Влияние сроков сева на химический состав желтосемянного ярового рапса
Автор: Осик Н.С., Поморова Ю.Ю.
Статья в выпуске: 1 (132), 2005 года.
Бесплатный доступ
Влияние сроков сева на химический состав желто-семянного ярового рапса. Н.С. Осик, Ю.Ю. Поморова. «Научно-технический бюллетень», ВНИИМК 2005, вып. 1 (132). Показано влияние погодных условий в период вегетации желтосемянной формы ярового рапса на содержание масла, белка и глюкозинолатов в зависимости от сроков сева. Установлено, что наиболее благоприятными для получения семян с высоким содержанием масла и низким содержанием глюкозинолатов являются 1 и 2 срок сева, то есть первая половина апреля как для желто-, так и сизосемянных образцов ярового рапса.
Короткий адрес: https://sciup.org/142150720
IDR: 142150720
Текст научной статьи Влияние сроков сева на химический состав желтосемянного ярового рапса
В решении проблемы растительных масел пищевого и технического использования большое значение имеют культуры с высоким урожаем семян и повышенным содержанием в них масла. Среди таких культур одно из первых мест принадлежит яровому рапсу. Масло рапса используется как кухонный и салатный жир, а также широко применяется в технике. Посевные площади под рапсом в последние годы неизменно растут.
В селекции рапса, наряду с урожайностью, масличностью и другими хозяйственно ценными признаками должны быть учтены и более широкие требования к химическому составу семян, а это невозможно без углубленного изучения его в различных биотипах и формах биохимического состава ярового рапса. Одной из таких форм является желтосемянный рапс.
Химический состав семян, несмотря на определяющую роль наследственных факторов в накоплении различных веществ, изменяется в зависимости от места произрастания растений и особенно от условий в период формирования и созревания семян. Это подтверждают многочисленные исследования отечественных и зарубежных ученых.
На основе обобщения результатов опытов с сортами озимого рапса Oler-siak Tadeusz [1] оценил влияние климатических факторов и почвенных условий на формирование урожая семян. Показано, что более 50 % вариабельности урожая обусловлено количеством осадков и температурой воздуха в период вегетации.
Качество урожая во многом зависит от географических эдафических и биотических факторов. Так содержание масла и глюкозинолатов изменяется от перемещения с северо-запада на юго-восток. Большую роль играют кислотность почвы, обеспеченность К, В и Си, а также повреждение растений вредителями и болезнями.
Исследования Si Р., Walton G. Н. [2], проведенные в различных пунктах Западной Австралии позволили установить адаптационные способности некоторых сортов рапса к условиям водного дефицита в различные сроки сева. При позднем севе период от цветения до созревания семян сокращался, но урожай и содержание масла в семенах уменьшались. Практически во всех пунктах и при разных сроках сева выделился по продуктивности сорт Hyola 42.
Аналогичные данные получены Хлебовым П. П. [3] при изучении продуктивности ярового рапса и качества его семян при различных сроках сева в условиях Алтайского Приобья. Посев ярового рапса в первую декаду мая обеспечил урожай семян с высокой масличностью.
Климат зоны Краснодара континентальный с умеренным увлажнением. Осадки в весенне-летний период распределяются неравномерно, что может негативно влиять на формирование и налив семян в период вегетации и в конечном итоге на содержание в них различных соединений. Срок сева является одним из важнейших приемов агротехники. Он позволяет сдвинуть вегетационный период в наиболее благоприятные условия произрастания, от этого зависит не только урожайность, но и биохимический состав семян.
Поэтому целью настоящей работы явилось изучение характера изменчивости содержания белка, масла и глюкозинолатов в зависимости от сроков сева ярового рапса. Исследования проводились в течение 2002-2004 гг. на экспериментальной базе ВНИИ масличных культур на образцах безэрукового жетосемян-ного рапса (тип «ООО»), полученых в институте с помощью ионизирующего излучения и межвидовой гибридизации. В качестве контроля в экспериментах использовались 2 сорта сизосемянного рапса: ВНИИМК-214 и Ярвэлон (тип «00»). Первый срок сева был близок к оптимальному - 10 апреля. Интервал между последующими сроками сева составлял 10 дней (2 срок - 20 апреля, 3 срок -1 мая).
У рапса тип «000» вегетационный период в среднем равен 86 дням, что на 1-2 дня длиннее, чем у сизосемянного.
Период всходы - цветение у желтосемянных растений более растянут (на 2-3 дня), в дальнейшем эта разница быстро нивелируется за счет влияния метеофакторов. Вторая половина вегетации желтосемянного рапса, фаза цветение -желто-зеленый стручок, была несколько короче, чем у традиционного рапса.
