МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
КАЗАХСКИЙ АГРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ С.СЕЙФУЛЛИНА
БАЙГАЗОВ НУРЖАН КОБЕСОВИЧ
Проект технологии производства биологически активных добавок из местного растительного сырья с низким гликемическим индексом
М072700 - Технология продовольственных продуктов
Проект на присуждение степени магистра техники и технологии
Научный руководитель ______________
д.х.н проф. Аймаков О.А
Астана – 2018
Содержание
| Определения | |||
| Обозначения и сокращения | |||
| Введение | |||
| Аналитический обзор литературы | |||
| 1.1 | Гликемический индекс. Характеристика и описание | ||
| 1.2 | Ботаническая характеристика и биологические особенности рапса | ||
| 1.3 | Влияние условий и технологий возделывание на формирование урожая и качества ярового рапса. Разновидности сортов. | ||
| 1.4 | Растительное сырье-торф и его практическая ценность | ||
| Основная часть | |||
| 2.1 | Характеристика объектов исследования | ||
| 2.2 | Обсуждение экспериментальной части | ||
| 2.3 | Схема экспериментальных исследований | ||
| Экспериментальная часть | |||
| Заключение | |||
| Список использованных источников |
Определения
Биологически активные добавки-это композиции натуральных или идентичных натуральным биологическиактивных веществ, предназначенных для непосредственного приема с пищей или введения в состав пищевых продуктов с целью обогащения рациона отдельными пищевыми Биологическими активными добавками из растительного, животного или минерального сырья, атакже химическими или биологически активными веществами и их комплексами.
Гликемический индекс -отображение скорости расщепления углеводов на глюкозу и степень повышения сахара в крови организма.
Рапс-ценная масличная и кормовая культура, источник высококачественного растительного масла и кормового белка.
Хроматография - метод разделения и анализа смесей веществ, а также изучения физико-химических свойств веществ.
Биологически активные вещества — химические вещества, обладающие при небольших концентрациях высокой физиологической активностью по отношению к определённым группам живых организмов или к отдельным группам их клеток.
Обозначения и сокращения
БАД-Биологически активные добавки
БАВ-Биологически активные вещества
РАМН- Российская академия медицинских наук
ГИ-Гликемический индекс
ВНИИК-Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени В.С. Пустовойта
см-сантиметр
см-миллиметр
%-процент
г-грамм
мин- минута
ч-час
ТСХ- Тонкослойная хроматография
0С-градус Цельсия
мл-миллилитр
t-температура
млн-миллион
Введение
Известно, что правильное, сбалансированное по составу питательных элементов питание обеспечивает развитие человека и нормальный рост, способствует профилактике заболеваний, повышению работоспособности, продлению жизни, и улучшает условия для адекватной адаптации людей к окружающей среде. У большинства жителей Казахстана обнаружено нарушение системы питания, из-за недостаточного потребления витаминов, полноценных белков, минеральных веществ и их нерациональным соотношением. Из-за неправильного питания зачастую возникают и развиваются серьезные заболевания и выявлено, что с некачественным питанием связано чуть ли не менее трети всех онкологических заболеваний.
БАД - это природные или же идентичные натуральным вещества, предназначаемые для приема внутрь одновременно с пищей для устранения нехватки микроэлементов.
Имеются сведения о значении жирных кислот и незаменимых аминокислот в ежедневном рационе питания, выявленны потребности организма людей разных возрастов в определенных витаминах, макро-микроэлементах и и т.д.
Было доказано, что вредна не только недостаточность отдельных эссенциальных факторов, но и опасен дисбаланс многих питательных веществ и аминокислот. Разбалансирование рационов питания способствует утрате адаптивных механизмов, нарушению клеточного питания и токсичности значительного избытка незаменимых пищевых веществ, что значит нарушение биохимического гомеостаза человека.
Использование растительного сырья с низким гликемическим индексом в настоящее время занимает особое место в пищевой отрасли. Продукты питания с высоким гликемическим индексом содержат простые углеводы. Они быстро отдают свою энергию в кровь, из-за чего организм переполняется глюкозой. Если же энергия не востребована в тот же момент в виде энергии или гликогена, то она превращается в жир. Особенность продукты питания же с низким гликемическим индексом в свою очередь (медленные, сложные углеводы) отдают свою энергию постепенно за несколько часов.
