CC BY
37
УДК 633.6:631.526 (571.63)
ИНТРОДУКЦИЯ СТЕВИИ (STEVIA REBAUDIANA BERTONI) В ПРИМОРСКОМ КРАЕ
М.В. РОМАШОВА1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Е.Н. БАРСУКОВА1, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
Т.В. ПАРФЕНОВА2, кандидат технических наук, доцент
М.Д. БОЯРОВА2, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
приморский НИИ сельского хозяйства, Россия, Приморский край, г. Уссурийск, пос. Тимирязевский, ул. Воложенина, 30
Дальневосточный федеральный университет, Россия, Приморский край, г. Владивосток, о. Русский, пос. Аякс, Кампус ДВФУ, корпус М 25
E-mail: [email protected]
Резюме. В Приморском НИИ сельского хозяйства с 2006 г. проводятся исследования по интродукции стевии в Приморском крае. Цель работы - выявление наиболее урожайных, устойчивых к полеганию сортообразцов культуры с высоким содержанием дитерпеновых гликозидов и витамина С для выращивания в агроэкологических условиях региона. На опытном участке в открытом грунте применяли разработанную в Приморском НИИСХ технологию возделывания стевии. Объекты исследования - семь сортообразцов из России и Японии, контроль - районированный сорт Рамон-ская сластена. Исследования осуществляли в 2010-2012 гг. на лугово-бурых оподзоленных почвах. Район проведения полевых опытов характеризуется в Приморском крае как наиболее теплый (сумма среднесуточных температур воздуха выше 100С - 2600...24000), влажный в период с апреля по октябрь (ГТК -1,6.2,0; сумма осадков составляет 73.81% от годовой нормы 500.700 мм), но с холодной зимой (до -30...-40°С). Самые ранние заморозки возможны во второй декаде сентября, поздние - во второй и третьей декадах октября. Такие климатические условия пригодны для выращивания стевии. Зеленые черенки получали от сохранившихся маточных растений предыдущей вегетации. Рассаду в открытый грунт высаживали вручную в третьей декаде июня. Период вегетации до уборки в среднем составил 70 дн. По продуктивности сухих листьев с растения наиболее перспективен сорт Услада - 56,9 г; по содержанию комплекса стевиозидов - образец № 2 (Россия) и сорт Услада (13,59 и 15,56% соответственно). Максимальное в опыте количество витамина С выявлено в сухих листьях образцов японского происхождения - №№ 19 (76,90 мг/100 г) и 11 (79,02 мг/100 г). Растения сортообразцов №№ 19 и 11, а также сортов Услада и Рамонская полегали на делянках, что приводило к частичной гибели кустов и значительным потерям урожая листьев.
Ключевые слова: стевия, агроэкологическое испытание, стевиозиды, витамин С.
Стевия - многолетнее травянистое растение-эндемик из Парагвая, которое в последние годы привлекает пристальное внимание ученых разных стран. Выращивают культуру во многих регионах мира с теплым климатом - Японии, США, Израиле, Южной Корее, Индонезии, Таиланде, Аргентине и др.
В бывший Советский Союз первые образцы семян стевии привез Н.И. Вавилов в 1931 г. из Ботанического сада в г. Сьенфуэгос (Куба), но они оказались невсхожими. В 30-е гг. П.М. Жуковский подчеркивал необходимость интродукции и изучения стевии в России. Однако ее исследование во многих республиках началось лишь с 80-х гг. прошлого столетия [1]. В Российской Федерации в Государственный реестр селекционных достижений стевию впервые включили
в 1995 г. как техническую культуру. На сегодняшний день в нашей стране официально зарегистрировано восемь сортов, допущенных к использованию во всех зонах.
В растениях стевии содержатся дитерпеновые гликозиды, которые придают листьям сладкий, приятный вкус. Основной из них - стевиозид, обладает высоким уровнем сладости (в 300 раз слаще сахара). Известно, что растение оказывает лечебно-профилактическое действие при сахарном диабете, нарушениях желудочно-кишечного тракта, ожирении, атеросклерозе, нормализует обмен веществ, положительно влияет на организм при болезнях щитовидной железы, повышает иммунитет, выводит из организма радионуклиды, тормозит рост новообразований, укрепляет и чистит кровеносные сосуды. В этой связи, стевия - ценный натуральный компонент при производстве функциональных продуктов питания.
Цель нашей работы - выявление наиболее эффективных по урожайности и устойчивости к полеганию сортообразцов стевии с высоким содержанием дитерпеновых гликозидов и витамина С для выращивания в агроэкологических условиях Приморского края.