Погодные условия в годы проведения исследований складывались таким образом, что отдельные фазы вегетации проходили в различных условиях влаго-обеспеченности и температуры воздуха (рисунок). 2002 и 2004 гг. незначительно отличались по количеству осадков за все время вегетации растений 1-го срока сева. Растения 2-го срока сева испытывали дефицит влаги в 2002 г. в фазе всходы - цветение и в 2004 г. во второй половине вегетации в фазе цветение - желто-зеленый стручок при 3 сроке сева. 2003 г. выделялся значительными отклонениями от средних многолетних данных по количеству выпавших осадков. В фазы от всходов до желто-зеленого стручка выпало всего 133,5 мм осадков (табл. 1), причем самыми засушливыми оказались май и июнь. Растения 1-го срока сева оказались в наихудших условиях в период налива семян, растения 2-го и 3-го сроков сева испытывали водный стресс в фазе всходы - цветение. Кроме того, из-за сильной засухи они были сильно поражены вредителями: крестоцветной блошкой, рапсовым пилильщиком и др., и в результате чего урожай 3-го срока практически весь погиб (см. табл. 1)
200 -

Рисунок. Распределение осадков и температуры воздуха в течение вегетации ярового рапса, ВНИИМК, 2002-2004 гг.
Таблица 1 - Распределение осадков по фазам вегетации ярового рапса в зависимости от сроков сева семян (мм)
ВНИИМК, 2002-2004 гг.
Срок сева |
Сев - цветение |
Цветение - желто-зеленый стручок |
||||
2002 г. |
2003 г. |
2004 г. |
2002 г. |
2003 г. |
2004 г. |
|
1 |
60,2 |
47,9 |
52,8 |
167,4 |
20,8 |
195,3 |
2 |
105,7 |
28,1 |
164,2 |
201,4 |
41,9 |
206,6 |
3 |
183,2 |
30,3 |
158,3 |
203,4 |
85,5 |
136,0 |
Примечание: 1 срок сева - 10 апреля, 2 срок сева - 20 апреля, 3 срок сева - 1 мая.
Температура воздуха в течение роста и развития растений в отдельные годы незначительно отклонялась от средних многолетних данных.
Результаты исследований показали, что климатические факторы оказывают существенное влияние на накопление масла, протеина и глюкозинолатов в семенах обоих типов рапса.
Содержание масла у большинства образцов желтосемянного и сизосемян-ного рапса незначительно снижалось (на 1-2 %) при 2-ом сроке сева, (табл. 2). Эта тенденция особенно проявилась в 2003 и 2004 гг.
Таблица 2 - Влияние сроков сева ярового рапса на содержание масла в семенах, %
Номер элиты, сорт |
Срок сева |
||||||||
2002 |
2003 |
2004 |
|||||||
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
|
Желтосемянный рапс |
|||||||||
23453 |
44,4 |
45,0 |
43,5 |
46,0 |
44,5 |
‘ 44,7 |
45,0 |
44,2 |
|
25142 |
44,6 |
44,8 |
44,1 |
45,6 |
43,2 |
- |
44,0 |
42,8 |
43,1 |
28429 |
46,2 |
45,9 |
44,6 |
46,1 |
46,0 |
- |
45,8 |
43,2 |
43,0 |
28456 |
46,7 |
46,1 |
45,3 |
47,9 |
44,7 |
- |
46,8 |
41,9 |
42,4 |
Янтарь |
45,9 |
45,0 |
44,7 |
47,2 |
46,4 |
45,6 |
44,9 |
43,6 |
|
Сизосемянный рапс |
|||||||||
вниимк 214 |
44,9 |
44,7 |
43,4 |
46,7 |
45,5 |
- |
45,2 |
41,0 |
39,4 |
Ярвэлон |
43,7 |
45,0 |
43,8 |
46,9 |
45,9 |
- |
44,0 |
43,7 |
42,5 |
HCPcs 0,8 Сроки сева: 1-10 апреля, 2 |
- 20 апреля |
0,9 ,3-1 мая |
0,9 |
В условиях засухи 2003 г. отмечался более высокий уровень накопления масла, особенно у сизосемянных образцов 1-го срока сева. Различия по содержанию масла у образцов тип «ООО» и «00» составляли по срокам сева от 0,2 до 2,4 %.
Уровень содержания протеина в образцах либо незначительно увеличивался от 1-го к 3-ему сроку (max до 2 %), либо оставался на уровне 1-го срока сева (табл. 3).
