CC BY
68
УДК 631.521:633.863.2:631.95:470.31
РОЛЬ АДАПТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА В ПОВЫШЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ САФЛОРА КРАСИЛЬНОГО В ТРЕХ РЕГИОНАХ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1 12 1 2 С.К. Темирбекова, И.М. Куликов, Г.В. Метлина, Ю.В. Афанасьева, С.А.
Васильченко, Н.Э. Ионова
1 ГНУ Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и пи-
томниководства
ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт зерновых культур им.
И.Г. Калиненко Казанский (Приволжский) федеральный университет
Аннтотация: Приводятся биологические особенности и хозяйственно ценные признаки - вегетационный период, масса 1000 семян, масличность, жирнокислотный состав, урожайность сафлора красильного. Сорт Краса Ступинская внесен в Госреестр селекционных достижений с 2013 г. Рекомендуется для выращивания во всех регионах РФ.
Abstract: Arebiological features andeconomicallyvaluable traits-the growing season, the weight of 1000seeds, oil content, fatty acid composition, the yield ofsafflower. SortKrasaStupinskayaincluded inthe State re-gisterof breeding achievementsin 2013is recommendedfor growingin all regions ofthe Russian Federation.
Ключевые слова:сафлор, интродукция, масличность, масса 1000 семян, вегетационный период, сорт, урожай.
Key words:safflower, introduction, oil percentage, weight 1000 seeds, growing season, variety, harvest.
Всемерная мобилизация растительных ресурсов лежит в основе «осеверения» земледелия, т.е. продвижение в более северные широты не только биологически возможного, но и экономически оправданного возделывания новых видов сельскохозяйственных растений. За счет «осеверения» были значительно расширены ареалы эффективного возделывания подсолнечника, кукурузы, озимой пшеницы, гороха, рапса, некоторых видов плодовых и ягодных культур, бобовых и злаковых трав. Разумеется, по мере достижения биологических границ степень риска экономически оправданного выращивания того или иного вида или сорта возрастает. Однако именно высокая конститутивная устойчивость вида растений к действию абиотических и биотических стрессоров, потенциальную продуктивность которого удалось существенно увеличить, оказывается главным гарантом рентабельного возделывания культуры [1].
Проблема интродукции новых культур приобретает все большую актуальность в связи с тем, что обеспечение России растительными маслами, препаратами биологически активных веществ осуществляется в основном за счет импорта. В связи с этим, цель наших исследований заключалась в интродукции сафлора красильного в Центральный регион РФ, изучение его биологических особенностей и создание сорта по желаемым признакам для использования в этом регионе [2].
В результате многолетней работы в Центре генофонда и биоресурсов растений ГНУ ВСТИСП создан сорт сафлора красильного Краса Ступинская (рис. 1). Сорт внесен с 01.01.2013 г. в Госреестр селекционных достижений и допущен к использованию во всех регионах РФ в качестве сидеральной, фитосанитарной,фитомелиора-тивной, кормовой, декоративной и перспективной масличной культуры [3, 4].
Рисунок: 1 - Сорт сафлора красильного Краса Ступинская .
Место проведения, материалы и методы исследований
Исследования выполнены в Центре генофонда и биоресурсов растений ГНУ ВСТИСП, п. Михнево, Ступинский р-н, Московская обл. в 2010-2013 гг., в 2012-2013 годы - в ГНУ Всероссийском НИИ зерновых культур ФАНО, г. Зерно-град, Ростовской обл. и в учхозе РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева «Муммовское», Саратовской обл. Объектом исследований был сорт сафлора красильного Краса Ступинская и некоторые коллекционные образцы репродукции Таджикистан..
Фенологические наблюдения и биометрические оценки проводили в период вегетации в соответствии с Методикой Государственного сортоиспытания с.-х. культур (1983).
Учет урожая проводился методом выборочных делянок в 3-х кратной повторности, площадь учетной делянки - 10 м2.
