Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Ячмень и овес с древних времен относятся к самым распространенным злакам, возделываемым человеком, и на сегодняшний день им принадлежат соответственно четвертое и шестое места в мире по объему производства [1, 2]. В России основная часть урожая, к сожалению, идет исключительно на корм сельскохозяйственным животным. Данный факт можно объяснить положительным влиянием на увеличение массы и качество мяса сельскохозяйственных животных [3, 4]. Вместе с тем исследования последних лет показали высокую значимость данных культур в питании человека. В европейских странах из зерна ячменя и овса изготавливают не только традиционные крупы для приготовления каш, но и сухие завтраки, соусы, супы, пасты, хлебобулочные изделия и т.д.

Зерно овса и ячменя содержит сложные углеводы, имеет низкое содержание жира, богато белком, макро- и микроэлементами. Минеральные вещества в растениях обладают биологической активностью, участвуют в биохимических процессах в организме человека [1, 5]. Как известно, кальций является одним из основных минеральных компонентов человеческого организма. В растительных продуктах питания человека кальций может иметь невысокую биодоступность из-за значительного содержания в них оксалатов и фитиновой кислоты, образующих с кальцием трудно абсорбируемые комплексы. Но при термической обработке, например хлебопечении, варке каши, фитиновая кислота частично разрушается, и биодоступность данного элемента повышается. Оптимальным для усвоения кальция из пищи считается соотношение Са:Р, находящееся в интервале 1:1,5 [5].

Фосфор является незаменимым макроэлементом в организме человека. В зерновых, бобовых, семенах и орехах фосфор находится в форме фитиновой кислоты, доступность которой также может быть увеличена в результате температурной переработки растительного сырья [3].

Данные по содержанию кальция и фосфора в зерне современных сортов ячменя и овса, выращенных в различных условиях Сибири, в литературе нам встретить не удалось.

Цель работы заключалась в анализе зависимости содержания кальция и фосфора в зерне ячменя и овса, выращенных на территории Республики Хакасия и Юга Красноярского края.

Материалы и методы исследования

В качестве объекта исследования использовали по 5 образцов ярового пленчатого и голозерного ячменя (Hordeum vulgare L.) и овса (Avena sativa L.) (табл. 1). Все сорта включены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию по республике Хакасия и Красноярскому краю.

Растения были выращены в 2015–2016 гг. по паровому предшественнику на Бейском (Южно-Минусинская котловина) и Ширинском (Чулымо-Енисейская котловина) ГСУ Республики Хакасия и Краснотуранском (Сыдо-Ербинская котловина) ГСУ (Красноярский край). Семенной материал был любезно предоставлен сотрудниками учреждений.

Метеорологические условия пунктов исследования имели как общие черты, так и различия по обеспеченности осадками и режимам среднесуточных температур по годам и по пунктам исследования (табл. 2–4).

Можно видеть, что средняя температура по месяцам в пунктах изучения имеет показатели как выше, так и ниже среднемноголетних значений.

Например, самой обеспеченной теплом за исследуемых период была территория Краснотуранского ГСУ, самой «холодной» – Ширинского ГСУ. В 2015 г. основная часть осадков на Бейском ГСУ выпала в июне – июле, в 2016 г. в июле – августе. В Ширинском районе июль и август оказались самыми увлажненными в 2015 г., а в 2016 . таковыми были июнь и август.

В Краснотуранском районе зарегистрированная основная часть дождей за вегетационный период 2015 г. выпала в июле – августе, за 2016 г. – в июне – июле.

Таблица 1

Краткая характеристика изучаемых образцов овса и ячменя

Примечание. *минимальные и максимальные значения массы 1000 зерен, зарегистрированные в период сортоиспытания (по данным Филиала ФГБУ «Госсорткомиссия» по Красноярскому краю, Республике Хакасия и Республике Тыва).

Лабораторные исследования были проведены на базе ФГБУ ГСАС «Хакасская» по официально утвержденным методикам: содержание кальция в зерне по ГОСТ 26570 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Метод определения содержания кальция», фосфора по ГОСТ 26657-97 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Метод определения содержания фосфора» [6]. Статистическая обработка результатов была произведена с помощью программы Microsoft Excel.

