Урожайность и содержание белка в семенах образцов люпина узколистного и желтого в конкурсном испытании

Размещено на http://www.allbest.ru/

Урожайность и содержание белка в семенах образцов люпина узколистного и желтого в конкурсном испытании

В.Н. Цеван, Г.И. Таранухо

В статье представлены результаты изучения образцов люпина узколистного и желтого в конкурсном испытании в условиях северо-восточной части Беларуси. Приводится развернутый анализ количественных и качественных показателей урожайности, а также факторов, оказавших влияние на их величину. Установлены наиболее ценные образцы люпина узколистного и желтого, характеризовавшиеся стабильно высокими показателями и превзошедшие в конкурсном испытании сорта-стандарты по урожайности и качеству урожая.

The article presents results of research into the samples of narrow-leaf and yellow lupine in competitive test in the conditions of the north-eastern part of Belarus. We have made detailed analysis of quantitative and qualitative indicators of productivity, as well as of factors which influenced their values. We have established the most valuable samples of narrow-leaf and yellow lupine, which were characterized by stable high indicators and surpassed standard samples in productivity and yield quality in competitive test.

Введение. Проблема растительного белка постоянно является актуальной в мировом земледелии. Дефицит его в кормопроизводстве различных стран по экспертным оценкам составляет 20-25% от общей потребности. Белок также наиболее ценный компонент рациона питания человека.

Применительно к условиям Беларуси проблема кормового растительного белка наиболее остро выражена в балансировании концентрированных кормов, представленных в республике зерном злаковых культур, которое недостаточно обеспечено переваримым протеином. В лучшем случае его приходится на кормовую единицу зерна злаков около 85 г, а в большинстве случаев - 60-70 г при минимальном физиологически обоснованном содержании 105 г. Вследствие этого при скармливании скоту необогащенного белком зерна злаковых культур перерасход его для производства единицы животноводческой продукции при самых заниженных расчетах превышает 30% [1, 5].

Анализ источников. Среди существующих источников растительного белка для производства сбалансированных концентрированных кормов, а также продуктов питания экономически выгоднее использовать высокобелковое зерно бобовых культур, поскольку получение белковых концентратов за счет использования водорослей, продуктов микробиологической промышленности, приготовления муки или других обезвоженных кормов из зеленой массы растений требует значительных материальных и энергетических затрат [2, 4].

Выращивание таких зернобобовых культур, как люпин, горох, вика, соя, в необходимом объеме может существенно повлиять на решение главной задачи по дальнейшему увеличению производства высокобелковых кормов для скота и улучшению обеспеченности населения ценными продуктами питания путем повышения содержания в них белка и жира. Зернобобовые культуры позволяют более эффективно обеспечить животных кормами и добиться повышения их продуктивности [3, 6].

Однако в Республике Беларусь урожайность зернобобовых культур не находится на должном уровне и не в полной мере удовлетворяет потребности кормопроизводства. Это связано с несовершенством применяемых технологий возделывания и биологическими особенностями этих культур. Возделываемые сорта в большинстве случаев имеют длительный вегетационный период, поражаются болезнями, обладают повышенной требовательностью к влажности почвы и температурному режиму [7, 8].

Снизить влияние отрицательных факторов на урожайность зернобобовых культур возможно путем создания новых, более адаптивных сортов и применения средств интенсификации технологии возделывания. Это в первую очередь относится к оптимизации питания растений макро- и микроэлементами, применению интегрированных систем защиты посевов от вредителей, болезней и сорняков, использованию более скороспелых, высокоурожайных сортов, посеву семян с высокими сортовыми и урожайными свойствами. Внедрение интенсивных технологий возделывания и организация надлежащего семеноводства зернобобовых культур позволит значительно повысить их урожайность и в результате обеспечить потребности кормопроизводства в растительном белке. Это даст возможность сельскохозяйственным предприятиям Беларуси успешно решить поставленные задачи по выполнению продовольственной программы, обеспечить животноводство качественными кормами, а население продуктами питания [6, 8].

Методы исследования. Исследования проводились в условиях северо-восточной части Беларуси на опытном поле кафедры селекции и генетики УО БГСХА.

