- Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство
Аннотация
Оценка продуктивности и адаптивности сортов кориандра в условиях лесостепи Среднего Поволжья
О 2023. Т. Я. Прахова^
ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур», г. Тверь, Российская Федерация
Ключевые слова: кориандр посевной, сорта, урожайность, жирное масло, адаптивность, стабильность, структура урожая
Благодарности: работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур» (тема Е0Б8-2022-0008).
Поступила: 22.02.2023 Принята к публикации: 24.03.2023 Опубликована онлайн: 25.04.2023
В настоящее время одним из приори -тетных направлений исследований является всестороннее изучение лекарственных и эфиро-масличных растений. Это обусловлено, в первую очередь, необходимостью производства отечественного сырья и эфирных масел, которые имеют широкое применение в различных отраслях промышленности, медицины и других сферах [1, 2].
Основными направлениями культивирования кориандра являются: первое – получение семян (плодов), которые применяются в качестве пряности в пищевой промышленности и для производства эфирного масла; второе -получение пряной зелени (кинзы) [5, 6]. Общая площадь посева кориандра в мире составляет около 500 тыс. га, основная часть которой используется для выращивания на семена, и лишь небольшая доля (около 3-5 %) – для получения зелени. В России кориандр, по разным данным, занимает 100-170 тыс. га [7, 8].
Зелень кориандра богата витаминами А, С, группы В и каротином (до 10 мг/100 г), имеет необычный пряный вкус, аромат, хрустящую текстуру и употребляется в пищу [5, 9].
Плоды кориандра содержат 1,5-1,8 % эфирного масла по одним данным [10] и до 3,0 % и более – по другим [11], в состав которого входит более 20 компонентов, где основным является линалоол (60-80 %) [12]. Эфирное масло кориандра обладает широким спектром ценных свойств, благодаря чему широко применяется в фармацевтике и медицине [13, 14].
Из семян кориандра получают от 16,0 до 28,0 % жирного масла, которое используется в производстве мыла, в текстильной и полиграфической промышленности. Наибольшую
долю в масле занимают олеиновая (52,0-75,0 %) и линолевая (13,9-16,5 %) жирные кислоты [15, 16]. Целые семена кориандра используются как пряность в пищевой промышленности (кондитерской, пивоваренной, консервной) [5, 7]. Плоды и надземная часть (листья) применяются в медицине, они обладают желчегонными и слабительными свойствами, и входят в состав различных лекарственных препаратов и чаев [14].
Кориандр достаточно холодостойкая культура. Семена начинают прорастать при температуре 5-6 °С, однако при таких температурах всходы появляются только через 20-25 дней после посева. Всходы способны выдерживать заморозки до минус 7-10 °С [10, 17]. Наибольшие требования как к теплу, так и влаге растения кориандра предъявляют в фазе «цветение -спелость». При этом кориандр достаточно засухоустойчивое растение [1, 4].
В культуру кориандр введен еще в глубокой древности. В настоящее время его широко возделывают во многих странах Европы, США, Индии, Китае [3, 8, 9]. В России кориандр больше распространен в центральных и юго-восточных областях [7, 10, 16].
В Государственный реестр селекционных достижений РФ на сегодняшний день включено 13 сортов кориандра посевного и 39 сортов кориандра овощного1, каждый из которых имеет свои хозяйственно ценные признаки. Однако все биологические и урожайные свойства сортов проявляются по-разному в зависимости от агроклиматических условий региона выращивания. Поэтому оценка каждого отдельного сорта в определенных условиях конкретного региона является актуальной темой исследования.
Цель исследований – сравнительное изучение разных сортов кориандра по продуктивности и адаптивности в условиях Пензенской области (лесостепь Среднего Поволжья) для возможности их дальнейшего использования в селекционном процессе с данной культурой.
