CC BY
35
в/
СОРТА И СЕМЕНА
со
о
N
Ш
S ^
ф
и
ш ^
2
ш м
УДК 633.2:631.529
Скрининг сортообразцов чумизы (Setaria Italica (L.) P. Beauv. Subsp. Italica) в Нижнем Поволжье
В.И. ЖУЖУКИН, доктор сельскохозяйственных наук, заместитель директора (e-mail: [email protected]) В.С. ГОРБУНОВ, доктор экономических наук, директор Т.В. РОДИНА, старший научный сотрудник
А.З. БАГДАЛОВА, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник А.Н. АСТАШОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы, 1-й Институтский проезд, 4, Саратов, 410050, Российская Федерация
В статье изложены результаты анализа биохимического состава, выхода валовой энергии, биомассы и зерна 21 сортообразцов чумизы, исследованных на опытном поле Российского научно-исследовательского и проектно-технологического института сорго и кукурузы «Россорго» в 2013-2015 гг. Размах варьирования концентрации протеина в биомассе составляет от 7,16 до 12,54 %. Более 10 % протеина содержится в сухой биомассе следующих сортообразцов: к-982, к-941, к-89, Стрела. Количество жира в биомассе варьирует в интервале 1,13-3,00 %. Наибольшее его содержание (>2,5 %) выявлено у сортообразцов Стрела, к-941, к-2542, к-2029, Стачуми-3. Диапазон изменчивости других показателей качества биомассы у со-ртообразцов чумизы выявлен в следующих пределах: клетчатка - 32,11-37,54 %; зола -7,79 -11,95%;БЭВ-48,07-47,58%. Пределы варьирования показателей качества зерна протеин - 11,10-14,73 %;жир - 3,29-6,80 % клетчатка - 5,73-8,86 %; зола - 2,16-3,17 %: БЭВ - 69,62-73,48 %. Более 14 % протеина в зерне установлено у сортообразцовк-73, к-89, к-941, к-982, к-2029, к-2566. Относительно высокое содержание жира (>5,0 %) выявлено в зерне сортообразцов к-2598,к-2608, к-3155, к-3683, Стачуми-1. Средняя урожайность биомассы изменялась в интервале 12,57-26,83т/ га, зерна -1,03-4,12 т/га. Выход валовой энергии на 1 т биомассы варьировал в интервале 2,92-5,08 ГДж, зерна - 15,7-16,3ГДж. Выход протеина на1 ГДж валовой энергии биомассы находился в интервале 4,29-7,69 кг, зерна -
6,4-8,05 кг. Наибольший выход протеина на 1 ГДж валовой энергии биомассы установлен у сортообразцов Стрела, к-89, к-941, к-982. Более 14 % протеина в зерне установлено у сортообразцов к-73, к-89, к-941, к-982, к-2029, к-2566, относительно высокое содержание жира (>5,0 %) - к-2598,к-2608, к-3155, к-3683, Стачуми-1.
Ключевые слова: чумиза, сортообраз-цы, протеин, жир, валовая энергия.
Для цитирования: Скрининг сортообразцов чумизы (Setaria italica (L.) P. Beauv. subsp. italica) в Нижнем Поволжье/ В.И. Жужукин, В.С. Горбунов, Т.В. Родина и др. // Земледелие. 2018. №. С. 42-44.
Чумизу возделывают в различных регионах РФ как продовольственную и кормовую культуру. Ее выращивают на зеленую массу, силос, сенаж, сено и зерно, а также используют в качестве пастбищной культуры [1, 2]. Отношение чумизы к факторам внешней среды и некоторые аспекты сортовой технологии изучали в различных регионах РФ. Отдельные вопросы оценки исходного материала для селекции чумизы, классификации и ботанической характеристики, биологии культуры рассмотрены в более ранних работах [3, 4]. На сегодняшний
день допущено к использованию 8 сортов этой культуры. Однако практический интерес к чумизе связан, прежде всего, с целесообразностью диверсификации получаемой продукции, обусловленной разнообразием спроса [5, 6, 7].