Условия, материалы и методы. Агроэкологи-ческие испытания осуществляли на опытном участке Приморского НИИСХ (п. Тимирязевский Уссурийского района Приморского края) в 2010-2012 гг. на лугово-бурых оподзоленных почвах, характеризующихся следующими агрохимическими показателями: содержание легкогидролизуемого азота (по Тюрину) - 7,48 мг/100 г почвы [2]; подвижного фосфора и обменного калия (по ГОСТ 54650211) - 11,2 и 10,6 мг/100 г почвы соответственно; гумуса (по ГОСТ 26213-91) - 3,21%; рН почвенного раствора - 5,8.
Земельные угодья п. Тимирязевский отнесены к агроклиматическому району с индексом 1б2, который характеризуется в Приморском крае как наиболее теплый (сумма среднесуточных температур воздуха выше 100С - 26 00...24000) и влажный в период с апреля по октябрь (ГТК - 1,6.2,0; сумма осадков составляет 73.81% от годовой нормы 500.700 мм), но с холодной зимой (до -30...-400С). Продолжительность вегетационного периода не превышает 180.190 дн. Самые ранние заморозки возможны во второй декаде сентября, поздние - во второй и третьей декадах октября [3].
В опыте выращивали следующие сорта (образцы): сорта Рамонская сластена оригинатор Всероссийский НИИ сахарной свеклы и сахара имени А.Л. Мазлумо-ва (ВНИИСС) - контроль (Россия); София (Россия, ВНИИСС); Услада (Россия, ВНИИСС); образцы №19 (Япония); № 2 (Россия, Приморский НИИ сельского хозяйства); № 11 (Япония); № 28/1 (Россия, ВНИИСС).
В качестве методического руководства использовали рекомендации по проведению полевых и лабораторных исследований с лекарственными и овощными культурами [4,5]. Для выращивания стевии в открытом грунте применяли разработанную в Приморском НИИСХ технологию возделывания культуры [6]. Математическую обработку данных осуществляли по методике Б.А. Доспехова [7].
Таблица 1. Динамика изменения высоты растений стевии (в среднем за 2010-2012 гг.)
Сорт (образец) Высота растений при посадке,см Прирост стебля, см Высота кустов при уборке, см
через 20 дн. через 40 дн. через 60 дн. х±Б- х отклонение от контроля, см коэффициент вариации (V), %
Рамонская сласте-
на (контроль) 15,9±3,2 5,0 22,4 39,9 70,9±5,0 12,3
София 14,8±1,5 6,1 22,7 52,4* 88,0±2,5* 17,1* 5,1
Образец № 19 15,6±0,1 8,1* 24,9 43,0 71,7±3,3 0,8 8,0
Услада 14,2±1,3 6,0 26,3* 46,3* 84,0±8,0* 13,1* 16,6
Образец № 2 16,7±0,9 6,1 29,4* 49,1* 84,5±7,0* 13,6* 14,4
Образец № 11 19,5±0,1 5,8 25,7* 43,1 74,0±5,9 3,1 13,8
Образец № 28/1 12,2±0,6 4,9 21,6 38,3 64,5±5,0 - 6,4 13,6
НСР05 1,3 3,2 5,6 9,4
* - различия достоверны на 5 % -ном уровне значимости.
Зеленые черенки брали от сохранившихся маточных растений предыдущей вегетации. Их укоренение проводили в контролируемых условиях: освещенность -3,5...4,0 тыс. люкс, фотопериод - 16 ч, температура воздуха - 22...25°С. Кроме того, первоначально создавали условия влажной камеры (влажность воздуха 70.80%, температура воздуха 23...25°С, период пребывания стеблевых черенков в камере - 10.12 дн.) с последующей акклиматизацией растений. Рассаду в открытый грунт высаживали вручную в третьей декаде июня. Погодные условия 2010-2012 гг. в целом были благоприятными для возделывания стевии. Температура воздуха и количество выпавших осадков находились на уровне среднемноголетних значений. Период вегетации от высадки рассады в поле до уборки в среднем составил 70 дн.
Определение стевиозидов проводили в испытательном центре «Океан» Дальневосточного федерального университета - сухие листья стевии перетирали в ступке до порошка и трижды экстрагировали 60%-ным этанолом при 50оС с обратным холодильником в течение 15 мин. на водяной бане. Идентификацию и количественное определение стевиозидов осуществляли с использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Подвижная фаза -ацетонитрил:вода (80:20). Ошибка метода - ± 2% [8]. Содержание витамина С измеряли по ГОСТ 7047.
