Продуктивность и жирно-кислотный состав масла рапса и сурепицы в условиях Западной Сибири Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

ш

НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И УПРАВЛ ЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННЫМ. КОМПЛ ЕКСОМ

УДК 633.853.494:631.527(470) DOI: 10.24411/2587-6740-2017-16010

ПРОДУКТИВНОСТЬ И ЖИРНО-КИСЛОТНЫЙ СОСТАВ МАСЛА РАПСА И СУРЕПИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Г.Н. Кузнецова, Р.С. Полякова, И.А. Лошкомойников

По биоклиматическому потенциалу и почвенным условиям территория Западной Сибири подходит для возделывания капустных культур (рапс и сурепица). В состав масла этих культур входит большое количество ненасыщенных жирных кислот (олеиновая, линолевая, линоленовая), которые являются необходимыми в питании человека. При создании сортов капустных культур селекционерами особое внимание уделяется увеличению масла в семенах и улучшению его качества (низкое содержание глюкозинолатов в семенах и отсутствие эруковой кислоты в масле). Цель исследований — определить продуктивность и качество масла сортов капустных культур селекции ФГБНУ «СОС ВНИИМК» в южной лесостепи Западной Сибири (Омская область). Дана краткая характеристика районированных сортов рапса: Юбилейный, Купол, Гранит и сурепицы: Лучистая, Победа по продуктивности (урожайность, масличность и сбор масла) и жирно-кислотному составу масла. Урожайность сурепицы уступала рапсу яровому и составила 1,82-2,13 т/га. В отличие от рапса эта культура имеет незначительные площади распространения, но имеет короткий вегетационный период. В среднем за годы исследований высокая продуктивность семян рапса (урожайность 2,65 т/га, масличность 52,0%, сбор масла 1240 кг/га) получена у нового высокомасличного сорта Гранит, у сурепицы яровой по продуктивности выделился сорт Победа. Эти сорта имеют низкое содержание глюкозинолатов в семенах и не содержат эруковой кислоты в масле, то есть относятся к каноловым сортам типа «00» и «000». Полученное из семян масло можно использовать в питании людей без опасения за их здоровье, а жмыхи (шроты) как высокопротеиновые и энергоемкие ингредиенты в комбикормах сельскохозяйственных животных и птиц.

Ключевые слова: рапс яровой, сурепица яровая, урожайность, жирно-кислотный состав, масличность, глюкозинолаты, эруковая кислота.

Введение

Масличные капустные культуры (рапс и сурепица) — большой и перспективный сегмент рынка сельскохозяйственного производства. В числе первоочередных задач, стоящих перед агропромышленным комплексом России, особое значение имеет наращивание производства семян масличных культур — основного сырья для выработки растительного масла и важного источника кормового белка [1]. Растительное масло широко используется в качестве салатного масла, для приготовления маргарина, майонеза, комбижира, мороженого, шоколадной массы и других продуктов, а также при производстве комбикормов с целью повышения энергетической питательности (обменная энергия) и незаменимых жирных кислот, особенно при кормлении сельскохозяйственной птицы [2]. В последние годы в стране коренным образом изменилась ситуация на рынке растительных масел. Это связано с тем, что резко увеличились посевные площади и валовой сбор маслосемян. Так, если в 2000 г. посевные площади под рапсом составляли 232 тыс. га, то в 2013 г. они возросли до 1326 тыс. га, а валовой сбор увеличился за этот период с 0,1 до 1,3 млн т [3]. Государственной программой развития сельского хозяйства на 2013-2020 годы предусмотрено увеличение производства рапса до 1,545 млн т на основе наращивания посевных площадей до 2 млн га и роста урожайности до 15,4 ц /га [4].

Постоянно возрастающие в последнее время валовые сборы семян капустных масличных культур в мире обусловлены, прежде всего, достижениями селекции: созданием высокопродуктивных сортов с низким содержанием эруковой кислоты и глюкозинолатов [5]. Это

позволило использовать рапсовое, сурепное масла не только на технические, но и пищевые цели, а их жмыхи (шрот) для кормления животных и птиц [6].

