CC BY
132
УДК 633/635:81/.85
ПЕРСПЕКТИВНАЯ МАСЛИЧНАЯ КУЛЬТУРА - CRAMBE
ABYSSINICA
Т.Я. ПРАХОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
Пензенский НИИСХ Россельхозакадемии
E-mail: [email protected]
Резюме. Исследования проводили с целью изучения возможности интродукции нетрадиционной масличной культуры - крамбе абиссинской в условиях Среднего Поволжья. Это перспективная масличная культура с высоким потенциалом продуктивности (до 2,65 т/га) и адаптивности. В связи со значительным содержанием в масле крамбе эруковой кислоты (до 60 %) ее продукция представляет интерес, в первую очередь, как сырье для производства биодизеля. В семенах крамбе содержится большое количество полувысыхающего масла с низким йодным числом (93...97), что позволяет использовать масло крамбе как на технические, так и на пищевые цели. Многолетнее изучение культуры позволило выявить, что она высокоурожайна, неприхотлива к почве, характеризуется засухоустойчивостью и коротким вегетационным периодом (90...95дн.). Основные компоненты масла семян крамбе абиссинского, полученных в условиях лесостепной зоны Поволжья, а-линоленовая (7,1. ..8,5 %), линолевая (7,8...9,9 %), олеиновая (15,3.16,1%) и эруковая (57,6. 60,1 %). Биологические особенности и устойчивость к стрессовым факторам внешней среды позволяют возделывать культуру почти повсеместно. Её выращивание будет способствовать повышению биоразнообразия в растениеводстве. Ключевые слова: крамбе абиссинская, урожайность, мас-личность, жирнокислотный состав.
Применение растительных масел в различных отраслях промышленности с каждым годом расширяется, в связи с этим масличные культуры приобретают все более важное значение.
Сегодня особо актуальным становится поиск новых видов растений, которые могли бы успешно возделываться в любых климатических условиях, способствовали повышению биоразнообразия в растениеводстве и стабильности производства масла для различных целей.
Ежегодная потребность в растительных маслах с высоким содержанием эруковой кислоты в химической и лакокрасочной промышленности составляет около 28 тыс. т [1]. На сегодняшний день основной источник сырья для ее удовлетворения - рапс с высоким содержанием эруковой кислоты. Альтернативой этой культуре может стать крамбе абиссинская, в масле которой содержится до 60 % эруковой кислоты.
Крамбе абиссинская (СгатЬе abyssinica НосИв^) -масличная культура семейства Brassicaceae. В естественных условиях это растение встречается в странах Средиземноморья и Северной Африки. Оно относится к роду Катран, который насчитывает около 29 видов и представлен однолетними, двулетними или многолетними растениями. Отдельные из них используют как овощные, кормовые, крахмалоносные и медоносные [2].
Крамбе используют в лакокрасочной промышленности, в медицине и парфюмерии, а также в качестве сырья для производства биодизеля [3, 4].
Кроме того, масло это культуры относится к группе пищевых. Оно слабо-высыхающее, легко рафинируется, характеризуется низким йодным числом (93...97) и по своим пищевым качествам приближается к маслу белой горчицы [5].
Надземная масса крамбе - хороший корм для животных, а также пригодна для использования в качестве сидерата. Эта культура может служить хорошей альтернативой
рапсу яровому, горчице белой и редьке масличной. Очень важно то, что она, в отличие от многих других капустных, практически не поражается вредителями и болезнями.
Цель наших исследований - изучение биологических и хозяйственно полезных особенностей крамбе абиссинской для определения возможности ее выращивания в Среднем Поволжье.
Условия, материалы и методы. Исследования осуществляли в Пензенском НИИСХ в 2010-2012 гг. В ходе их проведения выполняли фенологические наблюдения, определяли динамику накопления масла в семенах в связи с процессами роста и развития растений в полевой культуре и применительно к лесостепи Среднего Поволжья. Образцы для анализа отбирали каждые 10 дн., начиная с момента образования семян [5]. Жирнокислотный состав изучали в химикоаналитической лаборатории Пензенского НИИСХ методом газожидкостной хроматографией.
Метеоусловия в годы исследований были нестабильными и разнообразными, как по температурному режиму, так и по влагообеспеченности (ГТК варьировал от 0,2 в 2010 г. до 1,7 в 2011 г.).
Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный на лесовидных суглинках с благоприятными агрофизическими показателями (плотность - 1,0...1,2 г/см2, содержание агрономически ценных агрегатов - 60.75 %, водопрочных - 55.70 %). Содержание гумуса в пахотном слое - 7,08.7,14 %, N - 62,1.89,9, Р2О5 - 128,4.142,3, К2О - 160,3.181,8
) ) ) 2 5 ’ ’’ 2 ’ ’
мг/кг почвы, рН - 5,3...5,4.
' ’ “ сол ’ ’
Посев проводили в I декаде мая (1-5 мая), сеялкой СН-10С, норма высева 25 кг/га. Площадь делянки 10 м2, в 4-х кратной повторности.
Результаты и обсуждение. Крамбе представляет интерес как однолетняя, высокоурожайная, неприхотливая к почве, засухоустойчивая культура с коротким вегетационным периодом.
За годы исследований (2010-2012 гг.) всходы крамбе появлялись на 7.11 дн. после посева. Через 10.13 дн. после их появления начинается рост стебля, а через 20.27 дн., в зависимости от погодных условий, наблюдается его ветвление. Продолжительность периода от всходов до цветения составляет в среднем 45.50 дн., от цветения до полной спелости - 35.40 дн. Созревание крамбе в условиях Среднего Поволжья отмечали в III декаде июля - I декаде августа. Вегетационный период составил - 85.90 дн.
Ценность крамбе определяется высокой урожайностью (2,65 т/га) и содержанием масла в семенах (до 46 %), а также его жирнокислотным составом (табл.1).
Таблица 1. Хозяйственно-биологическая характеристика крамбе (Пензенский НИИСХ)
Показатель Год Среднее
2010 2011 2012
Урожайность семян, т/га 1,84 2,92 3,10 2,65
Высота растений, см 99 108 118 108
Период вегетации, сут. 87 95 91 91
Масличность семян, % 43,6 45,5 46,2 45,1
Сбор масла, т/га 0,71 1,17 1,26 1,05
Масса 1000 семян, г 5,9 7,8 7,9 7,2
Масса 1000 плодиков, г 9,6 10,3 10,5 10,1
Рисунок. Динамика маслонакопления в семенах крамбе.
За годы исследования сбор семян варьировал в пределах 1,84.3,10 т/га. При этом наименьшая урожайность отмечена в засушливом 2010 г. при ГТК - 0,2. В условиях 2012 г. и сбор семян, и содержание в них масла было наивысшим - 3,10 т/га и 46,2 % соответственно.
В отличие от рыжика, который формирует в стручке до 15.20 семян, у крамбе стручки односемянные. При обмолоте они не обрушиваются и могут в таком виде использоваться для производства масла. Доля плодовых оболочек в массе плодика составляет примерно одну треть, что снижает выход масла до 30.35 %, но благодаря высокой урожайности сбор масла с единицы площади у крамбе превышает 0,71.1,26 т/га.
По крупности семян в годы исследований существенных различий не наблюдали. Масса 1000 плодиков колебалась в пределах 9,6.10,5 г, семян - 5,9.7,9 г.
При проведении структурного анализа было установлено, что в основном на формирование урожайности влияют на число ветвей первого порядка (9. 12 шт.), масса 1000 семян (5,9...7,9 г), число плодиков на растении (646.1250 шт.) и масса семян с одного растения (7,61.15,63 г).
Содержание жира в семенах во все годы было высоким и варьировало от 43,6 до 46,2 %. Значительное влияние на продолжительность и интенсивность мас-лообразования, а также на количество накопленного жира оказывала влагообеспеченность растений.
Общая направленность процесса образования жира заключается в последовательном увеличении его количества в формирующихся семенах с момента завязывания до созревания.
В течение первых 10 дн. от раскрытия цветка и до начала плодообразования маслонакопительный процесс протекает медленно (см. рисунок). Затем он резко ускоряется. В результате к третьему сроку отбора образцов содержание жира в семенах увеличивается, по сравнению с предыдущей пробой, на 13,6 %, к четвертому - на 12,8 %. Начиная со второй стадии развития семян,отмечается неравномерность накопления масла и изменение скорости этого процесса, а при наступлении молочно-восковой спелости оно резко снижается. Однако до фазы полной спелости содержание жира в семенах увеличивается на 8 %.