Результаты исследования и их обсуждение

В результате лабораторных исследований было установлено (рис. 1), что содержание кальция в зерне изучаемых образцов овса находилось в интервале от 1,65 (сорт Тубинский, Краснотуранский ГСУ) до 2,6 г/кг (сорт Голец, Краснотуранский ГСУ). Данный показатель зависел как от генотипа, так и условий выращивания. Среднее значение для сортов, выращенных на Краснотуранском ГСУ, составило 2,22 г/кг, Бейском ГСУ-2,05 г/кг, Ширинском ГСУ-2,13 г/кг. Таким образом, разница в среднем значении по содержанию кальция в зерне для сортов овса между Бейским (min) и Краснотуранским (max) сортоучастками составила около 10 %. Относительно высокие стабильные значения были зарегистрированы у двух сортов овса: Аргумент и Сельма. У образцов Голец и Саян также отмечено высокое содержание кальция, но не во всех пунктах исследования.

Все образцы ячменя имели более низкое содержание кальция в зерне по сравнению с овсом (рис. 2). Невысокое значение данного параметра отмечено у сорта Омский голозерный 1 (0,8 г/кг), выращенного на Краснотуранском участке, повышенное содержание кальция зарегистрировано у сорта Буян (2,75 г/кг), собранного с Ширинского участка. Средние значения по пунктам находились практически в одном интервале: Краснотуранск – 1,5 г/кг; Бея – 1,5 г/кг; Шира – 1,9 г/кг. В отличие от овса, где основная часть образцов имела значения выше 2 г/кг, для большей части сортов ячменя величины содержания кальция находились в интервале от 1 до 2 г/кг.

Рис. 1. Средние значения содержания кальция в зерне различных сортов овса, выращенного в 2015–2016 гг. по пунктам исследования

Рис. 2. Средние значения содержания кальция в зерне различных сортов ячменя, выращенного в 2015–2016 гг. по пунктам исследования

Таблица 5

Содержание кальция в зерне ячменя и овса, выращенного в трех географических точках в 2015–2016 гг.

Табл. 5 отражает варьирование данного показателя по пунктам выращивания и изучаемым сортам. Можно видеть, что относительно стабильными являются образцы овса, выращенные в Краснотуранском и Ширинском районах, где коэффициент вариации для них имел значения 18,3 и 17,9 % соответственно. Образцы ячменя характеризовались нестабильностью по содержанию кальция, при этом коэффициент вариации находился в интервале от 27,9 до 36,31 %, что может свидетельствовать о зависимости этого химического показателя от генотипа.

Согласно данным, представленным на рис. 3, содержание фосфора в исследуемых образцах овса находилось в пределах от 3,6 (сорт Аргумент, Краснотуранский ГСУ) до 5,7 г/кг (сорт Сельма, Бейский ГСУ). Средние значения указанного параметра по Ширинскому району составили 4,6, по Бейскому – 4,7, по Краснотуранскому – 4,02 г/кг. Интересно отметить, что все сорта, выращенные в Ширинском районе, имели содержание фосфора выше 4 г/кг, при этом данный факт в других пунктах выращивания зарегистрированне был. Исключение составил сорт Голец со стабильно высоким содержанием фосфора по всем пунктам исследования.

Среди образцов ячменя содержание фосфора изменялось в интервале от 3,9 (сорт Красноярский 91, Бея) до 6,6 г/кг (сорт Красноярский 91, Краснотуранск) (рис. 4). По пунктам средние значения содержания фосфора среди образцов имели следующие значения: 4,74г/кг (Краснотуранский ГСУ), 5,4 г/кг (Бейский ГСУ) и 4,6г/кг (Ширинский ГСУ). Выявлено наличие у сорта Омский голозерный 1 высокого значения вышеуказанного параметра, зарегистрированное во всех пунктах исследования.

Рис. 3. Средние значения содержания фосфора в зерне разных сортов овса, выращенного в 2015–2016 гг. по пунктам исследования

Рис. 4. Средние значения содержания фосфора в зерне разных сортов ячменя, выращенного в 2015–2016 гг. по пунктам исследования