Агротехнологическая оценка сортов амаранта в условиях Тамбовской области

УДК 635.012

агротехнологическая оценка сортов амаранта в условиях тамбовской области

М.А. МЯГКОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

М.А. МИТРОХИН, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

С.И. ДАНИЛИН, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой

Мичуринский государственный аграрный университет, ул. Интернациональная, 101, Мичуринск, 393760, Российская Федерация

Резюме. Исследования проведены в 2013-2015 гг. на опытном участке в учхозе «Роща» Тамбовской области с целью агротехнологической оценки сортов амаранта и выделения образцов с повышенным содержанием белка для использования в пищевой промышленности. Почва опытного участка черноземновидная глеевая среднемощ-ная среднегумусовая тяжелосуглинистая на аллювиальных отложениях. Содержание гумуса 3,9-4,7%; общего азота - 19,6-10,5; подвижного фосфора - 8,8-10,7; обменного калия - 14,4-9,6 мг/100 г; уровень кислотности -7,44-7,46; сумма обменных оснований - 53,1-50,4 ммоль (экв)/100 г. Объектами исследований послужили сорта амаранта Крепыш, Булава, Зеленая сосулька, Памяти Коваса, Кизлярец. Климатические условия 2013-2015 гг. были благоприятны для выращивания амаранта. Продолжительность вегетационного периода среднеспелых сортов Крепыш, Кизлярец, Памяти Коваса составила 110 дн., раннеспелых Зеленая сосулька и Булава - 96 и 100 дн. соответственно. Наибольшую урожайность зеленой массы амаранта (3,241 кг/м2) сформировал сорт Булава при наибольшей массе 1000 семян - 0,867 г, наименьшую (2,653 кг/м2) сорт Кизлярец, при массе 1000 семян 0,695 г. По содержанию белка в листьях (22,7 и 22,6%) и семенах (18,2 и 17,5%) выделены сорта Кизлярец и Булава. Использование семян амаранта при производстве кваса прямого брожения позволяет улучшить физико-химические показатели напитка без снижения органолептических свойств, что дает возможность расширить ассортимент этого продукта. Ключевые слова: амарант, агротехнологическая оценка, белок, квас прямого брожения.

Для цитирования: Мягкова М.А., Митрохин М.А., Данилин С. И. Агротехнологическая оценка сортов амаранта в условиях Тамбовской области //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т.30. №5. С. 69-71.

Амарант - ценная овощная, кормовая, декоративная и техническая культура с тысячелетней историей, известное со времен древних инков, ацтеков и майя. В течение длительного времени оно находилось в забвении. Сегодня эта перспективная культура переживает второе рождение, благодаря исключительно ценным полезным качествам [1].

В России исследования амаранта были начаты в 30-х годах прошлого века. Первые упоминания о нем принадлежат академику Н.И. Вавилову. Он собрал самую многочисленную коллекцию семян растения и настоятельно рекомендовал изучать его и внедрять в сельскохозяйственное производство [1].

Семейство амарантовых широко распространено по всему земному шару. Но, к сожалению, в Российской Федерации эта культура до сих пор не очень известна, хотя во многих странах она сейчас переживает настоящий бум [1].

Семена амаранта содержат до 18% белка, более половины этого количества составляют альбумины и глобулины со сбалансированным аминокислотным

составом, которые легко усваиваются. Доля несбалансированных по аминокислотному составу проламинов, растворимых в спирте, не превышает 12,6% от всех белков, тогда как в зерне злаков их содержится - 3040%. В амаранте также немало растворимых в щелочи белков - глютенинов, близких по питательной ценности к альбуминам и глобулинам [2]. Многие исследователи считают это растение богатым источником белка и незаменимых аминокислот, дефицит которых не могут возместить традиционные сельскохозяйственные культуры. По количеству лизина амарант в 2 раза превосходит пшеницу и в 3 раза - кукурузу [1].

В семенах амаранта содержится 5-7 % жира, основу которого составляют ненасыщенные жирные кислоты:олеиновая, линолевая и линоленовая (иначе этот набор называют витамином F). Кроме того, в липидной фракции семян присутствуют до 10% сквалена [3, 4].

Минеральный состав семян и муки амаранта изучен недостаточно, пока в них найдено 27 микро-и макроэлементов, много фосфора, калия, кальция, железа, меди [1].