Принятие Закона «О качестве и безопасности пищевых продуктов»[1] определило методы и формы строгого контроля над обеспечением надлежащего качества пищевых продуктов и их безопасности для здоровья человека, способствовало развитию техники и технологиям производства продуктов функционального питания.
Специалисты Института питания РАМН заявляют, что пищевой рацион человека постоянно должен включать более шестисот ингредиентов. Примерно 95 % из них обладают лечебно-профилактическими свойствами. От их содержания и соотношения зависят диетические свойства продукта.
Успехи пищевой технологии уже сегодня позволяют фракционировать сырье на ценные, однородные по составу и свойствам пищевые ингредиенты, с последующим конструированием на их основе высококачественных продуктов.
Растительное сырье представляет собой ценный ресурс различных биологически активных соединений, которые используются для создания лекарственных препаратов и БАД. Отечественное производство функциональных продуктов развивается, сегодня в направлении обогащения традиционных продуктов питания витаминами,минеральными веществами, пищевыми волокнами на фоне общей тенденции к уменьшению их энергетической ценности.
В постановлении Правительства РК особая роль в рациональном здоровом питании населения отводилась созданию принципиально новых, сбалансированных по составу продуктов, обогащенных функциональными ингредиентами [2].
В Казахстане масличной культуре рапс в последнее время стало уделяться больше внимания в плане увеличения посевной площади для диверсификации сельскохозяйственного производства.
Актуальность исследования. Питание оказывает определяющее влияние на длительность жизни и активное состояние человека. Формирование рациона здорового питания на основе концепции сбалансированности пищевых веществ диктует необходимость создания продуктов с повышенной пищевой ценностью.
В данное время в отрасли пищевой промышленности использование растительного сырья с низким гликемическим индексом занимает особое место.
При подборе биологически активных добавок(БАД) определяющим фактором является низкое содержание гликемического индекса в местном растительном сырье.
Цель и основные задачи исследования: Основной целью исследовательской работы является составление проекта получения би БАД из местного сырья с низким гликемическим индексом.
Для выполнения цели ставятся следующие задачи:
-исследовать и выбрать сырье с целью получения БАД
- определение физико-химических характеристик и способов применения
Аналитический обзор литературы
1.1 Гликемический индекс. Характеристика и описание
Гликемический индекс-отображение скорости расщепления углеводов на глюкозу и степень повышения сахара в крови организма.
Гликемический индекс был обнаружен доктором Давидом Джэнкинсом в 1981 году [3]. Он выявил, что разные продукты по-разному влияют на уровень сахара в крови человека.
ГИ определяет скорость распада и расщепления в организме продуктов и преобразование их в чистую глюкозу. Сама глюкоза взята за основу. То есть все продукты сравниваются с гликемическим индексом глюкозы, который равен 100 единицам.
Продукты, с высоким ГИ, вызывают в нашем организме резкий подъем уровня сахара в крови за счет того, что они быстро расщепляются. Продукты с низким ГИ, расщепляются в нашем организме медленно и не повышают уровень сахара в крови, а поддерживают его постоянную концентрацию [4].
Чем выше гликемический индекс продукта, тем выше при его поступлении в организм поднимется уровень сахара в крови, что, в свою очередь, повлечет за собой выработку организмом мощной порции инсулина, с помощью которой съеденные углеводы не будут запасены в виде гликогена в печени и мышцах, а будут отправлены, главным образом, в жировые депо. Именно поэтому для людей, страдающих инсулиновой нечувствительностью, жизненно важно потреблять углеводы, обладающие низким гликемическим индексом, относительно медленно повышающим уровень сахара в крови.
Мед, сахар, хлеб из белой муки, сладкие фрукты, белый рис и многое другое имеют очень высокий гликемический индекс. Установлено, после «сладкой еды» очень скоро начинает одолевать чувство голода, буквально через полтора часа возвращаясь к исходному уровню и только усиливается. А вот продукты с низким гликемическим индексом (менее 55) дают более длительное насыщение, поскольку содержащиеся в таких продуктах углеводы поступают в кровь медленно, но верно [5].
Получается, углеводы можно условно разделить на две категории:
- «Плохие» углеводы (с гликемический индекс > 50), оказывают плохое влияние на обмен веществ, способствуя возникновению усталости и накоплению лишнего веса
- «Хорошие» углеводы (гликемический индекс ≤ 50), принято считать, что низкий гликемический индекс усмиряет аппетит.
