Биохимическая оценка сортов бобовых культур, перспективных для возделывания и селекции в условиях Омской области

УДК 635.65:577.122.3

Ю. С. ЛАРИОНОВ Ц А. П. ГОРБАТАЯ L-

Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина

БИОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОРТОВ БОБОВЫХ КУЛЬТУР, ПЕРСПЕКТИВНЫХ

ДЛЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ И СЕЛЕКЦИИ В УСЛОВИЯХ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ

Сравнительная характеристика по урожайности и качеству белка зернобобовых культур показала, что фасоль зерновая является перспективной зернобобовой культурой для южной лесостепи Западной Сибири, поскольку она имеет более стабильную и высокую урожайность по сравнению с соей и горохом. При этом по количеству и качеству белка фасоль зерновая превосходит наиболее распространенную полевую зернобобовую культуру горох. Аминокислотный состав белка фасоли зерновой свидетельствует о возможностях дальнейшего повышения эффективности селекции этой культуры, что будет играть положительную роль для решения белковой проблемы (продовольственного и кормового белка) в Западной Сибири.

Ключевые слова: семена, сорт, фасоль, соя, горох, белок.

Бобовые культуры — это доступный источник продовольственного и кормового белка, сбалансированного по аминокислотному составу. Для условий Сибири эта проблема стоит очень остро, так как ресурсы тепла, влаги и набор возделываемых культур довольно ограничен. Достаточно сказать, что основной бобовой культурой в Сибири, как Западной, так и Восточной, является горох. Но основными недостатками этой культуры является слабая жаростойкость и засухоустойчивость, что делает эту культуру в условиях южной лесостепи (основная зерносеющая зона) ненадежной по урожаю, да и качеству зерна, особенно по содержанию незаменимых аминокислот в белке. К таким незаменимым аминокислотам относятся: гистидин, изолейцин лейцин, лизин, метионин, фенилалан треонин, триптофан и валин. Незаменимые аминокислоты не синтезируются в организме и должны обязательно в определенных количествах поступать с пищей. Отсутствие любой из восьми незаменимых аминокислот в пище вызывает серьезные нарушения здоровья, особенно это тяжело сказывается на молодом растущем организме.

В связи с этим поиск исходного материала на основе оценки существующих и создание сортов бобовых культур с более стабильной урожайностью и более высокими биохимическими показателями, особенно по содержанию в белке незаменимых аминокислот, является актуальным для этого региона [1, 2, 3, 4].

Полевые опыты закладывались на опытном поле Омского государственного аграрного университета, расположенном в зоне южной лесостепи Омской области. Учетная площадь делянки 2 м2. В качестве материала исследований были использованы три культуры и 12 сортов, рекомендованные в различные годы для возделывания в Западно-Сибирском регионе, характеризующиеся различной скороспелостью и другими хозяйственно-ценными признаками. Фа-

соль — Рубин (2001 г., скороспелый), Нерусса (1991 г., среднеспелый), Щедрая (1938 г., скороспелый), При-бельская (скороспелый); соя — Омская 4 (1993 г., скороспелый), Дина (2003 г., скороспелый), Эльдорадо (2010 г., скороспелый), СибНИИСХоз 6 (2000 г., скороспелый); горох — Благовест (2008 г., скороспелый), Демос (2003 г., среднеспелый), Омский 9 (1999 г., среднеспелый), Омский 7 (1981 г., среднеспелый). Анализ количественного содержания белка был проведен с помощью двух аналитических подходов. Во-первых, по гостированной (ГОСТ 13496.4-93) методике определения азота по Кьельдалю. Во-вторых, при помощи прибора для определения азота VELP NDA 701, результаты которого принимают международные организации.

Анализ аминокислотного состава был проведен методом капиллярного электрофореза на приборе Капель-105. Статистическая обработка данных проведена дисперсионным методом по Б. А. Доспехову [5] на ПК. Статистическую обработку и вычисления осуществляли в программе Excel 2007. Погодные условия в годы исследования можно охарактеризовать следующими особенностями. Май 2008 года характеризовался сухой и тёплой погодой, во второй декаде июня наблюдалась раннелетняя засуха и прохладная погода. Июль был контрастным по обеспеченности осадками с тёплой погодой. В августе было мало осадков, и температура была выше среднемноголетней на 10 °С. В мае 2009 года температура воздуха превышала среднемноголетние данные, отмечено значительное количество осадков. В июне и июле преобладала холодная дождливая погода. Первая и вторая декады августа характеризовались прохладной дождливой погодой, а в третьей декаде августа преобладала теплая погода с повышенным количеством осадков. Май 2010 года оказался на уровне среднемноголетних данных. В июне, июле и августе была теплая и сухая погода. В целом погодные условия следует охарактеризовать как типичные