По биоклиматическому потенциалу и почвенным условиям территория Западной Сибири подходит для возделывания рапса и сурепицы. Земледелие сибирских регионов РФ, в том числе и в Омской области, наращивает темпы производства маслосемян рапса. По данным статистики, в Омской области посевные площади под рапс в 2005 г. составили 4,6 тыс. га, в дальнейшем к 2010 г. наблюдалось увеличение посевных площадей до 74,2 тыс. га, но к 2016 г. произошло небольшое снижение до 65,2 тыс. га.

Посевные площади сурепицы в Омской области минимальные и на 2016 г. составили около 1 тыс. га. В отличие от рапса, несмотря на незначительные площади распространения, эта культура обладает некоторыми преимуществами над рапсом: это ее скороспелость и желтосемянность, а следовательно, и больший потенциал для распространения в северных районах Омской области, снижения затрат на сушку семян и очищение масла.

Для обеспечения населения растительным маслом, а животноводство высокобелковыми кормами необходимо расширить посевные площади капустных культур (рапса и сурепицы) как в области, так и в России, поднять урожайность и отработать технологию переработки семян на масло и жмых (шрот). Стабильно высокие урожаи семян рапса ярового и сурепицы можно получать при правильном подборе сортов, приспособленных к местным условиям возделывания. По пищевым и кормовым достоинствам рапс значительно превосходит многие

сельскохозяйственные культуры. В его семенах и муке содержится 40-48% жира и 22-24% перевариваемого протеина, что в 1,9-4 раза больше, чем в гороховой, пшеничной, ячменной муке [7, 8]. Рапсовое масло обладает повышенной биологической ценностью по вкусовым и пищевым качествам. В состав масла капустных культур входит большое количество ненасыщенных жирных кислот (олеиновая, линолевая, линоленовая), которые являются необходимыми в питании человека. По содержанию самой ценной олеиновой кислоты, рапсовое и сурепное масла приравниваются к оливковому [9].

Цель исследований

Цель исследований — определить продуктивность и качество масла сортов капустных культур селекции ФГБНУ «СОС ВНИИМК» в южной лесостепи Западной Сибири (Омская область).

Методика проведения

исследований

Опыты по сортоиспытанию рапса и сурепицы проводились по типу питомника конкурсного сортоиспытания на экспериментальных полях ФГБНУ «СОС ВНИИМК» в 2015-2017 гг. Площадь учетной делянки составляла 23 кв. м, повторность опыта 3-кратная, размещение делянок систематическое. Способ посева сплошной (сеялкой СС-11), междурядье 15 см. Норма высева для рапса и сурепицы 2,0 млн всхожих семян на 1 га. Против однолетних злаковых и некоторых двудольных сорняков было проведено опрыскивание почвы до посева гербицидом «Дуал Голд» (1,3 л/га). Посев проводился в оптимальные для южной лесостепи сроки для капустных культур 18-20 мая.

НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННЫМ КОМПЛЕКСОМ

Почва опытных участков — чернозем обыкновенный среднемощный, среднегумусный, характеризуется средней обеспеченностью фосфором и высокой калием.

Фенологические наблюдения и биометрические учеты проведены согласно методике по сортоиспытанию масличных культур ВНИИМК [10]. Против многолетних злаковых сорняков до фазы кущения сорных растений посевы обрабатывали гербицидом Гурон (1,0 л/га). Для борьбы с вредителями (крестоцветные блошки, цветоед) по всходам и в период бутонизации рапса и сурепицы были проведены химические обработки растений препаратом Цунами (0,10 л/га) и 2 обработки баковой смесью Цунами (0,10 л г/га) + Данадим эксперт (0,4 л/га) против гусениц капустной моли разных поколений.

Скашивали растения вручную с последующим обмолотом на комбайне Хеге-125. Урожайные данные приведены к 100% чистоте и 10% влажности.

Масличность семян определяли на ЯМР-анализаторе (АМВ-1006), общее содержание глюкозинолатов — с помощью прибора колориметр фотоэлектрический концентрационный (КФК-3), жирно-кислотный состав — на хроматографе Кристалл-2000.