В этой связи цель исследования -оценка биохимического состава биомассы сортообразцов чумизы в фазе молочно-восковой спелости и зерна в фазе полной спелости.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2013-2015 гг на опытном поле ФГБНУ РосНИИСК «Россорго». Площадь делянки - 15,4 м2 (длина 5,5 м, ширина 2,8 м). Ширина междурядий - 0,7 м. Норма высева - 1,0 млн всхожих зерен/га, повторность -трехкратная. Уход заключался в при-катывании после посева кольчатыми катками и двух междурядных обработках (КРН-2,8). Скашивание биомассы проводили на уровне поверхности почвы. Биохимический состав биомассы и зерна определяли в отделе биохимии, биоконверсии и новых технологий ФГБНУ РосНИИСК «Россорго»: протеин - по Кьельдалю (ГОСТ 10846-81) на приборе Kjeltec System 2100, жир - по методу Сокслета (ГОСТ 13496.15-97), золу - методом сухого озоления [8], клетчатку - по Киршнеру и Ганеру (ГОСТ 13496.2-91).
Результаты и обсуждение. Размах варьирования содержания протеина в биомассе составляет от 7,16 до 12,54 % (табл. 1), в том числе более 10 % в сухой биомассе сортообразцов к-982, к-941, к-89, Стрела. Количество жира в биомассе варьирует в интервале 1,13-3,00 %, наибольшее его содержание (>2,5 %)
1. Биохимический состав биомассы сортообразцов чумизы в фазе молочно-восковой спелости (2013-2015 гг.), % на сухое вещество
Сортообразец1 Протеин 1 Жир Клетчатка 1 Зола БЭВ
Стачуми-1 9,26 2,16 35,33 9,34 43,93
Стачуми-3 9,69 Л П Я/1 3,00 33,99 OCZ со 9,18 1 1 QC 44,16 ОЯ пт
Стрела ЮВЕС I/H/I 10,84 7,16 Q ПИ 2,56 2,37 Л CÍ5 36,58 36,26 ОО Л Л ll,95 8,99 НА ОС 38,0 7 45,23 /17 Л С
К-14 к-56 \s СО 8,04 8,84 О QO 1,56 2,09 О по 32,41 33,30 ОС С7 10,85 10,46 О ОС 47,15 45,33 /10 Л Q
К-59 к-73 9,39 8,67 2,02 1,73 35,5/ 36,72 9,85 9,59 43,18 43,30
к-89 12,54 1,13 34,64 11,32 40,37
к-262 8,74 2,21 37,02 8,73 43,32
к-941 10,95 2,51 37,54 10,62 43,40
к-982 10,59 1,54 36,68 10,15 41,04
к-1074 9,45 1,88 35,86 8,06 44,75
к-2029 8,98 2,89 33,65 8,73 45,76
к-2542 8,80 2,66 32,11 8,58 47,86
к-2566 7,39 2,12 36,74 9,66 44,11
к-2598 8,47 2,29 36,92 8,87 43,47
к-2608 8,04 2,00 34,60 7,79 47,58
к-2774 8,02 1,67 36,20 8,92 43,71
к-3155 9,44 2,40 34,87 8,46 44,84
к-3683 8,36 2,26 34,08 10,82 44,49
рф факт 0,98 22,22* 1,11 8,20* 1,50
НСР05 NS 0,28 NS 1,11 NS
2.Биохимический состав зерна сортообразцов чумизы, в фазу молочно-восковой спелости % на сухое вещество, 2013-2015 гг.
