CC BY
54
SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX УДК 633.854.54:631.526.32:001.53
DOI: 10.24411/2587-6740-2020-16118
НОВЫЙ СОРТ ЛЬНА МАСЛИЧНОГО ЕРМАК
В.Н. Бражников, О.Ф. Бражникова
ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур», р.п. Лунино, Пензенская область, Россия
В Пензенском обособленном подразделении ФГБНУ ФНЦ ЛК проводится селекционная деятельность по льну масличному. Цель исследований — формирование сортового разнообразия льна масличного, обладающего высокой продуктивностью и качеством семян, а также устойчивостью к абиотическим и биотическим стрессорам. Результатом на данном этапе исследований является новый сорт льна масличного Ермак. В статье представлена характеристика нового сорта. По итогам сравнительной оценки в питомнике конкурсного сортоиспытания в 2017-2019 гг. селекционный номер 241/12-2 превзошел сорт-стандарт ВНИИМК-622 по урожайности, содержанию, сбору масла и не уступал по этим признакам второму стандарту — сорту Исток. В 2019 г. подана заявка на включение селекционного номера в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации под названием «сорт льна масличного Ермак». Отличительной особенностью сорта являются высокое содержание масла и его измененный жирнокислотный состав (линолевой кислоты — 40,0%%, линоленовой — 33,9%%). В настоящее время сорт Ермак проходит Государственное сортоиспытание. Внедрение нового сорта повысит конкурентоспособность отечественных сортов льна масличного, адаптированных к условиям Среднего Поволжья, а также позволит расширить направления использования льняного масла как ценного возобновляемого сырьевого ресурса. Возделывание нового сорта экономически оправдано и высокорентабельно. Ключевые слова: селекция, лен масличный (Ипит изка^тит Ц, содержание масла, сбор масла, измененный жирнокислотный состав масла.
Введение
Лен масличный (Ипит изШЫтит I.) — экологически и экономически выгодная культура. Во всем мире растет спрос на семена льна масличного и продукты его переработки, как ценные пищевые продукты. Масло этой культуры применяют в качестве лечебного средства и для технического использования. Льняная солома (луб и треста) используются для производства экологически чистых строительных материалов, лучших сортов бумаги, топлива и порохов [1-4].
В России лен масличный был традиционной культурой Среднего Поволжья, в том числе и Пензенской области. Площадь, засеянная льном масличным в Пензенской области, 2019 г. занимала 32,5 тыс. га, что составляет 9,7% от общих посевов масличных культур и находится на втором месте после подсолнечника [5]. Увеличение продуктивности любой сельскохозяйственной культуры, в том числе и льна, в первую очередь зависит от сорта.
В РФ возделываются 44 сорта льна масличного. В Государственном реестре допущенных к использованию по 7 региону зарегистрировано 14 сортов льна масличного. Большая часть из них представлена ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур», ФГБНУ ВНИИМК имени В.С. Пустовойта и ФГБНУ РосНИИСК «Рос-сорго», а также сортами зарубежной селекции. В современной экономической ситуации сказывается дефицит сортов местной селекции. Поэтому необходимы сорта, которые могли бы наиболее эффективно использовать потенциал природно-климатической зоны Среднего Поволжья. Кроме того, особое значение имеет селекция, направленная на создание сортов культуры с измененным жирнокислотным составом (ЖКС) масла. Различное соотношение жирных кислот позволяет использовать масло для лечебных и технических (традиционного ЖКС) и пищевых (измененного ЖКС) целей — продуктов с длительным сроком хранения (маргаринов, майонезов, пищевых биодобавок).
Цель исследований
Цель исследований — создание нового сорта льна масличного с высокой продуктивностью и качеством семян, устойчивого к абиотическим и биотическим стрессорам.
Для дальнейшего увеличения посевов льна масличного в природно-климатических услови-
72 -
© Бражников В.Н., Бражникова О.Ф., 2020
Международный сельскохозяйственный журнал, 20
ях Среднего Поволжья необходимо расширение сортового ассортимента местной селекции. Особое значение имеет селекция, направленная на создание сортов культуры с высокой семенной продуктивностью и с измененным жирнокис-лотным составом масла.
