Вклад Всероссийского НИИ масличных культур в научное обеспечение производства рапса

ВНИИ масличных культур

ВКЛАД ВСЕРОССИЙСКОГО НИИ МАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР В НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВА РАПСА

Рапс (собственно рапс озимый и яровой, сурепица озимая и яровая) – ценная масличная и кормовая культура, источник высококачественного растительного масла и кормового белка.

В мировом сельскохозяйственном производстве на долю рапса приходится 12 % (24-26 млн. га) общей площади посевов масличных культур. По валовому сбору семян, достигшему 44-46 млн. тонн в 2004-2005 гг., рапс занял вторую позицию после сои. Объем производства рапсового масла составляет более 15 % в совокупном мировом производстве растительных масел.

В России в структуре посевных площадей под масличными культурами и в валовом производстве масличного сырья на долю рапса приходится не более 3-4 % (117230 тыс. га и 112-275 тыс. тонн соответственно).

Рапс, как никакая другая культура, удачно сочетает в себе высокую потенциальную урожайность семян (3,0-4,0 и более тонн с гектара), с высоким содержанием масла (45-48 %) и белка в семенах (22-25 %) и в зеленой массе (3-4 %).

Рапсовое масло – высококалорийный продукт, широко используемый в натуральном виде на пищевые цели, для приготовления маргаринов и майонезов, в консервном и косметическом производстве как аналог оливкового масла. Масло рапса привлекает все большее внимание как источник возобновляемого сырья для химической промышленности и энергетики. Спектр его использования для технических целей чрезвычайно широк – от использования в качестве исходного материала для химического синтеза до применения в виде смазочных средств и перспективного вида топлива.

Рапсовый шрот (жмых), получаемый после извлечения из семян масла – высокобелковый корм для животных. Он близок к соевому шроту по содержанию белка (3539 %), не уступающего зернобобовому аналогу по сбалансированности аминокислотного состава.

Ценным кормом, не уступающим по содержанию белка бобовым культурам, является зеленая масса рапса. При уборке в начале цветения рапсовых растений с одного гектара посева можно получить 20-60 тонн корма для животных, отличающегося сочностью, низким содержанием клетчатки, хорошей перевариваемостью.

С агротехнической точки зрения рапс является хорошим предшественником: рано освобождает поле, улучшает структуру и плодородие почвы, уменьшает засоренность полей. Возделывание зерновых культур после рапса гарантирует получение прибавки урожая зерна в 10-15 % без дополнительных затрат, повышая продуктивность севооборота и эффективность растениеводства в целом.

Технология возделывания рапса базируется на комплексной механизации работ не требующей использования специализированной сельскохозяйственной техники.

Биологические особенности рапса позволяют выращивать его в широком диапазоне почвенно-климатических условий, за исключением тропического и субтропического поясов, что применительно к российским условиям означает – во всех земледельческих регионах страны, чего нельзя сказать о подсолнечнике и сое.

Принимая во внимание то, что в настоящее время потребности нашей страны в растительном масле за счет собственных ресурсов удовлетворяются не более чем на 4050 % можно утверждать, что единственным резервом значительного наращивания производства масла, а также кормового белка, является рапс.

Высокий спрос на масличное сырье как на внутреннем, так и на международном рынках, стимулирование его производства со стороны производителей биодизельного топлива, а также необходимость диверсификации растениеводческой отрасли сельского хозяйства предопределяют возможность и необходимость увеличения площадей под рапсом в России в среднесрочной перспективе до 2,0-2,5 млн. га, а в дальнейшем до 5,07,0 млн. га и более.

Необходимое научное обеспечение грядущей желтой революции, во время которой площадь под рапсом в Российской Федерации должна многократно увеличиться, имеется в настоящее время в полном объеме. Научными учреждениями созданы высокопродуктивные адаптивные сорта для всех рапсосеющих регионов, разработаны и апробированы зональные технологии возделывания культуры.

Первым учреждением в России, где в 60-х годах прошлого столетия была начата селекционная работа с озимыми и яровыми формами рапса и сурепицы, стал Всероссийский НИИ масличных культур им. В. С. Пустовойта. За годы работы селекционерами института было создано 29 сортов озимого и ярового рапса и сурепицы, из которых 22 районированы и 4 сорта проходят государственное испытание в настоящее время. В Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, в 2005 г. включены 19 сортов масличных крестоцветных культур селекции ЦЭБ ВНИИМК и его Сибирской опытной станции, из них: 4 сорта озимого рапса, 9 сортов ярового рапса, 4 сорта яровой сурепицы и 2 сорта озимой сурепицы.