Сортообразец 1 Протеин 1 Жир 1 Клетчатка 1 Зола БЭВ
Стачуми-1 13,34 5,45 7,21 2,48 71,54
Стачуми-3 13,11 4,48 7,27 2,85 72,31
Стрела 13,55 4,49 7,49 2,34 72,15
ЮВЕС 13,35 4,72 6,99 2,36 72,59
к-73 14,73 3,43 7,78 2,64 71,44
к-89 14,46 3,29 8,05 2,90 71,30
к-262 13,87 4,56 6,00 2,16 73,41
к-941 14,18 3,84 8,86 2,59 70,54
к-982 14,10 4,87 8,85 2,57 69,62
к-1074 12,81 4,30 7,15 2,27 73,48
к-2029 14,47 4,20 7,49 2,38 71,47
к-2542 13,00 4,81 7,80 2,22 72,19
к-2566 14,42 4,32 7,88 2,23 71,16
к-2598 13,15 5,25 6,32 2,70 72,59
к-2608 12,11 6,80 7,79 2,76 70,55
к-2774 13,14 4,45 6,39 2,61 73,42
к-3155 13,80 5,40 5,73 2,38 72,69
к-3683 11,10 5,81 8,55 3,17 71,38
Рф факт 2,39* 16,17* 7,94* 6,38* 0,11
^05 1,69 0,59 0,92 0,30 NS
выявлено у сортообразцов Стрела, к-941, к-2542, к-2029, Стачуми-3. Диапазон изменчивости других показателей качества биомассы у сортообразцов чумизы находился в следующих пределах: клетчатка - 32,11-37,54 %; зола -7,79 -11,95 %; БЭВ - 48,07-47,58 %.
Существенное различие сортообразцов чумизы по содержанию в зерне протеина, жира, клетчатки и золы позволяет выявить более ценные биологические формы для использования в качестве исходного материала в селекции. Лимиты варьирования показателей качества зерна установлены в пределах: протеин -11,10-14,73 %; жир - 3,29-6,80 %; клетчатка - 5,73-8,86 %; зола - 2,16-3,17 %; БЭВ - 69,62-73,48 % (табл. 2).
В опыте выявлена различная урожайность биомассы и зерна сортообразцов чумизы (табл. 3). Причем, средняя урожайность биомассы ва-
рьировала в интервале 12,57-26,83 т/ га, зерна - 1,03-4,12 т/га.
В эксперименте рассчитаны показатели валовой энергии биомассы и зерна сортообразцов чумизы, так как использование обменной энергии в нашем случае не совсем корректно, поскольку расчет величины этого показателя зависит от того для какой групп животных его осуществляют. Следует также учесть, что зерно чумизы даже после грубого помола нецелесообразно скармливать КРС, а дополнительное его шелушение увеличивает трудоемкость кормопроизводства. С другой стороны, крупный рогатый скот хорошо поедает биомассу чумизы, но она ограничено пригодна для использования в кормлении свиней и птицы [9]. Однако для биоэнергетической оценки технологии возделывания чумизы расчет валовой энергии необходим.
3. Урожайность и валовая энергия в биомассе и зерне сортообразцов чумизы
(2013-2015 гг.)
