Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

В настоящее время большое внимание уделяется изучению биохимического состава хозяйственно ценных древесных растений [1; 7]. Перспективна для многоцелевого применения унаби – Zizyphus jujubа Mill. (зизифус, китайский финик). Она является ценной плодовой, лекарственной, лесомелиоративной и декоративной культурой из семейства крушиновых. Это листопадные древесные растения до 5-7 м высотой, которые в варьирующих метеорологических условиях устойчиво формируют высокий урожай [3; 6]. Родина Китай, где площади промышленных насаждений достигают 200 тыс. га [14]. Унаби широко встречается в Индии, Афганистане и Иране, в Таджикистане и на юге Туркмении и успешно введена в культуру в Ставропольском крае [4; 9; 11]. Интродукция морозостойких сортов Zizyphus jujubа представляет научно-практический интерес для южных районов Нижнего Поволжья, биохимический состав плодов которых мало изучен. В настоящее время развитие наукоемких технологий предусматривает расширение сырьевой базы биотехнологии и увеличение производства биологически активных веществ (БАВ) [13; 14]. Растущий интерес к БАВ для нужд медицины, парфюмерии, пищевой промышленности при одновременном истощении традиционных ресурсов заставляет уделять внимание новым нетрадиционным источникам сырья. С этой точки зрения сорта унаби можно рассматривать как перспективный объект благодаря высокому содержанию углеводов, протеинов, витаминов, пектина, органических кислот [2; 12; 15].

Цель исследований – изучить биохимический состав шести сортов унаби (Zizyphus jujubа Mill.) с учетом их адаптационных возможностей и эколого-хозяйственной перспективы практического применения в засушливых условиях Волгоградской области.

Материал и методы исследований

Объектами исследований являлись плоды, листья, растения коллекции сортов унаби, произрастающей в ФГУП «Волгоградское» ВНИАЛМИ. На протяжении 2010-2014 гг. изучали адаптацию и биохимический состав плодов шести сортов унаби (крупноплодные - Южанин, Та-Ян-Цзао; среднеплодные – Дружба, Финик; мелкоплодные – Темрюкский, Сочинский).

Методика исследований базировалась на натурных и лабораторных наблюдениях и экспериментах, которые проводились на опытных участках. Накопление аскорбиновой кислоты в плодах определялось по ГОСТ 24556-89, сахара по ГОСТ 875613-87, определение рутина по методу Левенталя.

Результаты исследования и их обсуждение

Унаби – субтропическая плодовая культура, и при подборе сортов следует уделять большое внимание возможному влиянию всего комплекса неблагоприятных факторов. В условиях Кубанских и Ставропольских предгорий установлена высокая морозостойкость этой культуры до – 30 ºС [9]. Имеются сведения о низкой зимостойкости в Нижнем Поволжье сортообразцов унаби в однолетнем возрасте, которые подмерзли до уровня снегового покрова в суровую зиму 1998/99 гг., а весной следующего года успешно отросли и нормально развивались [10].

Ответная реакция на эти климатические факторы визуально определялась весной по наличию поврежденных побегов (таблица 1). Если в молодом возрасте повреждение стволиков над уровнем снегового покрова проявлялось в виде трещин и морозобоин, то во взрослом состоянии эти повреждения нами не были замечены.

Таблица 1

Адаптация по зимостойкости

ШКАЛА СТЕПЕНИ АДАПТАЦИИ

Растение не повреждается зимними условиями 1,0

Повреждаются эпизодически однолетние побеги до 50% 0,8

Полностью отмирают побеги текущего года и частично 0,6

повреждаются более старые ветви

Обмерзают 2-3-летние побеги и скелетные ветви 0,4

Полностью погибаюет надземная часть растений 0,2

(или выше уровня снежного покрова)‏

Результаты эксперимента позволили разделить сорта Zizyphus jujubа по степени засухоустойчивости на три группы: I – с высокой; II – средней; III – низкой степенью засухоустойчивости.

В I группу объединены мелкоплодные сорта Zizyphus jujubа (Сочинский, Темрюкский), относительный выход электролитов у которых составил 1,70-2,26. Среднеплодные сорта (Дружба, Финик) вошли во II группу, их выход электролитов составил 3,68–3,96. Крупноплодные сорта Та-Ян-Цзао и Южанин с относительным выходом электролитов 4,24–5,0 отнесены к III группе. В условиях Волгоградской области лучшим ростом и высокими адаптационными свойствами характеризуются растения I группы (мелкоплодные сорта). У средне- и крупноплодных сортов отмечен более медленный рост. Данный метод приемлем для быстрого проведения сравнительной оценки засухоустойчивости растений по структурному составу протоплазмы клеток. Полученные данные подтверждают многолетние наблюдения за фенологией, ростом и развитием каждого сорта по методике сортоизучения [5; 8].

