем - 55-60%). В 2008 г. в Госреестр РФ впервые были включены сорта пищевого назначения, в том числе ЛМ-98 (селекции ВНИИ льна), характеризующийся высокой урожайностью и низким содержанием линоленовой кислоты, что обеспечивает значительное увеличение периода хранения масла [5, 6]. Содержание линоленовой кислоты в масле этого сорта составляет 4,0% и линолевой - 68,9%. Такое соотношение кислот приближается к рекомендованному Совместным комитетом Пищевой и Сельскохозяйственной Организаций и Всемирной Организации Здоровья [7].
Масличный лен хорошо отзывается на улучшение условий минерального питания. Состав и дозы удобрений зависят от уровня обеспеченности почвы доступными формами элементов питания. Наиболее эффективно полное минеральное и азотно-фосфорное удобрение, в отдельных случаях - только фосфорное или только азотное удобрение [8, 9].
Растения льна масличного отличаются повышенной требовательностью к наличию микроэлементов (цинк, бор, медь, марганец и др.). Наиболее эффективные приемы решения этой задачи - предпосевная обработка семян и опрыскивание растений во время вегетации (через 810 суток после всходов). В опытах ВНИИ льна на дерново-подзолистой почве на фоне внесения М30Р30К30 и применения гербицидной композиции Магнум+Гербитокс-Л+Миура (0,007+0,6+1,0) обработка посевов сорта ЛМ 98 в фазе «елочка» препаратом Сивид Zn повысила урожайность семян, по сравнению с вариантом без применения микроэлементов, на 4,4 ц/га (до 17,2 ц/га) [10].
На почвах с нейтральной реакцией среды лен поражает бактериоз. В связи с этим, во ВНИИЛ было испытано новое комплексное борсодержащие удобрение, разработанное ОАО «ФосАгро Череповец» для льна масличного, применение которого позволяет не только предотвратить опасность развития заболевания, но и обеспечить существенное повышение урожайности льносемян (табл. 1). Так, прибавка к
Таблица 1. Эффективность применения макро- и микроудобрений на сорте масличного льна ЛМ 98 (Тверская область, 2013-2015 гг.)*
Урожай- При- Стои- Затраты на удо- Чи-
Вариант ность бавка мость брения, их внесе- стый
семян, урожая, прибавки, ние, доработку доход,
ц/га ц/га руб./га продукции, руб./га руб./га
Без удобрений 11,7 — — — —
Азофоска
^0Р30К30 13,4 1,7 5950 5732 218
Смесь удобрений
N Р К 16,7 4,9 17150 11251 5899
Азотно-фосфорно-
калийное с бором
^1Р51К31В2,2 14,9 3,1 10850 6717 4133
*стоимость семян - 35 руб./кг; затраты на доработку дополнительной продукции - 550 руб./ц
ная к конкретным условиям агробиоценозов. Она предусматривает применение не только высокоэффективных химических препаратов, но и стимуляторов роста, обладающих фунгицидными свойствами (Энергия М, Экост и др.), использование которых позволяет получать экологически безопасные льносемена и снижать загрязненность окружающей среды [14].
Для снижения стрессового воздействия гербицидов,
30Р30К30 составила
контролю (без удобрений) в варианте с N 1,7 ц/га, а при использовании комплексного борсодержа-щего удобрения ^^К^В^ - 3,1 ц/га. Дополнительный чистый доход от применения борсодержащего удобрения составил 4133 руб./га, в то время как в варианте с использованием азофоски (^0Р30К30) - всего 218 руб./га.
В современных условиях, учитывая значительный рост цен на удобрения, ученые института разработали био-логизированную систему улучшения плодородия почвы в льняном севообороте, основанную на использовании си-деральных и промежуточных культур, а также новых предшественников [11]. К примеру, выращивание в качестве сидеральной культуры горчицы белой позволяет не только компенсировать потребность растений льна в питательных веществах, но и снизить засоренность посевов, а также зараженность почвы, что важно для получения экологически безопасных льносемян. Более того, использование этого приема способствует снижению содержания в семенах
льна кадмия и других тяжелых металлов (табл. 2).