Биомасса Зерно
Сортообра-зец урожайность, т/га сбор протеина, кг/га валовая энергия, ГДж/га урожайность, т/ га сбор протеина, кг/га валовая энергия, ГДж/га
Стачуми-1 17,77 447,74 80,75 4,12 472,66 66,26
Стачуми-3 19,23 396,16 69,09 3,96 446,47 62,66
Стрела 11,83 283,66 43,18 1,03 120,03 16,39
ЮВЕС 18,50 350,22 81,69 1,86 213,55 29,75
к-14 17,73 273,55 55,12
к-56 26,83 447,08 83,45 не вызрели
к-59 19,70 325,76 57,59
к-73 16,77 314,78 59,91 1,32 167,21 20,77
к-89 18,47 504,22 65,54 1,44 179,07 22,54
к-262 15,50 306,57 58,93 3,65 435,38 58,39
к-941 16,77 532,71 85,14 1,86 226,82 29,43
к-982 16,50 452,74 70,54 3,02 366,21 48,31
к-1074 15,23 318,36 56,93 2,51 276,52 39,72
к-2029 16,83 340,20 64,02 2,82 350,93 44,87
к-2542 17,66 368,01 70,67 2,16 241,49 34,55
к-2566 18,17 315,95 70,54 2,74 339,79 43,83
к-2598 15,50 307,99 61,09 1,92 217,13 30,71
к-2608 17,90 369,86 77,29 1,68 174,97 27,31
к-2774 12,57 261,91 53,23 2,54 287,03 40,19
к-3155 21,00 440,09 78,79 3,13 371,47 50,34
к-3683 15,57 256,03 50,23 2,03 193,78 32,30
Рф факт 15,49* 26,10* 63,60* 67,19*
^05 2,21 44,91 0,32 37,14
Вследствие изменчивости урожайности биомассы и зерна, а также показателей биохимического состава в опыте наблюдали различия по выходу валовой энергии с 1 га. Интервал ее изменчивости по биомассе составлял 43,18-85,14 ГДж/га, по зерну - 16,3958,39 ГДж/га. Выход валовой энергии с 1 т биомассы варьировал от 2,92 до 5,08 ГДж, зерна - от 15,7 до 16,3 ГДж. Выход протеина на 1 ГДжваловой энергии биомассы находился в интервале 4,297,69 кг зерна - 6,4-8,05 кг Hаибольший выход протеина на 1 ГДж валовой энергии биомассы выявлен у сортообразцов Стрела, к-89, к-941, к-982.
По наибольшему содержанию протеина в сухой биомассе выделены сортообразцы к-982, к-941, к-89, Стрела; в зерне - к-73, к-89, к-941, к-982, к-2029, к-2566. Высокой урожайностью биомассы отличались сортообразцы Стачуми-3, к-56, к-3155, зерна - Стачуми-1, Стачуми-3, к-262. Hаибольший выход валовой энергии (более 80,0 ГДж/га) выявлен в биомассе чумизы в фазе молочно-восковой спелости у сортообразцов к-941, к-56, Стачуми-1, ЮВЕС; в зерне (более 50,0 ГДж/га) - у сортообразцов к-3155, Стачуми-1, Стачуми-3.
Литература.
1. Жужукин В.И. Агротехника возделывания могара, пайзы и чумизы: рекомендации / сост. В.И. Жужукин, М.Ф. Шор. Саратов: ФПЧУ РоЖИИСК «Россорго», 2007. 21 с.
2. Шевцова Л.П., Летучий С.В. Чумиза -ценная кормовая культура для сухостепно-го Поволжья // Hовое в сельскохозяйственном производстве: сборн. науч. работ. Саратов: СГАУ, 2005. С. 15-18.
3. Вареница Е.Т. Чумиза. Биология, селекция и агротехника. М.: Сельхозизд., 1958. 432 с.
4. Жужукин В.И., Шор М.Ф., Монина H.A. Изучение исходного материала могара, чумизы и пайзы в селекции // Селекция, технология возделывания и использование сорговых и других кормовых культур: сб. науч. тр. Саратов: Ф^У Ро^ИИСК «Россорго», 2006. С. 79-83.
5. Гулюшин, С.Ю. Химический состав новых сортов зерна чумизы // 43-я Всерос. Конф. молодых ученых и семинаров по птицеводству: тез. докл. Сергеев Посад: ВHИTИП, 2000. С. 20-24.
6. Леннова T.H., Гулюшин С.Ю. Зерно чумизы в комбикормах для бройлеров // Международная конференция-выставка «Птицеводство-мировой и отечественный опыт». М., 2002. С. 83. ы
7. Lenhova, T., Guliushin S. Italianmillet (chu- е miza) inbroilerdiefs // Mtr. 10th Baltic Poultry Con- ! verence. Vilnus (Lithuania): Department of agricul- g tural and wood sciences of Lithuanian Academy е of Sciences. Lithuanian branch of WPSA. Vilnius и Pedagogical University. 2002. - Pр. 125. О
8. Методы биохимического исследова- Z ния растений. 3-е изд., перераб. и доп. / о А.И. Ермаков, В.В. Арасимович, И.П. Ярош и 10 др. / под ред. А.И. Ермакова. Л.: Агропромиз- 2 дат. Ленингр. отд-ние, 1987. 430 с. 00
00
о
N
ш
S ^
ф
ч
ш ^
2
ш м
9. Справочник по кормопроизводству / под ред. В.Д. Кузьмина. Саратов: Приволжское кн. изд-во, 1988. 368 с.