Результаты и обсуждения

Сорта капустных культур селекции ФГБНУ «СОС ВНИИМК» созданы для Западно-Сибирского региона и характеризуются высокой урожайностью семян по годам. В годы исследований (2015-2017) погодные условия в лесостепной зоне Омской области в целом оказались благоприятными для роста и развития капустных культур (ГТК в 2015 г. — 1,32, в 2016 г. — 0,94, в 2017 г. — 1,12 при норме 0,95). В 2015-2017 гг. урожайность рапса ярового варьировала от 2,23 до 2,91 т/га в зависимости от сорта и условий года. Наименьшая урожайность по сортам получена у сорта Юбилейный (2,23 т/га) в 2016 г., а наибольшая (2,91 т/га) у сорта Гранит в 2015 г. (табл. 1).

Урожайность сурепицы уступала рапсу и в среднем по годам составила 1,91-2,03 т/га. Урожайность сорта Лучистая в зависимости от погодных условий была 1,82-2,04 т/га, а у нового сорта Победа — 1,93-2,13 т/га. В среднем за годы исследований высокая продуктивность семян рапса (урожайность 2,65 т/га, маслич-ность 52,0%, сбор масла 1240 кг/га) получена у нового высокомасличного сорта Гранит, у сурепицы яровой по продуктивности выделился сорт Победа (табл. 2).

При создании сортов рапса и сурепицы селекционерами ФГБНУ «СОС ВНИИМК» особое внимание уделяется увеличению масла в семенах и улучшению его качества. Это прежде всего низкое содержание серосодержащих соединений — глюкозинолатов в семенах, которые под действием фермента мироназы в организме животных и человека расщепляются на ядовитые продукты, а также отсутствие эруковой кислоты, которая может быть причиной отложения жиров в мышцах животных и человека и поражений миокарда [11].

Анализы, проведенные в биохимической лаборатории ФГБНУ «СОС ВНИИМК», показали, что в наших сортах имеется низкое содержание

МСХЖ — 60 лет!

глюкозинолатов в семенах, которое составило в среднем по годам исследований у рапса 11,812,8 мкмоль/г, у сурепицы — 18,6-22,0 мкмоль/г.

Важное значение для характеристики семян капустных культур имеет содержание жирных кислот, которые делятся на насыщенные — миристиновая, пальмитиновая, стеариновая, бегеновая, арахиновая, лигноцериновая; мононенасыщенные — олеиновая, эйкозеновая, эруковая, пальмитолеиновая, селахолевая; полиненасыщенные — линолевая, линоленовая, эйкозадиеновая (табл. 3).

Из приведенных в таблице 3 данных видно, что по сумме насыщенных кислот преимущество имеют сорта Юбилейный (5,84%) и Купол (5,85%), а по кислотам выделяется пальмитиновая, где наибольшее ее содержание у сорта Купол (3,36%), а наименьшее у сорта Гранит (3,27%). Жирная мононенасыщенная олеиновая кислота входит в состав липидов, которые участвуют в построении биологических мембран, от ее количества зависит их проницаемость. Она является источником энергии для живых организмов. Наибольшее количество олеиновой кислоты (66,83%) находится в семенах сорта Купол.

Полиненасыщенные жирные кислоты — линолевая и линоленовая, благодаря их высокой биологической активности, которая приближается к действию витаминов, относят к витаминоподобным веществам (витамины Р).

Данные жирные кислоты не синтезируются в организме человека, а также у животных и птицы, являются незаменимыми для них. Линоле-вая кислота, как и олеиновая, входит в состав липидов биомембран. Отсутствие ее как предшественника простагландина нарушает многие процессы обмена веществ. Кроме этого, она регулирует уровень холестерина в крови, преобразуя его в желчные кислоты, которые выводятся из организма. Линоленовая кислота по физиологической активности несколько уступает линолевой, но она участвует в кислородном обмене нервных клеток. Масло рапса

Таблица 1

Урожайность сортов капустных культур (2015-2017 гг.)