Новизна исследований – впервые в условиях Пензенской области проведена оценка различных сортов кориандра и выделены наиболее ценные, которые сочетают высокую урожайность семян с широким адаптивным потенциалом и могут служить исходным материалом для селекции сортов кориандра посевного.
Материал и методы. Экспериментальную работу по изучению сортов кориандра проводили в 2021-2022 гг. на опытном поле Пензенского НИИСХ – обособленного подразделения ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур» (Лунино, Пензенская область), территория которого относится к лесостепи Среднего Поволжья. Объектом исследования являлись 14 сортов кориандра российской и иностранной селекции.
Климат региона – умеренно-континентальный, характеризующийся контрастностью тепла и влаги. За период вегетации культур сумма эффективных температур варьирует в пределах от 1550 до 2150 °С, сумма осадков в среднем составляет 240-245 мм, при этом засуха – типичное явление для региона. Почвы опытного участка представлены выщелоченными черноземами с содержанием гумуса 5,7-6,1 %.
Погодные условия в годы исследований различались по количеству тепла и уровню влагообеспеченности. Период вегетации культуры 2020 года характеризовался как умеренно засушливый, гидротермический коэффициент составил 0,87 при среднесуточных температурах 19,3 °С. В 2021 году условия были более засушливые (ГТК = 0,79), развитие культуры
проходило при достаточно высоких температурах 21,5 °С, сумма выпавших осадков составила 146,4 мм. Вегетационный период кориандра в 2022 году протекал в более благоприятных условиях, ГТК = 1,07, при среднемного-летнем показателе – 1,03.
Статистическая обработка результатов исследований выполнена методами дисперсионного и вариационного анализов по Б. А. Доспехову2.
Результаты и их обсуждение. Климатические условия в период роста и развития кориандра изменялись по фазам вегетации – от острозасушливых до избыточно-увлажненных.
Так, в период от посева до полных всходов кориандра в 2020-2022 гг. выпало от 1,4 до 18,8 мм осадков при среднесуточной температуре 10,3-19,4 °С, гидротермический коэффициент составил 0,07-1,44. Наиболее засушливые условия отмечались в 2021 году, данный период в 2022 году, наоборот, протекал в условиях с обильным выпадением осадков (ГТК = 1,44). Продолжительность фенофазы «посев-всходы» по годам исследований в среднем по сортам составила 11 -19 суток (табл. 1).
Таблица 1 – Гидротермические условия и продолжительность периода вегетации кориандра, в среднем по сортам (2020-2022 гг.) /
2Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
Период от всходов до цветения кориандра продолжительностью 50-56 суток характеризовался как умеренно-увлажненный, ГТК варьировал от 0,97 до 1,13. Фенофаза «цветение-созревание» в 2022 году протекала в засушливых условиях (ГТК = 0,58), в 2020 и 2021 годах – умеренно-увлажненных (ГТК = 0,94-0,99). Всего в этот период продолжительностью 36-42 суток выпало от 48,6 до 73,7 мм осадков при среднесуточных температурах 17,5-23,3 °С.
В целом вегетационный период кориандра в среднем по сортам составил 89-109 суток. Следует отметить, что за все три года изучения
В среднем за годы исследований содержание жирного масла в семенах сортов кориандра составляло от 15,31 до 20,09 %, при среднесортовом значении – 18,24 %. Наибольшая масличность отмечена у Коммандер (20,09 %), Венера (19,58 %) и Санто (19,04 %), что на 0,80-1,85 абс.% выше относительно среднего показателя и на 0,15-4,78 абс.% превышает значения других сортов (рис. 2).
Наименьшее количество масла содержится в семенах сортов Нектар, Авангард, Эва и Тайга, концентрация которого составила 15,31 %, 16,89 %, 17,19 % и 17,90 % соответственно, в семенах остальных сортов – на уровне 18,08-18,89 %.
