CC BY
16
УДК 57.042/633.16
СТАБИЛЬНОСТЬ СОРТОВ ПО КАЧЕСТВУ ЗЕРНА КАК ВАЖНЫЙ КРИТЕРИЙ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ОВСА
Сумина Алена Владимировна,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры химии и геоэкологии Хакасский государственный университет им. Н. Ф. Катанова (г. Абакан)
Полонский Вадим Игоревич,
доктор биологических наук, профессор кафедры ландшафтной архитектуры и ботаники Красноярский государственный аграрный университет (г. Красноярск)
В статье представлены результаты сравнительного анализа сортов овса, выращенных в 2016-2019 годах на территории Бейского района Республики Хакасия, по показателям «масса 1 000 зерен» и «содержание белка». Приведены данные математических расчетов пластичности и стабильности четырех сортов пленчатого овса по указанным признакам. Выявлено, что высокие значения критериев адаптивности зарегистрированы у сортов Ровесник и Саян как в части содержания в зерне белка, так и по массе 1 000 зерен. Данный факт свидетельствует о том, эти сорта могут стабильно формировать относительно крупное зерно с высоким содержанием в нем белка в контрастных климатических условиях Республики Хакасия.
Ключевые слова: овес, сорт, зерно, белок, масса 1000 зерен, стабильность, пластичность.
GRAIN QUALITY STABILITY OF VARIETIES AS AN IMPORTANT CRITERION FOR OATS CULTIVATION
Sumina Аlena Vladimirovna,
Ph. D. in Agricultural Sciences, Associate Professor of the Chemistry and Geoecology Department
Katanov Khakass State University (Abakan)
Polonsky Vadim Igorevich,
D. in Biology, Professor of the Botany Department Krasnoyarsk State Agrarian University (Krasnoyarsk)
The article presents the results of a comparative analysis of oat varieties grown in 2016 - 2019 in the Beisky district of the Republic of Khakassia according to the indicators «mass of 1000 grains» and «protein content». The data of mathematical calculations of plasticity and stability of four varieties of glumaceous oats according to the specified characteristics are given. It was revealed that high values of the adaptive criteria were recorded in the varieties called Rovesnik and Sayan both in terms of the protein content in the grain and in terms of the mass of 1000 grains. This fact indicates that these varieties can stably form a relatively large grain with a high protein content in the contrasting climatic conditions of the Republic of Khakassia.
Key words: oats, variety, grain, protein, mass of1000 grains, stability, plasticity.
В мировом производстве зерна овес имеет относительно невысокую долю и в настоящее время занимает шестое место после пшеницы, кукурузы, риса, ячменя и сорго. Овсяное зерно традиционно используют в качестве корма для животных и пищи человека благодаря его полезным и питательным веществам, таким как Р-глюкан, белки, ли-пиды и функциональные компоненты. В мировом масштабе в последнее время наблю-дется снижение использования зерна овса на кормовые цели с 90 % от общего объёма производства до 70 %, в то время как доля
овса, применяемого в пищевой промышленности, увеличилась почти до 30 % [1].
Несколько иная ситуация с выращиванием и использованием овса наблюдается в России, в частности в Сибири и на Дальнем Востоке, где он входит в «тройку» основных зерновых культур. Такое широкое распространение овес получил благодаря большому разнообразию его эколого-географических типов в совокупности с биологическими особенностями. Сегодня селекция данной зерновой культуры ведется по двум направлениям: кормовое и крупяное. К сожалению, большая часть произ-
веденного овсяного зерна в России используется на кормовые цели, лишь 6-9 % идет на переработку для пищевой промышленности. Как было отмечено выше, за рубежом использование овса для пищевых целей в несколько раз выше, что связано с уникальным биохимическим составом зерна. Например, жиров в нем, по сравнению с другими злаками, содержится в 2-3 раза больше (3-11 %). Они отличаются высокой переваримостью и усвояемостью, более стойки к окислению. Углеводы представлены в виде крахмала (40 %), сахара (1,6-2,5 %), клетчатки (8,0-10,0 %). Кроме того, зерно овса богато органическими соединениями железа, кальция, марганца, меди, фтора, молибдена и другими микроэлементами. В нем содержатся витамины Е, РР, никотиновая кислота, витамины группы В.