Целью проведения исследований была сравнительная оценка и отбор сортов и сортообразцов на завершающих этапах селекционного процесса, которые характеризовались бы высокими показателями по урожайности и элементам ее структуры, устойчивости к болезням и неблагоприятным факторам окружающей среды, другими хозяйственно ценными признаками.

В качестве объектов исследований использовались сорта белорусской и зарубежной селекции, а также сотрообразцы, полученные в УО БГСХА различными методами, в том числе методами гибридизации и внутрисортового отбора. За 3 года исследований (2009-2011 гг.) было изучено более 40 сортов и сортообразцов люпина узколистного и около 30 люпина желтого.

Обработку почвы, посев и уход за посевами осуществляли в оптимальные для люпина сроки в соответствии с рекомендациями, принятыми при возделывании зернобобовых культур в Беларуси. Посев осуществлялся порционной сеялкой Хеге 80. Каждый образец высевался в 4-кратной повторности делянками площадью 10м2 при норме высева 1,2 млн. всхожих семян на 1 га.

В период вегетации проводился необходимый уход и всесторонняя оценка испытуемых образцов. Определялась полевая всхожесть путем подсчета процента взошедших растений к количеству высеянных семян; сохраняемость растений к уборке - количество сохранившихся растений к уборке от числа взошедших. Элементы структуры урожайности определялись перед уборкой методом пробного снопа, состоящего из 20-ти растений, характерных для образца. Учитывалась высота растений, количество продуктивных кистей, количество бобов, число и масса семян с растения. Расчетным путем устанавливали число семян в бобе и массу семян с растения. Массу 1000 семян определяли путем их взвешивания.

Уборка проводилась механизированно с использованием комбайна Сампо130. Урожайность определялась путем взвешивания убранного с учетной делянки, очищенного и доведенного до стандартной влажности зерна. Биологическая урожайность определялась по количеству растений на единице площади и их семенной продуктивности.

Содержание сырого протеина определяли титриметрическим способом определения по Кьельдалю при помощи прибора Behr S4.

Экспериментальные данные обрабатывались на компьютере в программе Excel 2007 OC Windows XP.

Основная часть. По показателям тепло- и влагообеспеченности годы исследований значительно отличались от среднемноголетних показателей, но в целом их можно охарактеризовать как благоприятные для возделывания люпина. Следует отметить следующие их особенности, которые повлияли на характер протекания вегетации растений и их продуктивность.

В 2009 г., начиная с первой декады апреля по первую декаду мая, непосредственно после посева наблюдался острый дефицит влаги, что привело к растянутости периода прорастания и всходов. Со второй декады июня наблюдалась обратная динамика, и засушливый период сменился избыточным выпадением осадков. Такая погода также не сопутствовала нормальному развитию посевов, т.к. прошедшие ливневые дожди вызвали образование почвенной корки, которая затруднила выход на поверхность проростков люпина. Последующие дожди спровоцировали массовое развитие сорной растительности, а сильный ливневый дождь, сопровождавшийся порывистым ветром, наблюдавшийся во второй декаде июня, стал причиной повреждения листьев и стеблей вегетирующих растений, а также полегания. Однако такие отчасти экстремальные условия не помешали нормальному протеканию всех фенологических фаз и, как результат, формированию полноценных генеративных органов, бобов, семян и урожая в целом.

Анализируя погодные условия 2010-2011гг. и сравнивая их, можно констатировать большую их схожесть в плане повышенной среднесуточной температуры. Так, показатели среднесуточной температуры 2011 г. практически по всем декадам, за исключением 1 декады мая и 1 декады августа, стабильно превышали среднемноголетние показатели. Такой температурный режим на протяжении всего периода вегетации проявился в виде сокращения периода вегетации, раннего созревания растений и готовности их к уборке.

Еще одним положительным эффектом жарких и относительно засушливых условий 2011 г. было то, что первые проявления антракноза в посевах люпина были зафиксированы только во второй декаде июля, когда растения люпина уже вступили в фазу зеленого боба (притом что обычно массовое распространение наблюдается в фазу стеблевания), это привело к минимализации отрицательного воздействия данной болезни.

Таблица 1. Характеристика урожайности и элементов ее структуры образцов люпина узколистного и желтого в конкурсном испытании 2009 г.

