Научная статья на тему 'Изучение экологической пластичности сортообразцов скорцонеры (Scorzonera hispanica)'

Изучение экологической пластичности сортообразцов скорцонеры (Scorzonera hispanica) Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
111
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СКОРЦОНЕРА / ОВОЩНЫЕ КОРНЕПЛОДНЫЕ КУЛЬТУРЫ / ИНУЛИН / ИНУЛИНСОДЕРЖАЩИЕ КУЛЬТУРЫ И СЫРЬЁ / SCORZONERA / VEGETABLE ROOT CROPS / INULIN / INULIN-CONTAINING CROPS AND RAW MATERIALS

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Уфимцева Марина Геннадьевна

Перспективным для использования в производстве продуктов здорового питания является инулинсодержащее сырьё. Особый интерес представляет максимально полное освоение региональных растительных ресурсов с собственным семеноводством. Скорцонера (Scorzonera hispanica) в своих корнеплодах содержит инулина более 9% сырого вещества. Изучение коллекционных образцов скорцонеры проводилось в соответствии с методикой ВИР имени Н.И. Вавилова (1968 г.). Образцы оценивались по важнейшим биоморфологическим и хозяйственно-полезным признакам в сравнении со стандартом. Исследование проводилось на опытном поле ФГБОУ ВО Государственный аграрный университет Северного Зауралья в 2017 г. В условиях Северного Зауралья из коллекции Всероссийского института растениеводства имени Н.И. Вавилова изучены 11 сортообразцов скорцонеры. Показано, что наиболее экологически пластичными сортообразцами являются к-17, Russishe Riesen; к-18, Schwarzer Peter и врк-6, Egyevesorias, дающие урожайность корнеплодов в однолетней культуре от 144 до 206 ц/га. В условиях Северного Зауралья можно применять двухсезонное культивирование скорцонеры, учитывая способность корнеплодов сохранять питательные свойства на второй год жизни при наращивании массы корнеплода.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Уфимцева Марина Геннадьевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE STUDIES ON ECOLOGICAL PLASTICITY OF SCORZONERA VARIETY SAMPLES (SCORZONERA HISPANICA)

The inulin-containing raw materials are worthy plants to be used in the production of healthy food products. Of particular interest is the most complete development of regional plant resources on the local basis of seed production. Scorzonera (Scorzonera hispanica) contains more than 9% of inulin raw material in its root crops. The study of collection samples of Scorzonera plants was carried out in accordance with the methodology of the All-Russian Institute of Plant Growing (VIR) named after N.I. Vavilov (1968). The samples were assessed by the most important biomorphological and economically useful characters in comparison with the standard. The study was conducted on the experimental field of the State Agrarian University of Northern Zauralye in 2017. Eleven variety samples of Scorzonera, from the collection of the All-Russian Institute of Plant Growing named after N.I. Vavilov, have been studied under the conditions of Northern Zauralye. It is shown that the most ecologically plastic variety samples are k-17, Russishe Riesen; k-18, Schwarzer Peter and Vrk-6, Egyevesorias, with the yields of annual root crops being from 144 to 206 cwt/ha. Taking into account the ability of the above root crops to retain nutritional properties in the second year of life, increasing the root crops mass, it is possible to use the two-seasonal cultivation of the Scorzonera plants under the conditions of Northern Zauralye

Текст научной работы на тему «Изучение экологической пластичности сортообразцов скорцонеры (Scorzonera hispanica)»

тернариозом и относительно устойчив к парше обыкновенной. По данным ВНИИКХ, новый сорт устойчив к раку картофеля и золотистой картофельной цистообразующей нематоде.

Вывод. Использование в посадках нового среднеспелого сорта картофеля столового назначения Каштак позволяет получать в орошаемых условиях степной зоны Оренбургского Предуралья урожайность не менее 46,2 т/га с товарностью 95,6% при условии оптимизации влагообеспеченности и минерального питания растений.