Screening of Variety Samples of Setaria italica (L.) P. Beauv. Subsp. Italica) in the Lower Volga Region
V.I. Zhuzhukin, V.S. Gorbunov, T.V. Rodina, A.Z. Bagdalova, A.N. Astashov
Russian scientific research and design Institute of sorghum and maize, 1-i Institutskii proezd, 4, Saratov, 410050, Russian Federation
Abstract. The article presents the results of the analysis of biochemical composition, yield of gross energy, biomass, and grain of 21 variety samples of Setaria italica, tested in the experimental field of the Russian Research Process Engineering Institute of Sorghum and Corn "Ros-sorgo" in 2013-2015. The range of variation of the protein content in biomass was from 7.16 to 12.54%. More than 10% of protein is contained in the dry biomass of the following varieties: K-982, K-941, K-89, Strela. The fat content in the biomass varies in the interval 1.13-3.00%. The greatest fat content (more than 2.5%) was found in the varieties Strela, K-941, K-2542, K-2029, Stachumi-3. The range of variability of other quality indicators of the biomass of Setaria italica varieties was revealed within 32.11-37.54% for fiber; 7.79-11.95% for ash; 48.07-47.58% for nitrogen-free extractable substances. The limits of variation of grain quality indicators are: protein -11.10-14.73%; fat -3.29-6.80%; cellulose -5.73-8.86%;ash -2.16-3.17%;nitrogen-free extractable substances - 69.62-73.48%. Varieties K-73, K-89, K-941, K-982, K-2029, K-2566 had more than 14% of protein in grain. Relatively high fat content (more than 5.0%) was found in the grain of varieties K-2598, K-2608, K-3155, K-3683, Stachumi-1. The average yield of biomass varied in the range from 12.57 to 26.83 t/ha, of grain - from 1.03 to 4.12 t/ha. The output of gross energy per 1 ton of biomass varied in the range from 2.92 to 5.08 GJ, of grain - from 15.7 to 16.3 GJ. Protein yield per 1 GJ of gross biomass energy varied in the range from 4.29 to 7.69 kg, of grains - from 6.4 to 8.05 kg. The maximal yield of protein per 1 GJ of gross biomass energy was found in varieties Strela, K-89, K-941, K-982. Variety samples K-73, K-89, K-941, K-982, K-2029, K-2566 had more than 14% of protein in the grain; variety samples K-2598, K-2608, K-3155, K-3683, Stachumi-1 had relatively high fat content (more than 5.0%).
Keywords: Setaria italica; variety samples; protein; fat; gross energy.
Author Details: V.I. Zhuzhukin, D. Sc. (Agr.), deputy director (e-mail: [email protected]); V.S. Gorbunov, D. Sc. (Econ.), director; T.V. Rodina, senior research fellow; A.Z. Bagdalova, Cand. Sc. (Biol.), leading research fellow; A.N. Astashov, Cand. Sc. (Agr.), chief research fellow.
For citation: Zhuzhukin V.I., Gorbunov V.S., Rodina T.V., Bagdalova A.Z., Astashov A.N. Screening of Variety Samples of Setaria italica (L.) P. Beauv. Subsp. Italica) in the Lower Volga Region. Zemledelie. 2018. No. 1. Pp. 42-44 (in Russ.).
УДК 633.88:631.532.3
Вегетативное размножение в опытной работе с Serratula coronata L.