В плодах сортов Сочинский, Темрюкский самое высокое содержание аскорбиновой кислоты (739,4 и 740,3 мг %). Меньшим содержанием витамина С характеризуются плоды крупноплодных сортов Та-ян-цзао и Южанин. Самое низкое содержание аскорбиновой кислоты из изученных образцов обнаружено у среднеплодных сортов Дружба и Финик (408,3 и 413,3 мг %) (таблица 2).

Таблица 2

Содержание аскорбиновой кислоты в различных сортах унаби

Плоды изученных сортов содержат около 70 мг % витамина Р. Самое высокое содержание рутина (около 72 мг %) в плодах сортов Сочинский и Та-ян-цзао. Наименьшее содержание витамина Р в плодах сортов Южанин и Темрюкский (70,4 и 70,8 мг %). Средним содержанием рутина из изученных сортов характеризуются Дружба и Финик (68,6 и 69,4 мг %) (рис. 1).

Рис. 1. Содержание витамина Р (мг %) в различных сортах: 1 – Сочинский; 2 – Темрюкский; 3 – Дружба; 4 – Финик; 5 – Та-ян-цзао; 6 – Южанин.

Установлено, что в зрелых плодах унаби содержится 24,8–30,4% общего сахара (таблица 3).

Таблица 3

Содержание общего сахара в различных сортах унаби

Самое высокое его количество обнаружено в плодах крупноплодных сортов: Та-ян-цзао, Южанин (28,3 и 30,4%); меньшее содержание сахара имеют плоды среднеплодных сортов: Дружба, Финик (26,6 и 27,4%). Из изученных сортов меньшим содержанием сахара характеризуются сорта Сочинский и Темрюкский (рис. 2).

Рис. 2. Содержание общего сахара (%) в различных сортах: 1 – Сочинский; 2 – Темрюкский; 3 – Дружба; 4 – Финик; 5 – Та-ян-цзао; 6 – Южанин.

Плоды унаби имеют различную форму и величину, содержат около 30% сахара, значительное количество аскорбиновой кислоты и Р-активных соединений, а также белки, значительное количество железа, кобальта, йода.

Плоды в биологической продуктивности надземной массы унаби достигают значительных величин – от 30 до 40%. На высокие адаптивные возможности мелкоплодных сортов и сортосмеси указывает наличие самосева.

Для успешной выживаемости в конкретном ареале растения должны обладать высокой выносливостью, широкой амплитудой реакций с учетом использования адаптивных технологий возделывания и размещения культуры.

Испытанные сорта унаби имеют потенциальные возможности в условиях засушливого лета. Главный лимитирующий фактор, определяющий их распространение, это устойчивость к низким температурам. При моделировании условий произрастания с учетом эдафических и орографических факторов испытанные сорта могут найти применение в частном садоводстве и озеленительных посадках.

Заключение

Проведены полевые наблюдения и лабораторные эксперименты по общепринятым методикам. Выявлены закономерности роста, развития растений и особенности их адаптации в условиях засушливого климата сухой степи. На основе изучения адаптационных возможностей предложены сорта для широкого и ограниченного применения: крупноплодные – для частного садоводства и фермерских хозяйств; среднеплодные – для озеленительных целей; мелкоплодные для насаждений деградированных ландшафтов. Направление по поиску хозяйственно ценных растений на основе выявления механизмов адаптации способствует расширению возможностей их использования в многофункциональных насаждениях деградированных ландшафтов в районах с бедным видовым флористическим составом дикорастущих популяций плодово-ягодных культур.

Получены экспериментальные данные по биохимическому составу плодов крупноплодных, среднеплодных и мелкоплодных сортов в новых условиях произрастания, они будут востребованы для нужд медицины, парфюмерии, пищевой промышленности.

С этой точки зрения унаби можно рассматривать как перспективный объект благодаря высокому содержанию аскорбиновой кислоты (413-740,3 мг %). Было установлено содержание в плодах биофлавоноидов. Плоды изученных сортов содержат около 70 мг % витамина Р. Установлено, что в зрелых плодах унаби содержится 24,8–30,4% общего сахара.

Изученные сорта представляют большую научно-практическую ценность в качестве ассортимента пород многоцелевого назначения, перспективных для оптимизации лесомелиоративных насаждений, для применения в фармацевтической промышленности, плодоводстве и озеленении.

Рецензенты:

Литвинов Е.А., д.с.-х.н., профессор, заведующий кафедрой агроэкологии и защиты растений ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет», г. Волгоград;

Кимсанбаев О.Х., д.с.-х.н., профессор кафедры садоводства, селекции и семеноводства ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет», г. Волгоград.