Селекция и районирование рапса

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра растениеводства

РЕФЕРАТ

Тема: Селекция и районирование рапса

Самой востребованной культурой на мировом рынке является рапс. Эта одна из основных маслично-белковых культур, которая занимает пятое место в мире после сои, хлопчатника, арахиса и подсолнечника по объемам производства масла.

В связи с удачным сочетанием в себе высокой потенциальной урожайности семян (3,0-4,0 и более тонн с гектара) с высоким содержанием жира (45-48%) и белка в семенах (22-25%) и в зеленой массе (3-4%) рапс довольно широко культивируется в мире.

Во многих государствах проводится работа по увеличению посевных площадей и валового сбора маслосемян этой важной культуры. По данным продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН в сезоне 2003-2004 годов было собрано 36 млн. тонн семян рапса, а в 2004-2005 годах - 46 млн. тонн валового сбора маслосемян, около 15% совокупного производства растительного масла и более 13% (27-28 млн. га) общей площади посевов масличных культур.

По данным Oil World, мировое производство рапса в 2008-2009 году составило 58 млн. тонн. При этом на ЕС пришлось 19 млн. тонн, Канада - 12,6 млн. тонн, Китай - 11,5 млн. тонн.

В России эта перспективная культура, однако, пока засевается на небольших площадях. В среднем за 1996-1998 годы посевная площадь рапса ярового составила 160 тысяч гектаров, средняя урожайность была получена 10 центнеров с гектара, а производство маслосемян составило 160 тысяч тонн. Однако Россия сохраняет тенденции наращивания объемов производства рапса. Его производство в 2001-2005 гг. составило лишь 200 тыс. тонн в год, а в последние годы выросло до 630 тыс. тонн, посевные площади увеличились на 30% (2007 г.).

Уровень оптимального потребления растительного масла составляет 11,7 кг на человека в год. Однако в последние годы по многим причинам обеспечение населения Беларуси растительным маслом значительно ухудшилось. Так, например, в 2000 году в республике было произведено 70,9 тыс. тонн маслосемян рапса, из которых получено 25,0 тыс. тонн масла, или 20% от общей потребности республики в растительном масле, а в 2003 году объемы сократились и составили 55,2 тыс. тонн маслосемян рапса.

С целью удовлетворения потребностей в растительном масле и уменьшения затрат валютных средств на закупку других видов растительного масла (подсолнечного, соевого и др.), предусматривается расширить посевные площади под рапсом в Республике Беларусь до 150 тыс. га и повысить среднюю урожайность до 19 ц/га. Это позволит получить около 136 тыс. тонн масла.

В настоящее время яровой и озимый рапс в республике возделывается на площади 300 тыс. га, что составляет 6,3% в структуре посевных площадей.

Применение рапса. Рапс занимает особое место в сельскохозяйственном производстве. В связи с перенасыщенностью севооборотов зерновыми культурами рапс является хорошим предшественникам для посева других культур, играя фитосанитарную роль в севообороте, тем самым препятствует распространению корневых гнилей и снижает пораженность ячменя, озимой и яровой пшеницы другими болезнями (септориоз, фузариоз и т. д.). В результате исследований было установлено, что пораженность растений пшеницы возбудителями корневых гнилей после рапса была в 1,5-2 раза ниже, чем после пропашных культур, а урожай был выше на 4,7 ц/га. Ряд ученых считает целесообразным включать в севооборот рапс вместо овса и других зерновых культур при соотношении урожая 30 ц/га маслосемян рапса и 70 ц/га зерна овса.

Эта культура является альтернативным источником органических удобрений. В почву возвращается 10-15 т сухого вещества корней, листьев, соломы. По данным российских ученых, 1 га рапса оставляет на поле 60 ц корневых остатков, что в 6-7 раз больше, чем зерновые культуры и в 2 раза больше, чем клевер.

Использование зеленой массы крестоцветных культур для сидерации равноценно внесению 45-55 т/га навоза, а запахивание в почву 200 ц/га зеленой массы рапса позволяет сэкономить 4 ц аммиачной селитры, 2,5 ц суперфосфата и 2 ц калийной соли. Урожайность озимой пшеницы при этом повышается на 2,3 ц/га, ячменя – на 3,3 ц/га по сравнению с вариантами без использования сидератов.

В Германии, Швеции, Швейцарии были проведены многочисленные исследования, которые показали положительное влияние рапса на засоренность, рыхлость и спелость почвы.

