Россия
Цель исследования – сравнительная оценка разных сортов ярового рапса, способных реализовать потенциал продуктивности в почвенно-климатических условиях Липецкой области. Задачи: дать сравнительную оценку продуктивности разных сортов ярового рапса в условиях лесостепи ЦЧР; определить содержание жира в семенах и валовой выход масла с 1 га; оценить жирно-кислотный состав масла, полученного из семян изучаемых сортов. Агроэкологическое испытание сортов ярового рапса проводилось на учебном опытном поле Елецкого государственного университета им. И.А. Бунина в 2018–2020 гг. Объектами исследования являлись сорта отечественной селекции Мадригал, Фаворит и сорт иностранной селекции Абилити. В качестве стандарта использовали высокоурожайный сорт Риф. В среднем за три года исследования стабильно высокая урожайность и масличность отмечена у сорта иностранной селекции Абилити, составив соответственно 2,01 т/га и 44,3 %. Из сортов отечественной селекции максимальной урожайностью характеризовался сорт Фаворит (1,92 т/га), который превышал контрольный сорт Риф по продуктивности на 12,2 %, а по валовому сбору масла – на 11,8 %. Максимальный сбор масла обеспечивали семена сорта Абилити (890,4 кг/га), превышая контроль на 148,1 кг/га. Установлено, что все полученные образцы масла можно использовать на пищевые цели, так как по содержанию эруковой кислоты они соответствовали требованиям ГОСТ 31759-2012. Самым высоким содержа¬нием по олеиновой кислоте отличались масла, полученные из семян сортов Абилити (64,1 %) и Риф (59,7 %). Высокое содержание линолевой + линолелаидиновой жирных кислот отмечалось в масле сорта Абилити (18,2 %) и Фаворит (22,9 %). Все исследуемые образцы масла характеризовались низкими показателями пальмитиновой кислоты (0,1–3,8 %).
яровой рапс, сорта, урожайность, масло, жирнокислотный состав
Введение. Рапс (Brassica napus) является известной культурой, которая используется во всем мире для производства масла [1–3]. Семена рапса характеризуются высоким процентным содержанием в них масла, которое обладает комплексом полезных жирных кислот. Рапсовое масло по жирнокислотному составу является близким к оливковому маслу, а по содержанию витамина Е превосходит подсолнечное и льняное [4, 5]. В настоящее время усилия селекционеров направлены на увеличение доли олеиновой кислоты в рапсовом масле.
На урожайность рапса, кроме агрономических методов возделывания, большое влияние оказывают местоположение, тип почвы, климатические условия. При этом правильно подобранный сорт является одним из основных факторов увеличения продуктивности культуры [6]. За последние сорок лет наблюдается значительный рост производства семян рапса благодаря внедрению сортов с низким содержанием эруковой кислоты и глюкозинолатов.
Селекционерами создан достаточно обширный ассортимент сортов рапса различных направлений хозяйственного использования, но при этом средняя урожайность культуры в России остается достаточно низкой [7].
По всему миру распространены различные сорта ярового рапса, они широко применяются не только для получения рапсового масла, но и для получения шрота, жмыха и биодизеля. В последнее время стали активно использовать сами растения для получения листовых продуктов с целью потребления их человеком [8].
Сегодня рапс для России – это пищевое масло, источник белка и отличный предшественник для зерновых культур. Условия лесостепи Центрально-Черноземного региона (ЦЧР) являются весьма благоприятными для возделывания данной культуры в полных объемах.
Цель исследования – сравнительная оценка разных сортов ярового рапса, способных реализовывать потенциал продуктивности в почвенно-климатических условиях Липецкой области.
Задачи: дать сравнительную оценку продуктивности разных сортов ярового рапса в условиях лесостепи ЦЧР; определить содержание жира в семенах и валовой выход масла с 1 га; оценить жирнокислотный состав масла, полученного из семян изучаемых сортов.