Из табл. 1 видно, что в 2009 г. большинство образцов характеризовалось высокими показателями элементов структуры урожайности. Из 19 сортов и образцов узколистного люпина самыми урожайными оказались образцы (Бисер 347 Ч Метель) Ч БСХА 372, (Б.640ЧУникроп)ЧБ. 350, БС-2, Владлен. Урожайность вышеупомянутых образцов находилась на уровне 20,3_28,2 ц/га и превысила сорт стандарт Миртан на 6,5_14,4 ц/га при средней урожайности 16,7 ц/га. Такое относительно низкое значение урожайности можно объяснить отрицательным влиянием неблагоприятных метеорологических факторов в период вегетации, что привело к снижению количества растений на метре квадратном к уборке.

Относительно низкая урожайность получена и по люпину желтому: его средняя урожайность по питомнику составила 11 ц/га. Этот факт объясняется массовым развитием антракноза на фоне избыточного увлажнения и полегания. Только 4 образца показали урожайность на уровне и выше сорта-стандарта Жемчуг, в пределах 12,6_13,7 ц/га. К лучшим образцам можно отнести БСХА 365, БСХА 555, БСХА 556 и сорт Миф.

урожайность белок семя люпин

Таблица 2. Характеристика урожайности и элементов ее структуры образцов люпина узколистного и желтого в конкурсном испытании 2010 г.

Анализируя результаты конкурсного испытания изучаемых образцов в 2010 г. (табл. 2), можно констатировать, что по сравнению с 2009 г. урожайность находилась на более высоком уровне. Средняя урожайность люпина узколистного составила 22,8 ц/га, что на 6,1 ц/га выше, чем в 2009 г, а у люпина желтого прибавка оказалась на 3,6 ц/га выше прошлогоднего показателя. Урожайность в 20 ц/га и более у люпина узколистного показали 10 образцов, включая сорт стандарт, а образцы БисерЧМетель, БисерЧСидерат, (ПершацветЧБ.280-50) ЧБ. 350 характеризовались урожайностью от 30,6 до 32,4 ц/га. Люпин желтый также показал неплохие результаты в сравнении с предыдущим годом. Урожайности выше 15 ц/га достигли 7 из 14 испытуемых образцов. Лучшими образцами, как и в предыдущем году, оказались сортообразцы БСХА 365, БСХА 555, БСХА 556 и сорт Миф с урожайностью зерна 16,9-18,6 ц/га.

Такая же положительная тенденция наблюдалась у узколистного люпина и по элементам структуры урожайности, за исключением массы 1000 семян, которая в 2009 г. была в среднем на уровне 151,0 г, а в 2010 - 144,0 г. Данный факт объясняется более полной влагообеспеченностью периода налива зерна в 2009 г.У люпина желтого наблюдалась немного иная картина. При возросшей средней урожайности все показатели элементов ее структуры, за исключением массы семян с растения, были ниже показателей 2009 г.

В 2011 г. средняя урожайность образцов узколистного люпина была на уровне 24,2 ц/га, люпина желтого - 19,1 ц/га соответственно, что выше, чем в 2009 и 2010 гг., на 1,4 и на 4,5ц/га соответственно (табл. 3).

Таблица 3. Характеристика урожайности и элементов ее структуры образцов люпина узколистного и желтого в конкурсном испытании 2011 г.

Что касается элементов структуры урожайности, то у узколистного люпина они незначительно отличались от показателей 2010 г. У люпина желтого в 2011 г. в сравнении с предыдущим годом наблюдалось значительное увеличение количества бобов, семян и массы семян с растения, что обеспечило возможность получения более высоких показателей по урожайности с единицы площади.

За 3 года наиболее стабильной и высокой урожайностью, превосходящей сорт-стандарт, характеризовались образцы узколистного люпина МитанЧСидерат 38, БисерЧМетель, ВладленЧСидерат, ПершацветЧСидерат, (ПершацветЧБ.280-50) Ч Б. 350 и Владлен. У люпина желтого такими образцами можно назвать БСХА 365, БСХА 555, БСХА 556.

Не менее важным по сравнению с изучением урожайности и элементов ее структуры является изучение качества урожая, в частности биохимических показателей. Одним из наиболее важных биохимических показателей как для бобовых, так и для других культур, зерно которых используется на корм сельскохозяйственным животным, является показатель содержания белка в семенах.

