CC BY
79
DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10208 УДК 633.853.494.321:631.56
МАСЛИЧНЫЕ КАПУСТНЫЕ КУЛЬТУРЫ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЙОНА
B.Т. ВОЛОВИК, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом (e-mail: [email protected])
А.С. ШПАКОВ, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник
Ю.К. НОВОСЕЛОВ, доктор сельскохозяйственных наук, консультант
Т.В. ПРОЛОГОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
C.Е. СЕРГЕЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Л.М. КОРОВИНА, кандидат химических наук, старший научный сотрудник
Т.В. ЛЕОНИДОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Федеральный научный центр кормопроизводства и агроэкологии им. В.Р. Вильямса, Научный городок, 1, Лобня, Московская обл., 141055, Российская Федерация
Резюме. В структуре посевных площадей масличных капустных культур в Центральном экономическом районе яровой рапс должен занимать 65 %, озимый рапс и озимая сурепица - 20 %; яровая сурепица - 15,0 %. Созданы двунулевые сорта ярового рапса с периодом вегетации 100-110 дней, потенциальной продуктивностью до 3,5 т/га семян, содержанием жира 42-50 %, сырого протеина - 22-28 %, глюкозинолатов - 11-15 мкмоль/г: Луговской, Викрос, Подмосковный, Новик, Грант, Новосел, Бизон. Впервые для условий зоны созданы сорта озимого рапса Северянин, Лауреат, Столичный, Горизонт, Гарант, Норд с высокой зимостойкостью, комплексной устойчивостью к абиотическим факторам перизимовки, высокой потенциальной продуктивностью (до 6 т/га семян и 35 т/га зеленой массы), содержанием жира 42-48 %, протеина - 22-25 %. Сорта яровой сурепицы Светлана и Надежда с семенной продуктивностью до 2,5 т/га созревают на 2 недели раньше ярового рапса, характеризуются высоким содержанием жира (до 48 %), низким клетчатки (4,5-5,5 %) и глюкозинолатов (11-13 мкмоль/г), что позволяет использовать их в повышенных количествах при кормлении животных и особенно птицы. Сорт озимой сурепицы Заря созревает на неделю раньше озимого рапса, отличается высокой зимостойкостью и качеством семян. Сорта горчицы белой Луговская и редьки масличной Снежана пригодны для использования в качестве сидеральных или промежуточных культур в севооборотах лесной зоны.
Ключевые слова: капустные культуры, рапс, сурепица, горчица белая, редька масличная, селекция, семеноводство, технологии возделывания, использование на корм.
Для цитирования: Масличные капустные культуры в растениеводстве Центрального экономического района/В.Т. Воловик, А.С. Шпаков, Ю.К. Новоселов и др.//Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 2. С. 33-35. DOI: 10.24411/0235-2451-201810208.
В сельскохозяйственном производстве Нечерноземной зоны благодаря биологическим особенностям все большее значение приобретают культуры семейства капустные (рапс, сурепица, горчица белая, редька масличная).
В кормопроизводстве используют зеленую массу и приготовленный из нее силос; семена и отходы их переработки - жмых и шрот (в качестве высокобелковых и энергетических добавок). Культуры широко используют в основных, летних поукосных и пожнивных посевах, которые могут обеспечивать животных зеленым кормом в осенний период, вплоть до установления устойчивого снежного покрова [1, 2, 3].
Капустные культуры в севооборотах имеют многофункциональное агротехническое и экологическое значение: как предшественники оставляют после себя большое количество органического вещества с узким соотношением углерода и азота, что улучшает водно-физические свойства почвы, повышает плодородие, оказывает биогербицидный и биофунгицидный эффекты. При посеве на сидерационные цели в почву поступает до 15-31 т зеленой массы [4, 5].
Горчица белая - хорошая поддерживающая культура в смешанных посевах с викой посевной, горохом, чиной и другими зернобобовыми с полегающим стеблем, при этом зерновая продуктивность бобовых повышается до 33 % [6].
По данным департамента сельского хозяйства США в 2017 г. площадь посевов рапса в мире составила 35,7 млн га, а валовой сбор семян достиг 72,9 млн т, что на 25 % больше среднего уровня за 1996-2000 гг. [7].