Сорт Урожайность семян, т/га

2015 г. 2016 г. 2017 г. Среднее

Рапс яровой

Юбилейный 2,63 2,23 2,58 2,48

Купол 2,76 2,41 2,7„ 2,62

Гранит 2,91 2,29 2,74 2,65

НСР „5 „,24 „,12 „,13

Сурепица яровая

Лучистая 1,87 2,„4 1,82 1,91

Победа 2,„4 2,13 1,93 2,„3

НСР „5 „,22 „,19 „,1„ „,16

Таблица 2

Хозяйственная характеристика сортов рапса и сурепицы (среднее за 2015-2017 гг.)

Сорт (год районирования) Вегетационный период, сутки Масличность семян, % Сбор масла, кг/га Масса 1000 семян, г Глюкозинола-ты, мкмоль/г

Юбилейный (1998) 92 5„,1 1118 3,7 12,8

Купол(2„14) 92 52,1 1229 3,8 11,8

Гранит (2„16) 9„ 52,„ 124„ 3,8 12,1

НСР „5 - - 89 -

Лучистая (2„12) 72 48,6 835 2,9 22,„

Победа (2„16) 74 49,3 9„1 3,1 18,6

НСР „5 - - 59 -

Таблица 3

Жирно-кислотный состав масла сортов рапса и сурепицы, %

Жирные кислоты Рапс яровой Сурепица яровая

Юбилейный Купол Гранит Лучистая Победа

Миристиновая „,„4 „,„4 „,„4 „,„4 „,„4

Пальмитиновая 3,33 3,36 3,27 2,97 3,„7

Пальмитолеиновая „,1„ „,1„ „,1„ „,13 „,15

Стеариновая 1,59 1,59 1,49 „,51 „,4„

Олеиновая 65,61 66,83 66,43 61,66 62,25

Линолевая 17,56 16,7„ 17,45 19,72 2„,„9

Линоленовая 9,3„ 9,11 8,93 12,23 11,73

Арахиновая „,52 „,51 „,49 „,34 „,41

Эйкозеновая 1,36 1,21 1,26 1,15 1,01

Эйкозадиеновая „,„6 „,„6 „,„6 „,15 „,„8

Бегеновая „,25 „,25 „,24 „,16 „,21

Эруковая „,„8 „,„3 „,„4 „,86 „,43

Лигноцериновая „,11 „,1„ „,11 „,„4 „,„6

Селахолевая „,„8 „,1„ „,1„ „,„7 „,„7

Сумма насыщенных кислот 5,84 5,85 5,64 4,„6 4,19

Сумма мононесыщенных кислот 67,23 68,27 67,93 63,87 63,91

Сумма полиненасыщенных кислот 26,92 25,87 26,44 32,1 31,9

- 43

МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 6 / 2017

SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX

содержит 16,70-17,56% линолевой кислоты, 8,93-9,30% линоленовой кислоты. Наименьшее количество линоленовой кислоты содержится в семенах сорта Гранит.

По качеству рапсовое масло отличается от сурепного. Так, в сортах рапса ярового содержится 65,61-66,83% полезной олеиновой кислоты, 9,30-8,93% (не желательно высокой) линоленовой и 0,03-0,08% вредной эруковой кислоты, а в сортах сурепицы содержание олеиновой кислоты составляет 61,66-62,25%, линоленовой — 11,73-12,23% и эруковой — 0,43-0,86% соответственно. Данные кислоты играют важную роль в регуляции жирового обмена, снижают уровень холестерина, уменьшая возможность тромбо-образования и ряд других заболеваний, в том числе и опухолевых. В жирах животного происхождения они не встречаются или присутствуют в незначительных количествах.