Если сочетать в одном приеме пищи несколько продуктов с низким гликемическим индексом (например, йогурт либо творог и яблоко), то появление чувства голода не только отдалится, но и за следующей трапезой вы не переедите, ведь организм все еще будет находиться под воздействием эффекта предыдущего приема продуктов с низким гликемическим индексом. Вот почему диетологи советуют начинать день не со сладкой сдобы со сладким же кофе, а со сложных углеводов (каш, хлеба из цельного зерна) и молочных и прочих белковых продуктов – у них низкий гликемический индекс [6].
Разработаны рекомендации по содержанию гликемического индекса в продуктах:
• Низкий ГИ – до 55 единиц
• Средний ГИ - от 56 до 69 единиц
• Высокий ГИ – от 70 до 100 единиц
Таким образом, имея четкое представление о том, какой ГИ содержит исходный продукт, вы сможете определить, сколько чистой глюкозы вы употребляете за сутки. Это очень важно, особенно если вы страдаете избыточным весом и у вас низкий уровень обмена веществ.
Продукты с низким гликемическим индексом имеют характеристики противоположные тем, которыми обладают продукты с ГИ. Как правило, они подвергаются минимальной обработке и очистке, а значит - содержат много полезной природной клетчатки. Один из наиболее ярких примеров продуктов с наиболее низким гликемическим индексом – это фрукты. Несмотря на то, что фрукты по природе своей содержат довольно большое количество сахара, он (в отличие от сахара синтезированного и искусственно добавленного) довольно медленно усваивается и не вредит здоровью. Кроме фруктов, к продуктам с низким гликемическим индексом относится большинство овощей, бобовых, обезжиренное молоко и цельнозерновые.
Гликоген — это одна из основных форм запасания энергии в организме человека. По своей структуре гликоген представляет сотни связанных между собой молекул глюкозы, поэтому формально он считается сложным углеводом. Интересно и то, что гликоген иногда называют «животным крахмалом», поскольку он встречается исключительно в организме живых существ.[7]
В случае если уровень глюкозы в крови снижается (например, по прошествии нескольких часов после принятия пищи или при активных физических нагрузках), тело начинает вырабатывать специальные ферменты, в результате чего накопленный в мышечной ткани гликоген начинает расщепляться до молекул глюкозы, становясь источником быстрой энергии.
В настоящее время большое внимание уделяется разработке технологий,направленных на создание продуктов функционального, лечебно-профилактического питания и биологически активных добавок к пище на основе белков, углеводов, минералов,микроэлементов и антиоксидантов растительного произхождения.
1.2 Ботаническая характеристика и биологические особенности рапса
Рапс - ценная масличная и кормовая культура, источник высококачественного растительного масла и кормового белка. В настоящее время это основная масличная культура многих стран мира, где погодные условия не позволяют гарантированно возделывать более теплолюбивые культуры [8].
Рапс яровой (BrassicanapusoleiferaannuaMetzger) — травянистое, однолетнее растение семейства Крестоцветных, рода Капустных. Корень - стержневой, веретеновидный, хорошо развитый, утолщенный в верхней части до 3 см. Главный корень проникает в почву на глубину до 2 м, основная часть корней с разветвлениями находится на глубине 25- 45 см. Стебель - прямой, круглый, ветвистый, среднеоблиственный, высотой, в зависимости от сорта и условий произрастания, 60-160 см. Боковые побеги первого порядка расположены от средней части растения до верха равномерно. Окраска его сизо-зеленая или сизо-фиолетовая с восковым налетом. Листья - неоднородные, в нижней части стебля крупные, мясистые, черешковые, лировидно-перистонадрезанные. Стеблевые листья сидячие, светло-сизовато-зеленые, гладкие, покрыты восковым налетом. Соцветие — рыхлая, удлиненная, ветвистая кисть, состоящая из 25 — 50 бутонов. Цветок - правильный, обоеполый; с нектарниками. Чашечка состоит из 4 чашелистиков одинаковойвеличены 6-8 мм. Венчик четырехлепесной, лепестки расположены накрест.
Длина лепестков 6-19 мм, ширина 5-10 мм [9]. 12 Тычинок 6, из которых 4 по длине равны пестику и имеют длину 6-10 мм, остальные 5-9 мм. Пыльники продолговатые, длиной 1,5-3 мм. Раскрытие цветка и цветение начинается на кисти снизу вверх. Плод - узкий стручок, прямой, иногда слегка согнутый, длиной 3-10 с 13 «лебединых шей » [10,11]. При выращивании на кормовые цели ему необходима потребность в сумме активных температур выше 5 °С на весь вегетационный период 870-1000°С, а высокая семенная продуктивность обеспечивается при сумме температур выше 10°С и составляет 1700-2000°С [12].