Литература

1. Афонников Д.А., Тоцкий И.В., Сташевский З. Информационные ресурсы по коллекциям картофеля // Вави-ловский журнал генетики и селекции. 2018. Т. 22. № 1. С. 115-121.

2. FAOSTAT. 2018. Available at [Электронный ресурс]. URL: http: //www.fao. org/faos tat/en/#home.

3. Мушинский А.А. Новый столовый сорт картофеля Ицил / А.А. Мушинский, Е.В. Аминова, А.А. Васильев [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 5 (67). С. 80-81.

4. Мушинский А.А., Аминова Е.В., Герасимова Е.В. Подбор сортов картофеля для почвенно-климатических условий степной зоны Южного Урала // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. С. 51-54.

5. Шанина Е.П. Селекция сортов картофеля различного целевого назначения на Среднем Урале: автореф. дисс. ... докт. с.-х. наук. Тюмень, 2012. 32 с.

6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. 4-е изд. М.: Колос, 1979. 416 с.

7. Методика исследований по культуре картофеля / Под ред. Н.С. Бацанова. М., 1967. 264 с.

8. Стрельцова Т.А., Оплеухин А.А., Окашева Н.А. Исследование экологической изменчивости хозяйственно-ценных признаков картофеля при интродукции в суровые условия горного Алтая // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2015. № 176 (1). С. 110-123.

9. Васильев А.А. Конкурентоспособность современных сортов картофеля на продовольственном рынке Челябинской области / А.А. Васильев, Т.Т. Дергилева, В.С. Зыбалов [и др.] // АПК России. 2018. Т. 25. № 2. С. 204-209.

Изучение экологической пластичности сортообразцов скорцонеры (Scorzonera hispanica)

М.Г. Уфимцева, к.с.-х.н., ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья

В настоящее время всё чаще встаёт вопрос о производстве продуктов с инновационными пищевыми функциональными ингредиентами. Наибольший практический интерес у производителей безопасных и диетических продуктов и фармацевтических препаратов вызывает разработка новых продуктов питания с пробиотическим и пребиотическим действием в симбиозе, особенно инулина.

Инулин — важнейший водорастворимый углевод в растении, натуральный пребиотик, обеспечивающий избирательный рост полезной микрофлоры кишечника, что способствует повышению иммунитета, улучшению усвоения кальция и магния, проявляет антиоксидантное действие [1], снижает уровень сахара в крови и уровень холестерина, риск образования холестериновых бляшек в артериях. Применение инулинсодержащих добавок в практике лечения больных сахарным диабетом 2-го типа позволяет снизить гликемию на 22—24% и дозу лекарственного средства на 25%, что свидетельствует о восстановлении чувствительности тканей к углеводам после приёма инулина[2]. Благодаря специфическому жироподобному вкусу инулин практически не влияет на вкусовые качества пищевых продуктов. Эти перечисленные свойства подтверждены большим количеством серьёзных медицинских исследований [3]. По разным приведённым источникам, ежедневная доза инулина для взрослого человека составляет от 5—8 г [4] до 15-20 г [3].

Формирование сектора по производству ину-линсодержащего сырья и технологий производства

безопасных продуктов питания является на сегодняшний день одним из актуальных направлений пищевой и фармацевтической промышленности и сельского хозяйства. На данный момент Россия импортирует порошкообразный инулин на предприятия пищевой промышленности для производства детского питания, спредов, шоколада, молочных продуктов. В промышленном секторе мира известны тысячи разнообразных продуктов питания и напитков с содержанием инулина [5]. Мировое производство инулина составляет 100-120 тыс. т в год, и лидерами по производству являются Бельгия, Франция, Китай и Нидерланды, ежегодно растёт спрос на инулинсодержащее сырьё.