Е.И. ХАНУМИДИ1, научный сотрудник (e-mail: [email protected]) А.И. БЕЛЕНКОВ2, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений, ул. Грина, 7, Москва, 117216, Российская Федерация 2Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А.Тимирязева, ул. Тимирязевская, 49, Москва, 127550, Российская Федерация
Цель работы - определение возможности вегетативного размножения опытного материала серпухи венценосной методом деления растения и особенностей фенологического цикла вегетативно размноженных растений. Экспериментальную часть исследований выполняли в 2014-2017 гг. на опытном поле Всероссийского научно-исследовательского института лекарственных и ароматических растений. Почвы участка - дерново-среднеподзолистая, суглинистая, средней степени окультуренности. Опыты заложены по предшественнику черный пар, по схеме 20 х 60 см рассадным способом из изолированных семян. Площадь делянки 6,4 м2, расположение рендомизирован-ное, в 4-кратной повторности. Объектами послужили 3 популяции серпухи венценосной: № 84 из Самарской обл, № 83 из Республики Коми, № 85 из Белгородской обл. Подземную часть растения серпухи 3-4 года жизни можно разделить на 14-25 фрагментов корневища (корневищных черенков) с 1-2 вегетативными почками в базальной части отмерших однолетних побегов и мочкой придаточных корней. Число черенков, полученных от одной исходной формы зависело от количества вегетативных почек в подземной части растений (г=0,74±0,23), а масса черенка - от массы подземной части исходной формы (г=0,58±0,28). Приживаемость посадочного материала вегетативного происхождения при весенней высадке с комом составляла 98,7 %. Вегетативно размноженные растения проходили все фазы развития, начиная уже с 1-го (после деления и посадки) года вегетации. В первый после деления год вегетации зацвело 82 % вегетативно размноженных растений, преимущественно в осенний период. Показатели фенологического цикла растений в период наблюдений составляли: продолжительность цветения -22-24 сут на 2-3 году жизни и не более 16 сут для растений 1 года жизни, что связано
с малым числом соцветий; продолжительность вегетационного периода - 180-187 сут независимо от возраста растений. При вегетативном размножении серпухи венценосной жизнеспособный, однородный и типичный посадочный материал может быть получен из корневищных черенков.
Ключевые слова: серпуха венценосная, популяция, вегетативное размножение, корневище, корневищные черенки, вегетативные почки.
Для цитирования: Ханумиди Е.И., Бе-ленков А.И. Вегетативное размножение в опытной работе с Serratula coronata Ь. // Земледелие. 2018. № 1. С. 44-47.
Серпуха венценосная - многолетнее травянистое поликарпическое растение семейства Compositae (Asteraceae) высотой 35-150 (220) см с непарноперисто-рассеченными и перисто-раздельными листьями. Корзинки крупные верхушечные. Цветки лилово-пурпурные, плоды - семянки длиной 4-5 мм. Цветет в июне - сентябре, плоды созревают в июле -октябре. Сырье серпухи - надземная часть, которую можно использовать в качестве тонизирующего средства, в связи с наличием биологически активных веществ - фитоэкдистероидов, обладающих свойствами неспецифического биостимулятора для человека и животных [1]. В условиях культуры, при сезонной динамике накопления, содержание экдистерона в надземной части серпухи венценосной колеблется от 0,5 до 2,0 %. В течение последних 20 лет в России и за рубежом проводят интродукционные исследования по введению ее в культуру в качестве лекарственного растения [2, 3, 4]. Однако создание сырьевой базы Serratula сoronata 1_. сопряжено с трудностями агротехнологии и проблемой биологической продуктивности вида в агроценозе [5]. Серпуха венценосная - перекрестноопыляе-мое растение, что при семенном размножении обусловливает получение потомства с большим разнообразием форм. Культивируемая популяция при этом представляет собой совокупность морфотипов, различающихся между собой по морфологическим и хозяйственно ценным признакам. Она может быть улучшена путем отбора (индивидуального или группового) продуктивных морфотипов [6]. Вегетативное размножение также может рассматриваться как один из спосо-