Зерно овса является хорошим концентрированным кормом для птицы и всех видов сельскохозяйственных животных. Белок овса отличается более высоким содержанием незаменимых аминокислот по сравнению с пшеницей и кукурузой. На кормовые цели овес выращивают не только для получения зерна, его широко используют на зеленый корм, сено и силос в смеси с однолетними бобовыми культурами -викой, горохом, чиной, пелюшкой.
Для обеспечения Сибирского региона собственным продовольствием при развитии пищевой промышленности необходимо выращивать сорта, способные в экстремальных условиях изменяющего климата при минимальных затратах давать стабильные урожаи с высоким качеством зерна. Установлено, что 35-40 % прироста сбора белка с гектара приходится на долю сортов. Однако в контрастных условиях выращивания сбор зерна в благоприятные годы составляет 40-45%, в экстремальные - 1520 % от возможного [2]. Это связано, во-первых, с крайне неустойчивым по метеоусловиям климатом во многих регионах страны, во-вторых, с внедрением интенсивных техно-
логий возделывания, в-третьих, с отсутствием у селекционеров и семеноводов прогнозируемой величины индивидуальной реакции разных генотипов на окружающие условия. Сложность состоит в том, чтобы суметь оценить эту реакцию в математическом выражении. В этой связи в последние годы особенно возрос интерес к исследованиям экологической пластичности и стабильности сортов зерновых культур.
Целью данного исследования является оценка экологической пластичности и стабильности сортов ярового овса, рассчитанная по признакам «масса 1 000 зерен» и «содержание белка», в условиях Республики Хакасия на примере Бейского района.
В качестве объектов исследования использовали образцы пленчатых сортов овса, выращенных в 2016-2019 годах на опытных полях Бейского госсортоучастка, расположенного в лесостепной зоне Республики Хакасия (Восточная Сибирь). Почва на территории исследования - обыкновенный чернозем, содержание гумуса - 3,8 %, рН близок к нейтральной -7,3 %. Предшественник - чистый пар. Метеорологические условия трех лет исследований отличались друг от друга и от средней многолетней величины. Разнообразие и контрастность погодных условий в эти годы способствовали объективной оценке изучаемых образцов овса.
Расчет коэффициента линейной регрессии bi (экологической пластичности) проводили в соответствии с методикой Эберхарта и Рассела (S. A. Eberhart, W. A. Russell) [3], устойчивость к контрастным условиям (стрессу) выполняли согласно Розиэлю и Хамблину (A. A. Rossielle, J. Hamblin) [4]. Индекс экологической пластичности (ИЭП) и индекс стабильности (ИС) находили по методу А. А. Грязнова [5]. Показатель уровня стабильности сорта (ПУСС) рассчитывали по Э. Д. Неттевичу и др. [6], коэффициент вариации (V) - по Б. А. Доспехо-
ву [7]. Массу 1 000 зерен определяли в соответствии с ГОСТ 12042-80 Семена сельскохозяйственных культур... [8], содержание белка в зерне по ГОСТ 10846-91[9] Зерно и продукты его перерработки...
Масса 1 000 зерен является одним из важных показателей при использовании овса как для пищевых, так и для фуражных целей. Как правило, масса зерен напрямую связана с их крупностью. Крупное овсяное зерно легче перерабатывать, особенно на крупу, при этом получается оптимальный выход при высоком качестве продукции. Мелкое зерно, напротив, не представляет большой ценности. Во-первых, в таком зерне более развиты оболочки и в меньшей степени сформирован эндосперм. Следовательно, при переработке такого зерна выход продукта будет ниже. Во-вторых, мелкое зерно при обработке партий, в частности при очистке, попадает в отходы с мелкими примесями и тем самым снижает выход продуктов. В-третьих, мелкое зерно плохо шелушится и вместе с пленками оказывается в продуктах переработки, снижая их качество.