Природные полисахариды содержатся в более чем 36000 растениях [4], а полисахариды с более высокой степенью полимеризации - фруктаны содержат более 15% цветковых растений и, как правило, семейства астровые (Лз1егасеае) [5]. В основном в России исследования проводятся по технологии возделывания топинамбура и цикория. Сдерживающие факторы производства данных культур — это сложная для переработки форма клубней топинамбура, засорение полей культурой, а цикория - присутствие горького привкуса, что требует дополнительных технологических операций при переработке для его удаления. В ГАУ Северного Зауралья изучаются инулинсодержащие овощные корнеплоды - скорцонера и овсяный корень [6].

Скорцонера (Бсоггопега Ыъратса) как овощное растение стала известна в Западной и Центральной Европе более 250 лет назад, но в России она до сих пор мало распространена. В дореволюционной России, когда скорцонера была уже известна как овощное растение, на её базе пытались создать

отрасль шелководства, т.к. её листья — отличный корм для шелковичного червя.

Ценность данной культуры — это её корнеплод, мякоть которого белая, плотная и нежная, имеет сладковатый вкус, чем напоминает спаржу, поэтому скорцонеру ещё называют зимней (чёрной) спаржей. Корнеплод используют в пищу как в первый год жизни, так и во второй, причём он не деревенеет, когда образует цветонос, а остаётся нежным и сочным. Содержание инулина в корнеплодах превышает в 5—7 раз его содержание в листьях растения и с учётом условий выращивания и сортовых особенностей составляет от 7,90 до 9,14% сырого вещества [7].

Цель исследования — изучение возможности введения в культуру инулинсодержащего корнеплода скорцонеры в условиях Северного Зауралья.

Материал и методы исследования. Изучение коллекционных образцов проводилось в соответствии с методикой ВИР им. Н.И. Вавилова (1968 г.). Образцы оценивали по важнейшим биоморфологическим и хозяйственно полезным признакам в сравнении со стандартом. Исследование проводили на опытном поле ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья» (2017 г.). В условиях Северного Зауралья из коллекции Всероссийского института растениеводства им. Н.И. Вавилова изучены 11 сортообразцов скорцонеры: к-17, Russische Riesen (Литва); к-3, Jednoletyobri (Чехословакия); к-8, Einjahriga Riesen (Дания); к-10, Geanteannuele (Франция); к-18, Schwarzer Peter (Германия); врк-6, Eguevesorias (Венгрия); врк-19, Geanteannuele (Франция); врк-20, Russische Riesen (Дания); врк-44, Scorzonera lasiniata (Швейцария); врк-48, Duplex (Нидерланды); врк-45, Scorzonera hispanica (Швейцария) (К).

В связи с отсутствием районированных сортов в качестве контроля (стандарта) был выбран сорто-образец врк-45, являющийся высокопродуктивной линией, отобранной из дикорастущих форм.

Результаты исследования. Основными наземными морфофизиологическими структурами растения, с которыми связана их продукционная способность, являются высота, количество сформировавшихся листьев и особенно размер ассимиляционного аппарата, определяющий его фотосинтетический потенциал.

Полученные в ходе исследования данные свидетельствуют о незначительной разнице между сортообразцами по высоте листьев и о более значительных различиях в формировании листового аппарата, что подтверждается величинами динамики ростовых процессов. Так, количество сформировавшихся к концу вегетации листьев у сортообразцов к-10, к-17, к-18, врк-6, врк-19 колебалось от 19,7 до 26,7 шт., а величина их ассимиляционного аппарата — от 24,77 до 29,93 дм2, что соответственно в 1,4—2,0 и в 1,5—1,8 раза больше, чем у контрольного сортообразца (врк-45).

Указанные сортообразцы отличались высоким фотосинтетическим потенциалом (ФП) в диапазоне 541,6—774,3 дм2 в сутки, что на 13,0—60% превышало ФП контроля.