Материалы и методы
исследований
Научно-исследовательские работы выполняли в полевых и лабораторных условиях в период 2017-2019 гг. Селекционный процесс со льном осуществляли по общепринятой схеме для льна масличного [5]. Основной метод селекции — индивидуально-семейственный отбор из сортовых и гибридных популяций, для создания которых использовали межсортовую и отдаленную гибридизацию, а также различные сочетания этих двух типов скрещиваний.
Объектом для исследований служили гибридные популяции, созданные в лаборатории, и отобранные из них селекционные линии. В качестве стандартов служили сорт ВНИИМК-622 (селекции ВНИИМК) и Исток (селекции Пензенского НИИСХ).
Почва участка — чернозем выщелоченный мощный среднегумусный тяжелосуглинистый. Результаты анализа макроагрегатного состава почвы позволили отнести ее к категории с хорошей структурой. Почва характеризуется благоприятными агрохимическими свойствами: содержание гумуса — 4,63%, содержание легко-гидролизуемых форм азота — среднее, подвижного фосфора — высокое, обменного калия — повышенное. Степень кислотности согласно рН — слабокислая, по рН — среднекислая.
"вод ~ сол ~ "
Посев проводили в 3-й декаде апреля — 1 декаде мая. Площадь делянок — 10 м2. Повтор-ность — 4-кратная. Предшественник — чистый пар. Посев проводили на ранних этапах селекции вручную и сеялками СН-10Ц, СН-16 в последующих селекционных питомниках. Норма высева семян льна — 800 шт./м2. Уборку проводили вручную. Обмолот снопового материала осуществляли комбайном «Hege-125». Закладка полевых опытов, учеты и наблюдения осуществлялись в соответствии с существующими методическими указаниями. Изучение селекционного материала проводилось в соответствии с «Методическими указаниями ВИР по изучению мировой коллекции масличных культур» [6], «Методическими
I том 63, № б (3l8j, с. 12-14.
указаниями по селекции льна-долгунца» [7]. В течение вегетационного периода проводили фенологические наблюдения, полевые учеты и оценки в соответствии с «Методическими указаниями по изучению коллекции льна» [8].
В лабораторных условиях был проведен анализ снопового материала и элементов структуры урожая по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур [9].
Химический анализ семян проводили в агрохимической лаборатории в соответствии с «Методическими указаниями по определению биохимических показателей качества масла и семян масличных культур» [10]. Содержание масла в семенах льна определяли по методу Лебедянце-ва-Раушковского [11]. Жирнокислотный состав липидов, выделенных из семян, определяли методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ) в соответствии с Руководством по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов [12] и ГОСТ Р 51483-99 [13].
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [14].
Территория проведения исследований (опытные поля Пензенского обособленного подразделения ФГБНУ ФНЦ ЛК) расположена в Лунинском районе и относится, согласно агроклиматическому районированию Пензенской области, к агроклиматическому району достаточного увлажнения и подрайону умеренно-теплому [15].
Результаты исследований
В целом вегетационный период льна в 2017 и 2019 гг. протекал в засушливых условиях (ГТК — 0,77 и 0,71), а в 2018 г. — в острозасушливых условиях (ГТК — 0,40) (табл. 1).
Контрастные условия вегетации значительно повлияли на рост, развитие и продуктивность льна, что позволило дать объективную оценку пластичности урожайности и качественного состава (содержание жира, протеина) семян изучаемых селекционных сортов.
Сорт льна масличного Ермак (селекционный номер 241/12-2) получен методом гибридизации сортов ЛВ-01 и ВНИИМК-622 с последующим индивидуальным отбором. Элитное растение выделено в 2003 г. По критерию длительности периода вегетации (100-109 суток) — среднеспелый. Высота растений 43,2-71,8 см. Цветки средней величины, лепестки голубые, длина
НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННЫМ КОМПЛЕКСОМ
Рис. 1. Общий вид сорта Ермак
Рис. 2. Цветок сорта Ермак
Таблица 1
Гидротермические условия роста и развития льна по межфазным периодам (2017-2019 гг.)
