CC BY
3УДК 581.132.633.11
ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ ЗОН НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ФАСОЛИ ИЗ
МИРОВОЙ КОЛЛЕКЦИИ
ШАРИПОВ МУХИБУЛЛО МАХМАДУЛЛОЕВИЧ
Соискатель лаборатории биохимии фотосинтеза, Институт ботаники, физиологии и генетики растений Национальной академии наук Таджикистана
МАНИЯЗОВА НАЗИРА АБДУКАДЫРОВНА
Ведущий научный сотрудник лаборатории биохимии фотосинтеза, к.б.н., Институт ботаники, физиологии и генетики растений Национальной академии наук Таджикистана
АБДУЛЛАЕВ АБДУМАНОН
Заведующий лабораторией биохимии фотосинтеза, д.б.н., член-корр. НАНТ, Институт ботаники, физиологии и генетики растений Национальной академии наук Таджикистана
Аннотация. Изучена структура урожая некоторых видов фасоли из мировой коллекции ВИР имени Н.И. Вавилова в разных природно-климатических зонах Республики Таджикистана. Полученные данные показывают, что У1£;иа и^шеиШа - коровий горох из Мадагаскара по количеству стручков в растении, длине стручка, массе стручка, количеству семян в стручке и массе семян с 1 стручка превосходил другие объекты исследования и во всех природно-климатических зонах выращивания имел большие значения. Установлено, что агроэкологические условия разных регионов Таджикистана оказали заметное влияние только на содержание протеина и масличности. При этом содержание других компонентов не подвергалось существенному изменению.
Ключевые слова: фасоль, экологические условия, высота растений, количество стручков в растении, длина стручка, масса стручка, количество семян в стручке, масса семян с 1 стручка и масса 1000 семян
Известно, что многие ученые для обеспечения продовольственной безопасности человечества проводят исследования по отбору и испытанию разных видов зернобобовых культур з мировой коллекции. В коллекции Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства имени Н. И. Вавилова сосредоточены как лучшие селекционные сорта мира, так и дикие виды, и сородичи культурных растений, стародавние и местные сорта многих земледельческих районов земного шара [1]. Коллекцию из ВИР используют для интродукции новых форм растений и доноров для создания новых сортов и гибридов с.-х. культур, которые затем запускаются в производство [2].
Использование коллекции может оказаться полезным для селекционной работы в определенных условиях горных странах, как Таджикистан. Для этого необходимо подобрать перспективные формы из них и использовать для интродукции. Известно, что в Таджикистане, как горной республике наблюдаются самые разнообразные типы климата - от типичной жаркой пустыни с ничтожным количеством осадков, до климата высокогорной пустыни с малым годовым количеством осадков и отрицательной среднегодовой температурой [3].
Поэтому увеличение урожая зерна не может происходить только за счет уже существующих земельных ресурсов. Отсюда, остается единственный и более надежный путь - отбор и испытание наиболее перспективных форм зернобобовых культур (на примере фасоли), устойчивых в разных природно-климатических зонах Республики. Проведение этих исследований в условиях Таджикистана позволит не только получить информацию о влиянии
различных природно-климатических зон на физиолого-биохимические параметры разных видов фасоли, но также поможет в будущем внедрить новые перспективные, высокоурожайные и высококачественные виды фасоли, гарантирующие получить устойчивый урожай в Республике. Также будет получена информация об адаптационной способности новых высокоурожайных и высокоустойчивых сортов и линий зернобобовых культур в разных зонах Таджикистана.
В коллекции Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства имени Н. И. Вавилова имеются различные виды бобовых культур [4,5]. Раннее нами были опубликованы некоторые физиологические параметры различных видов фасоли в условиях засухи [6,7]. Однако не были исследованы хозяйственно ценные признаки в разных природно-климатических зонах Таджикистана, что явилось целью данной работы.
Для проведения исследования было использовано восемь видов фасоли: Vigna unguiculata из Мадагаскара, Vigna unguiculata sesquipedalis из Китая, Jackson Wonder из США, Phaseolus acutifolius из Украины, Phaseolus lunatus L. из Конго, Vigna umbellate- рисовая вигна из Португалии, Vigna unguiculata -коровий горох из Мадагаскара, Vigna unguiculate-спаржевая вигна из Китая, которые в 2018 году были выращены в условиях Хатлонской области Республики Таджикистан. Работа проведена на участке Рассвет дехканского хозяйства Нарзулло Хабибова Хуросонского района Таджикистана, который расположен в 70 километрах от города Душанбе на высоте 480 м над ур. м., экспериментальном участке Института ботаники, физиологии и генетики растений Национальной академии наук Таджикистана (г. Душанбе), расположенном в восточной части Гиссарской долины на высоте 834 м над ур. м., также в хозяйстве Хилолидина Махкамова Зафарабадского района северного Таджикистане на высоте 450 м над ур. м, где были посеяны вышеуказанные виды фасоли из мировой коллекции.