Таблица 1 – Количество сортов рапса и сурепицы, включенных в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в 2005 г.

Учреждение	Количество сортов, шт.
	рапс озимый	рапс яровой	сурепица озимая	сурепица яровая	всего
ГНУ ВНИИМК	4	9	2	4	19
ГНУ ВНИПТИР	-	9	-	1	10
ГНУ ВНИИК	-	2	-	-	2
ГНУ Сибирский НИИК	-	2	-	-	2
ГНУ Ленинградский НИИСХ	-	3	-	-	3
ГНУ Алтайский НИИСХ	-	2	-	-	2
ГНУ Ужурская ОСКК	-	2	-	-	2
Итого: отечественных	4	29	2	5	40
зарубежных	9	18	-	2	29

По объему, результативности и эффективности селекционной работы с масличными крестоцветными культурами ВНИИМК был, есть и останется в обозримом будущем лидером среди прочих научных учреждений России.

Историю научных исследований по рапсу и сурепице во ВНИИМК можно условно разделить на два основных этапа. Первый из них приходится на ХХ столетие, когда в институте были определены стратегия и тактика научных исследований по масличным крестоцветным культурам, разработаны методы, способы, приемы, схемы селекционной работы, собран и создан громадный исходный материал, созданы одно-, двух- и, наконец, трехнулевые сорта рапса и сурепицы. Основными направлениями исследований в тот период являлись селекция на безэруковость масла, низкое содержание глюкозинола-тов и высокое содержание масла в семенах, зимостойкость озимого рапса, создание исходного материала и сортов масличных культур с желтой окраской семенной оболочки. В результате многолетней селекционно-семеноводческой работы во ВНИИМК были созданы сорта рапса и сурепицы по своим параметрам в полном объеме соответствующие международным стандартам качества.

50,0

48,0

z" 46,0 к 2

ё 44,0

О X т

5 42,0

40,0

38,0

Озимый рапс

Яровой рапс

1980-83    1984-88    1989-93    1994-98    1999-02

Годы

Рисунок 1 – Изменение содержания жира в семенах сортов рапса селекции ВНИИМК

120,0

110,0

100,0

о 90,0

=  80,0

>< го ф 70,0

60,0

Й 50,0

q

|  40,0

2  30,0

q

20,0

10,0

0,0

Озимый рапс Яровой рапс

1980-83    1984-88    1989-93    1994-98    1999-02

Годы

Рисунок 2 – Изменение содержания глюкозинолатов в семенах сортов рапса селекции ВНИИМК

Начало второго этапа научных исследований пришлось на начало нового века. Основными приоритетами исследовательской работы в настоящее время во ВНИИМК являются: селекция на семенную продуктивность, селекция на устойчивость к биотическим и абиотическим факторам среды – зимостойкость, скороспелость, засухоустойчивость, устойчивость к основным патогенам, селекция на желтосемянность.

Современные селекционные достижения ВНИИМК характеризуются отсутствием эруковой кислоты в масле семян рапса и сурепицы, содержание глюкозинолатов в оригинальных и элитных семенах зарегистрированных и перспективных сортов не превышает 15 мкмоль/г, содержание масла в семенах озимых и яровых сортов достигает 47-49 %.

Таблица 2 – Характеристика сортов озимого рапса (тип «00») селекции ВНИИМК

Сорт	Урожайность семян, т/га	Содержание в семенах		Сбор масла, т/га
		масла, %	глюкозинолатов, мкмоль/г
Оникс	3,5	47,2	12,8	1,45
Дракон	3,4	47,8	13,9	1,43
Метеор	3,5	47,1	12,8	1,45
Элвис*	3,7	48,2	12,7	1,57
Лорис*	4,1	46,9	14,2	1,69

НСР 05                      0,2                   1,1                                       0,13

Рапсовое масло содержит в своем составе две эссенциальные полиненасыщен-ные жирные кислоты – линолевую и линоленовую, иначе именуемые как омега-6 и омега-3. Линолевая кислота является основным компонентом клеточных мембран, линоленовая – играет фундаментальную роль в кислородном обмене нервных клеток. Повышенное содержание линоленовой кислоты в масле семян рапса отрицательно сказывается на его окислительной стабильности. Оптимальным соотношением этих кислот принято считать 3:1. Поэтому одним из перспективных направлений селекции рапса является создание сортов с низким содержанием линоленовой кислоты в масле.

