Изучение сортовых ресурсов рапса для выработки интегральных показателей идеотипа культуры в Республике Казахстан

Разнообразие сортов и гибридов рапса, используемых в мире. Разработка модели генотипа ярового рапса, максимально пригодного и адаптированного к почвенно-климатическим условиям Казахстана по морфологическим и хозяйственно-ценным признакам культуры.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 15.04.2018
Размер файла 1,8 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Республика Казахстан

Изучение сортовых ресурсов рапса для выработки интегральных показателей идеотипа культуры в Республике Казахстан

06.01.05 - селекция и семеноводство

Долгих Людмила Александровна

Алматы, 2010

Работа выполнена в ТОО "Казахский научно-исследовательский институт земледелия и растениеводства"

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Абугалиева А.И.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, академик НАН РК

Мейрман Г.Т.

кандидат сельскохозяйственных наук

Сарсембаева А.Ш.

Ведущая организация: Казахский Национальный

Аграрный Университет

Защита состоится " 10 " декабря 2010 г. в " 14 " часов на заседании диссертационного совета ОД 55.05.01 при ТОО "Казахский НИИ земледелия и растениеводства" по адресу: 040909, Алматинская область, Карасайский район, п. Алмалыбак, ул. Ерлепесова 1, ТОО "Казахский НИИ земледелия и растениеводства".

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТОО "КазНИИ ЗиР"

Автореферат разослан " 09 " ноября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор биологических наук ___________________ Булатова К.М.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Агропромышленный комплекс (АПК) - ведущая отрасль экономики Казахстана. Главная его цель - обеспечение продовольственной безопасности страны на основе производства конкурентоспособной продукции и повышения эффективности производства, для удовлетворения потребностей в продуктах питания и промышленности сырьем.

В условиях диверсификации производства поиск продукции, обеспечивающей рентабельность растениеводства, наиболее актуален для сельскохозяйственных производителей республики. Важное место в решении этой проблемы принадлежит рапсу, занимающему третье место в мире после сои и хлопчатника (Олаф Гауе, 2009 г).

Решение важных народнохозяйственных проблем в обеспечение населения растительным маслом и животноводство кормовым белком - увеличение производства маслосемян рапса. В связи с этим исследования, нацеленные на повышение продуктивности рапса, увеличение урожайности, энергетической и экономической эффективности производства на основе определения морфо-биологических и хозяйственно-ценных признаков наиболее конкуренто-способных для условий Республики Казахстан - актуальны (Шинтимиров М., 2010 г., Савенков В.П., 2007 г).

В Казахстане начата работа по выявлению морфологических и хозяйственно-полезных параметров рапса и научному обоснованию характера изменения биохимического состава семян и вегетативной массы под влиянием агроклиматических условий зоны выращивания, что сдерживает его использование в земледелии. До настоящего времени не решена проблема выявления идентифицирующих параметров культуры, имеющая важное народнохозяйственное значение при планировании севооборота и набора культур, что определяет актуальность и необходимость проведения данной работы.

Связь работы с государственными научными программами: Работа выполнена в рамках программы "Сохранение, формирование, пополнение, изучение, организация, хранение и создание информационного банка данных генофонда сельскохозяйственных и других культур" № Государственной регистрации 0101 РК 00729 в 2005-2010 гг.

Цель, объекты и задачи исследования: Цель работы - разработать модель генотипа ярового рапса, максимально пригодного и адаптированного к почвенно-климатическим условиям Казахстана по морфологическим и хозяйственно - ценным признакам.

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

· Изучить разнообразие сортов и гибридов рапса, используемых в мире, определить его морфологические и биологические особенности. Оценить возможность использования мирового разнообразия ярового рапса в качестве стратегической культуры в процессе диверсификации производства зерна.

· Определить характер изменчивости, динамику биохимических показателей качества семян ярового рапса в зависимости от климатических факторов условий и установить взаимосвязь морфологических и биологических признаков с основными показателями, определяющими продуктивность.

· Определить идеотип рапса, максимально пригодный для использования его в условиях Республики Казахстан. Дать качественную оценку возделывания ярового рапса в условиях Казахстана.

· Изучить возможности идентификации генотипов рапса в условиях Казахстана по методикам международных классификаторов, принятых Международной Конвенцией защиты селекционных достижений.

Научная новизна работы состоит в обосновании параметров при рациональном описании, документировании и характеристике генетических ресурсов рапса, для сохранения и использования их в селекции на продуктивность и качество с учетом отличимости, однородности и стабильности (ООС).

Впервые в Казахстане проанализирован потенциал рапса по морфологическим и хозяйственно - биологическим параметрам. Обосновано использование идеотипа рапса для отбора высокопродуктивных генотипов с высоким потенциалом урожайности на основе его сравнительного многомерного анализа, ранжирования сортов по количеству и качеству масла, тестированию по международным классификаторам (дескрипторам) морфологическим показателям с учетом их стабильности, средовой изменчивости и коэффициента регрессии.

Практическая значимость: Выделение генотипов рапса, оригинальных по признакам однородности, отличимости и стабильности (ООС) в системе UPOV (Международная Конвенция по охране сортов растений), совершенствование методической базы (поиск и обоснование морфологических признаков в соответствии с биоклиматическим потенциалом Казахстана) для проведения тестирования на ООС.

Обоснована интегральная оценка качества хозяйственной ценности рапса по содержанию жира и составу жирных кислот с учетом требований стандартов на растительное масло пищевого и технического назначения как основа идеотипа ярового рапса.

Осуществлена классификация (ранжирование) сортов рапса по количеству и качеству жира, согласно параметрам модели.

Выделены генотипы рапса по основным фенологическим, морфологическим и качественным показателям и комплексу этих признаков, рекомендованные для использования в качестве исходных форм в селекции и как высокопродуктивные в производстве.

Основные положения, выносимые на защиту:

· обоснование модели генотипа ярового рапса, максимально адаптированного к почвенно-климатическим условиям Республики Казахстан и соответствующий современным требованиям мирового рынка по морфологическим признакам, потенциалу продуктивности, качества и стабильности их формирования;

· выделение генотипов рапса, оригинальных по отдельным признакам ООС, продуктивности, содержанию жира и составу жирных кислот.