Определение масличности в семенах сафлора красильного проводили в соответствии с ГОСТ 10857 «Семена масличные. Методы определения масличности», жирнокислотного состава масла в соответствии с ГОСТ 30623-98 «Масла растительные и маргариновая продукция. Метод обнаружения фальсификации».
Результаты исследований
Провели детальное сравнительное изучение влияния зоны произрастания на вегетационный период и основные хозяйственно ценные признаки сафлора красильного в трех регионах: Центральный федеральный округ (Московская обл., п. Михнево), Приволжский федеральный округ (Саратовская обл.) и Южный федеральный округ (Ростовская обл.). Посев культуры по регионам ежегодно проводили: в п. Михнево - 7-11 мая, в Саратовской обл. - 7 мая, в Ростовской обл. - 26 апреля. Всходы всегда были дружными и появлялись через 3 -8 дней. Количество дней от начала бутонизации до начала цветения в регионах находилось в пределах 18-23 дней. Цветение длилось в среднем по регионам 29-35 дней. Уборку урожая проводили в п. Михнево обычно 23 августа, в Ростовской обл. - 12 августа, в Саратовской обл. - 16 августа. Вегетационный период от полных всходов до полного созревания культуры составил 96 дней в п. Михнево Московской области (против 110-115 дней в 2010-2012 гг.), 9395 дней в Ростовской обл. и 94 дня в Саратовской области. Данные свидетельствуют о том, что во всех регионах продолжительность вегетационного периода культуры сафлор был почти одинаков, табл. 1.
Таблица 1 - Хозяйственно ценные показатели сорта Краса Ступинская _за 2010-2013 годы в различных регионах_
Сорта Масса 1000 Урожай, Вегетационный пе-
семян, г т/га риод, дн.
Экологическое испытание в ГНУ ВСТИСП п. Михнево, Московская обл.
1. Краса Ступинская, ур. 2010 г. 50,0 0,9 112
2. Краса Ступинская, ур. 2011 г. 51,1 0,8 115
3. Краса Ступинская, ур. 2012 г. 48,0 0,7 115
4. Краса Ступинская, ур. 2013 г. 30,3 0,4 96
Экологическое испытание в г. Зерноград, Ростовская область
5. Краса Ступинская, ур. 2012 г. 42,3 1,25 93
6. Краса Ступинская, ур. 2013 г. 53,4 0,63 95
Экологическое испытание в Саратовской области, учхоз Муммовское
7. Краса Ступинская, ур. 2013 г. 30,9 0,9 94
Расчет основных показателей урожая сафлора красильного дал следующие результаты. Количество растений на 1 м2 по регионам ежегодно составило в п. Михнево 26 раст./м2, в Ростовской обл. - 30 раст./м2 (при посеве на семенные цели), в Саратовской обл. - 62 раст./м2 (при посеве на кормовые цели). Высота растений варьировала от 63 - 80 см во всех регионах. Масса 1000 семян и урожай представлены в табл. 1. Масса 1000 семян составила: в п. Михнево в 2010
- 50,0 г.; 2011 - 51,1 г., 2012 - 48,0 г., 2013 - 30,3 г., в Саратовской обл. - 30,9 г., в Ростовской обл.
- в 2012 - 42,3 г. и в 2013 г. - 53,4 г. Урожайность сафлора сорт Краса Ступинская в 2013 году в пересчете на га составила в п. Михнево Московской обл. - 0,4 т/га, в 2010-2012 годы - 0,78 т/га, в Саратовской обл. - 0,9 т/га (при посеве на кормовые цели) и в Ростовской обл. 1,25 т/га в 2012 г. и 0,6 т/га в 2013 г.
В целом, урожайность семян сафлора в среднем за 2010-2013 годы исследований соста-
вила 0,7 т/га в Московской обл., 0,9 т/га - в 20122013 гг. в Ростовской обл.