Выводы

Новые современные сорта яровых рапса и сурепицы, созданные для условий Сибири с ее специфическими особенностями климата, вегетационный период которых составляет у рапса 90-92, у сурепицы — 72-74 суток, при-

способлены к местным сибирским условиям, сочетают в себе надежность созревания семян, что обеспечивает стабильную урожайность семенного материала. Кроме того, районированные сорта рапса: Юбилейный, Купол, Гранит и сурепицы: Лучистая, Победа имеют низкое содержание глюкозинолатов в семенах и не содержат эруковой кислоты в масле, то есть относятся к каноловым сортам типа «00» и «000». Полученное из семян масло можно использовать в питании людей без опасения за здоровье, а жмыхи (шроты) как высоко протеиновые и энергоемкие ингредиенты в комбикормах сельскохозяйственных животных и птиц.

Литература

1. Артемов И.В., Киселев А.М. Пути увеличения производства кормов и растительного масла // Кормопроизводство. 1997. № 4. С. 20-23.

2. Масличные культуры: биологические особенности, технология производства, сорта, состав, питательность и использование при кормлении крупного рогатого скота / П.Ф. Шмаков, И.А. Лошкомойников, А.Н Пузиков, Г.Н. Кузнецова, Р.С. Полякова и др. Омск: Изд-во ООО «Омскбланкиздат», 2013. 300 с.

3. Гончаров Г., Котеев С. Экспорт продукции мас-ложирового подкомплекса // Международный сельскохозяйственный журнал. 2016. № 6. С. 57-60.

4. Карпачев В.В. Научное обеспечение отрасли рапсосеяния в России: итоги и задачи на 201б-2020 гг. В сб. научных докладов на международном совещании по рапсу 7-9 июля 2015 г. «Повышение эффективности селекции, семеноводства и технологии возделывания рапса и других масличных капустных культур» / ФГБНУ «ВНИИ рапса». Елец: Елецкий государственный университет имени Бунина, 2016. С.3-9.

5. Карпачев В.В. Рапс яровой. Основы селекции: монография / ГНУ ВНИПТИ рапса. Липецк, 2008. 236 с.

6. Протеиновые ресурсы и их рациональное использование при кормлении сельскохозяйственных животных и птиц /П.Ф. Шмаков, А.П. Булатов, Н.А. Мальцева и др. Омск: Вариант-Омск, 2008. 488 с.

7. Артемов И.В., Карпачев В.В. Рапс масличная и кормовая культура. Липецк, 2005. 144 с.

8. Федотов В.А., Гончаров С.В., Савенков В.П. Рапс России. М.: Агролига России, 2008. 336 с.

9. Левин. И.Ф. Новый рапсовый бум? Казань, 2016. 116 с.

10. Методика проведения агротехнических опытов с масличными культурами / В.М. Лукомец, Н.М. Тишков, В.Ф. Баранов и др.; под общей редакцией В.М. Лукомца. Краснодар, 2007. 112 с.

11. Леонидова Т.В., Коровина Л.М. Антипитальные вещества рапса в зависимости от сортовых и погодных условий // Научное обеспечение отрасли рапсо-сеяния и пути реализации биологического потенциала рапса. Липецк, 2000. С. 56-57.

Об авторах:

Кузнецова Галина Николаевна, кандидат сельскохозяйственных наук, заведующая лабораторией селекции, семеноводства и агротехники капустных культур, (ЖЮ: http://orcid.org/ 0000-0002-1606-9083, kusnetzovagalina1964@mail.ru

Полякова Раиса Сергеевна, научный сотрудник лаборатории селекции, семеноводства и агротехники капустных культур, polku7164@mail.ru Лошкомойников Иван Анатольевич, доктор сельскохозяйственных наук, временно исполняющий обязанности директора, (ЖЮ: http://orcid.org/0000-0002-4459-6913, sosvniimk@mail.ru

ФГБНУ «Сибирская опытная станция Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур имени В.С. Пустовойта» (646025 Россия, Омская область, г. Исилькуль, ул. Строителей, д. 2)