Результаты и обсуждение. При интродукции культуры в новый ареал выращивания важно учитывать ее биологические свойства и условия, в которых она растет на родине. Стевия в Парагвае произрастает в субтропическом климате. Поэтому, сочетающиеся в ней теплолюбивость и устойчивость к переувлажнению почвы, позволяют выращивать ее в открытом грунте муссонного климата Приморского края в теплое время года. В течение одного летнего периода высота кустов стевии в разных климатических условиях, по данным оригинаторов сортов,
составляет от 35 (сорт София) до 110 см (сорт Дульсинея). В ходе наших исследований величина этого показателя перед уборкой в среднем по опыту варьировала от 64,5 до 88,0 см (табл. 1). Анализ динамики роста главного стебля показал, что активность этого процесса наблюдалась уже на 20-й день после высадки растений в грунт. Хорошей акклиматизации рассады в открытом грунте и дальнейшему росту способствовало выпадение осадков в указанный период (I и II декады июля). Существенный прирост стебля через 20 дн. после посадки, по сравнению с контролем, отмечен у образца № 19 - 8,1 см; через 40 дн. - у сортообразца № 2 (29,4 см) и сорта Услада (26,3 см). Наименьшая величина этого показателя через 40 дн. после высадки в грунт выявлена у со-ртообразца № 28/1 - 21,6 см.
Варьирование высоты растений через 60 дн. после посадки в среднем по опыту составляло от 38,3 до 52,4 см. Самыми высокими были растения сорта София - 52,4 см. Перед уборкой кусты стевии сортоо-бразцов София, Услада и №2 достоверно превосходили по величине этого показателя растения контрольного сорта Рамонская сластена. Высота кустов сортов, созданных во ВНИИСС, в условиях влажного климата Приморского края превосходила показатели, зафиксированные при испытаниях в Воронежской области: Рамонская сластена - на 20,4.20,9 см, Услада - на 31,4.38,1 см, София - на 42,6.50,5 см.
У сортообразцов №№ 19 и 11 из Японии, а также сортов Услада и Рамонская сластена в условиях мус-сонного климата Приморского края (проливные дожди с сильным ветром) отмечено полегание, преждевременное цветение и разлом ветвей в середине куста, что, в свою очередь, приводило к частичной гибели растений и значительным потерям урожая листьев.
Основная и наиболее важная хозяйственная характеристика стевии - продуктивность сухого листа с одного растения. По результатам определения массы
Таблица 2. Продуктивность растений стевии (в среднем за 2010-2012 гг.)
Сорт (образец) Масса сырых листьев с одного растения, г Масса сухих листьев с одного растения, г
х±Б- х коэффициент вариации (V), % х±Б- х коэффициент вариации (V), %
Рамонская сластена (контроль) София
Образец № 19 Услада Образец № 2 Образец № 11 Образец № 28/1 НСРП1;
176,4±18,4 169,0±11,2 207,9±43,0 236,5±42,8* 189,8±32,2 169,4±31,2 136,8±16,6 39,8
18,1 11,5 35,9
31.3
29.4 31,9 21,0
44,5±4,1 39,4±2,6 37,0±1,5 56,9±13,6* 48,8±8,9 43,0±8,5 28,7±4,2 11,3
16.4
11.5 7,4 41,4
31.6 34,4 25,8
Таблица 3. Содержание стевиозидов и витамина С в сухих листьях стевии, 2011 г.
Сорт (образец)
Показатель Рамонская сластена (контроль) образец № 2 образец № 11 образец № 19 София образец № 28/1 Услада
Содержание стевиозидов, % Содержание витамина С, мг/100 г 11,92 57,10 13,59 67,50 11,58 79,02 12,43 76,90 11,57 74,05 11,64 15,56 65,30
сырых листьев сразу после уборки достоверное превосходство над контролем выявлено только у сорта Услада - на 60,1 г. У остальных изучаемых сортообразцов величина этого показателя была существенно ниже (табл. 2).
Масса сухих листьев с одного растения в среднем по опыту варьировала от 28,7 до 56,9 г. В контрольном варианте она составила 44,5 г. Наименьшая величина этого показателя отмечена у образца № 28/1, она была достоверно меньше, чем в контроле, на 15,8 г, наибольшая - у сорта Услада (56,9 г).
Стевиа широко используют в пищевой промышленности при производстве продуктов функционального питания. В этой связи необходима оценка содержания биологически активных веществ. По вкусовым свойствам свежие листья культуры не намного слаще сахара, в то время как у высушенных величина этого показателя в 20-30 раз выше. Наиболее сладкий из всех компонентов стевии - ребаудиозид А (степень сладости - 350.450), наименее - дулкозид.
Наиболее высоким содержанием стевиозидных гликозидов в условиях Приморского края характеризовались сорт Услада (15,56%) и образец № 2 (13,59%). Образцы №№ 11 и 19 из Японии отличались самым высоким накоплением витамина С - 79,02 и 79,9 мг/100 г соответственно.