Максимальное содержание липофильных соединений (45,6 %) у крамбе отмечается при достижении семенами полной зрелости. В этот период концентрация масла в семенах в основном стабилизируется.
Наиболее важный показатель для современных сортов масличных культур, определяющий качество масла и направление его использования, это содержание жирных кислот.
Следует отметить, что концентрация полине-насыщенных жирных кислот - линолевой (ю-6) и а-линоленовой (ю-3) - в крамбе невысокое и составляет 7,8.9,9 и 7,1.8,5 % соответственно.
Содержание мононенасыщенной олеиновой кислоты варьирует в среднем на уровне 15,3.16,1 %, насыщенных жирных кислот пальмитиновой - 1,4...1,6 % и стеариновой - 0,5.0,8 %. Количество эруковой кислоты довольно высокое и колеблется от 57,6 до 60,1 %.
Благодаря высокому содержанию длинноцепочечной эруковой кислоты, которая обладает высокой теплопроводностью, масло из семян крамбе представляет интерес, в первую очередь, как сырье для производства биодизеля.
Выводы. Такие биологические особенности нетрадиционной для Среднего Поволжья культуры - крамбе абиссинская, как достаточно высокая урожайность семян (1,84.3,10 т/га) в любой по метеоусловиям год, высокое содержание масла (43,6.46,2 %) с большой долей эруковой кислоты (57,6.60,1) и сравнительно короткий вегетационный период (85.90 дн.) и позволяют возделывать ее почти повсеместно.
Литература.
1. JakobKatrin Bramm A., Ochrimenko N. Ertrgsbildung derKrambe (Crambe abyssinica L.) inAbhangigkeit von der Wasser- und Stickstoffversorgung//Mitt. Ges.Pflanzenbauwiss. - 1998. - 11. - P. 133-134.
2. Кучеров Е.В. Крамбе новая масличная культура в Башкирии. - Уфа: Башгосиздат, 1951. - 59 с.
3. Askew M.F. Novel oil, fibre and protein crops in UK. A future perspective //Brighton Crop Protection Conference. - 1993. - P. 658.
4. De MarinsA.C., Nava D.T., Secco D., Rosa H.A., Veloso G., Reichert J.M. Crambe (Crambe abyssinica Hochst) yield as affected bysoil physical properties: Linear and spatial correlations// African Journal of Agricultural Research. - 2012. - Vol. 7(44). - pp. 5949-5954.
5. Шарапов Н.И. Новые жирномасличные растения. - М-Л.: Изд-во академии наук СССР, 1956. - 112 с.
PERSPECTIVE OLIVE CROPS - CRAMBE ABYSSINICA
T.Ya. Prahova
Summary. The article is dedicated to the introduction and study of the nonconventional olive culture - crambe abyssinica , its economic and agronomical value in the Middle Volga region. Crambe is a promising oil crop with high yield potential productivity of seeds (to 2,65 t/ha) and adaptability, characterized by a high content of erucic acid in the oil (60%) and oil crambe is of interest, first of all, as a source of a biodiesel engine. The considerable quantity oils with low iodic number (93-97) contains in seeds crambe that allows to use oil crambe to technical, and to food purposes. The long-term studying crambe has allowed to reveal, that it is of interest as annual, high-yielding,
unpretentious to soil, drought-resistant culture with the short vegetative period (90-95 days). It is studied dynamics accumulation of fat from the beginning formation of fruits up to full ripeness and fat-acidic content crambe abyssinica, received in conditions of a forest-steppe zone of the Volga region. The basic components of oil are a-linolic (7,1-8,5%), linolenic (7,8-9,9%) and oleic (15,3-16,1%) acids. The contents erucic acid is high (57,6-60,1%). Elements of technology of cultivation crambe are designed. The best predecessors for crambe are pure pairs, winter grain, long-term and annual grasses. Biological features of culture and its stability to stressful factors the external environment allow to cultivate it almost everywhere. Its introduction will promote biodiversity increase in plant growing.
Key words: crambe abyssinica, productivity, oil content in seeds, fat-acidic content.