Впервые 30-40 дней рапс растет медленно, образуя мощную корневую систему и розеточные листья. После начала стебливания происходит интенсивный прирост вегетативной массы[11]. По способу опыления рапс является факультативным самоопылителем, то есть примерно 20 % растений опыляется перекрестно. Поэтом в хозяйствах при его возделывании необходимо соблюдать пространственную изоляцию семенных участков не менее 500 м. Цветение рапса начинается на 40 - 50 - й день после появления всходов и продолжается 20 - 45 дней. Продолжительность вегетационного периода - от всходов до созревания - колеблется по сортам и зонам и составляет в среднем у ярового рапса 92 - 116 дней. В каждой фазе роста растения требуют определенных условий для произрастания (наличия влаги, температурного режима, минерального питания) и приемов ухода, которые необходимо обеспечить с целью получения запрограммированного урожая [8,13].
Яровой рапс — культура универсального типа использования. Сорта с низким содержанием эруковой кислоты и глюкозинолатов пригодны для получения масла на пищевые цели, жмыхов и шротов на корм животным. При переработке таких сортов на масло выход жмыхов (шротов) составляет 50 - 56 %, в них содержится 30 - 35 % белка, они хорошо сбалансированы по аминокислотному составу. Рапсовый шрот превосходит подсолнечниковыи, но содержанию лизина на 33%, цистина в 2,1 раза. В 1 кг такого шрота содержится 0,91 корм.ед. и 318 г переваримого протеина (или на 1 корм. ед. приходится 350 г протеина), в 1 кг жмыха соответственно 1,1-1,2 корм. ед. и 277 г (или на 1 корм. ед. приходится 230-250 г протеина). При урожайности семян 20 ц/га с 1 га можно получить 8 ц масла и 12 ц жмыха. Одна тонна рапсового шрота (жмыха) позволяет сбалансировать по белку 7-8 т зернофуража (овес, ячмень), при этом содержание переваримого протеина в 1 корм.ед. повышается с 81 до 110 г.
Всесоюзный научно-исследовательский институт масличных культур на основе работ Ф.М. Куперман разработал классификацию этапов и установил фенологические периоды развития рапса (табл. 1).
Таблица 1 — Фенологические периоды развития рапса (по данным ВНИИМК)
| Период | Продолжительность периода, дн | |
| яровой рапс | яровой рапс (данные ГОСХОС) | |
| Посев-всходы | 12-14 | |
| Всходы-начало цветения | 41-45 | |
| Начало цветения-зеленый стручок | 26-31 | |
| Зеленый-желто-зеленный стручок | 20-24 | |
| Всходы-желто-зеленный стручок | 87-100 |
Из-за высокого содержания жира семена рапса при влажности более 12 % быстро самосогреваются и теряют свои посевные качества.
При выращивании на кормовые цели рапс способен быстро отрастать и давать 2- 3 урожая зеленой массы.
Сорта рапса
Для различных регионов постсоветских стран создан среднеспелый, высокопродуктивный сорт ярового рапса Яровой Липецкий, сочетающий высокую урожайность с высоким качеством семян и устойчивостью к основным болезням. С 1994 года включен в Госреестр охраняемых сортов, допущенных к использованию в производстве. Сорт 00 типа, содержание эруковой кислоты в масле 0,1-0,55%, глюкозинолатов в шроте 0,5-0,7%. Сорт обеспечивает высокую урожайность и высокое качество масла и шрота. Средняя урожайность сухого вещества 2,7-3,6 т/га.
Семена ярового рапса Липецкий пользуются хорошим спросом в республике Башкортостан, Татарстан, Липецкой, Омской и других областях, что свидетельствует о коммерческой ценности сорта. Для условий основных рапсосеющих регионов извес 17 регионах, по которым он внесен в Госреестр и допущен к использованию в производстве. Сорт обеспечивает стабильную семенную продуктивность.