Выводы. В результате агроэкологического испытания стевии в 2010-2012 гг. выявлено, что климатические условия Приморского края пригодны для выращивания этой культуры. По продуктивности сухих листьев с растения наиболее перспективен сорт Услада -56,9 г; по содержанию комплекса стевиозидов - образец № 2 (Россия) и сорт Услада (13,59 и 15,56% соответственно). Самая высокая концентрация витамина С выявлена в сухих листьях образцов японского происхождения № 19 (76,90 мг/100 г) и №11 (79,02 мг/100 г). В агроэкологических условиях Приморья растения стевии образцов №№ 19 и 11, а также сортов Услада и Рамонская полегали, что приводило к частичной гибели кустов и значительным потерям урожая листьев.
Литература.
1. Дзюба О.О. Stevia Rebaudiana (Bertoni) Hemsley - новый для России источник натурального сахарозаменителя // Растительные ресурсы. 1998. Выпуск 2. Т. 34. С.86-95.
2. Замятина В.Б. Определение легкогидролизуемого азота по Тюрину и Кононовой (1934) //Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. С. 97-98.
3. Агроклиматические ресурсы Приморского края. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1973. 147с.
4. Майсурадзе Н.И., Киселев В.П., Черкасов О.А. [и др.] Методика исследований при интродукции лекарственных растений. М.: ЦБНТИ Медпром, 1984. 33с.
5. Белик В.Ф. Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве. М.: Агропромиздат, 1992. 319 с.
6. Ромашова М.В., Барсукова Е.Н. Технология выращивания стевии в открытом грунте в агроклиматических условиях Приморского края//Аграрная Россия. 2013. № 5. С.8-11.
7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 352 с.
8. Ванидзе М.Р., КаландияА.Г., ЧануквадзеХ.Р. Идентификация и количественное определениедитерпеновыхгликозидов в растении стевия (Stevia Rebaudiana Bertoni) //Химия растительного сырья. 2009. № 4. С.155-158.
INTRODUCTION OF STEVIA (STEVIA REBAUDIANA BERTONI) IN PRIMORSKY REGION
M.V. Romashova1, E.N. Barsukova1, T.V. Parfenova2, M.D. Boyarova2
1Primorsky Scientific Research Institute on Agriculture, Russia, Primorsky region, Ussuriysk city, Timiryazevsky settlement, Volozhenina Str., 30
2Far East Federal University, Russia, Primorsky region, Vladivostok city, Island Russky, Ayaks settlement, Campus FESU, build. M 25 Summary. Since 2006 Primorsky Scientific Research Institute on Agriculture have been carrying out researches on introduction of Stevia Rebaudiana Bertoni in Primorsky region. The aim of the study - to select the varieties of Stevia Rebaudiana Bertoni being efficient on yield, lodging resistant, with high content of steviosides and vitamin C for cultivation in agro-ecological conditions of the region. The experiment was carried out in the open ground with using technology developed by Primorsky Scientific Research Institute for cultivation of this crop in Primorsky region. The research objects were seven varietis of Stevia Rebaudiana Bertoni from Russia and Japan, standard - variety Ramonskaya slastena cultivated in the Russian Federation. Agro-ecological testing was carried out in 20102012 on meadow brown soils. The region of researches is characterized in Proimorsky region as the warmest (sum of the average day temperatures of the air higher than 100C consists of 2600...2400°C) and wet (hydrometric coefficient is 1, 6 - 2, 0; precipitations are 73...81% of annual sum that is 500.700 mm) in period of April-October, but with cold winter (up to -30...40°C). Green cuttings were produced from the uterine plants of the previous vegetation. The seedlings were planted into the ground by hands in the third decade of June. Vegetation period till harvesting was in average 70 days. As a result of testing of Stevia Rebaudiana Bertoni during 2010-2012 there was found that climatic conditions of Primorsky region are suitable for its cultivation. According to the characteristics of the dry leaves productivity per plant the most prospective variety was Uslada - 56,9 g; content of the steviosides complex - sample № 2 (Russia) and variety Uslada (13,59 and 15,56% accordingly). Maximum content of vitamin C was found in dry leaves of the Japanese origin samples - №№19 (76, 90 mg-100g) and 11 (79, 02 mg-100g). In the agro-ecological conditions of Primorsky region plants of Stevia rebaudiana of samples №№ 19 and 11, and varieties Uslada and Ramonskaya slastena lied flat on the plots that caused partial losses of plants and the leaves yield.
Keywords: Stevia rebaudiana, agro-ecological testing, steviosides, vitamin C.
