CC BY
74
УДК 633. 853.494
ВЛИЯНИЕ АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ СЕМЯН СОРТОВ ЯРОВОГО РАПСА В УСЛОВИЯХ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
О. М. Бедарева, А. Б. Францева, Г. В. Горшинина
INFLUENCE OF AGROECOLOGICAL CONDITIONS ON YIELD OF SPRING RAPE OILSEED IN THE KALININGRAD REGION
O. M. Bedareva, А. B. Frantseva, G. V. Gorshinina
В мировом сельскохозяйственном производстве масличные растения из семейства капустных (Brassicaceae) занимают ведущее место. За счет способности произрастать и созревать при сравнительно невысоких температурах рапс (Brassica napus L.) является одной из масличных культур, выращиваемых в северном полушарии.
В России территории, отведенные под яровой рапс, составляют 75- 80 % от площади посевов культуры. В Калининградской области возделываются обе формы рапса - озимый и яровой. В настоящее время посевы составляют более 50 % от посевных площадей. Рапс - многоцелевая культура. Его семена являются сырьем для высококачественного растительного масла, источником высокобелковых добавок (жмых и шрот) в комбикорма, зеленой массы на кормовые цели и сидерат. Высока и фитосанитарная роль рапса в растениеводстве. В мире также возрастает использование этих семян в качестве источника биотоплива.
В 2008-2012 и 2015 гг. на базе Калининградского государственного сортоиспытательного участка Инспектуры госкомиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений по Калининградской области проведены исследования четырех сортов ярового рапса с нормой высева 3,0 млн./га (10-13 кг/га): Аккорд (принят за стандарт), Дилайт, НПЦ 3Р0507, НПЦ 3Р0607) [1]. Перспективными и стабильными в плане устойчивости, продуктивности показали себя сорта НПЦ 3Р 0507, НПЦ 3Р 0607. В результате проведенных исследований выявлено, что по содержанию жира (%) в семенах ярового рапса отличились сорта НПЦ 3Р 0507(41,05±3,4) и НПЦ 3Р 0607 (41,57±3,4).
яровой рапс, масличность, содержание белка, жирно-кислотный баланс, фенологические наблюдения, испытание сортов, урожайность
Due to its ability to grow and ripen at a low temperature, rape (Brassica napus L.) is one of oil crops cultivated in the North.
Oil plant of the Brassicaceae family has the leading position in the world agriculture. In Russia spring rape takes 75-80 % of all the planted area. There are two forms of rape cultivated in the Kaliningrad region. They are spring and winter. Nowadays rape crops is more than 50%. Rape is multipurpose crop. Rape seed is raw material for high quality vegetable oil for food and technical purposes; it is a source of high protein additives (oil cake and oilseed meal) for all-mash, green mass for feeding
purposes and green manure. Rape has an important phytosanitary role in crop production. The part of rape is high in planting. The use of rape seed as a biofuel is increasing worldwide.
From 2008 to 2012 and in 2015 the Kaliningrad state seed-trial ground of the Inspection state commission of the Russian Federation for testing and protection of selection achievements in the Kaliningrad region held tests of 4 sorts of spring rape with the sowing rate of 3,0 mil/ha (10-13 kg/ha): Akkord, Dilait, NPC3R0507, NPC3R0607. NPC 3R 0507 and NPC 3R0607 proved to be perspective, stable and productive. As a result of the conducted research, it has been revealed that in terms of the fat content (%) sorts NPC 3P 0507 (41,05±3,4) and SPC 0607 3P (41,57±3,4) distinguished themselves.
spring rape, oil content, protein content, fatty-acid balance, phenological observations, crop test, yield
ВВЕДЕНИЕ
Увеличение объема производства семян рапса в стране будет способствовать более полному удовлетворению возрастающего спроса населения на растительные масла, а в комбикормовой промышленности - на шрот. Аминокислотный состав белка рапса близок к белку сои, а незаменимых аминокислот в белке рапса больше, чем в горохе. Рапсовое масло широко используется в пищевой, металлургической, лакокрасочной и других отраслях промышленности и имеет преимущество по сравнению с другими растительными маслами с точки зрения физиологии питания человека, так как содержит все физиологически важные кислоты в оптимальном соотношении [2]. Это масло по жирно-кислотному составу превосходит подсолнечное и приближается к оливковому, уменьшает вероятность тромбообразования в организме, снижает уровень содержания холестерина в крови, тем самым уменьшает риск сердечнососудистых заболеваний, поддерживает защитные силы организма.