Материалы и методы. Исследование экологического сортоиспытания сортов ярового рапса проводили в 2018–2020 гг. на базе опытного поля ЕГУ им. И.А. Бунина. Изучали продуктивность сортов отечественной селекции Мадригал, Фаворит и сорта иностранной селекции Абилити. В качестве стандарта использовали высокоурожайный сорт Риф. Опыты закладывали в 4-кратной повторности. Площадь опытных делянок составляла 20 м2, площадь учетных – 10 м2.
Высевали яровой рапс в III декаде апреля, на глубину 2–3 см, с нормой высева 2,0 млн шт/га. По срокам это приходилось: в 2018 г. – на 28 апреля, в 2019 г. – на 25 апреля и в 2020 г. – на 27 апреля. ГТК по годам исследования составлял: 2018 г. – 0,58; 2019 г. – 0,94; 2020 г. – 1,28. Условия 2018 г. были засушливыми и складывались удовлетворительно для развития растений рапса, что в целом сказалось на урожайности культуры. Вегетационный период 2019 г. также характеризовался высоким температурным режимом воздуха и недостаточным увлажнением. Самые благоприятные условия для развития ярового рапса сложились в 2020 г.
Уход за посевами включал в себя обработку против вредителей препаратом «Альтерр КЭ» 0,1 л/га и против сорной растительности гербицидами «Лонтрел 300», 30 % ВР в дозе 0,4 л/га и «Фюзилад Форте», 15 % КЭ, 1 л/га.
Почва участка – чернозем выщелоченный, со следующей агрохимической характеристикой: рН – 5,6–5,7; содержание гумуса – 5,60–5,72 %, фосфора – 193,2–195,3 мг/кг, калия – 113,7–116,0 мг/кг.
Рис. 1. Погодные условия 2018–2020 гг.
Возделывание рапса осуществляли по общепринятым методикам, характерным для лесостепи Центрального федерального округа Российской Федерации. Агрохимический анализ почвы, качественный анализ семян и жирнокислотный состав масла осуществляли в научно-исследовательской агрохимической лаборатории ЕГУ им. И.А. Бунина. Химическому анализу подвергали образцы нерафинированного масла, полученные путем холодного отжима в лабораторных условиях с использованием ручного шнекового маслопресса Piteba. Анализ жирнокислотного состава растительного масла провели хроматографическим методом [9] на «Кристалле 2000 М», колонка CR-WAXms.
Результаты и их обсуждение. Экологическое испытание сортов в одной климатической зоне по основным хозяйственным признакам позволяет выделить наиболее продуктивные и адаптированные к условиям лесостепи ЦЧР.
Самой высокой урожайностью за годы исследования характеризовался сорт иностранной селекции Абилити, которая в среднем составила 2,01 т/га, что превышало урожайность сорта Риф на 0,3 т/га. Мадригал по урожайности уступал всем изучаемым сортам. Его урожайность составила в среднем 1,62 т/га, что на 0,09 т/га ниже стандарта. Сорт Фаворит по урожайности находился между сортами Абилити и Риф, превысив стандарт на 12,3 %.
Рис. 2. Урожайность разных сортов ярового рапса, т/га
(среднее за 2018–2020 гг.)
Масличность семян изучаемых сортов ярового рапса в среднем за три года исследования составила 43,21–44,30 %.
Высоким содержанием в семенах жира отличались сорта Абилити (44,3%) и Мадригал (44,12 %), которые превышали стандарт на 0,89 и 0,71 % соответственно. Масличность семян сорта Фаворит была наименьшей и составила 43,21 %.
В производстве масличных культур большое значение имеет валовой сбор масла с единицы площади, который зависит от урожайности и содержания масла. Низкое содержание жира в семенах сорта Фаворит компенсировалось ростом его урожайности, что отразилось на валовом выходе масла, превысив по данному показателю стандарт на 11,8 % (рис. 3).