Сорт рапса Мадригал относится к высокопродуктивным в себе стабильную урожайность, высокое качество семян, толерантность к основным болезням. Сорт среднеспелый, вегетационный период до созревания семян 107-113 дней. Проявляет устойчивость к полеганию и осыпанию семян на корню. Устойчивость к альтернариозу и пероноспорозу на инфекционном участке средняя, на уровне стандарта. Устойчивость к фузариозу высокая, в 2-2,5 раза выше, чем у сорта Ханна. В средней степени повреждался крестоцветными блошками и цветоедом. Рекомендуется для возделывания на семена и кормовые цели. Содержание жира в семенах 43,7-45,1%), эруковой кислоты в масле 0,3%), глюкозинолатов в шроте 0,5% (11,7 ммоль/г). Содержание белка в зеленой массе 13%. Коммерческая ценность сорта Мадригал состоит в его высокой урожайности, устойчивости к биотическим стрессорам, высокому качеству масла и шрота, технологичности возделывания [14,15]. Рапс яровой Лира выведен в Государтсвенном учреждении Всероссийском научно — исследовательском и проектно - технологическом интституте рапса. Выведен методом химического мутагенеза с последующим индивидуально-семейным отбором из сорта Галакси (Швеция). Сорт среднеспелый, вегетационный период до созревания семян 108 дней. Поражается альтернариозом и пероноспорозом на инфекционном участке в средней степени - на уровне стандарта. Высокая устойчивость к фузариозу. Слабо повреждается крестоцветными блошками. Устойчив к полеганию. Благодаря высокому потенциалу продуктивности, качеству семян сорт вполне конкурентоспособен в Северо-Западном и сопредельных регионах.
Содержание эруковой кислоты в масле составляет 0,3%, глюкозинолатов в шроте 0,6% (14 ммоль/г), жира в семенах 45,5%. Ценность сорта состоит в его способности обеспечивать высокий урожай, формировать семена с высоким качеством масла и шрота,, противостоять болезням и вредителям [15].
Сорт Рубеж среднеспелый, вегетационный период 88-130 дней. Характеризуется устойчивостью к полеганию и осыпанию семян на корню, но заметно повреждается крестоцветными блошками, слабо - рапсовым цветоедом. Рекомендуется для возделывания на семена и кормовые цели. Сорт при испытании в ГУ ВНИПТИ рапса имел урожай семян рапса 2,58 т/га. В масле практически отсутствует эруковая кислота (0,13%), содержание глюкозинолатов в семенах составляет 0,69% (16,2 ммоль/г). Содержание жира в сменах 40,0-43,1%). Известен сорт ярового рапса Галант Сорт, который выведен во Всероссийском научно-исследовательском институте масличных культур им. B.C. Пустовойта совместно с селекционерами ВНИПТИ рапса [16,17]. Характеризуется как высокопродуктивный сорт «00» типа с высоким качеством семян. В экологическом испытании ВНИИМКа за 1990-1994 гг. вегетационный период сорта Галант составил 81 день, ВНИПТИ рапса за 1987-1995 гг. - 93-105 дней. Восприимчивость к альтернариозу и пероноспорозу средняя - на уровне стандарта, к фузариозу выше стандарта. В средней степени повреждается крестоцветными блошками и цветоедом. Отличается высоким качеством масла и шрота, устойчивый к полеганию и основным болезням. В сравнительной оценке ВНИИМКа, ВНИПТИ рапса семенная продуктивность сорта составила 1,8 и 2,6 тонны, Госсортучастках -до 3-х тонн с гектара, масличность - 44,4%, сбор масла 0,72 т/га, содержание эруковой кислоты - 0,27%, глюкозинолатов в семенах - 1,04%, белка-23,5%.
По данным ВНИИ коньюктуры вычислительного центра Министерства сельского хозяйства за последние годы в мире посевные площади значительно возросли, что позволило увеличить валовые сборы семян рапса с 2,3 до 35,9 млн. тонн.
Характеристика сортов ярового рапса селекции ВНИПТИ рапса представлена в табл. 2.
