CC BY
123
УДК 631.527: [633.854.434+633.522] DOI: 10.24411/2587-6740-2019-15076
НОВЫЙ СОРТ КОНОПЛИ ПОСЕВНОЙ МИЛЕНА
В.А. Серков1, Р.О. Белоусов2, М.Р. Александрова3, О.К. Давыдова3
пензенский институт сельского хозяйства — филиал ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур», р.п. Лунино, Пензенская область 2ООО «Коноплекс», г. Москва 3ООО «УК «Коноплекс», г. Москва, Россия
Представлена характеристика нового сорта однодомной конопли посевной Милена. Перспективный селекционный номер ГП-7/012м, проходивший конкурсное сортоиспытание в 2016-2018 гг., показал существенное превосходство над сортом-стандартом по признакам «содержание обычной поскони», «урожайность семян», «содержание масла», «сбор масла», «скороспелость». В 2018 г. подана заявка на включение селекционного номера в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации под названием «сорт конопли посевной Милена». Отличительной особенностью сорта является отсутствие выщепления обычной поскони в посеве и пониженное относительно существующих сортов конопли посевной среднерусского экотипа содержание тетрагидроканнабинола в растениях. В настоящее время сорт проходит Государственную экспертизу и находится на стадии аккредитации на допуск к использованию на территории Российской Федерации. На основе внедрения нового селекционного достижения планируется осуществление трансфера научных результатов в различные регионы коноплесеяния агропромышленного комплекса Российской Федерации с целью повышения темпов их экономического развития, увеличения конкурентоспособности производимой продукции и обеспечения импортозамещения. Ключевые слова: селекция, конопля посевная, безнаркотический однодомный сорт, тетрагидроканнабинол, хозяйственно ценный признак, содержание масла, сбор масла.
В современном растениеводстве конопля посевная (Cannabis sativa L.) позиционируется как одна из важнейших технических и пищевых культур, из которой при существующем уровне научно-технического прогресса производятся тысячи видов и наименований продукции. Это обусловлено наличием комплекса хозяйственно ценных признаков и свойств растений и зерна, а также универсальностью ее использования. Конопля посевная за последнее десятилетие стала пользоваться возрастающей популярностью среди сельхозтоваропроизводителей как высокопродуктивная и высокомаржинальная культура. Отмечен динамичный рост посевных площадей и валовых сборов основных видов продукции как в зарубежных странах, так и в России. В перспективе направления использования культуры будут расширяться, по прогнозам ожидается, что объем мирового рынка безнаркотической конопли вырастет с 4,6 млрд долл. в 2019 г. до 26,6 млрд долл. к 2025 г., при этом показатель среднегодового темпа роста (Compound Annnual Growth Rate, CAGR) составит порядка 34% [1].
Прогнозируется, что дальнейшее нормативно-правовое обеспечение возможности выращивания/переработки/продаж во всех секторах общемировой конопляной индустрии будет основным драйвером роста отдельно взятых секторов рынка на различных континентах в среднесрочной перспективе. Основными точками роста станут рынки использования растения в медицинских и рекреационных целях, а также широкое использование терапевтических свойств конопляного сырья в пищевых продуктах, косметических средствах, биологически активных/пищевых добавках.
В течение прогнозируемого периода сегмент выращивания и переработки конопляного волокна будет доминировать на рынке технической конопли. Конопляное волокно используется в основном в текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности благодаря своим физическим и биологическим свойствам. Будучи возобновляемым источником сырья, его применение в последнее время расширяется во многих других смежных областях — строительстве,
16 -
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 5 (371
производстве линейки товаров для животных, сельском хозяйстве (агроволокно), производстве мебели, автомобиле- и самолетостроении. Ожидается, что использование конопляного волокна для производства биокомпозитных материалов, а также целлюлозно-бумажной продукции существенно увеличит спрос на данное сырье уже в среднесрочной перспективе [2].
В Российской Федерации за последние 5 лет (2013-2018 гг.) посевные площади под технической коноплей выросли в 2,3 раза, а валовой сбор пеньковолокна увеличился в 2,7 раза [3].