Таблица 2. Количество тяжелых металлов, поступивших в почву при использовании в льняном севообороте различных удобрений и извести [12]
а также влияния неблагоприятных факторов внешней среды, ученые института предложили производству высокоэффективные экологически безопасные препараты антистрессанты со свойствами стимуляторов роста - Артафит, Мигим и др. [15, 16]. Разработаны технологические регламенты их применения на посевах льна совместно с гербицидами.
Кроме того, препараты Артафит, ВРК (полидиаллил-диметиламмоний хлорид) и Витоплан СП (Bacillus subtilis, штаммы BKM-B-2604D + BKM-B-2605D) обладают фунгицидными и бактерицидными свойствами. При обработке семян льна Артафитом (150 г/л) с целью защиты от грибной инфекции (анктракноз, крапчатость, бактериоз) существенно повышается энергия прорастания и всхожесть семян, эффективность от его применения близка к 100%. В то время как при использовании химического препарата ТМТД, ВСК (4,0 л/т) снижение распространенности бактериоза составило только 57% [16].
Применение препарата Артафит на посевах льна, пораженных болезнями, в 2014 г.
Удобрения I Pb Cd I Ni Cr
Торфонавозный компост, 70 т/га 138 11 257 486
Минеральные удобрения, 0,97 т/га д.в (за ротацию) 11,4 1,99 23,8 2,08
Зеленая масса горчицы белой, 20 т/га 0,27 0,57 2,10 0,67
Солома озимой ржи и ячменя, 6,1 т/га 0,29 0,11 1,10 0,83
Известь, 2,8 т/га 1,40 2,8 7,0 1,7
С целью сокращения продолжительности ротации льняного севооборота, наряду с выращиванием культур, обеспечивающих обеззараживание почв, представляет интерес применение биофунгицида Стернефаг, рекомендованного для обработки стерни и растительных остатков сразу после уборки урожая. Этот технологический прием не только обеспечивает подавление почвенных фитопато-генов, но и ускоряет разложение растительных остатков, что способствует повышению плодородия почвы [13]. Так, на дерново-подзолистой почве при возделывании льна как монокультуры внесение Стернефага сразу после теребления посевов культуры обеспечило повышение целлюлозоразлагающей активности почвенных микроорганизмов, по сравнению с контролем, в 2 раза.
В институте разработана система комплексной защиты посевов масличного льна от сорняков, вредителей и болезней, адаптирован-
в производственных условиях (СПК «Восток», Смоленской обл.) обеспечило повышение урожайности семян сорта Василек в 2,0 раза. Аналогичные результаты получены в экспериментах, проводимых во ВНИИЛ (2014-2015 гг.), при использовании препарата на различных сортах льна-долгунца в условиях засухи (см. рисунок). В зависимости от устойчивости сорта к этому стрессовому фактору прибавка урожая льносоломы и льносемян в варианте с Артафитом, по сравнению с контролем (без применения препарата), составляла от 35 до 97%.
Для обеспечения сохранности урожая и качества семян необходимо проведение десикации посевов
МП
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Дипломат С-108
Антей Импульс ТОСТ
ТОСТ 5
Томский 17
Рисунок. Влияние препарата Артафит на урожайность соломы и семян различных сортов льна-долгунца в условиях засухи (опрыскивание посевов в фазе «елочка» в дозе 0,15 л/га): - прибавка по урожайности соломы, %; - прибавка по урожайности семян, %.
