Влияние приёмов уборки на урожайность, биохимический состав семян и масла льна масличного

В статье приведены результаты трехлетних исследований по влиянию приёмов уборки льна масличного на урожайность семян, сбор и качественные показатели масла. Опыт заложен по методике Б.А. Доспехова на дерново-слабоподзолистой тяжелосуглинистой почве, сопутствующиенаблюденияиисследованияпроведеныпообщепринятым методикам и ГОСТам. Изучены приёмы уборки льна масличного сорта Уральский в Среднем Предуралье. Десикацию проводили препаратом контактного действия Реглон-Эйр, ВР. По результатам исследования установлено, что приёмы уборки оказывают влияние на урожайность семян льна масличного. При десикации посева в период от 50 до 100% бурых коробочек с последующей однофазной уборкой и однофазной уборке в 100% бурых коробочек без десикации урожайность составила 1,35‒1,51 т/га и сбор жира – 609‒677 кг/га. Биохимический состав семян и масла не зависит от приёмов уборки.

В пищевой и технической отраслях промышленности лён масличный считается значимой сельскохозяйственной культурой. На сегодняшний день семена льна масличного активно применяют в качестве сырья для производства быстровысыхающего масла, функциональной пищевой и кормовой добавки [1]. Льняное масло занимает одно из ведущих мест по объему производства в мире и ценится как техническое масло для технических целей. За счёт высокого йодного числа масло обладает хорошей высыхающей способностью, что обеспечивает его широкое применение во многих отраслях промышленности [2].

Все большее значение уделяют пищевому льняному маслу. Это обусловлено его лечебными и диетическими свойствами [3]. Высокая биологическая ценность льняного масла в значительной степени определяется витаминами F, A, E, K, полиненасыщенными жирными кислотами и насыщенными жирными кислотами [4]. По данным разных источников массовая доля жира в семенах сортов льна масличного варьируется от 40 до 55% [5‒8], содержание клетчатки – 28%, белка – до 30%, углеводов – 6% и 4% золы. [2, 9‒12]. Семена богаты такими полезными веществами как органические вещества, макро- и микроэлементы, белки, жирные кислоты, эфиры [13].

Жирно-кислотный состав имеет важное значение для получения качественного масла [14]. Основные жирные кислоты льняного масла: ненасыщенные – олеиновая (18:1), линолевая (18:2) и линоленовая (18:3) и насыщенные – пальмитиновая (16:0), стеариновая (18:0) [15].

Характерной отличительной особенностью льняного масла является оптимальное для усвоения количество полиненасыщенной альфалиноленовой кислоты и наиболее низкое содержание нежелательных для потребления насыщенных жирных кислот [12]. Линоленовая кислота участвует в росте и развитии мозга. Полиненасыщенные жирные кислоты влияют на работу сердечнососудистой и нервной системы и учувствуют в регуляции обменных процессов в клетках [16].

Мнения ученых относительно влияния приёмов уборки на содержание масла в семенах льна и его качество неоднозначны.

Исследователи Рязанского ГАТУ отмечают, что содержание масла в семенах повышается по мере их созревания до полной спелости. В период начала образования семян содержание масла составляет 8,1% и к полной спелости достигает 43,2%. В масле, полученном из семян, не достигших полной спелости, преобладают олеиновая и нежелательные насыщенные кислоты, позднее образуются линоленовая и линолевая кислоты [17]. Однако исследования, выполненные в Уральском НИИСХ свидетельствуют, что срок уборки не оказывает влияния на содержание жира в семенах льна [18].

На качественные показатели семян и масла влияет не только срок уборки, но и срок проведения десикации. Десикация в ранние фазы созревания может отрицательно влиять на срок годности полученного масла [19]. Ряд исследователей утверждают, что предварительная десикация посева способствует увеличению содержания жира в семенах. Исследователи Ижевской ГСХА В. Н. Гореева и Е. В. Корепанова отмечают тенденцию увеличения содержания жира на 1,8‒2,5% при десикации в раннюю жёлтую и жёлтую спелость [20]. В условиях Северного Казахстана лучшие показатели по масличности семян отмечены также на вариантах с предварительной десикацией ‒ 43,3‒44,1% [21].

В Среднем Предуралье влияние приемов уборки на показатели качества продукции льна масличного единичны и требуют уточнений.

Цель исследования – выявить влияние приёмов уборки на урожайность семян, выход масла и качественные показатели семян и льняного масла.

Задачи исследования:

• 1)    определить урожайность семян в зависимости от приёмов уборки;

• 2)    выявить оптимальный приём уборки для наибольшего сбора масла;

• 3)    определить биохимический состав семян и льняного масла.