PRODUCTIVITY AND FATTY-ACID COMPOSITION OF OIL — RAPESEED AND FIELD MUSTARD OF WESTERN SIBERIA

G.N. Kuznetsova, R.S. Polyakova, I.A. Loshkomoinikov

Bioclimatic potential and soli conditions are suitable for cole crop cultivation (rapeseed, field mustard) the territori of West Siberia. Of oil of cabbage cultures a large amount of nonsaturated fatty acids (olein, linoleic, linolenic) which that are of great importance for human organism. During creation of grades of cabbage cultures selectors of FGBNU of "The SOS of VNIIMK" special attention is paid to increase in oil in seeds and to improvement of its quality (this low content of glucosinolates in seeds, and lack of erucis acid of erucis acid in oil). In the article gives a brief description zoned varieties rapeseed Yubileyny, Kupol, Granit and field mustard: Luchistaya, Pobeda by productivity (productivity, oil content and collection of oil) and fatty-acid composition of oil. Productivity of a field mustard yielded to rapeseed spring averaged 1.82-2.13 t/hectare at. Unlike colza these cultures have the insignificant areas of distribution, but have some advantages — it is precocity (field mustar). On average years of researches high productivity of seeds of rapeseed (productivity 2.65 of t/hectare; the oil content of 52.0%, collection of oil of 1240 kg/hectare) is received at a new higholive variety Granit, at a field mustard by varieties productivity the Pobeda.

Keywords: spring rapeseed, field mustard spring, productivity, fatty-acid composition of oil, oil content, glucosinolates, erucic acid.

References

1. Artemov I.V., Kisilev A.M. Ways to increase feed production and vegetable oil. Kormoproizvodstvo = Fodder production. 1997. No. 4. Pp. 20-23.

2. Oilseed crops: biological characteristics, production technology, varieties, composition, nutritive value and use in feeding of cattle. P.F. Shmakov, I.A. Loshko-moynikov, A.N., Puzikov, G.N. Kuznetsova, R.S. Polyakova et al. Omsk: Izd-vo OOO "Omskblankizdat", 2013. 300 p.

3. Goncharov G., Koteev S. Exports of oil and fat subcomplex. Mezhdunarodnyj selskokhozyajstvennyj zhurnal = International agricultural journal. 2016. No. 6. Pp. 57-60.

4. Karpachev V.V. Scientific provision of industry Rapsodia in Russia: results and tasks for 2016-2020. In collection of scientific reports at the international meeting on rapeseed July 7-9, 2015 "Improving the efficiency of breeding, seed production and cultivation technology of rapeseed and other oilseed brassica crops". FGBNU «VNIIrapsa». Yelets: Yelets state university named after Bunin, 2016. Pp. 3-9.

5. Karpachev V. Spring rape. Basis of selection: monograph. GNU VNIIPTIrapsa. Lipetsk, 2008. 236 p.

6. Protein resources and their rational use in feeding farm animals and birds. F.P. Shmakov, A.P. Bulatov, N.A. Maltseva et al. Omsk: Variant-Omsk, 2008. 488 p.

7. Artemov I.V., Karpachev V.V. Canola oilseed and fodder culture. Lipetsk, 2005. 144 p.

8. Fedotov V.A., GoncharovSV., Savenkov V.P. The rape of Russia. Moscow: Agroliga Rossii, 2008. 336 p.

9. Levin I.F. New rapeseed boom? Kazan, 2016. 116 p.

10. Methods of conducting agricultural experiments with oil crops. V.M. Lukomets, N.M. Tishkov, V.F. Baranovet al.; under the general editorship V.M. Lukomets. Krasnodar, 2007. 112 p.

11. Leonidova T.V., Korovina L.M. Untypically substance rapeseed depending on variety and weather conditions. Scientific provision of industry of cultivation of rapeseed and ways of realization of biological potential of rape. Lipetsk, 2000. Pp. 56-57.

About the authors:

Galina N. Kuznetsova, candidate of agricultural sciences, heat of the laboratory, ORCID: http://orcid.org/ 0000-0002-1606-9083, kusnetzovagalina1964@mail.ru Raisa S. Polyakova, researcher, polku7164@mail.ru

Ivan A. Loshkomoinikov, doctor of agricultural sciences, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-4459-6913, sosvniimk@mail.ru

Siberian experimental station of all-Russia research Institute of oil crops named after V.S. Pustovoit (2 Stroiteley st., Isilkul, Omsk region, 646025 Russia)

sosvniimk@mail.ru