Личный вклад соискателя и реализация результатов исследования: Соискателем проанализированы литературные источники по данной проблеме и обобщены результаты практических исследований за 1998-2009 гг. по изучению и обоснованию параметров максимально приспособленного идеотипа рапса для условий Казахстана, описания (документирования) генетических ресурсов рапса на основе анализа морфологических признаков сортов/гибридов, согласно требованиям охраноспособности, предоставленных оригинаторами сортов. Изучение фенологических, морфологических и хозяйственно-ценных показателей в государственном и производственном сортоиспытании, аналитические работы по определению качества и статистическая обработка данных проведены лично соискателем под руководством научного руководителя и в сотрудничестве с Государственной комиссией по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур МСХ РК и СПК ТОО "VITA Industry". Результаты и выводы исследований опубликованы в научных статьях.

Апробация работы: Основные результаты исследований докладывались на конференциях: "Юбилейная международная научно-практическая конференция "Пищевая и легкая промышленность в стратегии вхождения республики Казахстан в число 50 наиболее конкурентных стран мира" (Алматы, 2007 г.), "IV Международная конференция молодых ученых и аспирантов" (Алматы, 2009 г.), Международная научно-практическая конференция "Научное обеспечение развития агропромышленного комплекса стран Таможенного Союза" (Астана, 2010 г.)

Публикации. Основные положения диссертации изложены в девяти печатных работах.

Объем диссертации: Диссертационная работа изложена на 118 страницах компьютерного текста и содержит 23 таблицы, 25 рисунков, 1 приложения. Состоит из введения, трех глав, заключения, приложения и списка литературы, включающего 138 наименований, в том числе 22 зарубежных источника.

Материалы, условия и методика исследований

Материал исследования

Материалом исследования послужили 60 образцов ярового рапса казахстанской, российской, швейцарской, немецкой и американской селекции, проходившие государственное и производственное сортоиспытание в четырех почвенно-климатических зонах обслуживающих основные рапсосеющие зоны (в Северо-Казахстанской области на Казанском и Есильском ГСУ, в Костанайской на Костанайском комплексном ГСУ, в Акмолинской на Шортандинском и в Алматинской на Саркандском и Енбекшиказахском ГСУ) с 1998 по 2009 гг.

Производственное испытание 16 сортообразцов рапса германской, швейцарской и российской селекции проводили на базе и в сотрудничестве с ТОО "Бирлик-Астык" (Шал Акынский район Северо-Казахстанской области). В ТОО "Агрофирме Казэкспортастык" в Акмолинской области, провели производственное испытание перспективных сортов германской селекции в сравнении с допущенными к использованию российскими сортами, в ТОО "Т?уелсіздік" (Талдыкорганский регион Алматинской области) исследовали производственные посевы рапса германской селекции.

Использованы Государственные реестры сортов растений, допущенных к использованию в Казахстане, Кыргызстане, Узбекистане, Таджикистане, Беларуси, Украине, Российской Федерации, Литве, Польше, Германии, Нидерландах, Франции и Канаде за период с 2005 по 2010 годы.

рапс идеотип культура казахстан

Проанализированы Методики проведения испытаний на отличимость, однородность и стабильность "Рапс - Brassica napus L. Olifera", используемые в Европейском Союзе, Российской Федерации, Беларуси, Украине, Литве, Польше, Германии, Канаде, КНР и Индии. По морфологическим признакам проанализировано 84 сорта, принятых в качестве эталонов в ЕС, Индии, КНР и странах СНГ.

Методы исследований:

Конкурсное испытание проводилось согласно принятой Методике Государственного сортоиспытания МСХ РК (ГСИ), учет и наблюдения в производственных испытаниях так же, осуществлялись согласно требованиям Методики ГСИ по принятой в хозяйстве технологии.

Охраноспособность - по Методикам проведения испытаний на отличимость, однородность и стабильность "Рапс - Brassica napus L. Olifera"

Лабораторные исследования проведены согласно соответствующим ГОСТам: ГОСТ 10842-89 "Зерно зерновых и бобовых культур и семена масличных культур. Метод определения массы 1000 зерен или 1000 семян", содержание белка по Къельдалю - ГОСТ 10846-91 "Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка", содержание жира (масличности) - по ГОСТу 10857-64 "Семена масличные. Метод определения масличности" в аппарате Сокслета, жирно-кислотный анализ состава масла из семян сортов рапса - по ГОСТу 30418-96 "Масла растительные. Метод определения жирно-кислотного состава". ГОСТ 30089-93 "Масла растительные. Метод определения эруковой кислоты".

Статистическая обработка данных осуществлялась по алгоритмам и программным средствам, разработанным в лаборатории биометрии и информатики ТОО "Казахского НИИ ЗиР" (Савин и др. 1993 г.) Кластерный анализ осуществлен по мнимому произведению между Евклидовым числом и коэффициентом корреляции (D (1-R) 2).

При установлении критериев отличимости между сортообразцами по количественным признакам использован комбинированный многолетний метод (КММ), рекомендованный актом Конвенции UPOV в 1991 г (Документ TG 36/4, 1995 г).

Для классификации сортов по нескольким показателям применена интегральная оценка и методика для вычисления вероятности ошибочного определения индексов признака на подсолнечнике, разработанная Всероссийским НИИ биологической защиты растений Республики Беларусь, как основа и для изучения вариабельности признаков ООС на рапсе (Гронин В.В., 2007 г.)

Результаты исследований и их обсуждение

Хозяйственная полезность, сортоизучение и распространение рапса

Урожайность и валовые сборы рапса значительно варьируют в зависимости от почвенно-климатических условий и уровня материально-технического обеспечения и технологий выращивания. Для их увеличения необходимо определить, какие сорта, с какими хозяйственно - ценными показателями способны обеспечить рынок высококачественным маслосырьем.