Рис. 3. Содержание и сбор сырого жира сортов ярового рапса
(среднее за 2018–2020 гг.)
Максимальный сбор масла обеспечивали семена сорта Абилити (890,4 кг/га), превышая контроль на 148,1 кг/га. Минимальное количество валового сбора масла обеспечивал сорт Мадригал – 714,7 кг/га.
Жирнокислотный состав масличных культур является важным технологическим показателем, характеризующим пищевую ценность растительного масла.
Среди насыщенных жирных кислот наибольшую опасность представляет пальмитиновая кислота (C16). Масло с высоким содержанием данной кислоты становится опасным для человека. Исследуемые образцы масла характеризовались низкими показателями данной кислоты 0,1–3,8 % (табл. 1).
Таблица 1
Содержание жирных кислот в растительном масле,
полученном из семян разных сортов, % (среднее 2018–2020 гг.)
|
Жирные кислоты |
Сорт ярового рапса |
|||
|
Абилити |
Мадригал |
Фаворит |
Риф |
|
|
C16 Пальмитиновая |
3,5 |
0,1 |
3,8 |
0,1 |
|
C18 Стеариновая |
1,8 |
1,2 |
1,9 |
0,1 |
|
C18:1n9c Олеиновая |
64,1 |
49,6 |
56,9 |
59,7 |
|
C18:2n6c + C18:2n6t Линолевая + Линолелаидиновая |
18,2 |
11,4 |
22,9 |
23,7 |
|
C18:3n6 Y-Линоленовая |
9,9 |
2,5 |
7,2 |
10,1 |
|
Другие кислоты |
2,5 |
35,2 |
7,3 |
6,3 |
Самым главным представителем Омега-9 жирных кислот является олеиновая кислота. Это незаменимая мононенасыщенная жирная кислота. Максимальное количество данной кислоты отмечалось в масле, полученном из семян сортов Абилити (64,1 %) и Риф (59,7 %).
Линолевая и линоленовая кислоты являются незаменимыми жирными кислотами для организма человека. Максимальным содержанием этих кислот характеризовалось масло сорта Риф – 23,7 и 10,1 % соответственно. Также высокое содержание линолевой + линолелаидиновой жирных кислот отмечалось в масле сортов Абилити (18,2 %) и Фаворит (22,9 %).
Массовая доля эруковой кислоты в изучаемых образцах масла составляла от 0,6 до 0,7 % к сумме жирных кислот, что не превышало требования ГОСТ 31759-2012, поэтому такое масло можно использовать в пищевых целях.
С целью оценки соотношения жирных кислот в масле изучаемых сортов были рассчитаны коэффициенты корреляции (табл. 2).
Таблица 2
Корреляционная связь между жирными кислотами
в рапсовом масле разных сортов
|
Жирные кислоты |
С13 |
С14 |
С16 |
С18 |
C18:1n9c |
C18:2n6c + C18:2n6t |
C18:3n6 Y |
С20 |
С20:1 |
|
C10 |
0,99 |
–0,16 |
0,57 |
–0,10 |
0,47 |
–0,35 |
–0,378 |
–0,49 |
0,79 |
|
C13 |
|
–0,20 |
0,56 |
–0,15 |
0,47 |
–0,29 |
–0,32 |
–0,44 |
0,80 |
|
C14 |
|
|
–0,63 |
0,99 |
–0,43 |
–0,42 |
–0,70 |
–0,17 |
–0,67 |
|
C16 |
|
|
|
–0,54 |
0,96 |
0,96 |
–0,42 |
–0,65 |
0,91 |
|
C18 |
|
|
|
|
–0,33 |
–0,53 |
–0,78 |
–0,29 |
–0,61 |
|
C18:1n9c |
|
|
|
|
|
–0,63 |
–0,29 |
–0,80 |
0,78 |
|
C18:2n6c + C18:2n6t |
|
|
|
|
|
|
0,91 |
0,96 |
–0,20 |
|
C18:3n6 Y |
|
|
|
|
|
|
|
0,81 |
0,01 |
|
C20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
–0,45 |
Анализ данных таблицы 2 показал, что в основном корреляционная зависимость имела отрицательные показатели, это означает, что одна кислота увеличивается, а другая уменьшается. Тесная корреляция наблюдалась между кислотами: каприновой и тридекановой (r = 0,99); каприновой и гондоиновой (r = 0,79); тридекановой и гондоиновой (r = 0,80); миристиновой и стеариновой (r = 0,99); пальмитиновой и олеиновой, пальмитиновой и линолевой + линолелаидиновой (r = 0,96); пальмитиновой и гондоиновой (r = 0,91); олеиновой и гондоиновой (r = 0,78); линолевой + линолелаидиновой и линоленовой (r = 0,91); линолевой + линолелаидиновой и арахиновой (r = 0,96); линоленовой и арахиновой (r = 0,81).