Показатели 2017 г. 2018 г. 2019 г.
посев-созревание всходы- созревание посев-созревание всходы-со-зревание посев-созревание всходы-со-зревание
Продолжительность, сутки 111 102 102 93 105 91
Средняя 1:, 0С 18,3 18,7 18,7 18,87 17,6 18,3
Сумма активных 1, 0С 2030,0 1911,0 1909,0 1755,0 1952,0 1744,0
Количество осадков, мм 156,6 120,9 76,4 73,0 139,5 129,0
ГТК (по Селянинову) 0,77 0,63 0,40 0,42 0,71 0,74
соцветий 7,2-10,6 см, высота прикрепления нижних ветвей 45,7-55,3 см. Коробочки шаровидной формы, средней величины. Количество семян в коробочке 6,4-8,6 шт., семена желтые, масса 1000 семян 5,8-6,1 г (рис. 1-5).
По результатам конкурсного сортоиспытания 2017-2019 гг. сорт Ермак превысил сорт-стандарт ВНИИМК-622 по урожайности семян на 0,07 т/га и был по данному показателю на уровне второго стандарта (табл. 2).
Масличность семян нового сорта составляет 43,7-45,3%, что превышает стандарты на 1,22,5 и 0,3-0,9% соответственно и характеризует его как высокомасличный. По жирнокислотно-му составу липидов семян сорт занимает промежуточное положение между сортом льна с тра-
диционным ЖКС (ВНИИМК-622) и сортом Исток, имеющим измененный ЖКС. Липиды данного сорта содержат 28,3-39,2% линоленовой кислоты и 36,7-41,8% линолевой, при 50,9-56,2 и 15,817,6% - у ВНИИМК-622 и 3,0-6,3 и 67,1-69,9% у сорта Исток соответственно.
Сорт устойчив к полеганию, осыпанию и фу-зариозному увяданию. Пригоден к производственной технологии возделывания, механизированной уборке и переработке.
Экономическая эффективность возделывания сорта Ермак по сравнению со стандартом ВНИИМК-622 составила 2,7 тыс. руб./га. Уровень рентабельности нового сорта составил 330,3%, что выше на 18,1% показателя первого стандарта (табл. 3).
Таблица 2
Хозяйственно-биологическая характеристика льна масличного сорта Ермак (2017-2019 гг.)
Показатель Новый сорт Ермак Стандартный сорт ВНИИМК-622 - 1 St Стандартный сорт Исток - 2 St
мин-макс средняя мин-макс средняя мин-макс средняя
2017 г. НСР05=0,12 т/га - 1,48 - 1,38 - 1,40
2018 г. НСР05=0,14 т/га - 1,44 - 1,44 - 1,67
2019 г. НСР05= 0,06 т/га - 1,35 - 1,22 - 1,27
Средняя НСР05=0,11 т/га 1,42 1,35 1,45
±51 0,07
Показатели качества, Мт
Высота растений, см 43,2-71,8 61,2 46,4-62,2 54,2 47,12-67,9 60,6
Вегетационный период, дней 100-109 103 92-102 97 102-111 105
Масличность, % 43,7-45,3 44,3 41,2-44,0 42,5 43,4-44,4 43,8
Масса 1000 семян, г 5,8-6,1 5,9 6,5-6,8 6,7 5,0-5,7 5,3
Натура, г/л 694-706 701 689-765 726 699-712 707
Содержание линолевой кислоты, % 36,7-41,8 40,0 15,8-17,6 17,1 67,1-69,9 68,7
Содержание линоленовой кислоты, % 28,3-39,2 33,9 50,9-56,2 54,6 3,0-6,3 4,5
Содержание олеиновой кислоты, % 14,6-19,3 16,0 16,6-22,7 18,4 14,7-16,7 15,8
Поражение болезнями
Фузариозом, тип/% 1-8 6 1-9 6 1-7 4
Антракноз, балл/% 1-7 4 1-7 4 1-6 4
Устойчивость к полеганию, балл 9 9 9
Рис. 3. Соцветие сорта Ермак
Рис. 4. Семена сорта Ермак
Рис. 5. Растение сорта Ермак
Таблица 3
Экономическая эффективность возделывания сортов льна масличного (2017-2019 гг.)