масличного льна. Это позволяет ускорить созревание семян, снизить опасность развития пасмо, а также повысить технологичность процесса уборки. Для десикации семенных и товарных посевов масличного льна на пищевые цели зарегистрирован высокоэффективный препарат Торнадо 540 (540 г/л глифосата кислоты в виде калийной соли), оказывающий быстрое подсушивающее действие, благодаря которому отток пластических веществ в семена прекращается через 4-5 суток. Норма расхода препарата 1,3-1,8 л/га. Оптимальная фаза его применения - «ранняя желтая спелость» [17].
Выводы. Для дальнейшего наращивания производства масличного льна, включая освоение северных территорий Российской Федерации, расширения ассортимента
продуктов функционального назначения из семян этой культуры необходимы специализированные сорта и технологии. Так, создание сортов масличного льна пищевого назначения с низким содержанием линоленовой кислоты в семени обеспечивает значительный экономический эффект благодаря увеличению продолжительности периода хранения масла. Использование инновационных приемов, включающих применение биологизированной системы удобрений, низкотоксичных и биологических препаратов (внесение в почву, обработка семян и посевов), позволяет обеспечить гарантированное получение высоких и стабильных урожаев семян масличного льна, отвечающих требованиям СанПиН 23.2.1078-01 п.1.7.1 для использования их в пищевой и фармацевтической промышленности.
Литература.
1. Лукомец В.М., Кочегура А.В., Рябенко Л.Г. Современное состояние производства и научного обеспечения льна масличного // Материалы Международного семинара «Роль льна в улучшении среды обитания и активном долголетии человека». Тверь: Твер. гос. ун-т, 2012. 33-43 с.
2. FAOSTATdomains: "crops processed", element: "Area harvested", crops: linseed, flax. 29.10.2014. URL: http://faostat3.fao. org/download /Q/QC/E.
3. Muir A.D., Westcott N.D. Flax. London, New York: Routledge Taylor and Croup. 2003. 297 p.
4. Krishna. B. Gutte1, A. K. Sahoo1, Rahul C. Ranveer Bioactive Components of Flaxseed and its Health Benefits// Int. J. Pharm. Sci. Rev. Res. 2015. 31(1). Article No. 09. Pp. 42-51.
5. Патент на сорт масличного льна ЛМ 98, № 2655 от 13.04.2005/Жученко А.А., Рожмина Т.А., Ущаповский И.В., Лошакова Н.И., Крылова Т.В, Голбева Л.М., Киселева Т.С.
6. Рожмина Т.А., Понажев В.П., Захарова Л.М. Лен масличный: сорт ЛМ 98 и его агротехнологии: рекомендации. Тверь: Твер. гос. ун-т, 2014. 20 с.
7. WHO/FAO Expert Consultation on Diet. Diet, nutrition and the prevention of chronic diseases. World Health Organization Technical Report Series 916. Geneva: World Health Organization. 2003. Pp. 89-90.
8. Marchenkov A., Rozhmina T., Uschapovsky I., Muir A. Cultivation of flax// Flax (edited by A.D. Muir and N.D. Westcott). London, New York: Routledge Taylor and Croup. 2003. Pp.74-91
9. Лен масличный: селекция, семеноводство, технология возделывания и уборка/Галкин Ф.М., Хатнянский В.И., Тишков
H.М., Пивень В.Т., Шафоростов В.Д. Краснодар: ООО «МС-Центр», 2008. 191 с.
10. Сорокина О.Ю. Управление продукционным процессом с помощью минеральных удобрений //Инновационные разработки для производства льна. Материалы Международной научно-практической конференции ФГБНУ ВНИИМЛ. Тверь: Твер. гос. ун-т, 2015. С.61-66.
11. Сухопалова Т.П. Рекомендации по использованию новых предшественников льна-долгунца, подсевных и поукосных промежуточных культур в севообороте с целью повышения урожайности и улучшения качества льнопродукции. Тверь: Твер. гос. ун-т, 2012. 20 с.
12. Тихомирова В.Я. Лен-долгунец как рекультиватор почвы, загрязненной тяжелыми металлами //Материалы Международного семинара «Роль льна в улучшении среды обитания и активном долголетии человека». - Тверь: Твер. гос. ун-т, 2012. С. 104-108.