Методика исследований

Полевой опыт закладывали в 2019‒2021 гг. на базе учебно-научного опытного поля Пермского ГАТУ. Объект исследования – сорт Уральский. Схема опыта: 1 – с десикацией, 50% бурых коробочек в посеве; 2 – с десикацией, 75% бурых коробочек в посеве; 3 – с десикацией, 100% бурых коробочек в посеве (контроль); 4 – через 3 суток после 100%, с десикацией; 5 – через 6 суток после 100%, с десикацией; 6 – через 9 суток после 100%, с десикацией; 7 – без десикации, 100% бурых коробочек в посеве, (контроль); 8 – без десикации, через 3 суток после 100%; 9 – без десикации, через 6 суток после 100%; 10 – без десикации, через 9 суток после 100%.

Размещение вариантов в опыте систематическое методом расщепленных делянок. Повторность в опыте четырехкратная. Общая площадь делянки – 49 м2(ширина делянки – 2 м, длина – 27,2 м). Учетная площадь делянки – 40 м2. Закладку опыта проводили в соответствии с методикой полевого опыта [22], сопутствующие наблюдения и исследования проведены по общепринятым методикам и ГОСТам.

Опыт закладывали на наиболее распространенной в Среднем Предуралье дерново-слабоподзолистой тяжелосуглинистой почве, характеризующейся низким содержанием гумуса в пахотном слое ‒ 1,7‒2,6%. Обменная кислотность в 2019 г. составила 6,2 – нейтральная, в 2020‒2021 гг. ‒ 5,2 – слабокислая. Сумма поглощенных оснований повышенная и высокая – 19,03‒23,7 мг*экв./100 г. Гидролитическая кислотность – 0,64‒2,18 мг*экв./100 г. Насыщенность почвы основаниями составляет 92‒97%.

Десикацию проводили препаратом контактного действия Реглон-Эйр, ВР в дозе 2 л/га. Для десикации использовали ранцевый опрыскиватель. Уборку проводили однофазным способом, в вариантах с применением десиканта – через 5 суток после десикации.

Биохимический анализ семян льна масличного определяли по всем вариантам в трёхкратной повторности. Содержание сырого жира по обезжиренному остатку в аппарате Сокслета – по ГОСТ 13496.152016, сырой золы путём озоления органических веществ по – ГОСТ 32933-2014, содержание сырого белка по методу Кьельдаля – по ГОСТ 13496.4-2019. Жирно-кислотный состав льняного масла по – ГОСТ 30418-96 методом газовой хроматографии. Кислотное число – по ГОСТ 31933-2012 титриметрическим методом с потенциометрической индикацией. Йодное число определяли арбитражным методом по ГОСТ Р ИСО 3961-2020.

Результаты исследований и их обсуждение

По результатам трёхлетних исследований урожайность льна масличного зависит от срока десикации и однофазной уборки. В среднем за годы исследований она варьировалась от 1,09 до 1,51 т/га ( табл. 1 ). Наибольшая урожайность семян была отмечена при десикации в фазах 50‒100% бурых коробочек – 1,41‒1,51 т/га и в фазе 100% без десикации – 1,35 т/га.

Таблица 1 – Влияние приёмов уборки на урожайность семян льна масличного, т/га, среднее за 2019‒2021 гг.

Срок десикации и однофазной уборки	Урожайность
с десикацией, 50%*	1,41
с десикацией, 75%	1,51
с десикацией, 100%, (к)	1,41
через 3 суток после 100%, с десикацией	1,31
через 6 суток после 100%, с десикацией	1,19
через 9 суток после 100%, с десикацией	1,09
без десикации 100%, (к)	1,35
без десикации, через 3 суток после 100%	1,29
без десикации, через 6 суток после 100%	1,14
без десикации, через 9 суток после 100%	1,11
НСР 05	0,15
* Процент бурых коробочек в посеве.

Тенденция снижения урожайности отмечена при проведении десикации через 3 суток после фазы 100% на 0,1 т/га и без десикации на 0,06 т/га. При перестое посева на 6 и 9 суток урожайность семян существенно снижается – соответственно на 0,22‒0,32 т/га и 0,21‒0,24 т/га (НСР05=0,15 т/га).

Массовая доля жира в семенах изменяется в среднем от 43,2 до 45,7% ( табл. 2 ). Наибольшая массовая доля жира 44,7‒45,5% отмечается при уборке в период 75‒100% с предварительной десикацией посева и в фазе 100% без десикации – 45,7%. Уборка после фазы 100% в течение 9 суток не снижает массовую долю жира в семенах.

Таблица 2 – Массовая доля и сбор жира в зависимости от приёмов уборки, среднее за 2019‒2021 гг.