Кроме того, возделывание этой культуры позволяет предотвратить эрозию почвы, вымывание азотных веществ в грунтовые воды, и, соответственно, снизить загрязнение почвы и источников воды.

Отношения рапса к условиям выращивания.

Рапс - однолетнее (двухлетнее) растение длинного дня, холодостойкое, требовательное к влаге и плодородию почвы, хорошо произрастает в умеренной зоне.

Рассмотрим более подробно требования растений изучаемой культуры к условиям выращивания.

Свет. Рапс - растение длинного дня, светолюбивое растение, он плохо переносит затемнение и загущение. В загущенных посевах растение рапса имеет бледную окраску, стебель тонкий, слабый, с вытянутыми междоузлиями, часто полегает, слабо развивается и образовывает мало боковых побегов. Вытянутая точка роста плохо сказывается на перезимовке. Ясная погода при закалке способствует повышению морозостойкости рапса. Во время весенне-летней вегетации лучше растет при пасмурной погоде (высокая влажность воздуха и умеренные невысокие температуры). При укорочении светового дня вегетативная масса увеличивается, а семенная продуктивность снижается.

Температурный режим. Рост и развитие растений до фазы стеблевания происходят медленно. В этот период необходим температурный режим, который позволит растениям достичь устойчивой стадии для перезимовки (растения с развитой розеткой 6-8 настоящих листьев, диаметр розетки у рапса озимого должен быть 30-60 мм). При этом озимый рапс нормально переносит морозы до -15°С без снежного покрова, а при его наличии хотя бы 5 см до -22-25°С. Растения, имеющие 3-4 листа (при поздних сроках сева), не проходят закалку и погибают при морозе 6-8°С.

Оптимальный температурный режим для осенней вегетации озимого рапса составляет 5-6°С. Растения продолжают вегетацию осенью даже при наступлении ночных заморозков. Для осенней вегетации достаточная сумма активных (выше 5°С) температур 750-800°С.

Весной растения восстанавливают вегетацию при среднесуточной температуре 1-3°С.

Рапс негативно реагирует на сильные колебания температуры весной. Весенние заморозки часто приводят к гибели.

Наилучшая температура для роста вегетативной массы 18-20°С. Оптимальная температура в период созревания и цветения 22-23°С. Температура выше 30°С подавляет развитие растения и приводит к ухудшению опыляемости и, как следствие, снижает урожайность.

Оптимальная температура для прорастания ярового рапса 1-3°С, однако для получения всходов на 3-4 день нужна температура 14-17°С.

Всходы переносят заморозки до -5°C (взрослое растение до -8°C). При более сильных весенних заморозках в фазе семядоли и образования первых настоящих листьев посевы изреживаются и погибают.

При повреждении ярового рапса в более поздние сроки, растения скручиваются и разрываются стебли, возникают симптомы так называемых «лебединых шей».

Особенно сильное отрицательное влияние на урожайность рапса имеют заморозки в период цветения. При очень низких температурах не происходит оплодотворения и не образуются стручки. Цветок вместе с завязью опадает после воздействия заморозков, остаются только черешки стручков. Симптомы повреждения морозом не отличаются от таковых при повреждении цветоедом (Meligethes aeneus).

При температуре 35°С у ярового рапса также как и у озимого подавляется рост и развитие растения, что приводит к снижению урожайности.

Сумма активных температур, необходимая для формирования урожая семян 1800-2100°С, зелёной массы 700-800°С.

Необходимо также отметить, что регионы выращивания ярового рапса ограничиваются длительностью его вегетационного периода. Так как от всходов до созревания необходимо 130-160 дней, регионы с поздней весной и ранними осенними заморозками не пригодны для выращивания ярового рапса.

Требования к влаге. Рапс требователен к влаге. Его транспирационный коэффициент составляет 400-500 мм, но лучше 500-700. При годовой сумме осадков 600-700 мм он формирует высокую производительность, при 500-600 мм - удовлетворительное, а при меньшей 500 мм - урожаи заметно снижаются.

Рапс менее требователен к влаге осенью и ранней весной. От появления всходов до закрытия почвы листьями, достаточно незначительных осадков. Весной при возобновлении вегетации растения хорошо используют зимние запасы влаги.

Выделяют три периода повышенного влагопотребления в течение вегетации: стеблевание, бутонизация и цветение. Недостаток влаги в эти фазы развития наблюдается слабое разветвление, «физиологическое увядание» бутонов и их опадение вместе с цветками.