Положительная динамика развития ассимиляционного аппарата скорцонеры и высокая скорость являются наиболее существенными признаками, связанными с формированием потенциальной продуктивности растения, его зимостойкостью и особенностями развития после перезимовки. В условиях бесснежного начала зимы и раннего схода снега весной при относительно низких среднесуточных температурах сортообразцы к-8 и врк-44 не перезимовали и были исключены из исследования как неперспективные для возделывания в Северном Зауралье из-за отсутствия возможности местного семеноводства.

Исследование показывает, что при выращивании скорцонеры в однолетней культуре у сортообразцов к-10, к-17, к-18, врк-6, врк-19 отмечалась тенденция формирования ассимиляционного аппарата с наибольшими величинами и скоростями. Однако очевидно, что структуру продуктивности сор-тообразцов будут определять не столько скорость ростовых процессов и ФП, сколько их сортовые особенности, контролирующие биохимические и морфофизиологические процессы и особенности формирования продуктивности растений.

Анализ товарных корнеплодов, выращенных в однолетней культуре, показал, что их длина (20,5—23,9 см) и диаметр плечиков (2,1—2,5 см) были близки к заявленным в научной литературе показателям. Масса корнеплодов в зависимости от сортообразца составляла 55,6—79,3 г, т.е. в среднем по 64,5 г. Наибольшая урожайность корнеплодов составляла от 144 до 206 ц/га у сортообразцов к-18 и к-17.

Рекомендуя скорцонеру как инулинсодержащее сырьё, важно изучить возможность получения собственных семян в регионе. Скорцонера — двухлетняя культура, на второй год жизни отрастание растений в условиях Северного Зауралья происходит в конце апреля — начале мая, через 35—37 дней образуются центральные цветоносы, и с середины июня начинается цветение. Цветение неравномерное, продолжительное, так как центральный цветонос ветвится и образуется от 27 до 58 (к-18) шт. соцветий-корзинок на одном растении. Некоторые авторы отмечают проблематичность семеноводства скорцонеры вследствие щуплости семян в корзинках. В нашем исследовании доля вызревших семян составляла 29—54,9% в зависимости от сор-тообразца. Одно растение позволяло получить до 23,2 г полноценных семян (к-18).

Выводы. Наиболее экологически пластичными сортообразцами являются к-17, Russishe Riesen; к-18, Schwarzer Peter и врк-6, Egyevesorias. В условиях Северного Зауралья можно применять двух-сезонное культивирование скорцонеры, учитывая

способность корнеплодов сохранять питательные свойства на второй год жизни при наращивании массы корнеплода.

Для снижения затрат на хранение предложенные сортообразцы скорцонеры можно оставлять в поле под зиму с последующим использованием. Семена хорошего качества лучших сорто-образцов скорцонеры можно получать в местных условиях.

Литература

1. Оробинская В.Н. Использование инулинсодержащих растений в качестве источника биологически активных соединений антиоксидантного типа // Современная наука и инновации. 2016. Вып. 2. С. 87—94.

2. Скиданова М.А., Волкова О.В., Биньковская О.В. Функциональная значимость инулина в продуктах питания //

Инновационные технологии в науке и образовании. 2016. № 2 (6). С. 240-241.

3. Галюк Н.Г. Переработка инулинсодержащего сырья на инулин и его производные / Н.Г. Гулюк, Н.Д. Лукин, Т.С. Пучкова, Д.М. Пихало // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 8. С. 76-79. http://agroapk.ru/year-2017/110-агсЫуе/08-2017/2178-2017-08-18-ги

4. Мещанинец Н.И., Захарченко В.И. Пребиотики: инулин и олигофруктоза // Альманах мировой науки. 2016. № 4-1(7). С. 35-36.

5. Оробинская В.Н., Писаренко О.Н. Инулин, левулин и олигофруктоза — пребиотики XXI века // Перспективы науки. 2015. № 2 (65). С. 18-23.