Для определения идеальной модели генотипа рапса, максимально приспособленного к местным условиям, проведено сравнение существующих в настоящее время на рынке Казахстана сортов и гибридов рапса основных производителей семян этой культуры.

Выявление фенологических параметров модели рапса

Фенологические наблюдения за фазами развития растений ярового рапса показали, что их наступление и продолжительность изменяются по годам и зависят от влагообеспеченности, тепла и особенностей сорта.

Вегетационный период. Выбор сорта зависит от климатических условий, точнее от продолжительности безморозного периода.

Для анализа показателей использовали баллы, позволяющие усреднить данные для математической обработки. В результате анализа получена максимальная продолжительность вегетационного периода - 120 дней и минимальная - 84. При обработке информации определен средний показатель - 3 балла, что соответствует 98 - 105 дням. Этот показатель варьирует при изменении погодных условий. По данным многомерного анализа показателей определены параметры идиотипа рапса по продолжительности вегетационного периода, составляющие 90 - 120 дней. Таким образом, из всех проанализированных сортов по признаку продолжительность вегетационного периода из набора выбывают сорта НПЦ 0607, 601 C, НПЦ 0507, СВ 5001, ДК 71-20 кл, не превысив нижнюю границу оптимального периода вегетации как более раннеспелые, а следовательно - менее урожайные.

В результате кластерного анализа весь набор испытываемых сортов классифицирован на 4 неравноценных группы: от сорта НПЦ 0607 до НПЦ ЗР 11109 - 1 группа, от Абилити до Юбилейного - 2 группа, 3 группа включает подгруппы от Сиесты до Лизоры и от Адины до Сафии и 4 от сорта Майбулак до НПЦ ЗР 10909. На дендрограмме (рисунок 1) показана схема уровней сходства-различий сортов рапса по признаку продолжительность вегетационного периода.

Рисунок 1 - Кластерный анализ показателя "вегетационный период"

Высота растений - генетический признак, зависящий от изменения погодно-климатических условий. Максимальное значение показателя за годы испытания - 148 см, минимальное - 74 см, средняя высота растений по всем регионам составляет 106 см (3 балла). С учетом почвенно-климатических условий Республики, оптимальная высота, обеспечивающая устойчивость к полеганию растений, составляет 100-120 см.

Зная параметры идеотипа рапса, сопоставляем показатели. Параметрам идеотипа соответствуют следующие сорта: Абилити, Адина, Белинда, Герос, Гладиатор, Джерри, Джером, Калибр, Лариса, Русич, Ликолли, Липецкий, Майбулак, Сенсор, НПЦ ЗР 10909, НПЦ ЗР 11109, НПЦ ЗР 11209, ПР 45 Н72, ПР 45 Н73, Сиеста, Сафия, Хайлайт, Хантер, Хидалго, Юбилейный. При этом сорт Майлы превысил ограничивающий порог по среднему показателю (максимальная высота за годы испытаний 144 см, минимальная - 105 см) сорта Сафия и Майбулак - соответствуют условному идеиотипу по нижнему пределу.

Кластерный анализ, как и по предыдущему показателю, разделил сорта на 3 группы. При этом сорта казахстанской селекции оказались в разных группах. Самая компактная, хотя и многочисленная группа включает три подгруппы (от сорта Гладиатор до Сиесты, от Русич - до НПЦ ЗР 11209 и от Траппер - до сорта Калибр). Вторая группа объединила группу сортов от Абилити до Героса. Третья группа объединила сорта от Лизоры до Белинды.

Рисунок 2 - Дендрограмма сходства - различий показателя "высота растений"

Высота прикрепления нижних продуктивных ветвей - важный хозяйственный признак, определяющий высоту среза стебля для сокращения потерь при уборке. Минимальная высота прикрепления нижних ветвей - 15 см, максимальная - колеблется в пределах до 72 см, средний показатель равен 2 баллам, соответственно от 26 до 37 см. Учитывая особенности уборки рапса - высота прикрепления нижних продуктивных ветвей на уровне - 40 см будет оптимальной. Сорта Юбилейный, Герос, Хайола 432, Сиеста, НПЦ 0507, НПЦ 0607, Абилити, 601 С, Хидалго превышают отборочный порог.

По всем исследованным фенологическим показателям, выделились сорта: Хидалго, Герос, НПЦ ЗР 11009, Абилити, Майлы, Юбилейный и Сиеста, среднемноголетние показатели которых соответствуют заданным параметрам.

Поиск модели рапса по качественным показателям

Важнейшая проблема в растениеводстве - обеспечение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Средняя урожайность рапса в Акмолинской области составила 23,7 ц/га, в Костанайской, благодаря высокой урожайности сортов в 2009 году, составила 24,8 ц/га, в Северо-Казахстанской - 23,4 ц/га, в Алматинской - максимальную урожайность продемонстрировали сорта казахстанской селекции Майлы и Сафия. Сорт Сафия показал средний урожай 26,1 ц/га, Майлы - 24,6 ц/га, при средней урожайности рапса по области 24,2 ц/га. Наилучший результат соответствует максимальному баллу (5) в числовом выражении составляет от 21,5 до 25,5 ц/га. Этим показателям соответствуют сорта: Калибр, Хидалго, Хантер, Гладиатор, Ликолли, Герос, НПЦ ЗР 11209, НПЦ ЗР 11009, 601 C, НПЦ ЗР 0507.

Дендрограмма урожайности сортов (рисунок 3) классифицировала их на 3 группы: 1 группа объединила сорта от НПЦ 0407 до Хантер, 2 - от Абилити до сорта Кавиар, 3 группа объединила 2 подгруппы - от Липецкого до Золотонивского и от Белинды до Лизоры.

Рисунок 3 - Дендрограмма сходства - различий сортов рапса по урожайности

Урожай семян рапса в значительной степени определялся массой семян и числом стручков на растении и количеством семян в стручке. За годы испытаний показатель "масса 1000 семян" варьировал от 1,8 до 5,0 г, средний показатель - 2,9 г. В Акмолинской области средний показатель за весь период испытаний составил 3,9 г, в Алматинской - 4,3 г, в Костанайской от 3,5 до 4,5 г по годам. Максимальный вес семян отмечен у сортов: Калибр, Хидалго, Хантер, Гладиатор, Ликолли, Герос, Абилити, Адина, Юбилейный, Сиеста, ПР 45 H 72, 601 с, НПЦ ЗР 11009, НПЦ ЗР 10909, НПЦ ЗР 11109, НПЦ ЗР 11209, Сенсор, НПЦ 0607 и НПЦ 0507.