Таблица 2 - Характеристика сортов ярового рапса
| № | Название сорта | Год передачи в ГСИ | Урожай семян в КСИ,ц/га | Отклонение от стандарта | Содержание, % | |||
| ц/га | % | масла в семенах | эр.к-ты в масл. | глюк.в семенах | ||||
| Галат | 36,1 | 0,4 | 1,1 | 44,2 | 0,27 | 1,04 | ||
| Липецкий | 37,8 | 5,4 | 16,7 | 45,2 | 0,07 | 0,14 | ||
| Ратник | 24,4 | 3,9 | 19,0 | 46,8 | 0,30 | 1,02 | ||
| Мадгирал | 25,9 | 5,2 | 25,1 | 47,2 | 0,39 | 0,89 | ||
| Аргумент | 27,6 | 6,4 | 30,2 | 45,6 | 0,32 | 0,99 | ||
| Лира | 27,1 | 5,6 | 26,1 | 46,2 | 0,20 | 0,87 | ||
| Форум | 23,1 | 4,8 | 26,2 | 45,2 | 0,22 | 0,77 | ||
| Ритм | 29,4 | 6,2 | 26,7 | 45,8 | 0,00 | 0,76 | ||
| Рубеж | 25,8 | 5,7 | 28,4 | 44,9 | 0,13 | 0,69 | ||
| Славутич | 24,9 | 5,4 | 27,7 | 44,4 | 0,04 | 0,72 | ||
| Визит | 24,7 | 4,9 | 26,1 | 45,1 | 0,8 |
1.3 Влияние условий и технологий возделывание на формирование урожая и качества ярового рапса
Рапс - высокобелковая универсальная кормовая культура, используемая для приготовления зеленого корма, силоса, сенажа, травяной муки. В мировом земледелии рапс занимает в настоящее время более 23,2 млн.га. Главными регионами мира по производству семян является: Азия — 46,8 % мирового производства, Европа - 30,3 % и Северная Америка— 19,2 % [18]. Финляндия и Норвегия рассматривает рапс не только как масличную, а, прежде всего, как кормовую культуру. Здесь, кроме традиционной переработки семян на масло, используют и прямое получение высокобелкового энергетического корма, увеличив производство маслосемян в 2,5 - 3 раза.
В Казахстане рапс получил распространение в 80-х годах прошлого столетия. Здесь возделывают яровой и озимый рапс. Продолжительность периода вегетации у растения изменяется в зависимости от зоны произрастания и почвенно-климатических условий. Установлено [13,19], что полноценные семена рапс яровой формирует в среднем за 110-116 дней вегетационного периода. Яровой рапс хорошо произрастает в различных почвенно - климатических условиях с суммой положительных температур не менее 2800°С. Для возделывания рапса ярового пригодны хорошо аэрируемые почвы со средним содержанием гумуса, с нейтральной и слабощелочной реакцией почвенной среды, свободные от уплотнения [20,21,8]. Очень сырые, кислые, болотные, сухие песчаные почвы, с близким залеганием грунтовых вод непригодны. Однако, необходимо при этом учитывать его особенности как мелкосемянной культуры, медленное развитие на первом этапе и опережающий рост сорняков, сильная поражаемость вредителями, особенно крестоцветными блошками, рапсовым цветоедом, капустной молью и рапсовым пилильщиком. Лучшие предшественники — озимые или яровые зерновые культуры, пропашные, оборот пласта многолетних трав. Не следует размещать рапс после крестоцветных культур. На прежнее поле севооборота его можно воз- 22 вращать не ранее чем через 4- 5 лет. Нежелательно выращивать недалеко друг от друга семенные посевы рапса и клевера, так как период цветения этих культур совпадает и насекомые-опылители охотнее посещают цветки рапса.
Основная обработка зависит от предшествующей культуры. После уборки зерновых культур почву лущат одним из следующих орудий: ЛДГ-20, ЛДГ-10 или ЛДГ-5. На полях, засоренных многолетними сорняками, применяют двукратное лущение: первое на глубину 6- 8 см, второе проводят через 10-15 дней, в начале отрастания сорняков тяжелыми дисковыми боронами на глубину до 12 см. Вспашку проводят плугом с предплужниками. После пропашных культур ее можно осуществлять сразу же на глубину пахотного слоя (18-20 см).
Способ посева ярового рапса используется обычный рядовой с междурядиями 15 см, глубина заделки семян 2-4 см, норма высева - 1,8-2,5 млн. (5- 8 кг) всхожих семян на 1 га. После посева необходимо провести прикатывание. Высевают качественные семена, отвечающие требованиям посевного стандарта. Оптимальная густота стояния — 200 - 250 растений на 1 м2. При этом они меньше ветвятся, то есть меньше образуют ветвей второго и последующих порядков, что обеспечивает более дружное цветение и созревание семян, в связи с этим в условиях.