Сортимент форм культуры, внесенных в Госреестр селекционных достижений и допущенных к использованию на территории РФ, составляет в настоящее время 28 сортов и гибридов [4]. Однако широкое распространение в различных регионах коноплесеяния получили только 3 сорта конопли посевной селекции Пензенского НИИСХ — Сурская (2005 г.), Вера и Надежда (2009 г.), которые ежегодно занимают от 75 до 80% площадей, засеваемых культурой в стране. Эти сорта отличаются повышенными параметрами ряда ценных хозяйственно полезных признаков: семенной продуктивностью, выходом общего и длинного волокна, содержанием масла, устойчивостью к ряду специфических для культуры патогенов (прежде всего к корневым гнилям). Однако существенным недостатком вышеуказанных сортов является неустойчивость признака однодомности, то есть все они предрасположены к выщеплению обычной поскони — нежелательного морфотипа, способного без проведения многократных и регулярных со-ртопрочисток привести к реверсированию однодомной конопли в двудомную за 4-5 лет воспроизводства семенного материала.
Для поддержания высоких и стабильных урожаев основных видов продукции коноплеводства, увеличения рентабельности возделывания культуры требуется проведение своевременной сортосмены — замены устаревших, возделываемых в производстве сортов новыми, превосходящими прежние по урожайности и более ценными по технологическим качествам продукции.
2019
Для однодомной конопли посевной, в частности, создание сортов, стабилизированных по признаку однодомности, обладающих повышенными, относительно существующих сортов, параметрами основных хозяйственно полезных признаков и свойств, более низким уровнем содержания тетрагидроканнабинола (ТГК), экологически адаптированных к меняющимся климатическим условиям, является важнейшей задачей селекции культуры [5].
Цель исследований
Для успешного развития отечественного коноплеводства необходимо формирование сортового разнообразия конопли посевной и создание новых сортов культуры, обладающих повышенными относительно существующих сортов параметрами хозяйственно полезных признаков для проведения своевременной сортосмены. В связи с этим целью исследований являлось создание нового сорта безнаркотической однодомной конопли посевной, адаптивного к агроэкологиче-ским условиям Среднего Поволжья и обладающего высокими параметрами содержания масла (более 30%), устойчивостью признака однодомности при репродуцировании, содержанием ТГК в растениях менее 0,1%, приспособленного к механизированной комбайновой уборке.
Методика исследований
Научно-исследовательские работы выполняли в полевых и лабораторных условиях в период 2012-2018 гг. В экспериментах использовали методики и схематические модели, общепринятые в селекционных научно-исследовательских учреждениях. Метод НИР — внутривидовая гибридизация и многократный отбор по комплексу селекционно ценных признаков и свойств. Главный лимитирующий признак отбора — содержание ТГК в верхних частях соцветий менее 0,1%.
Исследования проводили в пространственно изолированных питомниках: гибридизации (2012 г.), испытания гибридных комбинаций 1-2 гг. (2013-2014 гг.), предварительного размножения и отбора элитных растений (2015 г.), конкурсного сортоиспытания (2016-2018 гг.).
www.mshj.ru
НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННЫМ КОМПЛЕКСОМ
Ш
Объекты исследований — 3 сорта однодомной конопли посевной селекции Пензенского НИ-ИСХ (Сурская, Вера, Надежда) и перспективные селекционные номера, выделенные по итогам предыдущих этапов селекции.
Закладку питомников и изучение селекционного материала выполняли в соответствии с методическими указаниями [6, 7]. Способ посева питомников гибридизации и оценки новых гибридных комбинаций — ручной под маркер с междурядьем 50 см на одно-двух-рядковых делянках без повторений. Способ посева питомника предварительного размножения — ручной, на 4-рядковых делянках с междурядьем 50 см без повторений. Способ посева питомника конкурсного сортоиспытания (КСИ) — механизированный, сеялкой СН-16 в 4-рядковом варианте с междурядьем 50 см в четырех повторениях.
Идентификацию и количественное определение содержания основных каннабиноидов выполняли методом ГЖХ-анализа на газожидкостном хроматографическом комплексе «Кристалл 2000М» согласно рекомендациям [8].
Количественную обработку хроматограмм осуществляли по площадям пиков с применением компьютерной программы «Хрома-тэк Аналитик 2.5». Количество аналитических проб — 2. Расчет количественного содержания тетрагидроканнабинола (ТГК), каннабидиола (КБД) и каннабинола (КБН) проводили методом внутреннего стандарта. В качестве внутреннего стандарта использовали 0,5%-й раствор метил-стеарата в этаноле.