Один из основных показателей качества рапса - его масличность. Содержание масла в семенах сортов рапса в среднем по Казахстану составило от 38,0 до 50,7%. Средняя масличность по сортовому генофонду - 46,8% (при стандартном требовании не ниже 40%). Максимальное содержание масла в семенах, по данным испытаний, у сорта НПЦ 0607 составило 47,7 % в 2008 году, у сортов Кавиар, допущенного к использованию в 2003 году и Золотонивский до 50,7%. С учетом потребностей современного рынка и использования интенсивной технологии выращивания рапса содержание жира в семенах для идеотипа рапса устанавливаем не ниже 47,0 %. По содержанию масла в семенах не ниже установленного параметра отличились сорта Гладиатор, Юбилейный, НПЦ 0607, Золотонивский и Кавиар.

Белок - важный показатель качества продукции, его содержание в семенах исследовали по годам и регионам. В результате, минимальное содержание белка составило - 17,7%, максимальное - 26,0%. С учетом рыночной экономики и требований к экспортируемому сырью, в модели рапса рекомендуется содержание не менее 25,0 % ценного кормового белка. По этому показателю выделились сорта: Майбулак, Хидалго, Хантер, Сафия, Русич, Кавиар, Юбилейный, ДК 71-20, Золотонивский.

Наряду с математической обработки отдельных основных показателей, проведен кластерный анализ по комплексу хозяйственно-полезных признаков и фенологических наблюдений, позволивший определить и подтвердить их взаимосвязь, что отражается на урожае и его качестве. Классификация генотипов рапса по комплексу фенологических, качественных показателей и продуктивности отмечена на рисунке 4.

Рисунок 4 - Классификация генотипов рапса по комплексу фенологических, качественных показателей и продуктивности

Для почвенно-климатических условий Казахстана и требований рынка, по качественным показателям предлагается идеотип рапса со следующими параметрами, отраженными в таблице 1.

Таблица 1 - Параметры идеотипа рапса для условий северного региона РК (включая Акмолинскую, Северо-Казахстанскую и Костанайскую области)

Признак

Параметры признака модели рапса для условий РК

Максимально приближенные к модели формы существующих сортов

Вегетационный период (дней)

(90-110 дней) среднеспелый, среднепоздний

Абилити, Адина, Гладиатор, Майбулак, Сиеста, Сафия, Хантер, Юбилейный, Калибр,

Высота растения (см)

100-120 см

Абилити, Адина, Гладиатор, Майбулак, Сиеста, Сафия, Хантер, Юбилейный, Герос, НПЦ ЗР 10909 и 11209, Сенсор, Джером, Джерри, ПР45H72, Лариса, Хидалго

Высота прикрепления нижних ветвей (см)

не ниже 40 см

НПЦ 0507, НПЦ 0607, Сиеста, Хантер, Юбилейный

Количество стручков на растении (шт.)

не ниже

60-70 шт

НПЦ 0507, Герос, Хайола 43, 601С, Хайола 401, Хидалго, Юбилнйный

Масса 1000 штук семян (г)

не ниже 4-5 г

Калибр, НПЦ 0607, Сенсор, ПР45 H72, НПЦ 0507

Урожайность (ц/га)

выше 30,0 ц/га

Гладиатор, Калибр, Русич, Сиеста, Хидалго (более 15 ц/га)

Масличность (%)

не ниже 47 %

Гладиатор, ДК 71-20, Золотонивский, Кавиар, Юбилейный НПЦ 0506,

Содержание белка (%)

не ниже 25 %

601С, Белинда, НПЦ 0507, Золотонивский, НПЦ ЗР 10909,

Содержание эруковой кислоты (%)

менее 2%

Все сорта относятся к 00-типу

Содержание глюкозинолатов (мm/г)

ниже 18 мm/г

Низкоглюкозинолатные

В государственной агропродовольственной программе Республики Казахстан главная цель - обеспечение продовольственной безопасности страны. Разнообразие агроклиматических условий в Казахстане позволяет возделывать широкий набор сельскохозяйственных культур, в том числе масличных.

Для выращивания рапса в Казахстане наиболее благоприятные по типу и структуре почв, продолжительности светового дня, влагообеспеченности и сумме активных температур - Северо-Казахстанская, северная часть Акмолинской и Костанайской областей.

Пригодность земель для выращивания рапса отмечена на рисунке 5.

Рисунок 5 - Распространение рапса на территории бывшего СССР (www: аgroаtlas)

Анализ Госреестров. Перед коммерческим использованием новые сорта проходят не только исследования в конкурсном испытании, но и проверку в производстве. Для изучения возможности использования сортов рапса различной селекции для природно-климатических условий Казахстана изучен опыт других государств. Для этого проведен анализ Государственных реестров, и, изучен ассортимент масличных культур, в т. ч. рапса, в других государствах. Выявлено, что некоторые сорта и гибриды рапса обладают высокой пластичностью (таблица 2) и включены в реестры разных стран. (Госреестры Казахстана, Кыргызстана, России, Беларуси, Украины, Литвы, Польши, Германии, Нидерландов, Франции, Канады). В Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Республике Казахстан на 2011 год включено 3 сорта озимого рапса и 13 сортов ярового рапса, в том числе Майлы - 1 отечественный сорт рапса селекции Каз НИИ ЗиР, 5 сортов Российской селекции, 1 Швейцарской, 9 сортов германкой селекции, многие из них включены в реестры других стран.