6. Уфимцева М.Г. Исследование урожайности, семенной продуктивности и химического состава скорцонеры и сальсифи в Северном Зауралье // Успехи современного естествознания. 2003. № 11. С. 107-109.

7. Луковникова Г.А., Токарева Г.Н. Влияние условий выращивания на содержание сухих веществ и углеводный комплекс скорцонеры и овсяного корня // Научно-технический бюллетень ВИР. 1994. Вып. 233. С. 23-27.

Оценка фитостимулирующей активности химических компонентов паслёна чёрного (Solanum nigrum L.)

Р.К. Нургазиева, магистрант, О.В. Астафьева, к.б.н., М.А. Егоров, д.б.н., профессор, Д.Д. Вилкова, аспирантка, Ю.В. Батаева, к.б.н., Д.К. Магзанова, к.б.н., ФГБОУ ВО Астраханский ГУ

В современном мире растениеводство занимает одно из важных мест в сельском хозяйстве, но качество полученной продукции снижается с каждым годом из-за использования химических препаратов для защиты и роста растений. В настоящее время требуется разработка экологически чистых, не оказывающих отрицательного влияния на биоразнообразие и плодородие почв и безопасных для человека биологических стимуляторов роста растений на основе фитогормонов и гормонопо-добных веществ.

Гормоноподобными свойствами обладают некоторые растительные компоненты, такие, как сапонины. Они обнаруживаются в большом количестве в корнях и клубнях растений, также присутствуют в стеблях. Сапонины в определённых концентрациях оказывают стимулирующее действие на прорастание семян, рост и развитие растений [1].

Растения в биоценозах, как правило, находятся в тесной взаимосвязи друг с другом. В агроценозах на сельскохозяйственные культуры могут оказывать влияние сорные растения путём выделения биологически активных веществ в окружающую среду [2].

Паслён чёрный (Solanum nigrum L.) произрастает на территории Астраханской области как сорное растение, которое почти не изучено в России, но хорошо исследовано в других странах [8]. В исследованиях зарубежных учёных обнаружено, что S. nigrum обладает противомикробным и антибактериальным действием, противоаллергенным свойством [9], противоопухолевой активностью [10].

Целью данной работы является изучение влияния комплексных соединений S. nigrum на ростовые процессы сельскохозяйственных культур.

Материал и методы исследования. Объектом исследования явились комплексные соединения S. nigrum. Растения были собраны на территории Енотаевского района Астраханской области в с. Енотаевка с конца августа по сентябрь, так как в это время в растениях аккумулируется наибольшее количество биологически активных веществ.

Собранное сырьё (корни, стебли) отмывали от земли и высушивали в течение недели или более до полного высыхания на воздухе или в сушильных шкафах. После сушки сырьё измельчали. В дальнейшем сырьё использовали для приготовления водных экстрактов. Для изучения влияния комплексных соединений S. nigrum на ростовые процессы культур использовали 2,5-, 5,0-, 10,0-процентные водные вытяжки [3] из корня и стебля S. nigrum.

Для приготовления 2,5-, 5,0- и 10,0-процентных экстрактов из корня и стебля S. nigrum брали навеску корней и стеблей весом 2,5; 5,0 и 10,0 г соответственно и заливали 100 мл дистиллированной воды. Время экстракции составляло 1 час при температуре 21°С, после чего экстракт фильтровали через ватно-марлевый фильтр.

В качестве тест-объектов для изучения влияния комплексных соединений S. nigrum были выбраны некоторые сельскохозяйственные культуры, широко выращиваемые в Астраханской области и других регионах России: капуста белокочанная (Brassica oleracea L.) сорта Слава 1305, томат обыкновенный (Solanum lycopersicum L.) сорта Альянс, огурец обыкновенный (Cucumis sativus L.) сорта Мальчик-с-пальчик, сельдерей пахучий (Apium graveolens L.) сорта Бодрость.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.