В 2011-2015 гг. в России отмечали рост производства и урожайности рапса (табл. 1). В 2017 г. площади посевов культуры в стране достигли 0,95 млн га, средняя урожайность 17,3 ц/га (благодаря или вопреки прохладной и влажной погоде, впервые за многие годы), собрано 1,5 млн т маслосемян.
Таблица 1. Посевная площадь, урожайность и валовой сбор семян рапса в Российской Федерации*
В среднем за годы
Показатель 1986- 2001- 2006- 2011-
1990 2005 2010 2015
Площадь, тыс. га 269,5 201,9 677,0 1127,5
Урожайность, т/га:
рапс яровой 0,58 0,83 0,93 1,10
рапс озимый 1,53 1,63 1,76 1,86
Валовой сбор, тыс. т 177,1 205,9 759,34 1190,4
*данные Росстата [8]
Посевы озимого рапса сосредоточены в основном в Калининградской области, Южном и Северо-Кавказском федеральных округах, его доля в структуре посевных площадей рапса составляла 10 %, урожая - 16 %. Основные посевы ярового рапса размещены в Сибирском, Центральном и Приволжском федеральных округах - 313,6 тыс. га, 231,1 тыс. га и 131 тыс. га соответственно.
Цель исследований - создать сорта капустных масличных культур, устойчивые к неблагоприятным почвенно-климатическим условиям Центрального экономического района.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили на Центральной экспериментальной базе института кормов в 1987-2017 гг. Почва опытных участков дерново-подзолистая среднесуглинистая с рНКС| 5,36; содержание гумуса 2,24-2,34 %; азота - 0,145 %; Р2О5- 18,6-32,18 мг/100 г почвы; Кр - 12,5-18,38 мг/100 г почвы. Селекционную работу осуществляли в соответствии с методикой ВНИИ масличных культур им. В.С. Пустовойта [9], технологические опыты - по методике ВНИИ кормов [10].
Результаты и обсуждение. На основании обобщения научного и производственного опыта разработана концепция рапсосеяния в Российской Федерации. В Центральном экономическом районе, по нашим расчетам, в
структуре посевных площадей масличных капустных культур яровой рапс должен занимать 65 %, озимый рапс и озимая сурепица - 20 %, яровая сурепица - 15,0 % [2].
Озимый рапс и озимая сурепица как более продуктивные культуры, рекомендованные в 70-80-х гг. прошлого столетия в качестве звена зеленого конвейера, показали себя перспективными и для возделывания на маслосемена. Они имеют ряд преимуществ, по сравнению с яровыми формами. Урожайность семян озимых рапса и сурепицы в 1,5-2 раза выше, они, как правило, уходят от крестоцветных блошек осенью и от цветоеда весной, ранняя уборка проходит при благоприятных погодных условиях и открывает возможности для последующего посева озимых зерновых культур.
Обобщение опыта рапсосеяния в зоне показало, что существовавшие сорта ярового рапса, были, как правило, позднеспелыми, из-за чего потери урожая в процессе уборки и доработки семян составляли как минимум 0,50,6 т/га, а в отдельные годы достигали 50 %. Основным решением этой проблемы стало создание новых двуну-левых более скороспелых (до 100 дней вегетации) сортов с более высокой урожайностью семян и зеленой массы, повышенной устойчивостью к полеганию, хорошими показателями жирнокислотного состава масла. Поэтому с 1990 г. основным направлением научной работы с капустными культурами стала селекция [11].
Были усовершенствованы методы создания нового исходного материала. Применение методов химического мутагенеза, гибридизации, иммунитета, использование камер искусственного климата и фитотрона, позволяющих получать 2 урожая семян в год, сократить время на создание новых сортов на 3-5 лет, получать гибридный и селекционный материал в зимнее время, способствовало созданию в последние годы качественно новых двунулевых сортов ярого и озимого рапса (табл. 2). На протяжении всего селекционного процесса осуществляли контроль биохимического состава семян (содержания глюкозинолатов и эруковой кислоты).