Таблица 2 - Пластичность сортов/гибридов рапса в разрезе Государств

Сорт/ гибрид

Селекция

Государства

Казахстан

Россия

Беларусь

Украина

Литва

Польша

Германия

Нидерланды

Франция

Канада

Абилити (Ability)

DSV (Deutsche Saatvere-delung AG), Германия

*

*

*

*

*

ВИКИНГ ВНИИМК

ВНИИ МК им. Пустовойта, Россия

*

*

Гайдн (Haydn)

NPZ Lembke, Германия

*

*

Герос (Geros)

Raps GbR, Германия

*

*

*

Дороти (Dorothy)

W. Schmidthals, Германия

*

*

Зерука (Zeruca)

WVon Borries-Eckendorf GnbH & Co Kommandit-gesellschaft

*

*

Кампино (Campino)

NPZ Lembke, Германия

*

*

*

Лариса (Larissa)

Raps GbR, Германия

х

*

*

Либея (Libea)

NPZ Lembke, Германия

*

*

*

*

Лиазон (Liaison)

DSV, Германия

*

*

Лизора (Lisora)

DSV, Германия

х

*

Ликолли (Licolli)

DSV, Германия

х

*

*

Мерлон (Merlon)

Raps GbR, Германия

х

*

Ольга (Olga)

W Von Borries-Eckendorf GnbH & Co Kommanditgesellschaft

*

*

*

Оредеж 2

Ленинградский НИИСХ, Россия

*

*

Оредеж 4

Ленинградский НИИСХ, Россия

*

*

45 H 72

Pioneer Hi-Bred, США

х

*

45 H 73

Pioneer Hi-Bred, США

х

*

DK 71-20cl

Monsanto, Швейцария

х

*

Сенатор (Senator)

Svalцf Weibull AB, Швеция

*

*

Сари (RGS 003)

Raps GbR, Германия

*

*

СИБНИИК 21

Сибирский НИИ кормов, Россия

*

*

Сиеста (Siesta)

NPZ Lembke, Германия

х

*

*

*

*

*

Терра (Terra)

NPZ Lembke, Германия

*

*

Урал (Ural)

NPZ Lembke, Германия

*

*

*

Форте (Forte)

KWS SAAT AG, Германия

*

*

*

*

Хайлайт (Higlight)

Raps GbR, Германия

х

*

*

Хантер (Hunter)

Raps GbR, Германия

*

*

*

*

*

*

Хидалго (Hidalgo)

NPZ Lembke, Германия

х

*

*

*

Шпат

ВНИИ МК им. Пустовойта, Россия

*

*

Юбилейный

*

*

Юра (Jura)

Euralis Semences, Франция

*

*

SE, Svalцf Weibull AB

SE, Svalцf Weibull AB

SE, Svalцf Weibull AB

* - отмечены Государства, в которых данный сорт допущен к использованию;

Х - отмечены сорта, по которым проводится государственное испытание.

Исследование качества маслосемян и жирно-кислотного состава рапса

Потребление растительных масел постоянно увеличивается. Для переработки рапса с целью получения ценного пищевого и технического масла, высокобелкового корма и биодизельного топлива, необходимо использовать семена с определенным биохимическим составом, который зависит от сортовых особенностей, агроэкологических условий выращивания растений и послеуборочной доработки семян.

В зависимости от вида растения, из которых получены жиры, их жирно-кислотный состав различен. Из числа выделенных из жиров кислот практически значительное распространение имеют немногим более 20. Среди них преобладают пальмитиновая, стеариновая, олеиновая и линолевая кислоты.

Анализ сходства - различий (рисунок 6) растительных масел по содержанию жирных насыщенных (пальмитиновой и стеариновой) и ненасыщенных кислот (олеиновой, линолевой и линоленовой) кислот, разделил все анализируемые культуры (33 наименования) на группы. Рапсовое масло, по содержанию этих кислот, оказалось в одной группе с кунжутным, кукурузным и оливковым маслом. Кроме того, рапсовое и горчичное масла оказались гораздо более схожи с группой, объединившей касторовое и кокосовое масло по анализу этих пяти кислот, чем с группой, объединяющей оливковое и кунжутное масло.

Рапсовое масло - применяется в мыловаренной, пищевой промышленности, медицине, при производстве пластмасс, и многих других отраслях (Колесников М.С. 2003 г.).

Рисунок 6 - Дендрограмма сходства-различий растительного масла по жирно-кислотному составу

Для более подробного изучения сходства - различий растительных масел провели кластерный анализ, (рисунок 7) по подсолнечному, соевому, хлопковому, сафлоровому, оливковому, льняному, сурепному, рапсовому безэруковое и с высоким содержанием эруковой кислоты (www:. prodex-group.com, Пунегова Л.Н. и др., 2002 г., www: orelmaslo.ru).

Рисунок 7 - Дендрограмма сходства - различий качества растительного масла основных сельскохозяйственных культур по жирно-кислотному составу

В результате рапсовое безэруковое масло сходно по составу с оливковым, а рапсовое масло с высоким содержанием эруковой кислоты и глюкозинолатов - с сурепным маслом.

Содержание масла в растениях и его качество зависят от сорта растения, условий произрастания (удобрения, агротехника), степени зрелости плодов и семян. Свойства растительного масла определяются главным образом, составом и содержанием жирных кислот, образующих триглицериды (Селичев В.Е., 2009 г., www: orelmaslo.ru)

Для определения взаимосвязи состава жирных кислот в растительных маслах проанализированы коэффициенты корреляции между признаками. Основное отличие жирно-кислотного состава сортов рапса заключается в резком снижении (вплоть до полного отсутствия) содержания эруковой кислоты и одновременно 3 - 4 - кратным увеличением количества олеиновой кислоты.

При изучении качества сортов отмечено, что испытываемые сорта отличаются по морфологическим признакам, содержанию масла, глюкозинолатов и белка.

Для определения модели рапса по жирно-кислотному составу проведен анализ количества и качества жирных кислот в рапсовом масле из перспективных сортов немецкой, швейцарской, российской и казахстанской селекции. На рисунке 8 показано сходство различий анализируемых сортов рапса по качеству масла.