Определение продуктивности и структурный анализ колоса проводили по В.А. Кумакову [8]. Биохимический анализ семян разных видов фасоли проводили универсальным многофункциональным ИК-анализатором с диодной матрицей DA 7200 фирмы Perten Instruments (Швеция) в лаборатории Государственной комиссии по сортоиспытанию новых видов сельскохозяйственных культур и защите сорта при МСХ РТ.
В таблице 1 представлены данные по структуре урожая различных видов фасоли из мировой коллекции, выращенных в разных природно-климатических зонах Таджикистана. Анализ таблицы показывает, что Vigna unguiculata из Китая, выращенная в Душанбе, по показателям: высота растений, длина стручка, количество семян в стручке превосходит другие климатические зоны выращивания. Однако по количеству стручков в растении, массе стручка, массе семян с одного стручка и массе 1000 семян выделялись растения, выращенные в Зафарабаде. Низкие значения массы 1000 семян обнаружены у растений, выращенных в Душанбе. Вид Jackson Wonder из США по показателям: высота растений, количество стручков, длина стручка, масса стручка, количество семян в стручке в условиях г. Душанбе отличался от других зон выращивания, т.е. эти показатели были выше. Однако по массе 1000 семян отставал от растений, выращенных в условиях Хуросона, но превосходил растений, выращенных в Зафарабаде. Фасоль Phaseolus acutifolius из Украины по высоте растений, количеству стручков, длине стручка и массе стручка в условиях города Душанбе также по сравнению с другими зонами выращивания имела большие значения, однако масса семян с 1 стручка и масса 1000 семян были меньше. Масса 1000 семян была больше у растений в условиях Хуросона. В условиях Зафарабада у фасоли Phaseolus lunatus L. из Конго количество стручков, масса семян с 1 стручка и масса 1000 семян были больше, чем в условиях Хуросона и г. Душанбе. Количество семян в стручке во всех зонах исследования было одинаковым. У фасоли Vigna umbellate - рисовая вигна из Португалии, выращенной в г. Душанбе, высота растений, количество стручков в растении, длина стручка и масса стручка были больше по сравнению с другими исследуемыми зонами выращивания. А по количеству семян в стручке, массе семян с 1 стручка и по массе 1000 семян имели одинаковые значения с условиями
Зафарабада и почти одинаковые с условиями Хуросона. Аналогичная картина наблюдается и у растений Vigna unguiculata - коровий горох из Мадагаскара. Однако следует отметить, что по количеству стручков в растении, длине стручка, массе стручка, количеству семян в стручке и массе семян с 1 стручка этот вид превосходил другие исследуемые объекты и во всех природно-климатических зонах выращивания имел большие значения.
Наибольшие значения массы 1000 семян во всех природно-климатических зонах исследования отмечались у фасоли Jackson Wonder из США. Также большие значения по этому показателю имеют растения фасоли вида Vigna unguiculata из Мадагаскара и Phaseolus lunatus L. из Конго.
Vigna unguiculata - спаржевая вигна из Китая по высоте растений и длине стручка превосходила Jackson Wonder из США, Phaseolus acutifolius из Украины, Vigna umbellate -рисовую вигну из Португалии и Vigna unguiculata - коровий горох из Мадагаскара, однако уступала Vigna unguiculata из Китая.
Таким образом, выращивание различных видов фасоли при разных природно-климатических зонах Таджикистана показывает, что все исследованные объекты по-разному реализуют свой биологический потенциал. При этом на основе полученных данных можно рекомендовать фермерским хозяйствам для выращивания в условиях Южного Таджикистана Гиссарской долины и Северного Таджикистана Vigna unguiculata из Китая, Jackson Wonder из США, Phaseolus lunatus L. из Конго и Vigna unguiculata- коровий горох из Мадагаскара. Также можно рекомендовать селекционерам использовать эти виды в качестве донора для создания новых сортов фасоли, устойчивых в Таджикистане.