При сравнительном анализе пленчатых образцов овса, выращенных в Бейском районе Республики Хакасия, по признаку «масса 1 000 зерен» было установлено, что за исследуемый период наиболее высокие значения отмечены в 2016 году, где средний показатель
по образцам был выше 40 г (табл. 1). Относительно невысокие средние величины регистрировались в 2017 году. Максимальные уровни по годам и в контрастные годы отмечены у сорта Ровесник, минимальные у сорта Тубинский. У сорта Саян значения показателя «масса 1 000 зерен» в контрастные годы ((У1+У2)/2) были выше, чем в среднем по годам.
Обычно в зерне овса содержится 10-15 % белка, при этом он хорошо сбалансирован по аминокислотному составу и на 95-96 % усваивается организмом. От белка пшеницы и ячменя он отличается повышенным содержанием таких аминокислот, как лизин, валин, цистеин, лейцин и другие. Доминирующими фракциями овса являются глобулины и глютелины, в которых содержится соответственно 5,0 %, 5,5 % лизина. В исследуемых в настоящей работе образцах овса содержание белка варьировало от 12,9 % (Ровесник, 2017) до 9,9 % (Аргумент, 2016). Агроклиматические условия 2017 года способствовали высокому накоплению белка в зерне, о чем свидетельствуют средние его значения по сортам. В 2016 и 2019 годах средние показатели белка в зерне овса были практически равны. Из рассмотренных сортов наиболее высокие значения (как средние, так и в контрастные годы выращивания) были выявлены у сорта Ровесник, а самые низкие - у сорта Саян.
Таблица 1
Масса 1 000 зерен и содержание белка в зерне сортов ярового овса, выращенного в Бейском районе Республики Хакасия в 2016-2019 гг.
Сорт Вегетационный год Среднее (У!+У2)/2
2016 | 2017 | 2019
Масса 1000 зерен, г
Саян 39,2 34,6 33,6 35,8 36,9
Аргумент 44 36,3 43,1 41,1 40,15
Ровесник 43,7 41,9 40,4 42,0 42,8
Тубинский 40 28,5 33,9 34,1 34,25
Среднее 41,7 35,3 37,8
Содержание белка, %
Саян 10,2 10,8 10,6 10,5 10,5
Аргумент 9,9 12,7 11,5 11,4 11,3
Ровесник 10,7 12,9 11,0 11,5 11,8
Тубинский 11,3 11,6 10,2 11,0 11,5
Среднее 10,5 12,0 10,8
Согласно методике, предложенной А. А. Грязновым, важной характеристикой сортов, главным образом в регионах с резким непостоянством климатических условий, является пластичность, представляющая собой способность сортов формировать высокую и стабильную урожайность в различных условиях внешней среды. В связи с этим была дана оценка сортам овса по вышеуказанному показателю на основе таких величин, как индекс экологической пластичности (ИЭП), коэффициент вариации (V) и линейная регрессия (Ы). Чем выше значение ИЭП, тем данный сорт пластичнее, а значит, ценнее при его возделывании. За точку отсчета в данном случае принимается единица. Высокий индекс экологической пластичности по показателю «масса 1 000 зерен» отмечен у сортов Аргумент и Ровесник, низкий - у сортов Саян и Тубинский. По параметру «содержание белка в зерне» относительно высокие значения были у всех образцов, за исключением сорта Саян (табл. 2). Невысокие значения коэффициента вариации были получены для образца Ровесник (по массе 1 000 зерен) и Саян (по содержанию белка).
Коэффициент регрессии (Ы) по показателю «масса 1 000 зерен» варьировал от 0,3 (Ровес-
ник) до 1,8 (Тубинский), по содержанию белка от 0,33 (Саян) до 1,6 (Аргумент).
Важными критериями при выращивании зерна с заданными показателями качества является его стабильность. Чем выше показатель уровня стабильности сорта (ПУСС), тем он ценнее. Наиболее стабильные значения массы 1 000 зерен за период исследования были у образца Ровесник, по содержанию белка - у сорта Саян. По значению индекса стабильности (ИС) были получены аналогичные показатели. Данный факт свидетельствует о том, что они могут стабильно формировать относительно крупное зерно с высоким содержанием в нем белка в контрастных климатических условиях Республики Хакасия.
По сумме рангов наиболее адаптивными (стабильными, слабо отзывчивыми на изменение условий среды) как по содержанию белка, так и по массе 1 000 зерен были сорта Саян и Ровесник.