Срок десикации и однофазной уборки	Массовая доля жира, %	Сбор жира, кг/ га
с десикацией, 50%*	43,2	609
с десикацией, 75%	44,7	677
с десикацией, 100%, (к)	45,5	640
через 3 суток после 100%, с десикацией	43,8	575
через 6 суток после 100%, с десикацией	44,8	534
через 9 суток после 100%, с десикацией	44,5	487
без десикации 100%, (к)	45,7	616
без десикации, через 3 суток после 100%	44,4	573
без десикации, через 6 суток после 100%	45,2	517
без десикации, через 9 суток после 100%	45,2	480
НСР 05	1,5	61
* Процент бурых коробочек в посеве.

Сбор жира в бо́льшей степени зависит от урожайности семян, чем от их масличности. Выявлена тесная прямая корреляционная зависимость сбора жира и урожайности семян (r=0,9). Максимальный сбор жира – 609‒677 кг/га обеспечила уборка с предварительной десикацией посева в фазах 50‒100% и уборка в 100% бурых коробочек без десикации.

Содержание сырого протеина в семенах составляет 23,4‒24,3% и не зависит от приёмов уборки.

Таблица 3 – Содержание сырой золы и сырого протеина в семенах в зависимости от приёмов уборки, %, среднее за 2019‒2021 гг.

Срок десикации и однофазной уборки	Сырая зола	Сырой протеин
с десикацией, 50%*	4,3	24,1
с десикацией, 75%	4,1	23,6
с десикацией, 100%, (к)	4,2	23,9
через 3 суток после 100%, с десикацией	4,1	24,3
через 6 суток после 100%, с десикацией	4,3	23,7
через 9 суток после 100%, с десикацией	4,2	23,5
без десикации 100%, (к)	4,3	23,9
без десикации, через 3 суток после 100%	4,4	23,9
без десикации, через 6 суток после 100%	4,2	23,4
без десикации, через 9 суток после 100%	4,3	23,7
НСР 05	F ф < F 05	F ф < F 05
* Процент бурых коробочек в посеве.

Определенных закономерностей содержания сырой золы в семенах льна масличного в зависимости от приёмов уборки не выявлено. В среднем за годы исследований содержание сырой золы изменяется от 4,1 до 4,4% ( табл. 3 ).

Биохимический состав масла в зависимости от приёмов уборки представлен в таблице 4 .

Таблица 4 – Биохимический состав масла в зависимости от приёмов уборки, среднее за 2020, 2021 гг.

Наименование показателя	Срок десикации и однофазной уборки без     без дес., с             с дес., с с дес., сдес., дес.,     через 6 дес., 75%, 100%, 100%, суток после 50%*         (к)     (к)      100%
Миристиновая кислота, %	0,05	0,06	0,04	0,04	0,04
Пальмитиновая кислота, %	5,16	5,15	5,16	5,14	5,13
Пальмито-леиновая кислота, %	0,06	0,06	0,07	0,05	0,06
Стеариновая кислота, %	4,20	4,20	4,20	4,20	4,30
Олеиновая кислота, %	16,90	17,10	17,00	17,00	17,00
Линолевая кислота, %	14,50	14,60	14,60	14,50	14,50
Линоленовая кислота, %	58,00	57,10	58,00	58,00	58,10
Арахиновая кислота, %	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10
Гондоиновая кислота, %	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10
Бегеновая кислота, %	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10
Эруковая кислота, %	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10
Йодное число, г/100 г жира	167	168	170	170	170
Кислотное число, мг KOH/г	2,2	2,2	2,2	2,2	2,2
* Процент бурых коробочек в посеве.

Массовая доля насыщенных жирных кислот в масле не превышает 10%. Содержание пальмитиновой кислоты составляет 5,13‒5,16%, стеариновой – 4,20‒4,30%. Содержание основной полиненасыщенной линоленовой кислоты изменяется от 57,10 до 58,10%. Массовая доля олеиновой и линолевой кислот составила 16,90‒17,10% и 14,50‒14,60% соответственно. Определенной закономерности влияния приёмов уборки на жирнокислотный состав масла не выявлено.

Кислотное число в зависимости от приёмов уборки не изменялось и составило 2,2 мг KOH/г. Йодное число составило 167‒170 г/100 г жира. К более поздним срокам уборки отмечена тенденция его увеличения на 2-3 единицы.

Выводы

В условиях Среднего Предуралья наибольшая урожайность семян

– 1,35‒1,51 т/га получена при предварительной десикации посевов льна масличного сорта Уральский в фазах 50‒100% бурых коробочек и при однофазной уборке в 100% бурых коробочек без десикации. При оптимальных приёмах уборки сбор жира был наибольшим и составил – 609‒677 кг/га. Содержание жира в семенах достигает наибольшего значения 44,7‒45,7% в период 75‒100% бурых коробочек в посеве и в дальнейшем существенно не изменяется. Содержание сырой золы и сырого протеина не зависит от изучаемых приёмов уборки. Массовая доля жирных кислот и кислотное число полученного масла не зависят от приёмов уборки. Йодное число имеет тенденцию к увеличению к фазе 100% бурых коробочек в посеве.