В таблице 2 представлены данные биохимического анализа семян у некоторых бобовых культур, выращенных в различных природно-климатических зонах Таджикистана. Анализ основных биохимических компонентов семян разных видов фасоли в зависимости от условий региона выращивания показал, что в различных агроэкологических условиях содержание протеина колеблется у фасоли сорта Lunatus L. белая из США от 29.0% в условиях Зафарабадского района, до 34.9 и 36.4% в условиях г. Душанбе и Хуросонского района соответственно. По этому показателю у других изученных сортов фасоли содержание протеина составило: у сорта Acutifolius A. Gray. из Украины в условиях Хуросонского района 31.6%, в условиях г. Душанбе 29.7% и в условиях Зафарабадского района 33.5%. В то время у остальных исследованных сортов: Lunatus L. (темно-коричневая) из США, Lunatus L. (бежевая с черными брызгами) из Конго и Acutifolius A. Gray из Мексики содержание протеина составляет 32.2, 34.9 и 30.0%, 33.3, 35.8 и 30.5%, 34.1, 29.2 и 30,4% соответственно с вариантами и агроэкологическими условиями места произрастания. Следует отметить, что у всех испытанных сортов фасоли наибольшее содержание протеина наблюдается в агроэкологических условиях Хуросонского района и г. Душанбе - от 29.2% до 36.4%, а меньше в условиях Зафарабадского района - от 29,0% до 33.5%.
Вместе с тем по содержанию других компонентов в семенах между сортами и вариантами опыта заметных отличий не отмечается. Содержание масличности наблюдается от 9,3% у семян сорта Acutifolius A. Gray из Мексики до 12,0% у семян сорта Lunatus L. белая из США. По содержанию других биохимических параметров - влажность, клетчатка и зола в их семени между вариантами опыта также существенных изменений не наблюдалось.
Таким образом, анализ биохимических компонентов семян изученных сортов фасоли показал, что агроэкологические условия разных регионов Таджикистана оказали заметное влияние только на содержание протеина и масличности.
Исследуемые объекты Климатические зоны выращивания Высот а расте ний Количество стручков в раст., шт. Длина стручка, см Масса стручка, г Количество семян в стручке, шт. Масса семян с 1 стручка ,г Масса 1000 семян, г
Vigna unguiculata из Китая Хуросон 120.0 32 29.4 1.7 6 0.55 91.6
Душанбе 160.0 40 30.2 1.9 11 0.90 81.8
Зафарабад 69.0 56 28.5 8.6 9 1.0 111.1
Jackson Wonder из США Хуросон 40.0 14 6.5 1.2 5 1.19 238.0
Душанбе 70.0 24 9.6 1.4 6 1.19 198.3
Зафарабад 68.8 20 7.0 1.4 6 1.15 191.6
Phaseolus acutifolius из Украины Хуросон 41.0 29 6.0 0.83 7 0.60 85.7
Душанбе 65.0 36 8.3 0.89 8 0.59 73.8
Зафарабад 60.0 29 6.5 0.75 8 0.65 81.3
Phaseolus lunatus L. из Конго Хуросон 56.5 38 7.0 1.60 6 0.80 133.3
Душанбе 78.0 25 8.6 1.67 6 0.83 138.3
Зафарабад 78.0 46 8.0 1.61 6 0.91 151.6
Vigna umbellate рисовая вигна из Португалии Хуросон 32.0 80 6.5 7.8 7 0.24 34.9
Душанбе 65.0 98 8.5 8.0 8 0.25 31.2
Зафарабад 52.0 78 6.3 7.9 8 0.25 31.2
Vigna unguiculata коровий горох из Мадагаскара Хуросон 30.0 47 15.5 15.8 15 2.30 153.3
Душанбе 52.0 58 16.0 16.0 16 2.34 146.2
Зафарабад 50.0 56 16.0 16.9 16 2.31 144.3
Vigna unguiculata спаржевая вигна из Китая Хуросон 70.5 58 20.5 5.1 13 1.18 90.8
Душанбе 68.0 21 22.0 4.3 14 1.18 84.3
Зафарабад 70.5 58 20.5 5.1 12 1.18 98.3
Таблица 1
Структура урожая различных видов фасоли из мировой коллекции, выращенных в разных природно-климатических зонах Таджикистана
При этом содержание других компонентов не подвергалось существенному изменению. На основании проведенных опытов можно заключить, что колебание основных биохимических компонентов зерна видов фасоли зависит, прежде всего, от комплекса экологических факторов региона выращивания и агротехнических мероприятий. На основании таких опытов можно отбирать относительно высокопродуктивных видов фасоли из разных агроэкологических регионов мира и рекомендовать к производству, что вносит немалое значение для обеспечения продовольственной безопасности.