Среди сортов ярового рапса, созданных в последние годы, можно назвать следующие:
Новик - допущен к использованию с 2011 г. по 3 региону, среднее содержание жира в семенах 46-48 %, устойчивость к полеганию 4,5-5 баллов, к поражению черной ножкой, бактериозу корней, фомозу, альтернариозу, пероноспорозу - средняя;
Грант - допущен к использованию с 2013 г. по 4 и 7 регионам, содержание жира в семенах 47,9-48,18 %, устойчив к полеганию, стабилен;
Новосёл - допущен к использованию с 2015 г. по 2, 3, 4 и 9 регионам, содержание жира в семенах 43-48 %,
отличается равномерным цветением и созреванием; устойчив к полеганию;
Бизон - перспективный двунулевой сорт, проходит оценку на допуск в Государственной комиссии по сортоиспытанию, высота растений 95-120 см, масса семян 3,7-4,2 г, содержание жира до 50 %, в 20017 г. урожайность семян в Средневолжском, Уральском и ЗападноСибирском регионах составила 2,11-2,78 т/га.
В условиях Нечерноземной зоны впервые была проведена большая работа по созданию высокопродуктивных зимостойких сортов озимого рапса с потенциальной продуктивностью до 6 т/га семян, уровнем зимостойкости 70-80 %, низким уровнем глюкозинолатов (1115 микромоль/г семян), отсутствием эруковой кислоты:
Лауреат - допущен к использованию с 2011 г. по 3 и 6 регионам, отличается высокой зимостойкостью, улучшенным качеством семян, содержит 45-48 % жира, продолжительность вегетации 320-330 дней, средняя высота растений 142 см, масса 1000 семян 4,5-5,2 г, среднеустойчив к черной ножке, бактериозу корней, альтернариозу и пероноспорозу, выше среднего - к фомозу, отличается высоким качеством белка - содержит незаменимых аминокислот больше, чем в белке куринного яйца, метионина - в 1,22 раза, треонина - в 1,29, триптофана - в 2,52 раза;
Столичный - допущен к использованию с 2011 г. по 3 и 6 регионам, обладает высокой зимостойкостью, выровненностью растений, содержание жира в семенах 44-47 %, масса 1000 семян 4,2-4,5 г, вегетационный период 320-330 дней, средняя высота растений 146 см, среднеустойчив к черной ножке, бактериозу корней и пероноспорозу, выше среднего - к альтернариозу, отличается высоким качеством белка;
Гарант - допущен с 2017 г. по 3 и 5 регионам; зимостойкость сорта 4,5-5 баллов, содержание жира в семенах 46-47,5 %, масса 1000 семян 4,2-4,5 г; вегетационный период 335-348 дней, средняя высота растений 142 см, среднеустойчив к черной ножке, бактериозу корней и пероноспорозу, выше среднего - к альтернариозу;
Горизонт - допущен с 2017 г. по 3 региону, обладает высокой зимостойкостью и выровненностью растений, вегетационный период 321328 дней, средняя высота 136 см, содержание жира в семенах 46,9-49,8 %, масса 1000 семян 4,2-4,5 г, среднеустойчив к бактериозу корней и пероноспорозу, выше среднего - к фомозу;
Норд - перспективный сорт с высокой зимостойкостью, компактными, выровненными растениями, на 10-20 см ниже и созревает на 35 дней раньше сорта Северянин, среднее содержание жира 44,5-46 %, глюкозинолатов - на уровне 13,5-14 мкмоль/г, урожайность семян на 0,2-0,4 т/га выше стандарта.
Наряду с возделыванием двунулевых сортов ярового рапса, в условиях Нечерноземной зоны, особенно в северных районах, большое значение имеет яровая сурепица. В отличие от рапса, продолжительность периода вегетации ее растений на две-три недели меньше, стручки при созревании не растрескиваются, семена не осыпаются. Совместно с другими учреждениями создан сорт яровой сурепицы Надежда, допущенный
Таблица 2. Характеристика сортов ярового рапса селекции ВНИИ кормов, созданных в 2006-2017 гг. (среднее за 4 года)
Название Урожай-сорта ность р семян, т/га Вегетационный период, дни Сбор жира, т/ га Сбор протеина, т/га Содержание глюкозинолатов, мкмоль/г
Яровой рапс
Подмосковный 2,50 105 1,4 0,7 10,0
Новик 2,66 102 1,27 0,57 12,2
Грант 2,64 99 1,2 0,55 13,2
Новосёл 2,59 100 1,3 0,6 13,5
Озимый рапс
Северянин 4,25 90* 1,9 1,0 20
Лауреат 4,04 98* 1,9 0,9 15,5
Столичный 3,8 95* 1,7 0,9 15,9
Гарант 4,86 102* 2,45 1,2 14,5
Горизонт 4,45 86* 2,0 1,1 16,5
* от весеннего отрастания
к использованию с 2018 г. Основное его достоинство -низкое содержание глюкозинолатов (11-13 мкмоль/г), высокое содержание в семенах жира (42-48 %) и белка (24-26 %). Масло относится к группе лучших пищевых жиров, содержит около 81 % физиологически ценных олеиновой и линолевой жирных кислот. Низкое содержание глюкозинолатов и клетчатки в семенах позволяет использовать жмых и шрот в рационах животных и птицы в повышенных нормах.