При формировании стручков и созревании рапс требует достаточного увлажнения. Он хорошо реагирует на частые, но не сильные дожди. Если во время налива и созревания влаги недостаточно, то масса 1000 семян уменьшается с 4,0-4,5 г до 2,5-3,0 г, созревания семян ускоряется, урожайность уменьшается.

В засушливые годы снижается усвояемость растениями рапса бора, рапс сильнее повреждается вредителями, повышается содержание протеина в семенах, что отрицательно влияет на урожайность и качество маслосемян рапса.

Преимущества при летней засухе имеют раннеспелые сорта и гибриды, при весенней - позднеспелые.

Требования к почве. Рапс предъявляет повышенные требования к почвенным условиям. В целом по республике площадь почв, пригодных под озимый рапс, составляет 41,9% от общей площади пахотных земель. Наибольшие их площади имеются в Могилевской и Витебской областях (59,1-58,5%), наименьшие – в Гомельской и Брестской (13,9-12,5%).

Рапс возделывают на дерново-подзолистых легко- и среднесуглинистых и супесчаных почвах, подстилаемых моренным суглинком, реже неглубокими песками. Посевы рапса можно размещать на мелиорированных землях и торфяниках.

Не рекомендуется выращивать рапс на торфяно-болотных почвах и участках с избыточным увлажнением. Мало пригодны песчаные и супесчаные подстилаемые песками почвы, особенно для получения семян. Не пригодны почвы, быстро теряющие влагу, а также почвы с близким залеганием грунтовых вод.

Нежелательно размещать озимый рапс на площадях с частыми ложбинами и блюдцами, а также на возвышенных местах, часто не имеющих снежного покрова и подвергающихся воздействию морозного ветра.

рН почвенной среды. Эта культура нуждается в почвах с нейтральной или слабокислой реакцией солевого раствора. Оптимальным показателем кислотности почв для возделывания озимого рапса является 6,0-6,5. Допускается его возделывание в пределах колебания рН от 5,5 до 7,0.

На участках с низким показателем рН почвенной среды (кислой реакцией среды) яровой рапс может поражаться килой. Поэтому, из площадей пригодных почв изъяты все площади с рН менее 5,5.

Сорта и их районирование.

Сорта. Важным фактором, определяющим будущий урожай рапсового поля, является использование для сева сертифицированного семенного материала. Это гарантирует получение товарных семян, соответствующих всем требованиям перерабатывающих предприятий, предъявляемым к качеству масличного сырья.

При выборе сорта или гибрида для возделывания в том или ином регионе необходимо учитывать его генетический потенциал, биологические особенности и цели использования.

Сорта и гибриды озимого рапса делят на позднеспелые - более 310 дней, среднеспелые – 280-310, раннеспелые - до 280 дней; ярового: позднеспелые - более 110 дней, среднеспелые – 90-110, раннеспелые - менее 80 дней.

Работы в области селекции ведут в 3-х направлениях:

- создание высокомасличных сортов пищевого использования, главным образом для маргариновой промышленности, с низким содержанием линоленовой и эруковой кислот;

- создание сортов для технического использования, где допускается повышенное содержание в масле эруковой кислоты;

- создание высокоурожайных кормовых сортов с богатым содержанием в зеленой массе белков с невысоким содержанием глюкозидов горчичного масла.

В настоящее время селекционная работа направлена на создание сортов, имеющих большой процент линолевой кислоты и низкий линоленовой (до 5 и ниже). Ученые считают желаемым соотношение линолевой и линоленовой кислот 3-4:1.

Селекционеры уделяют большое внимание агротехническим свойствам рапса. Например, в Германии поставлена задача получить среднепоздние и среднеранние сорта рапса с растениями высотой до 130 см (в настоящее время высота растений 180 см), имеющими по 6 цветоносных побегов, отходящих от стеблей на высоте 80 см, в среднем по 54 стручка с 27 семенами в каждом (масса 5 г) и урожайностью семян 3,64 т/га. Считается, что такие растения устойчивы к полеганию, меньше поражаются болезнями, более равномерно цветут и созревают, более пригодны к механизированной уборке.

Для получения высококачественной продукции (пищевого масла и кормового белка) необходимо высевать сорта и гибриды озимого рапса, продукция которого соответствует мировым стандартам качества: содержание эруковой кислоты не более 2%, глюкозинолатов - 25 мкмоль/г сухого вещества, или не более 1%.

В зависимости от массовой доли эруковой кислоты и количества тиогликозидов (гликозинолатов) семена рапса подразделяют на два класса:

1-й класс - эруковой кислоты не более 5,0%, тиогликозидов не более 3,0%;

2-й класс (для технических целей) - эти показатели не нормируются.