Таблица 2
Биохимический состав семян разных видов фасоли, выращенных в разных природно-
климатических зонах Таджикистана
Виды Вариант опыта Белок Масличность Влажность Клетчатка Зола Прочие соедин ение
Vigna Хуросон 35.9 3.7 7.3 5.8 4.3 43.0
unguiculata Душанбе 35.0 3.9 8.3 5.9 4.3 42.6
subsp.
sesquipedalis из Китая Зафарабад 36.2 3.7 8.0 5.3 4.3 42.5
Jackson Хуросон 26.6 8.3 10.2 5.8 4.6 44.5
Wonder Душанбе 28.7 7.8 11.2 4.6 4.5 43.2
из США Зафарабад 25.2 8.0 10.0 5.2 4.3 47.3
Lunatus L. Хуросон 36.4 12.0 9.0 6.0 6.3 30.3
белая Душанбе 34.9 11.5 9.2 4.4 4.7 35.3
из США Зафарабад 29.0 11.2 8.5 5.2 5.1 41.0
Acutifolius Хуросон 31.6 10.8 9.1 5.6 4.7 38.2
A. Gray. Душанбе 29.7 11.3 8.3 6.4 4.5 39.8
из Украины Зафарабад 33.5 10.3 9.4 5.5 4.7 36.6
Lunatus L Хуросон 32.2 9.4 9.3 5.8 4.9 38.4
темно- Душанбе 34.9 10.6 9.1 4.4 4.9 36.1
коричневая из США Зафарабад 30.0 9.6 9.2 4.8 4.8 58.4
Lunatus L. Хуросон 33.3 11.2 9.3 5.5 4.9 35.8
бежевая Душанбе 35.8 11.8 9.2 4.6 5.0 33.6
с черными
брызгами Зафарабад 32.5 10.8 7.4 5.0 4.4 39.9
из Конго
Acutifolius Хуросон 34.1 9.3 8.7 5.2 4.1 38.6
A. Gray из Душанбе 29.2 11.2 7.2 5.5 4.1 42.8
Мексики Зафарабад 30.4 10.5 8.6 5.2 4.2 41.1
Vigna Хуросон 37.8 3.5 9.0 7.4 5.6 36.7
unguiculata Душанбе 38.3 5.0 8.7 7.0 5.6 35.4
коровий 38.9
горох из Мадагаскара Зафарабад 36.2 3.0 8.3 7.1 5.5
Vigna Хуросон 33.0 10.0 8.9 4.0 4.9 39.2
umbellate - Душанбе 34.9 11.5 9.2 4.4 4.7 34.4
рисовая Зафарабад 33.0 9.8 10.1 5.1 5.7 36.3
вигна из Португалии
ЛИТЕРАТУРА
1. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. т. 172. спб.: ВИР, 2013. 103 с.
2. Киру С.Д., Рогозина Е.В. Мобилизация, сохранение и изучение генетических ресурсов культивируемого и дикорастущего картофеля // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017;21(1):7-15
3. Агроклиматические ресурсы Таджикской ССР / Ч.1. - Л: Гидрометеоиздат, 1976. -216с.
4. Буравцева Т.В., Лагутина Л.В., Филимонова Ю.А. Каталог мировой коллекции ВИР. Фасоль овощная. Кустовые сорта, их морфологические и хозяйственно ценные признаки // - СПб: ВИР, 2006. - Т.1. С. 321-326.
5. Бурляева М.О., Гуркина М.В., Чебукина П.А., Киселева Н.А. Международный классификатор видов рода Vigna savi.- СПБ.: ВИР,2016.-С.90.
б.Шарипов М.М., Абдуллаев А. Содержание хлорофилла в листьях у некоторых перспективных видов фасоли из мировой коллекции в условиях Гиссарский долины // Наука и инновация. Научный журнал при ТНУ, Душанбе, 2019. №1, С. 43-47.
7. Маниязова Н.А,.Кобилов Ю,.Абдуллаев А, Шарипов М.М. Физиологические параметры фасоли из мировой коллекции в условиях почвенной засухи// Вестник БГУ им. Носира Хусрава .2021 №2 \3 , (90), С. 89-96.
8. Кумаков В.А. Физиологические обоснования моделей сортов пшеницы. - М.: Агропромиздат, 1985, 270 с.