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (108) 2012 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (108) 2012

Аминокислотный состав* бобовых культур

Культура Показтели Лизин Треонин Валин Метионин Лейцин+ изолейцин Фенил- аланин Т рипто-фан Сумма амино- кислот Сумма незаме- нимых амино- кислот Содержание белка, %

Горох ср. 2,7 0,9 1,3 0,9 3,3 1,5 1,0 26,5 11,6 24,7

Б 0,3 0,1 0,4 0,2 0,4 0,1 0,2 1,1 1,0 0,3

сУ,% 10,6 14,7 31,1 19,4 10,6 6,3 16,8 4,3 8,6 1,2

II II III II II I II I I I

Соя ср. 4,2 2,3 2,1 1,2 5,0 2,4 1,7 45,1 19,0 43,9

Б 0,2 0,1 0,1 0,3 0,2 0,2 0,2 1,3 0,8 0,7

сУ,% 5,7 4,9 6,3 22,7 4,6 8,2 10,1 2,9 4,8 1,6

I I I III I I II I I I

Фасоль ср. 2,4 1,6 1,4 1,2 3,3 1,6 1,1 27,5 12,7 25,5

Б 0,2 0,3 0,3 0,2 0,6 0,4 0,1 2,0 1,6 0,7

сУ,% 9,9 17,4 21,8 16,1 16,6 24,1 5,8 7,4 12,4 2,6

I II III II II III I I II I

‘Группы варьирования: I — слабоварьирующий (до 10 %), II — средневарьирующий, 10,1 —20%, III — сильноварьирующий, более 20,1 %, показатель.

для южной лесостепной зоны Западной Сибири они позволили изучить и оценить образцы сортов бобовых культур по основным хозяйственно-ценным признакам, содержанию белка и аминокислотному составу.

Изучение трех бобовых культур и их 12 сортов показало, что по содержанию белка в среднем за три года культуры соя, фасоль и горох достоверно различаются (табл. 1).

Наиболее высоким содержанием количества белка характеризуется культура соя 43,9 % и фасоль 25,5 %, а в семенах гороха содержится 24,7 %. При этом необходимо отметить то, что все изучаемые культуры обеспечивают сравнительно стабильное накопление белка (показатель слабоварьирует по годам). Это свидетельствует о сравнительной адаптивности изучаемых сортов к условиям южной лесостепи Омской области.

По урожайности семян наиболее высоким показателем выделяются культуры фасоль и горох соответственно 3,3 т/га и 3,0 т/га. Урожайность сои за три года составила 2,2 т/га, что достоверно ниже других изучаемых бобовых культур. Сравнительное изучение аминокислотного состава (отдельных аминокислот, общей суммы и суммы незаменимых) показывает, что наиболее высоким содержанием общей суммы аминокислот и незаменимых характеризуется культура соя, на втором месте по общей сумме аминокислот и незаменимых находится фасоль (табл. 1). Горох в сравнении с этими культурами имеет более низкие показатели. Фасоль, как культура новая для зернового направления, по большему числу незаменимых аминокислот превосходит горох. По содержанию отдельных аминокислот фасоль приближается либо превосходит сою (например, валин). Исследования показали, что наиболее сильное варьирование по годам аминокислот, как отдельных, так и их суммы, наблюдается у сортов фасоли, в сравнении с сортами гороха и сои. Это свидетельствует о том, что необходимо усилить селекцию на качестве белка у этой культуры в условиях Западной Сибири.

Одновременно следует отметить, что наблюдается значительное варьирование отдельных аминокислот в пределах культур по годам (например, метионин, валин, фенилаланин). Это свидетельствует о том, что необходимо ежегодно осуществлять контроль не только за общим содержанием белка, но и его качеством как в пределах культур, так и сортов.

Выводы

1. Сравнительная характеристика по урожайности и качеству белка бобовых культур показала, что зерновая фасоль является перспективной для возделывания и селекции культурой для Западной Сибири, поскольку она имеет более стабильную и высокую урожайность по сравнению с соей и горохом.

2. Качество белка у фасоли превосходит наиболее распространенную полевую бобовую культуру горох. Аминокислотный состав её белка свидетельствует о возможностях повышения эффективности селекции культуры фасоль, что будет играть положительную роль для решения белковой проблемы (продовольственного и кормового белка) в Западной Сибири.

Библиографический список

1. Содержание аминокислот и жирных кислот в семенах гибридов и мутантов сои / В. С. Ала [и др.] // Биология, генетика и микробиология сои. — Новосибирск, 1986. — С. 106 — 110.