-к ¡5 £ га £ ч? га
Сорт дг о с ^ л ^ т. х £ е. £ 3 Ч £ з ть с о X л л
1 ё 1 Г и вы зт иа о Пз £ 8 5 о > ч е \0 а т н е
ВНИИМК-622 - 1 51 54,0 13,1 40,9 312,2
Исток — 2 51 58,0 13,3 54,7 411,3
Ермак 56,8 13,2 43,6 330,3
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 6 (378)/ 2020
SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX
При возделывании льна масличного необходимо соблюдать элементы сортовой агротехники. Лен масличный — культура раннего весеннего сева. Сеют лен рядовым и узкорядным способом, глубина заделки семян 3-5 см, при температуре почвы 7-8 0С. Норма высева составляет 6-8 млн всхожих семян на 1 га. В разреженных посевах растения льна сорта Ермак способны давать дополнительные стебли, за счет чего на полях, чистых от сорняков, возможно снижать норму высева до 6 млн всхожих семян на 1 га.
Заключение
В процессе селекции удалось создать высокопродуктивный сорт льна масличного Ермак, превышающий по комплексу хозяйственно ценных признаков и свойств сорта-стандарты. Сорт имеет высокую семенную продуктивность, сочетающуюся с высокой масличностью и измененным жирнокислотным состав масла. По данному показателю Ермак занимает промежуточное положение между сортами льна масличного, имеющими как традиционный, так и нетрадиционный ЖКС масла.
По итогам конкурсного сортоиспытания перспективных селекционных номеров в 2019 г.
подана заявка на включение селекционного номера 241/12-2 в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации под названием «сорт льна масличного Ермак» и выдачу патента.
Литература
1. Бражников В.Н., Бражникова О.Ф., Прахова Т.Я., Прахов В.А. Результаты селекции и жирно-кислотный состав масла льна масличного // Международный сельскохозяйственный журнал. 2015. № 6. С. 23-27.
2. Бражников В.Н., Бражникова О.Ф. Результаты селекции льна масличного // Материалы научно-практической конференции «Научно-практические аспекты технологий возделывания и переработки масличных культур». Рязань: Рязанский государственный агротехнологиче-ский университет имени П.А. Костычева, 2013. С. 50-53.
3. Бражников В.Н., Бражникова О.Ф. Конкурсное сортоиспытание и жирнокислотный состав масла со-ртообразцов льна масличного (Linum usitatissimum L.) // Международный сельскохозяйственный журнал. 2020. № 2 (374). С. 67-71. doi: 10.24411/2587-6740-2020-12034
4. Галкин Ф.М., Хатнянский В.И., Тишков Н.М. и др. Лен масличный: селекция, семеноводство, технология возделывания и уборки / РАСХН, ГНУ ВНИИМК. Краснодар, 2008. 191 с.
5. Федеральная служба статистики Пензенской области. URL: http://pnz.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_ts/ pnz/ru/statistics/enterprises/agriculture/ (дата обращения: 17.07.2019).
6. Методические указания по изучению мировой коллекции масличных культур / под ред. Г.Г. Давидян. Л.: ВИР, 1976. 21 с.
7. Павлова Л.П., Александрова Т.А., Марченков А.Н., Рожмина Т.А., Лошакова Н.И., Кудрявцева Л.П., Крало-ва Т.В., Герасимова Е.Г. Методические указания по селекции льна-долгунца. М.: Россельхозакадемия, 2004. 43 с.