Амарант позиционируется как богатый источник биологически активных веществ (аминокислоты, витамины, антиоксиданты и др.), которые требуются современному человеку в значительно больших количествах, чем раньше (в связи с неблагоприятными социальными и экологическими условиями). Поэтому особое внимание уделяют питательной ценности растений амаранта, и эта проблема остается достаточно острой. Выделение образцов и использование их в качестве доноров повышенного содержания биологически активных веществ - актуальная задача для исследователей [2].

Сейчас перерабатывающая промышленность озадачена возрождением производства кваса -традиционного русского национального напитка. В связи с этим использование нетрадиционного и малораспространенного сырья для изготовления новых видов квасов и других напитков брожения, а также применение экстрактов из растительного сырья, направленных на повышение биологической ценности напитка и улучшение вкусовых качеств становятся актуальными задачами.

Цель исследований - агротехнологическая оценка сортов амаранта и выделение образцов с повышенным содержанием белка для использования в пищевой промышленности.

Исходя из цели, были поставлены следующие задачи: провести фенологические наблюдения в течение вегетационного периода; выявить скороспелые образцы; установить содержание белка в семенах; провести технологическую оценку амаранта при производстве кваса прямого брожения.

Условия, материалы и методы. Материалом для исследований послужили зелёноокрашенные видообразцы коллекции амаранта, полученные из ВНИИ растениеводства (г. Санкт-Петербург) и ВНИИССОК (Одинцовский р-н): Крепыш, Булава, Зеленая сосулька, Памяти Коваса, Кизлярец. За контроль взят сорт Крепыш (селекции ВНИИССОК). В качестве объекта исследований технологической

Таблица 1. Погодные условия за 2013-2015 гг.

Показатель Апрель I Май Июнь Июль Август Сентябрь

2013 г.

Среднесуточная температура воздуха, °С 8,3 19,2 20,8 19,6 20,1 11,4

Сумма осадков, мм 26,2 35,1 69,4 94,9 75,6 93,0

Средняя относительная влажность воздуха, % 57,8 53,1 59,2 66,9 62,4 81,9

2014 г.

Среднесуточная температура воздуха, °С 7,7 18,2 17,4 22,0 21,1 14,0

Сумма осадков, мм 33,9 14,5 69,1 0,3 22,2 21,5

Средняя относительная влажность воздуха, % 53,2 51,5 59,8 49,0 58,4 59,6

2015 г.

Среднесуточная температура воздуха, °С 6,6 16,4 19,6 19,5 18,6 16,3

Сумма осадков, мм 64,0 34,3 154,9 62,3 18,5 3,6

Средняя относительная влажность воздуха, % 63,6 51,9 64,4 66,4 56,7 58,1

оценки были взяты семена амаранта сорта Кизля-рец, как наиболее высокоурожайного сорта, универсального назначения.

Экспериментальные исследования проводили в 2013-2015 гг. на опытном участке в учхозе «Роща» Мичуринского государственного аграрного университета. Почва опытного участка черноземно-

Таблица 2. результаты фенологических наблюдений,

общепринятая для ЦЧР. Уход за посевом включал в себя 3-х кратный полив, сорняки на делянках уничтожали вручную,гербициды не применяли. Уборку урожая проводили вручную [5].

Фенологические наблюдения проводили в соответствии с методическими указаниями по изучению зеленных культур, разработанными в ВИР. Начало

средне за 2013-2015 гг.

Сорта Количество дн.й от всходов до фазы

бутонизации цветения созревания семян

Крепыш 40 52 110

Кизлярец 39 54 110

Памяти Коваса 39 56 110

Зеленая сосулька 36 48 96

Булава 35 50 100

НСР05 0,85 1,21 2,65

видная глеевая среднемощная среднегумусовая тяжелосуглинистая на аллювиальных отложениях. Содержание гумуса - 3,9-4,7%, общего азота - 19,610,5; подвижного фосфора - 8,8-10,7; обменного калия - 14,4-9,6 мг/100 г; уровень кислотности -7,44-7,46; сумма обменных оснований - 53,1-50,4 ммоль (экв)/100 г [6].

фазы - 5-10% всех растений; массовость - 7580% всех растений. Содержание сухого вещества определяли высушиванием навески до постоянной массы; общего содержания сахаров - по методу Бертрана; белка - по методу Лоури [7]. Для определения белка в листовой массе амаранта растения отбирали в фазе начала цветения.

Таблица 3. Биометрические показатели и урожайность сортов амаранта, средне за 2013-2015 гг.