2. Асанов, А. М. Сравнительная продуктивность и основные агротехнические приёмы выращивания скороспелых сортов сои в условиях южной лесостепи Западной Сибири : автореф. дис. ... канд. с-х. наук / А. М. Асанов. — Омск, 1998. — 26 с.

3. Аминокислотный состав белков семян различных сортов сои и соевой сенной муки / И. Ф. Беликов, [ и др.] // Биология возделывания сои. Владивосток, 1971. — 134 с.

4. Васякин, Н. И. Селекция зернобобовых в Западной Сибири / Н. И. Васякин // Современные проблемы и достижения аграрной науки в земледелии, селекции и животноводстве : сб. науч. тр. / РАСХН. Сиб. отд-ние. — Барнаул, 2005. — С. 79-89.

5. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. — М. : Агропромиздат, 1985. — 351 с.

ЛАРИОНОВ Юрий Степанович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор (Россия), профессор кафедры селекции, генетики и физиологии растений.

ГОРБАТАЯ Александра Петровна, аспирантка кафедры селекции, генетики и физиологии растений. Адрес для переписки: 644008, г. Омск, Институтская пл., 2.

Статья поступила в редакцию 05.12.2011 г.

© Ю. С. Ларионов, А. П. Горбатая

уДК 502:633.1(571.13) с. Л. ПЕТУХОВСКИЙ

Я. Р. РЕЙНГАРД

Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В ОМСКОЙ ОБЛАСТИ_________________________________________

В статье рассмотрено влияние основных природных и социальных факторов — гидротермических ресурсов, ветрового режима, рельефа, качества почв и их дегради-рованности, сельскохозяйственного использования почвенного покрова на урожайность пшеницы и зерновых культур, а также дан прогноз возможных экономических показателей от применения противодеградационных мероприятий на пахотном фонде Омской области.

Ключевые слова: природные и социальные факторы, почвенный покров, эрозия, дефляция, противодеградационные мероприятия, урожайность.

Кардинальные перемены политического, социального и экономического характера привели к изменению социально-экономического уклада сельскохозяйственного производства. В то же время ареал локализации сельскохозяйственного производства меняется в зависимости от материальнотехнических средств хозяев и хозяйств, научно обоснованного хозяйствования, природно-ресурсного потенциала, в первую очередь природно-климатического, почвенно-биотического, технической подготовки и образования персонала. При этом обязательным условием выращивания высоких урожаев сельскохозяйственных культур является сохранение природной среды при рациональном использовании имеющихся ресурсов.

Изменившиеся социально-экономические условия определяют в настоящий момент необходимость более дифференцированного учёта, инвентаризации и оценки почвенно-биотических ресурсов, что выполнимо лишь при комплексном изучении факторов и условий развивающихся процессов. При этом адаптация земледелия к природным и производственным условиям предполагает сопоставление требований растений и их адаптивных возможностей с фактическим состоянием и возможностью регулирования всех параметров и элементов, участвующих в производстве биотической продукции.

Дело в том, что территория Омской области расположена в пределах двух геоботанических зон: таёжной (бореальной), подразделяющейся на две подзоны — южной тайги и подтайги (подзона мелколиственных лесов) и степной, разделяющуюся на

лесостепную и степную подзоны. В связи с большим простиранием области с севера на юг лесостепь в области, кроме того, делится на северную, центральную и южную. При этом выраженная равнин-ность территории области, подчёркивая биоклима-тичность зональных факторов, формирующих многообразие микроклиматов, растительных сообществ, почвенных типов, подтипов, родов и видов, сильно ухудшает гидрологические условия территории. Однако географические закономерности распределения агроэкологических условий возделывания зерновых культур на территории Омской области ещё слабо изучены.

В решении же проблем интенсификации сельскохозяйственной деятельности и рационального использования почвенного покрова, а также и эффективной его защиты от неблагоприятных воздействий природы и общества важнейшую роль играет потенциал почвенно-климатических ресурсов, который в настоящее время под напором техногенеза претерпевает значительные изменения.

В общих чертах климат области резкоконтинентальный. Абсолютная годовая амплитуда температуры воздуха достигает 80 °С, формируется главным образом под влиянием свойств Азиатского материка и воздействия атлантических воздушных масс. Максимальная продолжительность дня, в летний период, превышает в этих широтах 17 ч, а продолжительность солнечного сияния возрастает до 55 — 70 % за счет увеличения длительности дня, что благоприятно влияет на формирование урожайности естественной растительности и сельскохозяйственных

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (108) 2012 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