Важным фактором в анализе продуктивности растений является оценка варьирования
наиболее позднеспелыми отмечены сорта Аккорд, Эва и Авангард, продолжительность периода вегетации которых 101-109 суток. Сорта Карибе, Бородинский и Силач отличались скороспелостью – 89-92 суток.
Урожайность семян кориандра, в среднем за годы исследований, была достаточно высокой и варьировала в пределах от 1,41 до 1,83 т/га (рис. 1). Максимальные значения отмечены у сортов Нектар и Санто (1,75 и 1,83 т/га), что достоверно превышает урожайность других сортов на 0,15-0,42 т/га (НСР05 = 0,11). Наиболее низкую урожайность семян (1,41…1,49 т/га) сформировали сорта Эва, Дебют и Авангард.
элементов структуры урожая. Значимой структурной составляющей урожайности кориандра является число зонтиков на одном растении, которое по сортам колебалось от 14,4 до 22,6 шт. Максимальное количество зонтиков сформировали сорта Нектар и Санто (21,6 и 22,6 шт.) Данный признак характеризовался средней изменчивостью, коэффициент вариации составил 19 % (табл. 2).
Вариабельность числа плодов в зонтиках составила 12 % при диапазоне изменчивости от 30,7 до 46,4 штук в среднем за три года. По данному признаку наибольший интерес представляют сорта Силач, Нектар, Янтарь, Ком-мандер, Стимул, Венера и Санто, у которых количество семян в одном зонтике насчитывалось более 40 штук.
о .2 х
« 3
0 А-
2,0 1,5 1,0 0,5
1,62
1,75
1,83
1,63 1,62
1,68
1,68
1,49
1,44
1,51 1,53
1,61
1,41
-1-“”””-1-“”””-1-“”””-1-“””-1–1-“””-1-“”””-1-“”””-1–1–1–г
//
25’0
20’0
1 =
17’19 16’89
15’31
^ у
СУ % 10 19 12 28 14
Значения показателя «масса семян с 1 растения» изменялись в пределах 2,27-5,49 г, уровень вариации данного признака был высоким и составил 28 %. Наиболее высокая масса
семян с одного растения 4,89 и 5,49 г отмечена у сортов Нектар и Санто. Минимальной продуктивностью (2,27-2,57 г) обладали сорта Аккорд, Эва, Дебют, Коммандер и Карибе.
Значения показателя «масса 1000 семян» варьировали от 7,14 г до 10,94 г, с долей изменчивости 14 %. Наиболее крупные плоды (10,26-10,85 г) сформировались у сортов Тайга, Санто и Карибе, мелкие (7,14-7,90 г) -Нектар, Янтарь, Аккорд, Венера и Авангард. Остальные сорта отличались средними по массе плодами, значения которого варьировали от 8,28 г (Силач) до 9,26 г (Дебют).
Высота растений слабо характеризует уровень их развития, поскольку высокие растения не всегда являются более развитыми и урожайными и, как правило, более подвержены полеганию в случае неблагоприятных условий. Высота растений кориандра незначительно варьировала по сортам (СУ = 10 %) и находилась в диапазоне 67,3-80,1 см. Наиболее высокорослыми (80,1 и 79,1 см) были сорта Дебют и Бородинский.
Урожайность не является решающим показателем сортовых особенностей культуры, на проявление которых влияет множество разных факторов. Как известно, каждый сорт по-разному отзывается на изменения внешней среды – один сильно реагирует, другой не чувствует перемены условий и способен формировать высокий урожай в любых гидротермических ситуациях. Поэтому важными характеристиками агробиологических свойств сортов являются параметры их адаптивности к различным условиям возделывания.
Одним из критериев, характеризующих продуктивные возможности изучаемых сортов, является коэффициент адаптивности (КА). Самые высокие показатели отмечены у сортов Нектар (1,19), Санто (1,13) и Карибе (1,12), значения 1,02-1,19 имели большинство сортов (табл. 3).