За последние двадцать лет в нашей республике создан потенциал для научного сопровождения масложировой отрасли страны. В Научно-практическом центре НАН Беларуси по земледелию создана система сортов озимого и ярового рапса, озимой сурепицы, редьки масличной и горчицы белой.

В настоящее время белорусские сорта озимого и ярового рапса занимают соответственно 97 и 99% в структуре посевных площадей.

Мировым стандартам качества соответствуют отечественные сорта, включенные с 2007 года в Государственный реестр республики:

Сорт Козерог самый скороспелый, зимостойкий и качественный сорт озимого рапса в республике, он занимает около 30% посевных площадей. Создан в Институте земледелия и селекции НАН Беларуси. Средняя урожайность 29,8 ц/га. В маслосеменах содержится 41,8-48,0% жира, 21,0-22,6% белка, 0,5% глюкозинолатов. Эруковая кислота в масле отсутствует. Сорт среднеустойчив к полеганию, засухе, поражению болезнями и вредителями. Отличается устойчивостью к осыпанию семян.

Этот сорт обеспечивает максимальную урожайность на плодородных связных почвах. Не рекомендуется возделывать на легких супесях, подстилаемых песками. Отличается интенсивным осенним ростом и может быть использован для сева в последние оптимальные сроки, так как способен за короткий осенний период накопить достаточное количество пластических веществ, необходимых для перезимовки культуры.

Сорт Лидер получен методом внутривидовой гибридизации в Институте земледелия и селекции НАН Беларуси. Качественные показатели сорта: содержание в маслосеменах жира 43,4-48%, белка - 20,4-21,3%, глюкозинолатов – 0,5-0,8%, эруковой кислоты в масле – 0,5-0,7%. Максимальная урожайность маслосемян – 56,8 ц/га получена в 2004 году на Молодечненской ГСС. В производстве урожайность достигает 50 ц/га и выше. Лидер - среднеранний сорт озимого рапса, хорошо растет на легких почвах, отличается устойчивостью к кратковременной засухе, к полеганию, повышенной толерантностью к альтернариозу и бактериозу, обладает высоким потенциалом продуктивности на плодородных почвах.

Сорт Прогресс получен методом гибридизации и индивидуально-семейного отбора из гибридной популяции в Институте земледелия и селекции НАН Беларуси. Урожайность маслосемян составляет 36,1 ц/га. Данный сорт имеет следующие качественные показатели: масличность - 43,4-49,5%; содержание эруковой кислоты - 0-0,3%, глюкозинолатов - 0,6%.

Сорт Шпак получен из гибридной комбинации сортов местной и польской селекции в Институте земледелия и селекции НАН Беларуси. Максимальная урожайность - 50,4 ц/га. В маслосеменах содержится 44,8-50,4% жира, 20,2-23,4% белка, 0,7% эруковой кислоты в масле, 51,5% - олеиновой, 11,1% - линоленовой.

Высокие урожаи маслосемян обеспечивают белорусские сорта ярового рапса Явар и Неман, которые в 2007 году внесены в Госреестр селекционных достижений России.

Сорта зарубежной селекции, районированные в республике:

Сорт Лираджет - сорт немецкой селекции, относится к сортам пищевого назначения. Максимальная урожайность семян - 48,7 ц/га. В маслосеменах содержится 50% жира, 18,5% белка. Это самый масличный сорт из зарубежных сортов, районированных в Республике Беларусь. Устойчив к полеганию.

Сорт Экспресс - сорт немецкой селекции. Урожайность в хозяйствах республики составляет около 30,9 ц/га. В семенах держится 45,1% жира, 23,8% белка.

Сорт Валеска - сорт немецкой селекции. Максимальная урожайность - 45,3 ц/га. В маслосеменах содержится 43,7% жира и 22,1% белка. Содержание эруковой кислоты в масле 1,3%, олеиновой - 58,8%, линоленовой - 11,3%.

Сорт Казимир - сорт немецкой селекции. Средняя урожайность в хозяйствах республики составляет 37,5 ц/га. Максимальная урожайность сорта - 51,7 ц/га. В маслосеменах содержится 51,2% жира и 18,3% белка.

В настоящее время Государственное испытание проходят и другие сорта озимого рапса, три – ярового рапса, два гибрида F1 ярового рапса. Учитывая возросший спрос на семена рапса во многих областях России, в Польше, Украине, Молдове, белорусские сорта проходят сортоиспытание и производственную проверку в названных регионах.