Для получения высокого урожая семян яровой сурепицы необходимо при ранних сроках посева (3 декада апреля - 2 декада мая) высевать 1,5-2,0 млн/ га всхожих семян, при более поздних сроках (3 декада мая - 1 декада июня) норму высева следует увеличить до 2,5 млн/га. Разработанные технологии возделывания яровой сурепицы обеспечивают выход семян 2,02,5 т/га, валовой энергии 48,3 ГДж/га [12].
До начала XXI в. в стране не было районированных сортов озимой сурепицы. В 2008 г. для условий Нечерноземной зоны был создан и районирован двуну-левой сорт озимой сурепицы Заря. Он созревает в 1-2 декаде июля, что на 12-14 дней раньше озимого рапса Северянин, может давать с 1 га до 1 т жира и 0,5 т сыро-
го протеина, предназначен для использования, как на зеленый корм, так и на семена для производства масла на пищевые и технические цели. Урожайность семян до 4,5 т/га, зеленой массы - 22,6-23,0 т/га. Семена содержат 22-24 % сырого белка и 46-48 % сырого жира. Сорт характеризуется низким содержанием глюкозинолатов в семенах (12-14 микромоль/г) и пониженным клетчатки, что повышает его кормовую ценность.
Горчица белаяЛуговская возделывается на кормовые цели и сидерацию как в основных, так и в промежуточных посевах. Урожайность семян за годы испытаний составила от 1,94 до 2,35 т/га.
Редька масличная Снежана предназначена для использования на кормовые и сидерационные цели, отличается быстрым темпом начального роста и развития, районирована с 2009 г. Урожайность зеленой массы от 20,8 до 28,2 т/га, сухого вещества - 2,5-3,9 т/га.
Выводы. Для условий Центрального экономического района созданы новые высокопродуктивные сорта масличных капустных культур. При соблюдении рекомендуемых технологий их возделывания урожайность семян яровой сурепицы может достигать 2,0-2,5 т/га, ярового рапса - 2,5-3,0 т/га, озимого рапса - 3,0-3,5 т/га.
Литература.
1. Лукомец В.М. Научное обеспечение производства масличных культур в России. Краснодар: ООО «Просвещение-юг», 2006. 101 с.
2. Воловик В.Т, Новоселов М.Ю., Прологова Т.В. Рапсосеяние в Нечерноземной зоне и его роль в производстве растительного масла и высокобелковых концентрированных кормов //Адаптивное кормопроизводство: электрон. науч. ж-л. 2013. № 1 (13). С. 14-20. [Электронный ресурс]. URL: http://www.adaptagro.ru/images/journals/afp1302.pdf (дата обращения: 25.01.2018).
3. Карпачев В.В. Научное обеспечение отрасли рапсосеяния в России: итоги и задачи на 2016-2020 гг. // Повышение эффективности селекции, семеноводства и технологии возделывания рапса и других масличных капустных культур: сборник научных докладов на международном координационном совещании по рапсу (г. Липецк, 7-9 июля 2015 г.). Елец: Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина, 2016. С. 3-10.
4. Савенков В.П., Карпачев В.В. Научно-практические основы управления агротехнологиями производства семян ярового рапса: монография. Липецк: Изд - во Липецкого государственного технического университета, 2017. С. 15-61.
5. Рудоман В.В., Бражникова Т.С. Агробиологические основы возделывания промежуточных культур в Нечерноземной зоне // Кормопроизводство России: сб. науч. тр. М., 1997. С. 382-391.