Отмечено влияние агробиологических факторов на масличность семян сафлора красильного в контрастные годы выращивания. Проведен анализ семян на масличность 4 репродукций 2010, 2011, 2012 и 2013 гг. сафлора красильного сорт Краса Ступинская, выращенного в Московской обл., табл. 2. В 2010 острозасушливом году, отличающемся повышенной температурой воздуха -18,8 °С (средняя многолетняя - 15,1 °С ) и пониженным количеством осадков - 154,4 мм за вегетацию, накопление массовой доли жира в семенах составило - 31,2 %, а в более влажном 2011 году -285,5 мм осадков за вегетацию, температурой 17,8 °С, в 2012 г. (оптимально теплом, менее влажном) - 245,8 мм за вегетацию, температурой 17,8 °С составила соответственно 29,0 и 22,3 %. В 2013 году, когда осадков за вегетацию выпало 335,8 мм (при норме 264 мм) и температуре 18,4 °С, массовая доля жира составила всего 3,6 %, табл. 2.
Таблица 2 - Масличность семян сафлора красильного в контрастные годы выращивания - 2010-2013 гг., Московская обл.
№ Образец Масличность (массовая доля жира),% Осадки, мм Температура, t 0 С
Среднемноголет-нее количество Среднее за вегетацию Средне-многолетняя Средняя за вегетацию
1 2010 31,2 264 154,4 15,1 18,8
2 2011 29,0 264 285,5 15,1 17,8
3 2012 22,3 264 245,8 15,1 17,8
4 2013 3,6 264 335,8 15,1 18,4
Масличность или массовая доля жира семян сафлора, репродукции 2012 и 2013 года в Ростовской обл. составила 14,50 и 19,02 %, соответственно, репродукции из Саратовской обл. в 2013 г. - 8,05 %. Данные свидетельствуют о достаточном накоплении масличности в семенах сафлора сорта Краса Ступинская в Московской и Ростовской областях. Проводили сравнительную характеристику образцов сафлора по жирно-кислотному составу следующих образцов: Краса Ступинская, ВИР 2933 и Махаллм 260 (репродукции Таджикистан), (табл. 3).
Таблица 3 - Жирнокислотный состав масла сафлора красильного в %, 2013 г.
Наименование жирных кислот Массовая доля жирных кислот, % к сумме жирных кислот
ВИР 2933 (репродукция из Таджикистана) Махаллм 260 (репродукция из Таджикистана) Сорт Краса Ступинская (репродукция из Московской обл.) Норма в соответствии с ГОСТ 3062398
С140 (миристиновая) Следы 0,1 0,1 До 1,0
С160 (пальмитиновая) 6,9 7,6 7,7 2,0-10,0
С161 (пальмитолеиновая) Следы 0,2 0,1 До 0,5
С№0 (стеариновая) 1,5 2,6 2,0 1,0-10,0
С18:1 (олеиновая) 10,7 13,2 13,6 7,0-42,0
С№2 (линолевая) 80,1 75,6 75,7 55,0-81,0
С]8:з (линоленовая) 0,2 0,2 0,1 До 1,0
С20:0 (арахиновая) 0,3 0,3 0,4 До 0,5
С20:1 (гондоиновая) 0,3 0,2 0,3 До 0,5
Определение жирнокислотного состава у 2 сортообразцов выявило идентичный жирнокислотный состав (по содержанию миристиновой кислоты - 0,1 %) у сортов Краса Ступинская репродукции Московской области и Махаллм 260 репродукции Таджикистан.
Однако у них в сравнении с сортообраз-цом ВИР 2933 отмечено меньшее содержание диненасыщенной линолевой кислоты - 75,7 % и 75,6 % соответственно, у ВИР 2933 - 80,1 % и большее содержание мононенасыщенной олеиновой кислоты - 13,6 - 13,2 % соответственно, у ВИР 2933 - 10,7 %. Все исследованные масла у сортообразцов характеризуются очень высоким содержанием линолевой кислоты.
Следует отметить, что более высоким содержанием насыщенных жирных кислот - пальмитиновой и стеариновой отличаются Краса Сту-
пинская и Махаллм 260 (7,7 - 2,0 % и 7,6 - 2,6 % соответственно), у ВИР 2933 - 6,9 и 1,5 %. Жир-нокислотный состав всех исследованных масел различной репродукции находится в пределах, установленных ГОСТом 30623-98.