В последние годы в производство поступают новые сорта отечественной и зарубежной селекции, поэтому изучение сравнительной семенной продуктивности сортов, разработка для них адаптивных технологий в условиях Калининградской области являются своевременным и перспективным направлением. В Калининградской области рапс - одна из ключевых масличных и кормовых растений. Шестая часть этой культуры, выращенной в стране на данный момент, произведена именно в Янтарном крае. При этом регион демонстрирует лучший результат по ее продуктивности - 38,6 ц/га [3]. Рапсовое масло заметно отличается от традиционно перерабатываемых в нашей стране растительных масел не только по жирно-кислотному составу, но и по характеристике сопутствующих веществ ацилглицеринам. В своём составе оно содержит более 30 жирных кислот, из которых преобладают олеиновая, линолевая, линоленовая, пальмитиновая и стеариновая. В семенах ряда сортов ярового рапса в течение периода созревания синтезируется некоторое количество эруковой и эйкозеновой кислот, что ухудшает их пищевую ценность, но повышает технические свойства. С появлением безэруковых низкоглюкозинолатных сортов, рапс стал не только технической, но и ценной продовольственной и кормовой культурой. При этом рост его производства будет основываться на использовании более перспективных сортов, обладающих необходимыми качественными и количественными показателями [4].
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Исследования проводились в течение шести лет с четырьмя сортами ярового рапса, которые хранились в лабораторных условиях при температуре 17,5 ± 2, 5 °С и относительной влажности воздуха 50-65 %. Сорта ярового рапса - Аккорд, Дилайт, НПЦ 3Р0507, НПЦ 3Р0607.
Яровой рапс (Brassica napus oleifera annua Metzger) — травянистое однолетнее растение, относящееся к отделу покрытосеменных (Magnoliophyta), классу двудольных (Dycotyledoneae), порядку каперсоцветных (Capparales), семейству капустных (крестоцветные) (Brassicaceae).
Экспериментальная работа выполнялась путем проведения полевых агрономических опытов, был применён комплекс методов, таких как полевые, вегетационные, лабораторные, сравнительно-аналитические, биометрические, агрохимические, статистические. При постановке опытов в качестве методического руководства использовалась методика полевого опыта [5]. Наблюдения, учеты и анализы проводились по общепринятым технологиям. Статистическая обработка данных урожайности проведена методом дисперсионного анализа с применением пакета прикладной статистики «Stat». Содержание жирных кислот определяли методом газожидкостной хроматографии.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты исследований показали, что изученные сортообразцы существенно не отличаются концентрацией основных жирных кислот. Сравнительная оценка масличных сортов ярового рапса показывает, что самым высоким содержанием жира отличаются сорта НПЦ 3Р 0507, НПЦ 3Р 0607 (45,2-45,4 %). Усредненные данные по содержанию жира и масла в семенах ярового рапса представлены на рис. 1. Однако оценка сортов ярового рапса по выходу растительного масла с одного гектара не является определяющим фактором, так как некоторые сорта при относительно низкой масличности могут обеспечивать наибольшие сборы масла за счет более высоких урожаев маслосемян (табл. 1). Так, среди четырех сортов ярового рапса низкое содержание масла было у сорта Дилайт (39,75 %.) Несмотря на это, именно он обеспечил сбор урожайности семян 2,74 т/га, превысив стандартный сорт на 4,0 т/га. Таким образом, наибольший валовый сбор семян с одного гектара в региональных условиях обеспечивают сорта НПЦ 3Р 0507 - 2,83 т/га, НПЦ 3Р 0607 - 3,03 т/га. Валовые сборы растительного масла зависят не только от возделываемого сорта, но и от климатических условий [6]. Пищевая ценность растительного масла во многом определяется показателем кислотного числа и соотношением числа жирных кислот. Ненасыщенные жирные кислоты (олеиновая, линолевая, линоленовая и эруковая) различаются по степени «ненасыщенности». В связи с этим проведен качественный анализ жирнокислотного состава. Данные табл. 1 показывают, что содержание масла в семенах находится в пределах от 9,02 ц/га сорта Дилайт и до 11,42 ц/га сорта НПЦ 3Р 0607. С целью получения высоких урожаев и максимального сбора растительного масла с одного гектара рекомендуется возделывать сорт НПЦ 3Р 0607 - гибрид 00 типа, он обеспечивает стабильную семенную продуктивность, формирует семена с высоким качеством масла и шрота, устойчив к основным болезням культуры, технологичен [7].