8. Методические указания по изучению коллекции льна / под ред. Н.К. Лемешева. Л.: ВИР, 1988. 29 с.
9. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур / под общ. ред. М.А. Феди-на. М.: Сельхозиздат, 1983. 183 с.
10. Методические указания по определению биохимических показателей качества масла и семян масличных культур / под ред. проф. А.А. Бородулиной, П.С. Попова. Краснодар, 1986. 87 с.
11. Раушковский С.С. Методы исследований при селекции масличных растений по содержанию масла. М.: Пищепромиздат, 1959. 46 с.
12. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов / под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. М.: Браденс-Медицина, 1998. С. 84-93.
13. ГОСТ Р 51483-99. Масла растительные и жиры животные. Определение методом газовой хроматографии массовой доли метиловых эфиров индивидуальных жирных кислот к их сумме. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2000. 7 с.
14. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М., 1985. 351 с.
15. Агроклиматические ресурсы Пензенской области / под ред. В.Н. Бодриковой, В.М. Полывяной. Л.: Гидро-метеоиздат, 1972. 131 с.
Об авторах:
Бражников Владимир Николаевич, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории селекционных технологий, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3186-5993, [email protected]
Бражникова Ольга Федоровна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории селекционных технологий, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-2313-8964, [email protected]
NEW GRADE OF OILSEED FLAX ERMAK
V.N Brazhnikov, O.F Brazhnikova
Federal research center for bast fiber crops, Lunino, Penza region, Russia
in the Penza separate division of the Federal Research Center Bast Fiber Crops, breeding activities for oilseed flax are carried out. The purpose of the research is to form a variety of oilseed flax that has high productivity and seed quality, as well as resistance to abiotic and biotic stressors. The result at this stage of research is a new variety of oilseed flax Ermak. The article presents the characteristics of a new variety. According to the results of a comparative assessment in the nursery of competitive variety testing in 2017-2019, the selection number 241/12-2 surpassed the VNIIMK-622 standard in yield, content, and oil collection, and was not inferior to the second standard — the istok variety. in 2019, an application was submitted for inclusion of a selection number in the State register of selection achievements of the Russian Federation under the name "Ermak oilseed flax variety". A distinctive feature of the variety is the high content of oil and its modified fatty acid composition (linoleic acid — 40.0%, linolenic acid — 33.9%). Currently, the Ermak variety is undergoing State variety testing. The introduction of a new variety will increase the competitiveness of domestic varieties of oilseed flax adapted to the conditions of the Middle Volga region, and will also expand the use of linseed oil as a valuable renewable raw material resource. Cultivation of a new variety is economically justified and highly profitable.
Keywords: selection, oilseed flax (Linum usitatissimum L.), oil content, oil collection, modified fatty acid composition of oil.
References
1. Brazhnikov, V.N., Brazhnikova, O.F., Prakhova, T.Ya., Pra-khov, V.A. (2015). Rezul'taty selektsii i zhirno-kislotnyi sostav masla l'na maslichnogo [Results of selection and fatty acid composition of flax oil]. Mezhdunarodnyi sel'skokhozyaistvennyi zhurnal [International agricultural journal], no. 6, pp. 23-27.
2. Brazhnikov, V.N., Brazhnikova, O.F. (2013). Rezul'taty selektsii l'na maslichnogo [Results of selection of oilseed flax]. Materialy nauchno-prakticheskoi konferentsii «Nauchno-prakticheskie aspekty tekhnologii vozdelyvaniya i pererabotki maslichnykh kul'tur»» [Proceedings of the scientific and practical conference "Scientific and practical aspects of technologies of cultivation and processing of oilseeds"]. Ryazan, Ryazan state agrotechnological university named after P.A. Kostychev, pp. 50-53.