Таблица 3 - Характеристика сортов ярового рапса (тип «00») селекции ВНИИМК (агроэкологическое испытание в Омской области, 2002-2004 гг.)

Сорт	Потенциальная урожайность семян, т/га	Содержание в семенах, масле
		масла, %	глюкозинолатов, мкмоль/г	линоленовой кислоты, %
Галант	2,8	47,7	13,5	6,6
Крис	2,9	48,0	14,4	7,2
Таврион	3,3	47,4	13,7	7,0
Викинг*	2,8	48,2	13,7	4,0

НСР 05                       0,2                 1,2

Примечание: * - сорт находится в государственном испытании

Первый российский низколиноленовый сорт ярового рапса Викинг селекции ВНИИМК проходит в настоящее время государственное испытание.

Перспективные селекционные образцы рапса с низким содержанием линоленовой кислоты в масле практически не уступают сорту-стандарту по урожайности семян и превышают его по масличности на 1,4-2,8 %. Содержание линоленовой кислоты в масле у этих образцов составляет от 1,2 до 2,3 %, а олеиновой от 68,5 до 75,3 %.

Следующим перспективным направлением в селекции рапса и сурепицы является создание сортов с желтой окраской семени (тип «000»), являющихся источником слабо-пигментированного растительного масла и высококачественного кормового концентрата. Желтоокрашенные семена рапса и сурепицы имеют более тонкую семенную оболочку, за счет чего увеличивается масличность и содержание белка, и, в конечном счете, выход масла при переработке и энергетическая ценность шрота.

С помощью методов внутривидовой гибридизации, индивидуального отбора, инбридинга во ВНИИМК созданы три сорта желтосемянной яровой сурепицы: Восточная, Янтарная, Золотистая и сорт озимой сурепицы Злата. Не уступая сизосемянным сортам по урожайности семян, они характеризуются более высоким содержанием масла и белка, суммарное количество которых составляет 67,3 % в семенах озимой сурепицы и 69,672,7 % – яровой (у сизосемянных сортов – 65-66 %).

Пищевая ценность масла зависит от многих факторов, среди которых важную роль, помимо жирно-кислотного состава, играет содержание биологически активных соединений (токоферолов, каратиноидов, стеролов). В токоферольном комплексе рапса преобладает -токоферол (от 46 до 67 %) – форма с наиболее сильным антиоксидантным действием, при этом его содержание в обычном масле значительно ниже, чем в полученном из желтоокрашенных семян.

В семенах рапса содержится значительное количество пигментов группы хлорофилла (10 мг/кг и выше), которые, попадая в масло в процессе переработки способны ускорить окисление при хранении и нагревании и, кроме того, затрудняют рафинацию, причем в желтых семенах их значительно меньше, чем в темных.

Таблица 4 – Характеристика сортов озимой и яровой сурепицы (тип «000») селекции ВНИИМК(2002-2005 гг.)

Сорт	Потенциальная урожайность семян, т/га	Содержание в семенах, %			Лузжистость семян, %
		масла	белка	клетчатки
Яровая с			репица
Восточная	2,0	46,2	24,6	13,0	10,3
Янтарная	2,6	47,1	25,2	12,6	9,2
Золотистая	2,1	47,7	23,9	12,6	8,6
НСР 05	0,25	0,5			0,6
Озимая сурепица
Злата         1	3,0	47,9	21,6	8,8	10,8

Таким образом, более высокий уровень токоферолов и низкое содержание пигментов в семенах рапса с желтой окраской семенной оболочки обеспечивают большую стойкость масла к окислению и улучшение его качественных показателей.

Важным направлением селекционной работы с масличными крестоцветными культурами во ВНИИМК является гетерозисная селекция. В настоящее время разработана методика селекционной работы, создан обширный банк линейного материала, создаются и изучаются аналоги родительских линий, проходят полевую оценку экспериментальные гибриды.

Научно-исследовательская работа по рапсу во ВНИИМК не ограничивается селекционной программой. Специалистами института разрабатываются способы и методы химической защиты растений от вредителей и болезней, создаются специальные защитные композиции для предпосевной обработки семенного материала, изучаются приемы повышения зимостойкости озимых крестоцветных культур, совершенствуются элементы сортовых и зональных технологий возделывания рапса и сурепицы, позволяющие максимально реализовать биологический потенциал продуктивности сортов в конкретных почвенно-климатических условиях.