Таблица 1. Усредненные показатели качественного состава маслосемян (за шесть лет) Table 1. Averages of the qualitative composition of oilseed (in six years)_
Сорт
Жир, %
Глюкозинолаты ,%
Глюкозинолаты, мкМ/г
Содержание жирных кислот в масле, %
олеиновая
линолевая
линоленовая
эруковая
Масла, ц/га
1.
Аккорд (контрол
ь)
40,68±3, 1
0,27±0,08
8,08±1,8
61,88±3,1
19,75±0,6
11,45±0,9
0,32±1,3
9,25±2,7
2. НПЦ 3Р 0507
41,05±3, 4
0,3±0,08
Э v 5
8,40±1,9
61,23±2,8
э 1
18,87±0,6
1 1
12,23±1,2
э 1
0,27±0,1
10,78±4,0
1 1
3.
Дилайт
39,75±3, 1
0,3±0,08
8,62±2,2
59,85±3,08
18,98±0,7
11,75±0,7
0,32±0,0 7
9,02±2,6
4. НПЦ
3Р 0607
41,57±3, 4
0,38±0,07
8,40±2,0
61,98±2,8
19,67±1,3
12,63±1,0
0,33±1,5
11,42±3,
Н а
у
-с н
й
ж
у
р н
а
л
«И
з в
е
с
т
и
я
КГТ
У» № 4
4,
2
0
г.
Графическая интерпретация содержания жира и масла представлена на рис. 1.
50 40 30 20 10 0
Жир, % ■ Масла ,ц/га
Рис. 1. Содержание жира и масла в семенах ярового рапса в среднем
за шесть лет
Fig. 1. Average fat and oil content in spring rape seed in six years
Погодные условия вегетационных периодов проведения сортоиспытания ярового рапса существенно различались по температурному режиму и количеству выпавших осадков. По количеству выпавших осадков годы исследований можно сгруппировать следующим образом: большая часть осадков пришлась на 2011 г. -508,8 мм (влажный), 2009 г. - 284,0 мм (сухой); умеренные по количеству осадков 2010, 2012, 2015 гг. - 324,0 мм. Сумма активных температур за вегетационный период была чуть больше средних многолетних значений. В целом наиболее благоприятные климатические условия для роста и развития ярового рапса сложились в 2008 и 2015 гг. (рис. 2).
Продолжительность вегетационного периода является основным лимитирующим фактором, определяющим выбор сортов рапса для различных почвенно-климатических зон. Для оптимального роста и развития растений имеет значение не только общее количество выпавших осадков, но и их распределение в течение вегетационного периода [8, 9].
40,68
9,25 10,78
41,57
11,42
1. Аккорд
, . 2. НПЦ 3Р
(к°тр°ль) о5оч7 3. Дилайт
4. НПЦ 3Р 0607
600 ■ Количество осадков, выпавших в течение вегетационных периодов, мм
Рис. 2. Количество осадков, выпавших в течение вегетационного периода по
годам исследований Fig. 2. Amount of precipitation during the growing season by years of research
Для получения семян рапса на масло усиленный рост растений нельзя считать положительным показателем, поскольку он приводит к полеганию травостоя, что, в свою очередь, сказывается на семенной продуктивности и успешном сборе семян [10,11].
Важнейшим хозяйственно-полезным признаком, определяющим выбор сорта, является урожайность семян. У анализируемых сортов ярового рапса урожай изменялся в зависимости от условий года. Так, самая низкая урожайность была зафиксирована в 2012 г. у сорта НПЦ 3Р 0507 (2,14±0,1) при сумме активных температур 2659 °С и количестве выпавших осадков 425,2 мм, при этом их максимум пришелся на июнь - 131,4 мм, а самая высокая урожайность в условиях нормальной влагообеспеченности в 2015 г. -у сорта НПЦ 3Р 0607 (3,51±0,09) при сумме активных температур 2597°С и количестве выпавших осадков 300 мм (табл. 2).