Адаптивность сорта следует рассматривать и с позиции его стабильности. Показатель уровня стабильности сорта (ПУСС) учитывает не только уровень стабильности признака, но и характеризует способность генотипов отзываться на улучшение условий возделывания. Высокие значения ПУСС отмечены у сортов Нектар, Янтарь, Стимул, Санто,
Бородинский и Карибе, которые были больше 10,0 и составили 11,90-19,09. Это свидетельствует о способности данных сортов реали-зовывать свои адаптивные возможности при различных стрессовых факторах.
Высокий индекс стабильности (ИС) отмечен у Янтарь, Санто и Карибе – 10,44, 12,69 и 13,66 соответственно, то есть данные
сорта более приспособлены к конкретным условиям возделывания.
Сорта Нектар и Санто обладали наиболее высокой селекционной ценностью (8е – 1,42 и 1,41 соответственно), то есть сочетали высокую урожайность с адаптивными возможностями.
Важным критерием адаптивности, пластичности и приспособленности сорта к определенным агроэкологическим условиям является показатель отзывчивости (Я) на благоприятные условия окружающей среды, то есть при их улучшении сорт способен увеличивать уровень своей продуктивности. В наших исследованиях наибольшая степень отзывчивости отмечена у сортов Силач, Бородинский и Санто, которая свидетельствует о том, что при изменении климатических или агротехнических пара-
метров они способны увеличить урожай семян на 24,1; 29,7 и 21,5 % соответственно.
Заключение. Кориандр в условиях Пензенской области (лесостепь Среднего Поволжья) является перспективной культурой для выращивания на семена. Оценка сортов кориандра показала их высокую адаптивность к контрастным условиям Пензенской области и способность формировать достаточно высокую урожайность семян до 1,41-1,83 т/га с содержанием жирного масла 15,31-20,09 %. По урожайности выделены сорта Нектар и Санто (1,75 и 1,83 т/га), кроме этого, данные сорта характеризовались высокими параметрами адаптивности (КА 1,13-1,19), стабильности (ПУСС 12,62-14,75) и ценностью для производственной и селекционной работы. Наибольшей стабильностью признака «урожайность» по годам характеризовался сорт Карибе, у которого значения показателя ПУСС и индекса стабильности составили 19,09 и 13,66 соответственно. Сорта Коммандер и Венера выделились по содержанию жирного масла в семенах (20,09 и 19,58 % соответственно).
Изученные сорта кориандра представляют большой интерес для использования их в качестве исходного материала в селекции на семена.
Список литературы
2. Прахова Т. Я. Экологические аспекты продуктивности сортов нигеллы в условиях Среднего Поволжья. Российская сельскохозяйственная наука. 2022;(2):36-40.
5. Степанова Н. Ю. Агробиологическая оценка сортов кориандра в условиях Ленинградской области. Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2021;(4):20-27.
11. Невкрытая Н. В., Кривда С. И., Бабанина С. С., Аметова Э. Д., Новиков И. А., Кривчик Н. С., Паш-тецкий В. С. Анализ коллекции кориандра посевного по селекционно ценным показателям. Таврический вестник аграрной науки. 2021;(2(26)):167-177.
18. Цицилин А. Н., Ковалев Н. И., Коротких И. Н., Басалаева И. В., Бабенко Л. В., Савченко О. М., Хазиева Ф. М. Методика исследований при интродукции лекарственных и эфирномасличных растений. М.: ФГБНУ ВИЛАР, 2022. 64 с.
19. Кильчевский А. В., Хотылева Л. В. Экологическая селекция растений. Минск: Тэхналогтя, 1997. 372 с.
20. Кинчаров А. И., Дёмина Е. А., Кинчарова М. Н., Таранова Т. Ю., Муллаянова О. С., Чекмасова К. Ю. Методика оценки агроэкологической адаптированности генотипов в условиях глобального потепления климата. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2022;183(4):39-47.