Однако говорить о ценности того или иного образца исходя только из содержания белка в его семенах или только из его урожайности не совсем верно. Поэтому наиболее правильно при оценке сортов принимать во внимание и такой обобщающий показатель, как белковая продуктивность, т.е. сбор белка с единицы площади.

Показатель содержания белка в семенах исследованных образцов у люпина узколистного варьировал в пределах от 32,6% у сорта стандарт Миртан до 41,7% у образца ПершацветЧСидерат, в среднем данный показатель был на уровне 36,6% (табл. 4). У люпина желтого среднее содержание белка было на уровне 42,3% (от 40,3% у образца БСХА 200 до 45,0 у сорта селекции ВНИИ люпина Престиж).

По сбору белка среди образцов люпина узколистного стоит выделить образец Владлен, который способен накапливать в своем урожае 11,6 центнеров белка на один гектар, также можно отметить образцы БисерЧМетель, ВладленЧСидерат, ПершацветЧСидерат, БисерЧСидерат, у которых этот показатель был на уровне от 9,0 до 9,2 ц/га. Сравнивая изученные образцы со стандартом, можно констатировать, что практически все образцы по белковой продуктивности превзошли сорт Миртан на 0,3-5,9 ц/га.

Таблица 4. Средние показатели по урожайности и элементам ее структуры у образцов люпина узколистного и желтого в конкурсном испытании 2009-2011 гг.

*по данным 2011 г.

У люпина желтого наиболее высокой белковой продуктивностью характеризовались образцы БСХА 365, БСХА 555, БСХА 556, БСХА 558, сорт Миф, у которых значение этого показателя было на уровне 7,0-7,2 ц/га. У сорта-стандарта Жемчуг сбор белка составил 6,9 ц/га.

Несмотря на генетическую способность люпина желтого накапливать в своих семенах более высокое количество белка, по сбору белка с 1 га он уступил узколистному люпину, причиной этому стало снижение урожайности из-за значительного поражения растений антракнозом.

Заключение

В результате проведенных исследований установлены наиболее ценные образцы люпина узколистного и желтого, превзошедшие в конкурсном испытании соответствующие сорта-стандарты по урожайности и качеству урожая. Для последующей передачи в Государственное сортоиспытание следует рекомендовать образцы люпина узколистного МитанЧСидерат 38, БисерЧМетель, ВладленЧСидерат, ПершацветЧСидерат, (ПершацветЧБ.280-50) Ч Б. 350 и Владлен; люпина желтого - БСХА 365, БСХА 555, БСХА 556, которые отличаются более высокой урожайностью семян и выходом белка.

Литература

1. Алексеев, Е.К. Однолетние кормовые люпины / Е.К. Алексеев. - М.: Колос, 1968. - 264 с.

2. Артюхов, А.И. Люпин в адаптивной интенсификации растениеводства / А.И. Артюхов // Сб. науч. тр. / Всерос. науч. исслед. ин-т люпина; редкол.: И.П. Такунов (отв. ред.) [и др.]. - Брянск, 2007. - С. 10-15.

3. Боднар, Г.В. Зернобобовые культуры / Г.В. Боднар, Г.Т. Лавриненко. - М.: Колос, 1979 - 234 с.

4. Довбан, К.И. Люпин - важнейший резерв высококачественного белка / К.И. Довбан, Г.К. Шутов, А.С. Шуканов. - Минск, 1987. - 48 с.

5. Жизневская, Г.Я. Биологические особенности и питательная ценность люпинов / Г.Я. Жизневская, Г.Г. Гатаулина // Сельскохозяйственная биология. Серия биология растений. - 1992. - №3. - С. 168-170.

6. Наймарк, Л.Б. Биологические особенности и современная технология выращивания высоких урожаев люпина в Белорусской ССР: лекция / Л.Б. Наймарк, Г.И. Таранухо.- Горки, 1992. - С. 2 - 3.

7. Санько, С.В. Кормовой люпин - природная фабрика белка / С.В. Санько. - Минск: Ураджай,1974 - 184 с.

8. Таранухо, В.Г. Люпин: пособие / В.Г. Таранухо. - Горки: БГСХА, 2009. - 52 с.

Размещено на Allbest.ru