УДК 631.445.152:631.587
ОЦЕНКА МЕЛИОРАТИВНОГО СОСТОЯНИЯ ДЛИТЕЛЬНО ОРОШАЕМЫХ ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ ОМСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ
Ю.В. АКСЕНОВА, кандидат биологических наук, доцент
Омский ГАУ
E-mail: [email protected]
Резюме. По результатам исследований проведена оценка современного агроэкологического состояния длительно орошаемых лугово-черноземных почв южной лесостепи Омского Прииртышья. Многолетнее использование в пашне в условиях экстенсивной системы земледелия и длительное орошение привело к снижению содержания гумуса в слое 0.20 см с 7,3.7,76 до 4,5.5,58 % и эволюции почвы из среднегумусных в малогумусные виды. В качественном составе гумуса на долю фульвокислот приходится от 26,7до 33,6 %, что формирует его фульватно-гуматный тип. Количество гуминовых кислот не превышает48,5. 54,1 % от общего содержания гумусовых соединений почв. В составе обменных катионов отмечено снижение кальция с 88,2.80,7до 75,2. 77,7 %, количество магния не изменилось и варьирует в пределах 15,4.18,8 %, содержание натрия увеличилось с 0,9...1,2 до 6.7,8 %. Структурное состояние почв удовлетворительное, коэффициент структурности по орошаемому массиву колеблется от 0,78 до 1,04. В агрегатном составе преобладает глыбистая фракция и фракция пыли, на долю которых приходится от 49 до 55 %, количество агрономически ценных агрегатов не превышает 45.51 %. При этом структура остается водопрочной. Длительное бездренажное орошение привело к развитию такихдеградационных процессов, как декальцирование, дегумификация, усиление фульватизации гумуса, возможность осолонцевания и обесструктуривание почвы.
Ключевые слова: орошение, гумус, гуминовые кислоты, фульвокислоты, фракционно-групповой состав, агрегатный состав, водопрочность.
Орошение - один из приемов мелиорации, направленных на оптимизацию водного режима территорий с недостаточной влагообеспеченностью, к числу которых относят южную лесостепную зону Омской области.
Наиболее плодородны здесь черноземы и луговочерноземные почвы, формирующиеся вдоль Прииртыш-ского увала и залегающие в комплексе с солонцами, солонцеватыми и солон-чаковатыми разностями.
Поэтому отведение земель под орошение осложняется комплексностью почвенного
покрова, слабой дренированностью территории, наличием солей в почвообразующих породах и грунтовых водах, часто залегающих выше 6 м.
В то же время известно, что при длительном сельскохозяйственном использовании земель происходит изменение ряда важных свойств почвы, характеризующих ее плодородие [1, 2].
Имея дессуктивно-выпотной тип водного режима, лугово-черноземные почвы генетически предрасположены к развитию процессов вторичного засоления, осолонцевания и усиления гидроморфизма под влиянием орошения, особенно при использовании вод неудовлетворительного качества. Развитие этих процессов сопровождается деградацией физических и химических свойств почвы, что отражается на их морфологических признаках, а впоследствии и на классификационном положении [3].
Цель наших исследований - оценка современного мелиоративного состояния пахотных луговочерноземных почв Омского Прииртышья. Для ее достижения изучали влияние длительного бездренажного орошения на трансформацию показателей:
гумусного состояния почв (содержание гумуса и его качественный состав);
структуры почв (агрегатный состав и водопрочность агрегатов);
ранней диагностики появления неблагоприятных свойств (реакция среды и состав обменных катионов).
Условия, материалы и методы. Исследования проводили на длительно орошаемых лугово-черноземных почвах Новоомской оросительной системы. Почвообразующие породы территории, представлены тяжелыми суглинками, которые подстилаются водоупорными глинами и характеризуются карбонатностью и наличием Таблица. Показатели химических и физико-химических свойств орошаемых лугово-черноземных почв (среднее по варианту)
Слой, см Гумус, % Углерод, % от Собщ Состав обменных катионов, мг-экв/100 г почвы pH
гуминовых кислот фульвокис- лот сумма Са2+ Mg2+ Na+
Лyгово-черноземная среднемощная малогyмyсная тяжелосуглинистая почва
0.20 5,3S 54,1 31,4 33,4 25,6 5,2 2,6 6,5
2 О 4 О 5,5S 49,4 26,7 33,S 26,0 5,2 2,6 6,4
Лугово-черноземная маломощная малогумусная тяжелосуглинистая почва
0.20 4,S6 53,S 35,6 34,1 26,5 5,4 2,2 6,7
2 О 4 О 4,50 4S,5 33,6 33,0 24,S 6,2 2,0 6,7