Рисунок 8 - Дендрограмма сходства-различий сортов рапса по жирно-кислотному составу

Анализ интегральной оценки качества масла из сортов рапса относительно ГОСТа 8988-2002 "масло рапсовое" 1 класса позволил ранжировать испытываемые сорта по генотипу. Для получения модели рапса, максимально приближенной к идеотипу культуры рапса, для условий Казахстана и требованиям рынка ограничили содержание кислот относительно ГОСТа, установили требования по жирно-кислотному составу с учетом ГОСТов к техническому и пищевому сырью: содержание пальмитиновой кислоты - не более 6,5 %; стеариновой кислоты - не более 2,5 %; линолевой кислоты - не менее 15,0 %; линоленовой, в зависимости от направления использования, - не более или не менее 12,5%; арахиновой - не более 2,5%; гондоиновой - не более 3,5%; эруковой - не более 0,17 %; олеиновой - не менее 65%. По результатам интегральной оценки определены приоритеты по сортам, отмеченным на рисунке 9.

Рисунок 9 - Ранжирование сортов рапса по жирно-кислотному составу масел

Таким образом, кластерный анализ и сумма взвешенных нормативных отклонений от идеальной модели рапса позволили получить модель рапса, максимально приближенную по жирно-кислотному составу к идиотипу рапса. Им оказался сорт Майбулак.

Поиск и оценка морфологических признаков для апробации рапса и соответствие параметрам однородности, отличимости и стабильности

Наряду с признаками высокой продуктивности и качества урожая, предъявляемыми к идеальному сорту рапса, включены морфологические особенности сорта, позволяющие определить его сортовую принадлежность при апробации. Особую актуальность приобретает выявление надежных отличительных признаков накануне вступления Республики Казахстан в Международный Союз по защите прав селекционеров - UPOV (на 30 сентября 2009 года в ее состав уже вошли 67 государств), так как патентная защита сорта или гибрида невозможна без наличия у него таких признаков.

Цель исследования - сопоставить морфологические признаки, используемые разными странами для идентификации сортов, и найти среди них наиболее значимые для поиска идеальной модели сорта рапса. Для этого были использованы характеристики морфологических признаков Brassica napus, выделенные в качестве идентификационных в Канаде, США, странах Eвропейского Союза (ЕC) (включая Австрию, Германию, Голландию, Францию), Российской Федерации (включая Кыргызстан, Узбекистан и Беларусь), Украине, Польше, Литве, Китае и Индии. В результате исследования выявлен ряд признаков, используемых в качестве основных и второстепенных в разных Методиках. Сравнение признаков приведено в таблице 4. Методика проведения идентификации сортов и их охраны, принятая в Евросоюзе явно отличается от Методик проведения исследований, принятых в Индии и КНР. В Европейской методике таблица морфологических признаков состоит из 22 признаков, в Индии из 28, в КНР - из 21 признака (Методики ЕС, Индии и КНР).

Таблица 4 - Сравнительный анализ наличия/отсутствия признаков

Фаза учета признака, описание

Учитываемые признаки

Методики

00

Семена:

сухие семена

содержание эруковой кислоты

Европейская,

Индийская,

Китайская

содержание глюкозинолатов

Индийская

содержание жира

цвет семян

масса 1000 семян

6-12

Семядоли: раскрыты

семядоли листлистлистли: опушенность

Индийская

23

24

25

26

Лист: стадия 6-ти листьев

стадия 7-ми листьев

стадия 8-ми листьев

стадия 9-11-ти листьев

антоциановая окраска

лист: цвет

Европейская, Индийская, Китайская

ширина листа (в широком месте)

восковой налет на верхней стороне листа

длина листа (пластинка, черешок)

Продолжение таблицы 4

27

12 или более листьев, полностью развитых

наличие долей

Европейская, Индийская, Китайская

количество долей

степень развития долей

Европейская

сорта с листьями, имеющими доли: длина черешка

зубчатость края листа

форма зубчатости края листа

Индийская

расположение листа (угол между листом

и стеблем)

61

62

Цветок:

первые раскрывшиеся цветки

> 10% раскрывшихся цветков

время цветения

Европейская, Индийская, Китайская

62-63

около 10 - 40 % раскрывшихся цветков первые лепестки опадают

цветок: окраска лепестков

цветок: длина лепестков

цветок: ширина лепестков

образование пыльцы

64

Растение: полное цветение, нижние стручки удлиняются

растение: высота (полное цветение)

75

семена в нижних стручках зеленые, не прозрачные

общая длина растения, включая боковые ответвления

79

Все семена верхушечного соцветия темно-зеленые

антоциановая окраска стебля

75

Стручок:

Семена в нижних стручках зеленые, не прозрачные

стручок: длина (без носика)

стручок: плотность на главном стебле

Индийская

79

80

Все семена верхушечного соцветия темно-зеленые

Созревание

угол отклонения стручка от стебля

ширина стручка

Китайская

81-85

на семенах нижних стручков верхушечного соцветия появляются коричневые пятна

поверхность стручка

Индийская

количество семян в стручке

75-89

Коричневые стручки - хрупкие, стебли - высохшие

длина цветоножки

Европейская, Китайская

Оцениваемые сорта разбивают на группы, с использованием признаков, которые не варьируют или варьируют незначительно в пределах сорта. В таблице 5 приведены признаки, используемые для группировки сортов по идентификационным признакам.

Таблица 5 - Группировочные морфологические признаки, принятые в методиках ЕС, Индии и КНР

Европейский Союз

Индия

КНР

Семена: содержание эруковой кислоты

-

Семена: содержание эруковой кислоты

Лист, наличие долей

Лист, наличие долей

Лист, наличие долей

Время цветения

Время цветения

Время цветения

-

Образование пыльцы

-

Растение: общая длина, включая боковые ответвления

Растение: общая длина, включая боковые ответвления

Растение: общая длина, включая боковые ответвления

Для обеспечения правовой защиты сортов рапса, согласно требованиям Международной Конвенции по охране сортов растений, нужна Методика, разработка которой требует знаний морфо-биологических параметров культуры, характеризующейся широким спектром изменчивости количественных и качественных признаков. Апробированная в 1998 году методика проведения испытаний ООС уже требует существенных изменений с учетом новых селекционных направлений и современных требований к техническому и продовольственному рапсу.