Во влажные годы созревания семян сорт Краса Ступинская сильно поражается энзимо-микозным истощением семян (ЭМИС) (рис. 1). Энзимная стадия (ЭМИС), а именно, биологическое травмирование на корню в фазу формирования семян вызывает растрескивание оболочки семени, открывает ворота для внедрения фитопатогенов и способствует массовому поражению семян альтернариозом, фузариозом, ботритисом и склеротинией, и, в конечном итоге, выращенный урожай имеет плохое качество семян (рис. 2,3,4)[3, 4].
О ^ 4
Здоровое зерно
V
Трещины (травмы) слабой степени
Ч/
W
Трещины (травмы) сильной степени + заселен не альтернарией
I
й?
I
G ^
Заселение альтернарией + серая гниль и др.
Рисунок 2 - Биологическое травмирование на корню как результат энзимной стадии ЭМИС, 2013 г.
Рисунок 3 - Симптомы проявления альтернариоза на листьях сафлора красильного
•V'4 Ч*
? ff'aL
L
Рисунок4 - Конидии Alternaria carthami Chowd-hury
Выводы
1. Вегетационный период от полных всходов до полного созревания культуры сафлор в избыточно влажном, нетипичном 2013 году составил 96 дней в Центральном федеральном округе, 95 дней в Южном федеральном округе и 94 дня в Приволжском федеральном округе, т.е. почти одинаковы во всех регионах.
2. Высота растений сафлора во всех регионах варьировала от 63,1 до 70,8 см. Масса 1000 семян в разные годы составила 30,3-53,4,0 г. Урожай семян сафлора красильного сорт Краса Ступинская в пересчете на 1 га в Московской области за 2010-2013 гг. составил - 0,7 т/га, в Ростовской обл. за 2012-2013 гг. - 0,9 т/га и в Саратовской обл. за 2013 г. - 0,4 т/га (в расчете на семенные цели).
3. Во всех трех регионах отмечено достаточное накопление масличности в благоприятные по агрометеорологическим условиям годы налива и созревания семян. Наибольшее накопление массовой доли жира (в расчете на сухое вещество) в семенах сафлора красильного сорта Краса Ступинская (репродукции в Московской обл.) отмечено в урожае 2010, 2011 и 2012 гг. По содержанию линолевой и олеиновой кислоты выделяется сорт Краса Ступинская, что важно для использования в практических целях.
4. Во влажные годы цветения и созревания сафлора красильного из болезней отмечено
прогрессирование энзимной стадии ЭМИС - биологического травмирования на корню с последующим поражением фитопатогеном Alternaria-carthamiCh.
Литература
1. Жученко А.А. Адаптивная стратегия устойчивого развития сельского хозяйства России в XXI столетии. Теория и практика. в двух томах.
- М.: Агрорус, 2009-2011. - T.I. - с. 428.
2. Темирбекова С.К., Куликов И.М., Ио-нова Н.Э. и др. Наследие Н.И Вавилова в современной науке и практической селекции. // Овощи России. - № 1. - 2012. - с. 18-25.
3. Темирбекова С.К., Куликов И.М., Имамкулова З.А., Афанасьева Ю.В. Интродукция, изучение и использование сафлора красильного для Центрального региона Российской Федерации. // Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. работ / ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии.
- М., 2013. - Т. XXXVII. - Ч. 1. - с. 322.
4. Темирбекова С.К., Куликов И.М., Ионова Н.Э. и др. Интродукция и особенности возделывания сафлора красильного на семена в условиях Центрального района Нечерноземной зоны. // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - №1. - 2014. - с. 41-43.
С.К. Темирбекова, И.М. Куликов, Г.В. Метлина, Ю.В. Афанасьева, С.А. Васильченко, Н.Э. Ионова E-mail: [email protected], [email protected], yuli-j a_afanaseva_90@bk. ru_