Таблица 2. Урожайность семян ярового рапса по годам, т/га
Table 2. Yield of spring rape seed on an annual basis, t/ha
Сорт 2008 г. 2009 г. 2010 г. 2011 г. 2012 г. 2015 г. Среднее
1. Аккорд (контроль ) 1,1111,1 1,ПН,2 2 , 151 I , 2 2 , 51 1 0 , 1 2 , 20 1 0 , 2 1,1110,01 2,7010,4
2. НПЦ 3Р 0507 1,1111,1 1,1111,! 2 , 1 1 1 I , 2 2 , 1 2 1 0 , 1 2,1110,1 1,1)10,01 2,8310,4
3. Дилайт 1,1111,1 1,1)11,1 !,1Ш,! 2 , М 1 0 , 2 2 , 10 1 0 , 1 1,1111,1 2,7410,3
4. НПЦ 3Р 0607 1,1П1,1 1,1111,1 2,9)10,1 2 , 1 0 1 0 , 1 2,1510,1 1 , 51 10 , 0 I 3,0310,3
ВЫВОДЫ
Анализ продуктивности семян испытуемых сортов показал, что лидирующее положение занял сорт НПЦ 3Р 0607 - гибрид 00 типа - 3,03 т/га. Он рекомендован к производству и включен в Госреестр по Калининградской области.
По содержанию жира (%) в семенах ярового рапса отличились сорта НПЦ 3Р 0507(41,05±3,4), НПЦ 3Р 0607 (41,57±3,4), а минимальное количество отмечено у сорта Дилайт 39,75±3,1.
По выходу масла с одного гектара за период исследований наиболее значимыми оказались сорта НПЦ 3Р 0607 (11,42±3,8 ц/га), НПЦ 3Р 0507 (10,78±4,0 ц/га).
Во всех сортах содержание эруковой кислоты незначительное и изменяется в пределах от 0,27 % у сорта НПЦ 3Р 0507 до 0,33 % у сорта НПЦ 3Р 0607.
Таким образом, к климатическим условиям региона наиболее адаптированными и полнее реализующими свой биоэкологический потенциал в плане урожайности семян считаются сорта ярового рапса НПЦ 3Р 0507, НПЦ 3Р 0607 при условии оптимального распределения осадков в течение вегетационного периода и сохранения суммы активных температур в пределах 2597 °С - 2600 °С.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Бедарева, О. М. Управление сорным компонентом агрофитоценозов ярового рапса в условиях Калининградской области / О. М. Бедарева, А. Б. Францева // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2011. - № 2. - С. 49-51.
2. Жолик, Г. А. Особенности формирования урожайности семян ярового и озимого рапса в зависимости от элементов технологии и факторов среды: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук / Г. А. Жолик. - Горки, 2007. - 42 с.
3. Минсельхоз Калининградской области [Электронный ресурс] Электрон. текстовые дан. - Калининград: [б. и.], 2016. - Режим доступа: http://www.mcx.ru/news/news/show/43397.78.htm свободный.
4. Ян, JI. В. Особенности агротехники ярового рапса на серой лесной почве / Л. В. Ян // Кормопроизводство. - 1999. - № 5. - С. 22-26.
5. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. -Москва: Агрохимиздат, 1985. - 351 с.
6. Никонов, М. В. Культура рапса в лесостепи ЦЧР / М. В. Никонов, Г. Н. Никонова: моногр. // Leipzig: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2012. -124 с.
7. Францева, А. Б. Опыт возделывания ярового рапса в условиях Калининградской области / А. Б. Францева // Аграрный вестник Урала. - 2010. -№ 6. - С. 35-36.
8. Халипский, А. Н. Жирнокислотный состав растительного масла сортов ярового рапса в условиях красноярской лесостепи / А. Н. Халипский, Н. Г. Ведров, А. А. Рябцев // Вестник Красноярского государственного аграрного университета scholar. - 2015. - № 3. - С. 90-94
9. Гущина, В. А. Формирование продуктивности и качества маслосемян ярового рапса в лесостепи Среднего Поволжья: моногр. / В. А. Гущина, А. С. Лыкова. - Пенза: РИО ПГСХА, 2015 . - 189 с.