Посев проводят сеялками СПР-6 и СЗТ-3,6, которые обеспечивают высокое качество выполнения этой технологической операции. При отсутствии их можно использовать льняные сеялки. Большое влияние на полевую всхожесть и дружность появления всходов оказывает глубина заделки семян. На 23 тяжелых по механическому составу почвах она должна составлять 1,5 - 2,5 см. При недостатке влаги в верхнем слое почвы, а также на легких почвах она может быть увеличена до 3 - 3,5 см. Уход за посевами сводится в основном к защите растений от вредителей, болезней и сорняков.
Защита посевов от сорняков. В посевах рапса наиболее распространены: из однолетних сорняков - редька дикая, горчица полевая, марь белая, пикульники, горцы, мышей сизый и зеленый; из зимующих - василек синий, ромашка непахучая, пастушья сумка; из многолетних - бодяк полевой, вьюнок полевой, пырей ползучий. Система мер борьбы с сорняками должна осуществляться дифференцированно, с учётом вида сорняков, климатических условий, конкретного поля. Гербициды применяют до посева под культивацию, после посева и по всходам. Эффективный прием против однолетних сорняков является боронование в жаркую погоду легкими боронами (поперек) посевов в фазу 3-4 листьев рапса. Для снижения грибных болезней семена протравливают 80%-ным с. п. ТМТД (5-6 кг/т) или 65 %-ным с. п. фентиурамом (3 кг/т). Лучше это делать заблаговременно, чем непосредственно перед посевом. Для борьбы с сорняками эффективен гербицид трефлан, 24%-ный к.э. (6 л препарата на 1 га) или его аналог нитран (3,3 - 8,3 л/га). Вносят их непосредственно перед посевом с обязательной заделкой в почву. Против корнеотпрысковых сорняков в фазе 3- 4 листьев культуры применяют 30 %-ный в. р. лонтрела (0,3-0,4 кг/га).
Всходы ярового рапса сильно повреждаются крестоцветными блошками, особенно при сухой и жаркой погоде. Экономический порог вредоносности составляет 1-2 жука на растение. Для борьбы с этими вредителями проводят обработку посевов одним из следующих препаратов: 40%-нои к.э. метафоса (0,75 л/га), 50%-нои к. э. карбофоса (0,6-0,8 л/га), 50%-ной к.з. вола- 24 тона (1 кг/га), 10%-ной к.э. актеллика (0,5 кг/га). Водный раствор пестицидов вносят штанговым опрыскивателем ОПШ-15-01, ОН-400, ОН-400-1, норма расхода рабочего раствора 400 л/га. Посевы лучще обрабатывать в утреннее или вечернее время. В посевах рапса наиболее часто распространены следующие виды сорных растений: малолетние — редька дикая, горчица полевая, марь белая, пикульники, горцы, мышей сизый и зеленый; зимующие — василек синий, ромашка непахучая, пастушья сумка; многолетние — пырей ползучий, хвощ полевой, бодяк полевой, осот полевой, вьюнок полевой. Особенно угнетают сорные растения всходы. При организации борьбы с сорной растительностью на посевах рапса важное место отводится агротехническим приемам: хорошей предпосевной обработке поля, рыхлению междурядий, боронованию посевов и др.
В августе перед посевом озимого рапса необходима предпосевная культивация с боронованием и уплотнением почвы. На сильно засоренных полях против однолетних и многолетних злаковых, а также однолетних двудольных сорняков используют 25%-й к. э. трефлана (1 - 2,5 кг/га) из расчета 200 - 400 л/га рабочей жидкости с запашкой,гербицида. В период появления всходов культуры, а также весной, в начале полевых работ, для снижения засоренности на широкорядных посевах осуществляют мелкое рыхление почвы в междурядьях, на сплошных посевах - боронование поперек рядов.
При подготовке почвы под яровой рапс выполняют и предпосевную обработку (выравнивание и культивацию), что позволяет уменьшить количество проростков и всходов сорняков. На сильно засоренных полях до посева рапса вносят 25%-й к. э. трефлана (1 - 1,5 кг/га) с обязательной заделкой гербицида. При появлении всходов проводят боронование и рыхление междурядий [22,23]. Кроме почвенных гербицидов (трефлана, а также триалата) в послепосевной период для борьбы с сорняками применяют лонтрел-300 (0,3 - 0,5 кг/га), который подавляет осот, вьюнок полевой, гречишку вьюнковую и другие сорняки. Использовать гербицид нужно при наличии у культуры двухтрех пар настоящих листьев. В фазу одного — четырех настоящих листьев при засорении рапса злаковыми сорняками (щетинник зеленый, куриное просо, овсюг) посевы обрабатывают иллоксаном (1,1 - 1,3 кг/га). Нормальная жизнедеятельность сельскохозяйственных растений возможна при обеспечении и усвоении ими нескольких десятков питательных элементов [24]. Особенно высока эффективность азотного, фосфорного и полного минерального удобрений.