Заключение. Проведенное экологическое сортоиспытание ярового рапса в условиях лесостепи ЦЧР в среднем за три года исследования показало, что стабильно высокая урожайность и масличность отмечена у сорта иностранной селекции Абилити, составив соответственно 2,01 т/га и 44,3 %. Из сортов отечественной селекции максимальной урожайностью характеризовался сорт Фаворит (1,92 т/га), который превышал контрольный сорт Риф по продуктивности на 0,21 т/га, а по валовому сбору масла – на 87,3 кг/га.
Следует отметить, что все полученные образцы масла можно использовать на пищевые цели, так как по содержанию эруковой кислоты они соответствовали требованиям ГОСТ 31759-2012.
Самым высоким содержанием по олеиновой кислоте отличались масла, полученные из семян сортов Абилити (64,1 %) и Риф (59,7 %). Все исследуемые образцы масла характеризовались низкими показателями пальмитиновой кислоты (0,1–3,8 %).
1. Виноградов Д.В. Состояние производства и российский рынок масличных культур // Социально-экономические аспекты современного развития АПК: опыт, проблемы, перспективы: мат-лы II Всерос. науч.-практ. конф. Саратов: СГАУ, 2009. С. 20–23.
2. Виноградов Д.В. Пути повышения ресурсосбережения в интенсивном производстве ярового рапса // Международный технико-экономический журнал. 2009. № 2. С. 62–64.
3. Виноградов Д.В. Биохимическая оценка семян масличных культур юга Нечерноземья России // Молодежь и инновации – 2009: мат-лы междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 170-летию УО БГСХА. Горки, 2009. С. 28–30.
4. Гулидова В.А., Зубкова Т.В. Испытания сортов и гибридов ярового рапса в лесостепи ЦЧР // Земледелие. 2012. № 7. С. 41–42.
5. Дубровина О.А., Зубкова Т.В., Виногра-дов Д.В. Накопление микроэлементов растениями ярового рапса при использовании куриного помета и цеолита // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2020. № 4 (48). С. 17–23.
6. Зубкова Т.В. Формирование высокопродуктивных посевов ярового рапса в зависимости от основных агроприемов возделывания в условиях лесостепи ЦЧР: автореф. дис. … канд. с.-х. наук / Орловский ГАУ. Орел, 2013. 21 с.
7. Горшков В.И. Параметры моделей сортов ярового рапса для условий Центрального Черноземья // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2013. № 2 (37). С. 74–78.
8. Fara M.A., Eldin M.G.S., Kassem H., and Abouel Fetouh M. Metabolome classification of Brassica napus L. Organsvia UPLC-QTOF-PDA-MS and their anti-oxidant potential // Phytochem. Anal. 2013. 24. Р. 277–287. DOI:https://doi.org/10.1002/pca.2408.
9. ГОСТ 30418-96. Масла растительные. Метод определения жирнокислотного состава. Введ. 1998-01-01. М.: 2008. 12 с.