10. Makowski G., Schroder G.: Aspekte der Dungung des Winterraps im Frühjahr. Top agrar // G.Makowski, G. Schroder.- 199Э.- 7, P. 17Э
11. BASF. Raps Anbau und Verwertung einer Kultur mit Perspektive. / Landwirtschaftsverlag Miinster-Hiltrup. - 2006. - 260 p.
REFERENCES
1. Bedareva O. M., Frantseva A. B. Upravlenie sornym komponentom agrofitotsenozov yarovogo rapsa v usloviyakh Kaliningradskoy oblasti [Managing the weed component of spring rape agrophytocenosis in the Kaliningrad region]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2011, no. 2, pp. 49-51.
2. Zholik G. A. Osobennosti formirovaniya urozhaynosti semyan yarovogo i ozimogo rapsa v zavisimosti ot elementov tekhnologii i faktorov sredy. Avtoreferat diss. dokt. s.-kh. nauk [Special aspects of yield formation of spring and winter rape seed depending on the technology elements and environmental factors. Extended abstract of Dis. sc. in Agriculture Dissertation]. Gorki, 2007, 42 p.
3. Minsel'khoz Kaliningradskoy oblasti [The Ministry of Agriculture of the Kaliningrad region]. Available at: http://www.mcx.ru/news/news/show/41197.78
4. Yan JI. V. Osobennosti agrotekhniki yarovogo rapsa na seroy lesnoy pochve [Distinctive features of the agricultural technology of spring rape using grey forest soil]. Kormoproizvodstvo, 1999, no. 5, pp. 22-26.
5. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta [Field technique]. Moscow, Agrokhimizdat, 1985, Э51 p.
6. Nikonov M. V., Nikonova G. N. Kul'tura rapsa v lesostepi TsChR [Cultivation of rape in the forest steppe of the Central Black Earth region]. Izdatel'stvo LAP LAMBERT Academic Publishing, 2012, 124 p.
7. Frantseva A. B. Opyt vozdelyvaniya yarovogo rapsa v usloviyakh Kaliningradskoy oblasti [Cultivation of spring rape in the Kaliningrad region]. Agrarnyy vestnik Urala, 2010, no. 6, pp. Э5-Э6.
8. Khalipskiy A. N., Vedrov N. G., Ryabtsev A. A. Zhirnokislotnyy sostav rastitel'nogo masla sortov yarovogo rapsa v usloviyakh krasnoyarskoy lesostepi [Fatty-acid composition of the vegetable oil of spring rape in conditions of the Krasnoyarsk forest steppe]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2015, no. 1, pp. 90-94
9. Lykova A. S., Gushchina V. A. Formirovanie produktivnosti i kachestva maslosemyan yarovogo rapsa v lesostepi Srednego Povolzh'ya [Forming productivity and quality of spring rape oilseed in the forest steppe of the Middle Volga]. Penza, RIO PGSKhA, 2015, 189 p.
10. Makowski G., Schroder G. Aspekte der Dungung des Winterraps im Fruhjahr. Top agrar. 199Э, 17Э p.
11. BASF. Raps Anbau und Verwertung einer Kultur mit Perspektive. Landwirtschaftsverlag Miinster-Hiltrup. 2006, 260 p.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Бедарева Ольга Михайловна - Калининградский государственный технический университет; доктор биологических наук, доцент, зав. кафедрой «Агропочвоведение и агроэкология»; E-mail: olgabedareva@mail. ru
Bedareva Olga Mikhajlovna - Kaliningrad State Technical University; Doctor of Biological Science, Assistant Professor, Head of the department of agrology and agroecology; E-mail: olgabedareva@mail. Ru
Францева Аида Багдасаровна - Калининградский государственный технический университет; аспирантка кафедры «Агропочвоведение и агроэкология»;
E-mail: aida-klgtu@mail.ru
Frantceva Aida Bagdasarovna - Kaliningrad State Technical University; Postgraduate student of the department of agrology and agroecology; E-mail: aida-klgtu@mail.ru
Горшинина Галина Владимировна - Калининградский государственный технический университет; аспирантка кафедры «Агропочвоведение и агроэкология»; E-mail: galla8@bk.ru
Gorshinina Galina Vladimirovna - Kaliningrad State Technical University; Postgraduate student of the department of agrology and agroecology;
E-mail: galla8@bk.ru