13. Богатырева Е.В. Эффективность соломоразлагающих биопрепаратов в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края //Достижения науки и техники АПК. 2014. № 9. С. 31-33.
14. Кудрявцев Н. А., Зайцева Л.А Обработка семян - обязательный этап при возделывании льна. // Защита и карантин растений. 2015. № 2. С. 20-21.
15. Захарова Л.М. Лигногумат и мигим в составе баковых смесей гербицидов в посевах льна // Защита и карантин растений. 2014. № 6. 44-45.
16. Развитие льноводства в Смоленской области (научно-практические рекомендации) / Т.И. Рыбченко, В.М. Новиков, А.М. Кононова, Т.А. Рожмина. Смоленск: ООО «Остров Свободы», 2015. 59 с.
17. Технологии возделывания и защиты от вредных организмов / А.П. Шиндин, Л.М. Захарова, Л.Н. Павлова, Т.А. Рожмина. М.: ООО НПО «РосАгроХим», 2012. 141 с.
INNOVATIVE METHODS FOR PRODUCTION OF ECOLOGICALLY SAFE SEEDS OF OIL FLAX
T.A. Rozhmina1, A.A. jr. Zhuchenko2, V.P. Ponazhov1, O.U. Sorokina1, I.A. Kusemkin1
'All-Russian Flax Research Institute, ul. Lunacharskogo, 35, Torzhok, Tverskaya obl., 172002, Russian Federation
2All-Russian Horticultural Institute for Breeding, Agrotechnology and Nursery, ul. Zagor'evskaya, 4, Moskva, 115598, Russian
Federation
Summary. For the last10 years, the area under oil flax in the Russian Federation increased 20 times that is caused by food, preventive and medical value of its seeds, and also the high fitness of the culture to various soil and climatic conditions. Innovative methods of oil flax cultivation, directed to the satisfaction of plants in macro- and micronutrients, protection of plants against stressful factors of an environment and harmful objects (pests, diseases, weeds), uniformity of maturing of seeds are considered. The high efficiency of the use of new complex boron-containing fertilizer N31P51K31B2.2 (4,100 rub./ha) is experimentally proved. The growing of white mustard as a green manure culture allows not only to compensate the requirement of flax plants for nutrients but also to lower contamination of soil and accumulation of heavy metals in seeds that is important for the production of ecologically safe products. With the cultivation of flax as monoculture on sod-podzol soil, the application of the Sternefag preparation just after flax pulling ensured the increase in cellulose-decomposing activity of soil microorganisms 2 times in comparison with the control. Ecologically safe preparations for processing of seeds and crops of oil flax, such as Artafit, Vitaplan, etc., possess not only antistress and growth-stimulating but also fungicidal effect and bactericidal properties. Application of the Artafit preparation on crops of various varieties of flax under drought conditions provided the increase in seed productivity 1.5-2.0 times. The application of the innovative methods, presented in the article, enables to obtain high and ensured yields of flax seeds, meeting the requirements of food and pharmaceutical industry. Keywords: oil flax, fertilizers, protection means, growth factors, desiccation.
Author Details: T.A. Rozhmina, D. Sc. (Biol.), director (e-mail: vniil@mail.ru); A.A. jr. Zhuchenko, member of the RAS, chief research fellow (e-mail: ecovilar@mail.ru); V.P. Ponazhov, D. Sc. (Agr.), scientific supervisor; O.U. Sorokina, D. Sc. (Agr.), head of division;
I.A. Kusemkin, post graduate student
For citation: Rozhmina T.A., Zhuchenko A.A.jr., Ponazhov V.P., Sorokina O.U., Kusemkin I.A. Innovative Methods for Production of Ecologically Safe Seeds of Oil Flax. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2016. V.30. No. 11. Pp. 54-56 (in Russ.).