Таблица 3 - Влияние сроков сева ярового рапса на содержание протеина в семенах, %
Номер элиты, сорт |
Срок сева |
||||||||
2002 г. |
2003 г. |
2004 г. |
|||||||
1 |
2 |
з |
1 |
2 |
з |
1 |
2 |
з |
|
Желтосемянный рапс |
|||||||||
23453 |
26.5 |
25.8 |
26.4 |
23,5 |
24,3 |
- |
25,3 |
25,3 |
26,0 |
25142 |
26,2 |
25,1 |
25,7 |
25,4 |
26,2 |
- |
25,8 |
26,0 |
26,2 |
28429 |
25,9 |
26,2 |
26,0 |
23,9 |
23,9 |
- |
24,7 |
25,4 |
26,3 |
28456 |
24,4 |
25,3 |
25,5 |
24,1 |
24,8 |
26,4 |
26,1 |
27,1 |
|
Янтарь |
26,7 |
24,9 |
25,2 |
24,9 |
25,1 |
25,5 |
25,0 |
25,9 |
|
Сизосемянный рапс |
|||||||||
вниимк 214 |
22,5 |
22,4 |
23,1 |
24,3 |
25,4 |
- |
23,3 |
24,2 |
25,6 |
Ярвэлон |
23,9 |
24,6 |
25,0 |
25,3 |
26,0 |
24,1 |
24,0 |
24,8 |
Сроки сева: 1 - 10 апреля, 2 - 20 апреля, 3- 1 мая
Количество протеина в основном повышалось у сизосемянных образцов от 1-го к 3-ему сроку сева. Среди желтосемянных образцов отмечено небольшое возрастание протеина у образцов № 23453 и № 28456 по всем годам исследования, что, по-видимому, можно объяснить их происхождением.
Таблица 4 - Влияние сроков сева ярового рапса на содержание глюкозинолатов в семенах (мкмоль/г семян)
Номер элиты, сорт |
Срок сева |
||||||||
2002 г. |
2003 г. |
2004 г. |
|||||||
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
|
Желтосемянный рапс |
|||||||||
23453 |
13,8 |
12,0 |
- |
17,5 |
17,1 |
17,0 |
14,9 |
15,8 |
16,5 |
25142 |
11,6 |
10,9 |
- |
14,0 |
15,3 |
14,8 |
13,2 |
13,0 |
14,9 |
28429 |
11,7 |
ИД |
14,5 |
- |
- |
- |
12,1 |
12,7 |
18,7 |
28456 |
9,7 |
10,0 |
13,3 |
13,7 |
13,9 |
14,8 |
10,8 |
13,0 |
16,7 |
Янтарь |
15,7 |
14,3 |
12,4 |
16,7 |
14,3 |
13,7 |
19,1 |
17,2 |
13,7 |
Сизосемянный рапс |
|||||||||
вниимк 214 |
12,4 |
12,1 |
14,3 |
15,7 |
15,1 |
16,0 |
12,7 |
12,3 |
16,9 |
Ярвэлон |
13,0 |
12,9 |
12,0 |
15,7 |
15,5 |
16,9 |
13,4 |
15,3 |
15,1 |
НСР05 1,1 1,0 1,0
Сроки сева 1-10 апреля, 2-20 апреля, 3-1 мая
Количество глюкозинолатов у желтосемянных и сизосемянных форм по срокам сева отличалось незначительно. В 2003 г. в связи с создавшимися неблагоприятными условиями, общее содержание глюкозинолатов было на 3-4 мкмоля выше, чем в более влажные 2002-2004 гг.
Значительных колебаний в накоплении глюкозинолатов по каждому исследуемому образцу желтосемяиного рапса в зависимости от сроков сева мы не установили. Если в 2002 г. отмечалась тенденция к их снижению, то 2004 г. показал обратную картину. Таким образом, условия конкретного года вегетации оказывают большее влияние на этот показатель, чем срок сева. Тем не менее, наилучшие данные получены по 1-му и 2-му срокам сева. Результаты нашей работы согласуются с исследованиями Boucherean A., Clossais-Besnard и др. [5], Josefsson Е. and Appelqvist L. А. [6], которые отмечали колебания до ± 10 % в содержании масла, белка и глюкозинолатов, а также количество олеиновой кислоты и токоферолов в масле традиционного рапса в отдельные годы выращивания.
Суммируя изложенное, можно сделать вывод, что для таких показателей как содержание масла, протеина и количество глюкозинолатов для желтосемян-ного и сизосемянного рапса наиболее благоприятными являются 1-й и 2-й сроки сева, как вариант возможного ухода от засухи.