Согласно результатам сравнительного анализа изученных параметров необходимо дополнить действующую в РК методику следующими признаками, ранее не используемыми: "цвет семян" (используемый в Индии) позволит визуально определить не только его отличие от других сортов, но предположить его качественные показатели при выборе направления использования, т.к. желтосемянные сорта, как правило, более высокобелковые. Признак "количество семян в стручке" - генетически детерминированный показатель сорта, дающий возможность визуально оценить принадлежность к сорту. Необходимо ввести в определитель охраноспособности сортов, числовые параметры морфологических признаков, на примере Методики, принятой в Индии.

На сегодняшний день Государственной комиссией по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур начата работа по выявлению сортов - эталонов сельскохозяйственных культур по признакам ООС. Подготовлены заключения на патентоспособность по 2 сортам ярового и 1 озимому рапсу немецкой селекции, которые подтвердили ранее заявленные морфологические признаки. На 2010-2011 год поданы заявки на получение заключения на патентоспособность на сорта Хаммер и Космос германской селекции и сорт Сафия - селекции Казахского НИИ ЗиР.

Проведен кластерный анализ сортов рапса по качественным и количественным идентификационным морфологическим признакам исследуемых сортов, который разделил их по группам (рисунок 9), где основой группировки стало происхождение сортов.

Рисунок 9 - Дендрограмма сходства - различий сортов рапса по степени выраженности морфологических признаков ООС (мера Хемминга)

По результатам исследований фенологических наблюдений, качественного анализа сортов и разбором их по морфологическим признакам получаем идиотип модели рапса.

Таблица 6 - Сопоставление параметров модели по фенологическим наблюдениям, качественному анализу и морфологическим признакам

Признак

Степень выраженности (индекс)

Выделившиеся сорта

семена: содержание эруковой кислоты

отсутствует (<2%)

1

Майбулак, Юбилейный, Гладиатор, ДК 71-20, Сафия, Липецкий, Майлы

Семена: содержание масла

высокое (43-46%)

7

Абилити

очень высокое (>46)

9

Гладиатор, ДК 71-20, Юбилейный НПЦ 0506, Кавиар, Золотонивский,

Лист: цвет

светло-зеленый

3

Гладиатор, Абилити

зеленый

5

Майбулак

Восковой налет на верхней стороне листа

средний

5

Хайлайт, Майбулак

сильный

7

Гладиатор, Абилити

Лист: доли

имеются

9

Майбулак, Гладиатор, Абилити

Лист: степень развития долей

слабая many (>5)

3

Гладиатор

средняя

5

Майбулак, Абилити, Хайлайт

Лист:

зубчатость края

слабая

3

Майбулак, Гладиатор

средняя

5

Абилити, Хайлайт

фLeaf: dentation of marginорма зубчатости края

entireслабаяpointed

1

Майбулак

Длина черешка (у листьев с долями)

средней длины

5

Майбулак, Абилити, Хайлайт, Герос

Время цветения

early (31-40 days) late (51-60 days)

very late (>60 days)

очень раннее (<31 дн.)

1

Хайлайт

раннее (31 - 40 дней) medium (41-50days)

3

Хантер, Белинда

среднее (41-50 дней)

5

Майбулак

позднее (51-60 дней)

7

Гладиатор

Продолжение таблицы 6

Цветок: окраска лепестков

желтая

3

Майбулак, Абилити, Хайлайт, Гладиатор

Образование пыльцы

отсутствует

1

-

имеется

9

Майбулак

Растение: высота

(при полном цветении)

среднее (41-60 см)

5

Абилити, Хайлайт, Гладиатор

длинное (>60 см)

7

Майбулак, Джерри, Джером

Растение: общая длина, включая боковые ответвления

среднее (51-75см)

5

Абилити, Хайлайт, Герос

высокое (76-100см)

7

Майбулак, Джерри, Джером

очень высокое (>100 см)

9

Майбулак

Стручок: длина

(без носика)

средний (4,5-5,5 см)

5

Абилити, Хайлайт, Гладиатор

длинный (5,5см)

7

Майбулак, Герос

Стручок: длина носика

средний (0,8-1,2см)

5

Майбулак, Хайлайт, Герос

длинный (1,2см)

7

Абилити

Стручок длина плодоножки

short короткая

3

-

medium средняя

5

Абилити, Хайлайт, Гладиатор

длинная

7

Майбулак, Герос

КSiliqua: number on main shootоличество стручков

среднее (30-50)

5

Майбулак

большое (> 50)

7

-

Стручок: количество семян в стручке

среднее (17-20)

5

Майбулак Абилити, Хайлайт, Герос

Срок созревания

раннее (<81дн.)

3

ДК 71 20

среднее (81-100 дней)

5

Абилити, Адина, Гладиатор, Калибр, Майбулак, Сиеста, Сафия, Хантер, Юбилейный

позднее (101-120 дней)

7

очень позднее (>120дней)

9

Майлы

Семена: цвет

красновато-коричневый

3

Сафия, Хайлайт

коричневый

4

Майбулак, Герос

Семена: масса 1000 семян

средняя (3,5-4,0 г)

5

Майбулак, Калибр, Сенсор,

ПР45 H 72, НПЦ 0507 и 0607

Рекомендуемые идентификационные морфологические параметры модели рапса: Всходы: семядоли короткие или длинные, средней ширины или широкие; Растение: высокомасличный сорт или гибрид 00-типа; общая высота растения, включая боковые побеги - высокое (76-100см) или очень высокое (>100 см); среднего (81-100 дней) или позднего (101-120 дней) срока созревания; с большим количеством стручков на растении (> 50); Лист: восковой налет на верхней стороне листа - средний или сильный; доли - среднеразвитые; зубчатость края - от слабой, до средней; со средней длинной (15-20 см) листовой пластинки; с шириной листа 7-8 см (средняя) или > 8 см (широкая); Цветение: раннее (31-40),medium (41-50days) среднее (41-50 дней) или позднее (51-60 дней); цветок желтый, со средней длиной (1,2-1,5см) и средней шириной (0,7-0,8см) лепестков; Стручок: длина (б...