Эффективность азотного и калийного удобрений проявляется при полном насыщении почвы влагой. Хорошие урожаи можно получать только на высоком агрофоне с обязательным внесением удобрений.
Таблица 3 - Расчет удобрений под яровой рапс на планируемый урожай 20 ц семян с 1 га [25]
| Показатели | N | P2O5 | K2O |
| Вынос питательных веществ с урожаем, кг/га | |||
| Содержание питательных веществ в пахатном | 6,3 | ||
| Наличие доступных элементов в почве, кг/га | |||
| Использование растениями притательных веществ | |||
| Растения получают из почвы для формирования | |||
| Необходимо внести с удобрениями, кг | |||
| Использование элементов питания | |||
| Следует внести удобрения, кг |
Рапс предъявляет высокие требования к питательным веществам. Он отзывчив на внесение удобрений, особенно азотных. С урожаем 20 ц семян с 1 га растения выносят из почвы до 110 кг азота, 60 - фосфора, 100 кг калия (таблица 3). Лучшие почвы характеризуются большим запасом питательных веществ, нейтральной или слабощелочной реакцией. Песчаные и супесчаные почвы для рапса малопригодны из-за недостаточного количества влаги. Он не переносит кислых и заболоченных почв. Очень сырые почвы с близким залеганием грунтовых вод совершенно непригодны, так как корни растений на них загнивают [26]. Дозы удобрений рассчитывают и вносят дифференцировано с учётом плодородия почв, предшественников и планируемого урожая под основную обработку или предпосевную культивацию: на дерново-подзолистых и серых лесных почвах - полного минерального удобрения (NPK)60, на черноземных почвах тяжелого механического состава ИбоРбо (таблица 3).
При благоприятных погодных условиях удобрения обеспечивают прибавку урожая до 5-7 ц/га семян. Из минеральных удобрений основное влияние на урожай семян оказывают азотные. Нормы их в зависимости от предшествующей культуры и обеспеченности почвы этим элементом могут быть различными. При размещении семенных посевов ярового рапса по предшественнику (кормовые корнеплоды, кукуруза и др.), удобренному органическими удобрениями, вносят 60 кг действующего вещества (д. в.) азотных удобрений, при-выращивании по другим предшественникам.норму азота увеличивают до 90 кг/га.
Фосфорные и калийные удобрения лучше вносить осенью под зяблевую вспашку, а азотные — весной под предпосевную обработку почвы. Яровой рапс отзывчив и на применение микроэлементов, особенно бора, при внесении которого (2 кг д. в. на 1 га) происходит более дружное и ускоренное 27 созревание семян. Борные удобрения применяют совместно с азотными под предпосевную обработку почвы.
Большой вред семенным посевам ярового рапса наносит рапсовый цветоед. Жуки его повреждают бутоны до их распускания, выедая тычинки, пестики и лепестки, в результате урожай снижается в среднем на 20%, а в отдельные годы на 75 %. Для защиты посевов от рапсового цветоеда применяют те же препараты, что и для борьбы с крестоцветными блошками. Кроме того, можно использовать 50%-ный к.э. этафоса (1 кг/га), 50%-ный с.п. тиодана (1 кг/га). Посевы обрабатывают в фазу бутони-зации при наличии 1-3 жуков на растении. Учитывая, что яровой рапс является хорошим медоносом, и чтобы не отравить полезных насекомых, обработку проводят до начала раскрытия цветков. Наиболее распространенные и вредоносные болезни рапса - черная ножка, ложная мучнистая и мучнистая роса, серая гниль, альтернариоз и кила. В защите рапса от болезней ведущая роль принадлежит агротехническим приемам, своевременное и направленное применение которых позволяет значительно снизить вредоносность заболеваний [27]. Инфекционное начало болезней сохраняется в почве и на растительных остатках, поэтому соблюдение чередования культур в севообороте с удалением полей рапса не менее чем на 1 км от прошлогодних посевов способствует более позднему заражению растений.
Способ предпосевной обработки семян - инкрустация также позволяет надежно защитить семена и всходы рапса от вредителей, так как используемая при <