Учет урожайности с делянок проводили методом сплошной уборки. Урожай семян и стеблей приводили к стандартной (соответственно 13 и 25%) влажности. Анализ структуры урожая семян, стеблей и волокна выполняли по методикам ВНИИЛК [6, 7].
Содержания масла в семенах определяли по модифицированному методу Лебедянцева-Раушковского [9].
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с использованием регрессионного анализа согласно методике [10].
Экспериментальные работы сопровождали сопутствующими наблюдениями, учетами и анализами, в том числе:
• наблюдениями за температурой воздуха и осадками в течение вегетации;
• фенологическими наблюдениями по методике [6];
• оценкой повреждения растений вредителями и поражения болезнями по 5-балльной шкале [7].
Результаты исследований
Основные агрометеорологические показатели периода исследований варьировали по режиму увлажнения и ресурсам тепла (табл. 1).
Вегетационный период 2012, 2013 и 2016 гг. был достаточно увлажненным, 2015 г. — нормально увлажненным, 2014 и 2017 гг. — недостаточно увлажненным, 2018 г. — остро засушливым. Контрастные условия вегетаций позволили сопоставить адаптивную способность сравниваемых сортов и перспективных номеров в аспекте формирования элементов продуктивности основных видов продукции и их качественных характеристик, а также уровней содержания ТГК в растительной биомассе.
В результате проделанной работы в Пензенском НИИСХ был создан новый сорт однодомной безнаркотической конопли посевной Милена (селекционный номер ГП-7/012м). Относится к группе среднерусского экотипа. Сорт получен методом кроссбридинга инцухт-линий поколения 16 (Л 179-2-1-1-1 х Л 101-3-1-2-1) с многократным непрерывным семейственно-групповым отбором по комплексу признаков.
В загущенных посевах растение неразвет-вленное (рис. 1), в разреженных — слаборазвет-вленное. Высота растений сорта в зависимости от гидротермического режима вегетации варьирует от 125 до 180 см (низкорослые) (рис. 2), техническая длина стебля изменяется от 107 до 165 см. Диаметр стебля в срединной части составляет 4-7 мм. Количество междоузлий — 9-10 шт., средняя длина междоузлия — 12-19 см. Содержание маскулинизированных морфоти-
пов в популяции — 0,03-0,05%. Содержание обычной поскони — 0%. В популяции преобладают идеально однодомные растения (80-85%) с примерно равным количеством мужских и женских цветков в метелке.
Таким образом, в результате селекционной работы была создана популяция однодомной конопли посевной, в которой на заключительном этапе селекции не происходило выщепле-ния обычной поскони.
Соцветие сжатое (рис. 3), семена светло-серые, без мозаичного рисунка (рис. 4), масса 1000 семян средняя — 13,9-16,4 г, содержание масла в семенах высокое — 30,0-33,4%, а при уборке в более поздние сроки (спустя 10-12 суток после наступления массовой спелости) достигает 35,5%.
Форма семядолей — ланцетовидная, окраска — зеленая. В фазе массового созревания на черешках верхних листьев, стеблях и соцветиях наблюдается антоциановая окраска средней степени выраженности.
Сорт Милена — среднеспелый, длительность периода от массовых всходов до массового созревания семян составляет 110-112 суток.
Хозяйственное использование селекционного достижения двустороннее (семена + волокно), но рекомендуется преимущественно для получения маслосемян. Хозяйственная характеристика нового сорта приводится по трехлетним экспериментальным данным (2016-2018 гг.) конкурсного сортоиспытания с общепринятой для культуры агротехникой возделывания (табл. 2).
В течение вегетации в фазе массовых всходов наблюдалась слабая заселенность растений конопляной блохой (Psylliodes attenuata Koch.) и слабое присутствие в стеблях стеблевого мотылька (Pyrausta nubilalis Hb.) в фазе массового созревания семян.
Конопля посевная — культура, требующая при выращивании высокой агротехники и соблюдения всех элементов агротехнологии. Основные требования сортовой агротехнологии семеноводства: размещение в севообороте после чистого пара или пропашных культур с удалением от других сортов и репродукций на расстояние
Таблица 1
Агрометеоусловия вегетации конопли (2012-2018 гг.)
Показатель 2012 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г. 2016 г. 2017 г. 2018 г. Среднее
2143 2041 2270 2263 2141 2014 2116 2208
Осадки, мм 291 263 140 230 255 154 63 204
ГТК 1,36 1,29 0,62 1,02 1,19 0,76 0,30 0,93
Рис. 1. Общий вид растений
Рис. 2. Высота растения
Рис. 4. Семена
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 5 (371) / 2019
Таблица 2 Сравнительные характеристики нового сорта конопли посевной Милена с сортом-стандартом в КСИ (2016-2018 гг.)