6. Золотарев В.Н. Агробиологические основы возделывания вики посевной (Vicia sativa L.) на семена в гетерогенныхагро-ценозах в условиях Центрального Нечерноземья России // Сельскохозяйственная биология. 2016. Т. 51. № 2. С. 194-203.
7. United States Department of Agriculture (USDA). [Электронный ресурс]. URL: https://apps.fas.usda.gov/psdonline/app/index. html#/app/downloads (дата обращения: 17.01.2018).
8. Агропромышленный комплекс России в 2015 г. М., 2016. 702 с.
9. Методические рекомендации по селекции и семеноводству масличных культур. Краснодар, 1957. С. 208.
10. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. М.: Россельхозиздат, 1997. 156 с.
11. Основные итоги научных исследований по селекции и научному обеспечению производства рапса для Нечерноземной зоны/В.Т. Воловик, Т.В. Прологова, Н.А. Докудовская и др.// Повышение эффективности селекции, семеноводства и технологии возделывания рапса и других масличных капустных культур: сборник научных докладов на международном координационном совещании по рапсу (г. Липецк, 07-09 июля 2015 г.). Елец: Елецкий гос. ун-т им. И.А. Бунина, 2016. С. 10-19.
12. Оптимизация элементов технологии возделывания яровой сурепицы в Нечерноземной зоне / В.М. Косолапов, В.Т. Воловик, Ю.К. Новоселов и др. // Достижения науки и техники АПК. 2012. № 11. С. 25-27.
OIL CRUCIFEROUS CULTURES IN PLANT PRODUCTION OF THE CENTRAL ECONOMIC AREA
V.T. Volovik, A.S. Shpakov, Yu.K. Novoselov, T.V. Prologova, S.E. Sergeeva, L.M. Korovina, T.V. Leonidova
V.R. Williams Federal Scientific Center of Fodder Production and Agroecology, Nauchnyi gorodok, 1, Lobnya, Moskovskaya obl., 141055, Russian Federation
Abstract. The results of long-term research on the development of the concept of rape growing are summarized. In the structure of the acreage of oil cruciferous cultures of the Central Economic Region, spring rape should cover 65%, winter rape and winter coleseed - 20%; spring coleseed - 15.0%. Double zero varieties of spring rape were developed with the vegetation period of 100-110 days, potential productivity up to 3.5 t/ha of seeds, the content of fat of 42-50%, of crude protein - 22-28%, of glucosinolates - 11-15 micromol/g: Lugovskoy, Vikros, Podmoskovny, Novik, Grant, Novosel, Bizon. For the first time for the zone condition it was developed the varieties of winter rape Severyanin, Laureat, Stolichny, Gorizont, Garant, Nord with high winter hardiness, complex resistance to abiotic factors of wintering, high potential productivity (up to 6 t/ha of seeds and 35 t/ha of green mass), fat content of 42-48%, protein content of 22-25%. Svetlana and Nadezhda varieties of spring coleseed with the seed productivity of up to 2.5 tons per hectare ripen 2 weeks earlier than spring rapeseed; they are characterized by high fat content (up to 48%), low content of fiber (4.5-5.5%) and glucosinolates (11-13 micromol/g), which allows them to be used in higher doses when feeding animals and especially poultry. Variety of winter coleseed Zarya ripens a week before winter rape, it is distinguished by high winter hardiness and quality of seeds. Lugovskaya variety of white mustard and Snezhana variety of oil radish are suitable for use as green manure or intermediate crops in rotations of the forest zone. Keywords: cruciferous cultures, rape, coleseed, white mustard, oil radish, breeding, seed growing, cultivation technologies, usage for forage. Author Details: V.T.Volovik, Cand. Sc. (Agr.), head of division (e-mail [email protected]); A.S. Shpakov, D. Sc. (Agr.), chief research fellow; Yu.K. Novoselov, D. Sc (Agr.); T.V. Prologova, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; S.E. Sergeeva, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; L.M. Korovina, Cand. Sc. (Chem.), senior research fellow; T.V. Leonidova, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow. For citation: Volovik V.T., Shpakov A.S., Novoselov Yu.K., Prologova T.V., Sergeeva S.E., Korovina L.M., Leonidova T.V. Oil Cruciferous Cultures in Plant Production of the Central Economic Area. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2018. Vol. 32. No. 2. Pp. 33-35 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10208.