Подобные документы

  • Биология и технология возделывания ярового рапса, ботанико-морфологическая характеристика и биологические особенности культуры. Краткая технология возделывания рапса, структура посевных площадей и урожайность, система севооборотов и место в севообороте.

    дипломная работа [72,5 K], добавлен 27.06.2010

  • Анализ разработки технологии возделывания рапса на зерно на основе методов программирования урожайности. Биологические особенности рапса. Характеристика почвенно-климатических условий. Разработка структурной модели высокопродуктивного растения и посева.

    курсовая работа [134,7 K], добавлен 07.06.2012

  • Характеристика сортов и гибридов, особенности роста и развития рапса ярового. Климатическая характеристика территории возделывания. Программирование урожая культуры в условиях Светлинского района. Расчет доз удобрений. Уход за посевами и защита растений.

    курсовая работа [633,3 K], добавлен 03.08.2015

  • Разработка технологии возделывания ярового рапса, система севооборотов, место ярового рапса в севообороте. Удобрение, обработка почвы, уход за посевами и интегрированная система защиты растений. Экологические аспекты внесения удобрений и пестицидов.

    реферат [33,1 K], добавлен 28.01.2012

  • Народно-хозяйственное значение повышения эффективности производства рапса и характеристика системы показателей ее измерения. Анализ современного состояния экономики производства рапса в Республике Беларусь. Совершенствование технологии производства рапса.

    курсовая работа [270,0 K], добавлен 10.01.2015

  • Анализ биологических особенностей озимого рапса. Характеристика корневой системы культуры. Состав и структура земельных угодий СПК "Им. Димидова". Цели и проблемы программирования урожая озимого рапса. Способы получения урожаев необходимого качества.

    курсовая работа [98,8 K], добавлен 07.06.2012

  • Определение современного состояния производства рапса в Беларуси. Рассмотрение морфологических и биологических особенностей озимого рапса. Выявление путей совершенствования технологии возделывания рапса. Экономическое обоснование результатов исследований.

    дипломная работа [80,2 K], добавлен 14.10.2017

  • Морфологическая характеристика культуры. Биологические особенности рапса. Структура посевных площадей хозяйства. Система обработки почвы. Сорта и гибриды, подготовка семян. Уборка, первичная подработка и хранение зерна. Болезни, вредители и гербициды.

    дипломная работа [100,2 K], добавлен 13.10.2014

  • Биологические и морфологические особенности рапса. Описание элементов программирования урожайности данной сельскохозяйственной культуры. Расчет фотосинтетических показателей, средней и максимальной площади листьев. Технология посева, сбора урожая.

    курсовая работа [126,3 K], добавлен 11.11.2015

  • Фазы вегетации и особенности роста рапса. Требования культуры к абиотическим факторам. Краткий анализ полеводства: структура посевных площадей, урожайность основных сельскохозяйственных культур, севообороты. Фенологические фазы развития культуры.

    курсовая работа [68,5 K], добавлен 03.03.2018

  • Агротехника выращивания ярового рапса, система защиты растений от вредителей, болезней и сорняков. Структура посевных площадей и урожайность сельскохозяйственных культур. Мероприятия по защите растений, меры борьба с сорняками, вредителями и болезнями.

    дипломная работа [71,6 K], добавлен 21.09.2010

  • История появления рапса - известной масличной и кормовой культуры семейства крестоцветных. Основные свойства сырья. Биодизельное топливо, особенности применения и его главные преимущества. Процесс производства биотоплива из рапса, технологическая схема.

    презентация [4,8 M], добавлен 16.09.2012

  • Современное состояние производства рапса в хозяйствах РФ. Природные условия деятельности, специализация и ресурсный потенциал предприятия. Оценка валового производства и посевной площади рапса, пути повышения его урожайности и снижения себестоимости.

    курсовая работа [203,8 K], добавлен 24.09.2012

  • Организационно-экономическая характеристика предприятия. Современное состояние производства рапса в Беларуси. Развитие сельскохозяйственных производственных кооперативов. Структура земельных угодий. Основные показатели финансовой деятельности компании.

    курсовая работа [87,0 K], добавлен 22.03.2017

  • Почвы и их агрохимическая характеристика. Краткий анализ полеводства. Биологические особенности и сорта рапса. Его размещение в севообороте. Система обработки почвы. Подготовка семян к посеву. Уборка урожая. Технологическая схема возделывания пшеницы.

    курсовая работа [81,1 K], добавлен 10.01.2016

  • Общая характеристика, морфологические и биологические особенности озимого рапса, пути совершенствования технологии его возделывания в условиях исследуемого хозяйства. Экономическое обоснование результатов анализа эффективности разработанных мероприятий.

    дипломная работа [111,0 K], добавлен 20.10.2017

  • Биологические особенности и сорта многолетних злаковых трав, озимого рапса; технология их возделывания. Значение коэффициента использования фотосинтетически активной радиации в формировании урожая. Агротехника выращивания сахарной свеклы и корнеплодов.

    контрольная работа [50,1 K], добавлен 10.05.2012

  • Результаты изучения влияния генотипа и среды на элементы структуры урожая озимой тритикале. Характеристика сортов озимой тритикале по хозяйственно-ценным признакам, по весовым элементам структуры урожая и уборочному индексу. Отбор продуктивных форм.

    статья [171,7 K], добавлен 03.04.2014

  • Строение куста земляники, ее биологические особенности. Химический состав культуры, отношение к почвенно-климатическим условиям. Характеристика наиболее устойчивых сортов. Видовой состав и вредоносность насекомых земляники. Болезни увядания, меры защиты.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 27.01.2014

  • Характеристика почвенно-климатических условий почвы опытного участка. Изучение и размножение образцов сорго и создание национальной коллекции. Испытания сортов и гибридов, передача новых самоопыленных сортов сорго на государственную регистрацию.

    научная работа [186,4 K], добавлен 06.02.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.