не менее 3 км, посев кондиционными семенами при температуре почвы не менее +10-12С на глубине 3-4 см широкорядным способом (60-70 см) с нормой высева 0,6-0,8 млн всхожих семян на 1 га, уборка при созревании 75% семян в соцветиях растений. При влажных условиях уборки рекомендуется предуборочная десикация питомников семеноводства.
Заключение
В результате проведенных исследований выведен новый сорт безнаркотической конопли посевной Милена, обладающий комплексом повышенных по отношению к существующим сортам хозяйственно ценных признаков и свойств. Этот сорт отличается отсутствием выщепления обычной поскони, повышенной по отношению к сорту-стандарту и другим сортам скороспелостью, содержанием и сбором масла.
По количественной оценке содержания ТГК в верхушках соцветий растения сорта Милена в среднем содержат это психотропное соединение на 0,041% меньшее, чем сорт-стандарт.
Сорт Милена превосходит другие селекционные сорта среднерусского экотипа по содержанию масла в семенах (в среднем 32,2% или +1,2% к стандарту), урожайности семян и сбору масла (соответственно +0,11 и +0,05 т/га к стандарту), а по массе 1000 семян в среднем соответствует уровню сорта-стандарта.
По итогам конкурсного сортоиспытания перспективных селекционных номеров в 2018 г. подана заявка на включение нового сорта коноп-
ли посевной Милена в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации и выдачу патента.
Литература
1. Общемировой прогноз конопляного рынка в среднесрочной перспективе. URL: www.tku.org. ua/ru/view-news (дата обращения: 17.07.2019).
2. Тренды конопляной индустрии. URL: www.tku.org. ua/ru/view-news (дата обращения: 17.07.2019).
3. Всероссийское отраслевое совещание «Коноплеводство России 2017: перспективы культуры в возделывании и переработке». URL: http://apak.pro/news (дата обращения: 17.07.2019).
4. Сорта растений, включенные в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Сорта культуры «Конопля». URL: http:// reestr.gossort.com/reestr/culture/134 (дата обращения: 17.07.2019).
5. Медведев А.М. Доклад председателя Совета селекционеров в области растениеводства // Информационный бюллетень. 2006. № 9-10. С. 24-36.
6. Методические указания по селекции конопли и производственной проверке законченных НИР / Г.И. Сен-ченко и др.; ВАСХНИЛ. М., 1980. 30 с.
7. Румянцева Л.Т., Дудник М.Г. Изучение коллекции конопли: методические указания. Л.: ВНИИР, 1989. 20 с.
8. Определение вида наркотических средств, получаемых из конопли и мака: методические рекомендации / В.И. Сорокин и др.; ЭКЦ МВД России; РфЦСЭ МЮ России. М., 1995. 24 с.
9. Раушковский С.С. Методы исследований при селекции масличных растений по содержанию масла. М.: Пищепромиздат, 1959. 46 с.
10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 351с.