Сорта Высота растения, см Длина листа, см Ширина листа, см Масса 1000 семян, г Урожайность, ц/га

зеленой массы I семян

Крепыш 130 12,6 8,3 0,798 312,4 19,4

Кизлярец 80 10,6 5,6 0,695 265,3 26,8

Памяти Коваса 200 15,0 6,8 0,758 309,5 22,1

Зеленая сосулька 95 12,9 7,9 0,763 285,4 20,3

Булава 190 14,3 6,4 0,867 324,1 21,6

НСР05 - - - 0,161 42,1 1,89

Метеоусловия 2013-2015 гг. года были благоприятны для выращивания амаранта (табл. 1). Благодаря этому, как раннеспелые (Зеленая сосулька и Булава), так и среднеспелые (Крепыш, Кизлярец, Памяти Ко-васа) сорта достигли полной спелости семян.

Опыт был заложен методом рендомизированных повторений в четырехкратной повторности. Учетная площадь делянки 6 м2. Посев осуществляли вручную - в III декаде мая в открытый грунт. Схема посадки: междурядья 70 см, в ряду 25 см. Агротехника

Квас изготавливали по традиционной технологии прямого брожения по ГОСТ Р 53094-2008.

Результаты эксперимента обрабатывали методом дисперсионного анализа[5] с использованием статистического пакета STATISTICA 6.0 для ПЭВМ.

результаты и обсуждение. У сортов амаранта Крепыш, Кизлярец и Памяти Коваса фазы бутонизации и цветения проходили практически синхронно в среднем 39-40 и 52-56 дн. соответственно (табл. 2). Сорта Зеленая сосулька и Булава

Таблица 4. Содержание белка в листьях и семенах амаранта, %

Сорта Содержание общего белка, %

листовая масса семена

Крепыш 20,3 17,8

Кизлярец 22,7 18,2

Памяти Коваса 20,9 16,8

Зеленая сосулька 21,6 16,1

Булава 22,6 17,5

НсР05 0,65 0,49

Таблица 5. Физико-химические показатели квасов исследуемых вариантов

Показатель По ГОСТу 530942008 Ячменный Ячменный с амарантом

Массовая доля сухих веществ (не менее), % 3,5 3,7 3,9

Кислотность, к. ед. от 1,5 до 7,0 5,8 6,0

Объемная доля спирта, не более, % 1,2 1,2 1,2

были более раннеспелыми и по фазам развития. У среднеспелых сортов Крепыш, Кизлярец, Памяти Коваса до созревания семян прошло 110 дн. у раннеспелых - Зеленая сосулька и Булава - 96 и 100 дн., соответственно.

Сорта Памяти Коваса и Булава высокорослые и достигали в высоту 210 и 200 см, соответственно, у них также отмечен наибольший размер листовой пластинки - до 15 см в длину и до 6,8 см в ширину. Сорт Крепыш среднерослый - до 140 см, Кизлярец и Зеленая сосулька - пониклые и достигают в высоту 110 см.

Наибольшая урожайность зеленой массы амаранта отмечена у сорта Булава, она составила 3,241 кг/м2, что выше контроля на 3,7%, у него же наибольшая масса 1000 семян - 0,867 г.

Сбор зеленой массы сорта Памяти Коваса, по отношению к контролю (сорт Крепыш), составил 99% (3,095 кг/м2), масса 1000 семян - 0,758 г. Наименьшую массу 1000 семян (0,695 г) и урожайность (2,653 кг/м2) сформировал сорт Кизлярец.

Содержание белка в семенах, по сравнению с листовой массой, было ниже (табл. 4). Самыми высокими величинами этих показателей характеризовались сорта Кизлярец и Булава: содержание белка в листьях 22,7 и 22,6%, а семенах - 18,2% и 17,5%. Наименьшее его содержание отмечено у сорта Памяти Коваса -20,9% в листовой массе и 16,8% в семенах.

По органолептическим показателям, изучаемые образцы кваса соответстовали требованиям стандарта. При использовании пророщенных семян

амаранта цвет кваса был более насыщенным, чем в контроле, что допускается ГОСТом.

Предложенный вариант кваса (ячменный с амарантом) превосходил контрольный и требования стандарта по содержанию сухих веществ на 0,2 и на 0,4%, соответственно, кислотность находилась в пределах нормы и на 0,2 к. ед. превышала величину этого показателя в контроле.

выводы. В результате проведенных исследований установлено, что погодные условия Тамбовской области 2013-2015 гг. были благоприятны для выращивания амаранта. Благодаря чему как раннеспелые (Зеленая сосулька и Булава), так и среднеспелые (Крепыш, Кизлярец, Памяти Коваса) сорта достигли полной спелости семян.