3. Brazhnikov, V.N., Brazhnikova, O.F. (2020). Konkursnoe sortoispytanie i zhirnokislotnyi sostav masla sortoobraztsov l'na maslichnogo (Linum usitatissimum L.) [Competitive variety and fatty-acid composition of oil of variety of flax (Linum usitatissimum L.)]. Mezhdunarodnyi sel'skokhozyaistvennyi zhurnal [International agricultural journal], no. 2 (374), pp. 67-71. doi: 10.24411/2587-6740-2020-12034
4. Galkin, F.M., Khatnyanskii, V.I., Tishkov, N.M. i dr. (2008). Len maslichnyi: selektsiya, semenovodstvo, tekhnologiya vozde-
About the authors:
Vladimir N. Brazhnikov, candidate of agricultural sciences, leading researcher of the laboratory of breeding technologies, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3186-5993, [email protected]
Olga F. Brazhnikova, candidate of agricultural sciences, senior researcher of the laboratory of breeding technologies, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-2313-8964, [email protected]
lyvaniya i uborki [Oilseed flax: selection, seed production, cultivation and harvesting technology]. Krasnodar, 191 p.
5. Federal'naya sluzhba statistiki Penzenskoi oblasti [Federal statistics service of the Penza region]. Available at: http:// pnz.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_ts/pnz/ru/statistics/ enterprises/agriculture/ (accessed: 17.07.2019).
6. Davidyan, G.G. (ed.) (2004). Metodicheskie ukazaniyapo izucheniyu mirovoi kollektsii maslichnykh kul'tur [Guidelines for the study of the world collection of oilseeds]. Leningrad, VIR, 21 p.
7. Pavlova, L.P., Aleksandrova, T.A., Marchenkov, A.N., Ro-zhmina, T.A., Loshakova, N.I., Kudryavtseva, L.P., Kralova, T.V., Gerasimova, E.G. (2004). Metodicheskie ukazaniya po selektsii l'na-dolguntsa [Guidelines for selection of flax]. Moscow, Rossel'khozakademiya, 43 p.
8. Lemeshev, N.K. (ed.) (1988). Metodicheskie ukazaniya po izucheniyu kollektsii l'na [Guidelines for studying the flax collection]. Leningrad, VIR, 29 p.
9. Fedin, M.A. (ed.) (1983). Metodika gosudarstvennogo sor-toispytaniyasel'skokhozyaistvennykh kul'tur [Methods of state variety testing of agricultural crops]. Moscow, Sel'khozizdat, 183 p.
10. Borodulina, A.A., Popov, P.S. (ed.) (1986). Metod-icheskie ukazaniya po opredeleniyu biokhimicheskikh pokaza-telei kachestva masla i semyan maslichnykh kul'tur [Guidelines
for determining the biochemical quality indicators of oil and oilseeds]. Krasnodar, 87 p.
11. Raushkovskii, S.S. (1959). Metody issledovanii pri selektsii maslichnykh rastenii po soderzhaniyu masla [Research methods in the selection of oil plants by oil content]. Moscow, Pishchepromizdat, 46 p.
12. Skurikhin, I.M., Tutel'yan, V.A (ed.) (1998). Rukovod-stvo po metodam analiza kachestva i bezopasnosti pishchevykh produktov [Guide to methods for analyzing food quality and safety]. Moscow, Bradens-Meditsina, pp. 84-93.
13. GOST R 51483-99. Masla rastitel'nye i zhiry zhivotnye. Opredelenie metodom gazovoi khromatografii massovoi doli metilovykh ehfirov individual'nykh zhirnykh kislot k ikh summe (2000). [Vegetable oils and animal fats. Determination by gas chromatography of the mass fraction of methyl esters of individua I fatty acids to their total]. Moscow, IPK Izdatel'stvo standartov, 7 p.
14. Dospekhov, B.A. (1985). Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoi obrabotki rezul'tatov issledovanii) [Method of field experience (with the basics of statistical processing of research results)]. Moscow, 351 p.
15. Bodrikova, V.N., Polyvyanaya, V.M. (ed.) (1972). Agrokli-maticheskie resursy Penzenskoi oblasti [Agro-climatic resources of the Penza region]. Leningrad, Gidrometeoizdat, 131 p.
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 6 (378) / 2020
www.mshj.ru