Таким образом, можно заключить, что проведенные математические расчеты позволяют говорить о возможности выращивания зерна овса с заданными показателями качества в отношении массы 1 000 зерен и содержания белка на исследуемой территории при условии использования для этого качественного семенного материала.
Таблица 2
Пластичность сортов овса по массе 1 000 зерен и содержанию белка, выращенного в Бейском районе Республики Хакасия
Сорт ИЭП Ранг V Ранг Ы Ранг Сумма рангов
Масса 1000 зерен, г
Саян 0,9 2 8,3 2 0,78 2 6
Аргумент 1,1 1 10,2 3 1,6 3 7
Ровесник 1,1 1 3,9 1 0,3 1 3
Тубинский 0,9 2 16,9 4 1,8 4 10
Содержание белка, %
Саян 0,9 2 2,8 1 0,33 1 4
Аргумент 1,0 1 12,4 4 1,6 4 9
Ровесник 1,0 1 10,5 3 1,5 3 7
Тубинский 1,0 1 6,7 2 0,47 2 5
Таблица 3
Стабильность сортов овса по массе 1 000 зерен и содержанию белка, выращенного в Бейском районе Республики Хакасия
Сорт ИС Ранг ПУСС,% Ранг d Ранг Сумма рангов
Масса 1000 зерен, г
Саян 71,8 2 222,3 3 -5,6 2 7
Аргумент 47,7 3 239,2 2 -7,7 3 8
Ровесник 323,1 1 648,7 1 -3,3 1 3
Тубинский 17,6 4 100,0 4 -11,5 4 12
Содержание белка, %
Саян 628,7 1 215,6 1 -0,6 1 3
Аргумент 32,7 4 57,4 4 -2,8 4 12
Ровесник 45,1 3 69,5 3 -2,2 3 9
Тубинский 112,0 2 100,0 2 -1,4 2 4
Библиографический список
1. Stewart D., & McDougall G. (2014). Oat agriculture, cultivation and breeding targets: Implications for human nutrition and health. British Journal of Nutrition, 112(S2), S. 50-57.
2. Юсова О. А., Николаев П. Н., Сафонова И. В., Аниськов Н. И. Анализ сортов овса омской селекции по сбору белка с единицы площади // Аграрный вестник Урала. 2020. № 06 (197). С. 38-48.
3. Eberhart S. A., Russell W. A. Stability parameters for comparing varieties // Crop Sciene. 1966. V. 6. № 1. P. 36-40.
4. Rossielle A. A., Hamblin J. Theoretical aspects selection for yield in stress and non-stress environments // Crop Science. 1981. № 6. P. 21.
5. Грязнов А. А. Селекция ячменя в Северном Казахстане // Селекция и семеноводство. 2000. № 4. С. 2-8.
6. Неттевич Э. Д., Моргунов А. И., Максименко М. И. Повышение эффективности отбора яровой пшеницы на стабильность урожайности и качества зерна // Вестник с.-х. науки. 1985. № 1. С. 66-73.
7. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1985. 351 с.
8. ГОСТ 10846-91 Межгосударственный стандарт. Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка: дата введения 01.06.1993. М.: Стандартинформ, 2009. 7 с.
9. ГОСТ 12042-80 Межгосударственный стандарт. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения массы 1 000 семян: дата введения 01.07.1981. М., 1981. 3 с.
© Сумина А. В., Полонский В. И., 2021
УДК 631.1:631.155:631.155.2
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СИСТЕМЫ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ БЕЗОПАСНОСТИ И РЕГИСТРАЦИИ ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
Тесля Елена Александровна,
студент
Кузьменко Анастасия Сергеевна,
студент
Якушкин Игорь Викторович,
канд. ветеринар. наук, доцент кафедры ветеринарно-санитарной экспертизы Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина (г. Омск)
В статье проведен аналитический обзор действующей системы оценки и регистрации биотехнологических культур. Проведена оценка существующей системы государственной регистрации генетически модифицированных организмов (ГМО); проанализирована система оценки качества и безопасности генетически модифицированных источников (ГМИ) пищи. По результатам данного анализа сделаны выводы и внесены предложения.
Ключевые слова: система регистрации, генетически модифицированные культуры, ГМО.
88