Наибольшие урожайность зеленой массы амаранта (3,241 кг/м2) и массу 1000 семян (0,867 г) сформировал сорт Булава, наименьшие величины этих показателей - 2,653 кг/м2 и 0,695 г, соответственно - отмечены у сорта Кизлярец. Количество белка в семенах, по сравнению с листовой массой, было ниже. Выделены сорта Кизлярец и Булава с содержанием белка в листьях - 22,7% и 22,6%, и 18,2% и 17,5% - в семенах.

Использование семян амаранта при производстве кваса прямого брожения улучшает физико-химические показатели напитка по содержанию сухих веществ (на 0,2-0,4%) и кислотности (на 0,2 к. ед.), без снижения его органолептических свойств, что позволяет расширить ассортимент этого продукта и повысить его качество.

Литература

1. Биохимический состав и антиоксидантные свойства интродуцированных овощных растений/ М. С. Гинс, Е. Л. Лозовская, В.К. Гинс, П.Ф. Кононков и др. //Доклады РАСХН. 2000. №3. С. 14-15.

2. Кононков П.Ф., Сергеева В.А. Амарант - ценная овощная и кормовая культура многопланового использования//Аграр -ный вестник Урала. 2011. № 4. С. 63-64.

3. Амарант: научные основы интродукции / А.В. Железнов, Н.Б. Железнова, Н.В. Бурмакина, Р.С. Юдина; науч. ред. акад. В.К. Шумный; Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние, Ин-тцитологии и генетики. Новосибирск.: Академическое изд-во «Тео», 2009. 236 с.

4. Wegerle N., ZellerF.J. KoernerAmarant:Anbau, Zuechtung und Werteigenschaften eineralten Indio-Pflanze. //J. Agron. And Grop Sci. V. 174. 1995. Pp. 63-72.

5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 240 с.

6. Степанцова Л.В., Красин В.Н. Атлас почв Тамбовской области. Воронеж: Кварта, 2012. 156 с.

7. Плешков Б.П. Биохимия сельскохозяйственных растений. М.: Колос, 1975. 356 с.

AGROTECHNOLOGICAL EVALuATION OF AMARANTH VARIETIES uNDER CONDITIONS

OF TAMBOV REGION

М.А. Myagkova, M.A. Mitrohin, S.I. Danilin

State Agrarian University, ul. International'naya, 101, Michurinsk, 393760, Russian Federation

Summary. The investigations were carried out in 2013-2015 on the experimental plot in work-study unit "Roshcha" in Tambov region in order to assess agrotechnologically the varieties of amaranth and to select samples with higher protein content for use in the food industry. The soil type of the plot was chernozem-like, gley, medium-thick, medium-humic, heavy-loamy on alluvial deposits. The content of humus was 3.9-4.7%, of total nitrogen - 10.5-19.6 mg/100 g, of mobile phosphorus - 8.8-10.7 mg/100 g, of exchangeable potassium - 9.6-14.4 mg/100 g; the level of acidity - 7.44-7.46%; the total exchangeable bases - 50.4-53.1 mmol/100 g. The objects of the research were amaranth varieties Krepysh, Bulava, Zelenaya Sosulka, Pamyati Kovasa, Kizlyarets. The climatic conditions in 2013-2015 were favorable for amaranth cultivation. The duration of vegetation period of medium-ripening varieties Krepysh, Kizlyarets, Pamyati Kovasa was 110 days, of early-ripening ones (Zelenaya Sosulka, Bulava) - 96 and 100 days. The maximal yield of green mass of amaranth (3.241 kg/m2) was formed in the Bulava variety with the highest thousand seed weight (0.867 g). The minimal yield was in the Kizlyarets variety (2.653 kg/m2) with the thousand seed weight of 0.695 g. According to the protein content in leaves (22.7 and 22.6%) and seeds (8.2 and 17.5%) varieties Kizlyarets and Bulava distinguished. Usage of amaranth seeds in the manufacture of fermented kvass improves physical and chemical characteristics without compromising organoleptic properties that will expand the assortment of the product.

Keywords: amaranth, agrotechnological evaluation, protein, fermented kvass.

Author Details: М.А. Myagkova, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof.; M.A. Mitrohin Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof.; S.I. Danilin Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof. (e-mail: danilin@mgau.ru).

For citation: Myagkova М.А., Mitrohin M.A., Danilin S.I. Agrotechnological Evaluation of Amaranth Varieties under Conditions of Tambov Region. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2016. Vol. 30. No. 5. Pp. 69-71 (In Russ.).