Показатель Сурская (стандарт) Милена
Урожайность стеблей при стандартной влажности, т/га 6,4 4,2
Урожайность семян при стандартной влажности, т/га о,81 о,92
Вегетационный период от полных всходов до полного созревания семян,сутки 117 112
Масса 1000 семян, г 14,5 15,о
Содержание масла, % 31,о 32,2
Сбор масла, ц/га о,25 о,3о
Содержание волокна общее, % 28,4 22,7
Сбор волокна общий, т/га 1,82 о,95
Выход длинного волокна, % 16,5 13,4
Сбор длинного волокна, т/га 1,о6 о,56
Разрывная нагрузка чесаного волокна, кгс 15,7 12,4
Гибкость чесаного волокна, мм 14,6 13,7
СодержаниеТГК, % о,о69 о,о28
Содержание обычной поскони,% 4,5 о,о
Поражение болезнями, % (балл)
Фузариоз (Fusarium oxysporum Schl.f. vasinfectum) о (1) о (1)
Загнивание стеблей (Botrytis cinerea Fr., Whetzelinia sclerotiorum) о (1) о (1)
Серая пятнистость стеблей (Dendrophoma marconii Cav.) 3-4 (3) 1-2(3)
Септориоз (Septoria cannabis Sacc.) 1-2 (3) о (1)
Повреждение вредителями, % (балл)
Конопляная блоха 3-5 (3) 3-5 (3)
Стеблевой мотылек 3-5 (3) 3-5 (3)
Об авторах:
Серков Валериан Александрович, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник
лаборатории селекционных технологий Пензенского ИСХ — филиала ФГБНУ ФНЦ ЛК,
ORCID: http://orcid.org/0000-0001-8308-4200, [email protected]
Белоусов Роман Олегович, генеральный директор ООО «Коноплекс», [email protected]
Александрова Милена Роландовна, генеральный директор ООО «УК «Коноплекс»
Давыдова Ольга Константиновна, директор ООО «УК «Коноплекс», [email protected]
NEW HEMP VARIETY MILENA
V.A. Serkov1, R.O. Belousov2, M.R. Aleksandrova3, O.K. Davydova3
'Penza institute of agriculture — branch of the Federal scientific center for fiber crops, Lunino, Penza region
2OOO "Konoplex'I Moscow
3OOO "UK «Konoplex'I Moscow, Russia
The characteristic of a new monoecious hemp variety Milena has been presented. The future selection number rn-7/012M, that participated in competitive variety testing in 20162018 showed significant superiority over the standard variety on the basis of "the common hemp content", "seed yield", "oil content", "oil yield", "early ripeness". In 2018, an application for introduction of the selection number under the name of "Milena" to the State Register of Selection Achievements of the Russian Federation was submitted. One of the distinctive characteristics of the variety is the absence of the release of common hemp in the seeding, and the lower content of Tetrahydrocannabinol in plants relative to the existing varieties of hemp of the Central Russian ecotype. At present, the variety is under the state expert examination and accreditation to be admitted for use on the territory of the Russian Federation. Based on the introduction of the new selection achievement, it is planned to transfer scientific results to various regions of the hemp-breeding of the Agro-industrial complex of the Russian Federation in order to increase the pace of their economic development, to boost the competitiveness of their products and to ensure the import substitution. Keywords: selection, hemp, drug-free variety, monoeciousness, tetrahydrocannabinol, economically valuable feature, oil content, oil harvest.
References
1. Global Hemp Market Forecast in Mid-Term. URL: www. tku.org.ua/ru/view-news (date of the address: 17.07.2019).
2. Hemp Industry Trends. URL: www. tku.org.ua/ru/view-news (date of the address: 17.07.2019).
3. All-Russia sectoral conference "Hemp Industry in Russia 2017: cultural perspectives in cultivation and processing". URL: http://apak.pro/news (date of the address: 17.07.2019).
4. Plant Varieties Included in the State register of selection achievements approved for use. Hemp Varieties.
About the authors:
URL:http://reestr.gossort.com/reestr/culture/134 (date of the address: 17.07.2019).
5. MedvedevA.M. Report of the chairman of the Council of plant breeders in the field of plant growing. Informatsion-nyj byulleten = Newsletter. 2006. No. 9-10. Pp. 24-36.
6. Methodical guidelines for selection of hemp and production testing of completed researches. G.I. Senchenko and others; VASKhNIL. Moscow, 1980. 30 p.
7. Rumyantseva L.T., Dudnik M.G. Studying of hemp collection: methodical guidelines. Leningrad: VNIIR, 1989. 20 p.
8. Determination of the type of drugs derived from hemp and poppy: methodical guidelines. V.I. Sorokin and others; ECC MIA of Russia; RFCFS of the Ministry of Justice of Russia. Moscow, 1995. 24 p.
9. Raushkovskij S.S. Research methods for the selection of oilseeds on oil content. Moscow: Pishchepromizdat, 1959. 46 p.
10. Dospekhov B.A. Methods of field experience (with the basics of statistical processing of research results). Moscow: Agropromizdat, 1985. 351 p.
Valerian A. Serkov, doctor of agricultural sciences, chief researcher of the laboratory of breeding technologies of Penza institute of agriculture —
branch of the Federal scientific center for fiber crops, ORCID: http://orcid.org/0000-0001-8308-4200, [email protected]
Roman O. Belousov, general director of OOO «Konoplex», [email protected]
Milena R. Aleksandrova, general director of OOO «UK «Konoplex», [email protected]
Olga K. Davydova, director of OOO «UK «Konoplex», [email protected]
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 5 (371) / 2019
www.mshj.ru
