Для того чтобы увеличить производство растительного белка, нужно повысить урожайность всех культур, которые только выращиваются. Высокая урожайность и биохимический состав напрямую зависят от процессов обмена веществ, что обусловлено питанием растений. Зернобобовые имеют свои особенности прорастания. Их делят на группы: к первой группе относятся такие культуры, которые при прорастании выносят семядоли на поверхность, а во вторую входят культуры, семядоли которых остаются в почве. Растение сои относится ко второй группе. В свою очередь, продукты, полученные из сои, употребляют как здоровую пищу, так как считается, что это отличный ресурс высококачественного белка. Белок в составе сои варьируется от 32 до 42 %, что зависит от разнообразия и состояния развития растения. В последние годы эта молодая культура начала обретать актуальность в Кыргызстане. По нашим наблюдениям и исследованию наиболее приспособленными в Чуйской долине оказались американские сорта Эмердж 2т29, Эмердж 2282. Эти сорта допущены к использованию с 2021 г. Сорта AS 1966 KG, AS 1928 KG c 2022 г. допущены к использованию на территории Кыргызской Республики, и с экономической и экологической точки зрения перспектива их возделывания в сельском хозяйстве будет возрастать [1]. Известно, что соевые продукты рассматривают как заменитель животного белка, и их питательная ценность, кроме аминокислот метионина и цистеина, почти эквивалентна ценности животного белка, потому что соевые белки состоят из самых необходимых аминокислот [2]. Соевые бобы являются относительно недавней агротехнической культурой. Соевое масло стало основным продуктом переработки сои.
Белок семян растений не сбалансирован по ряду незаменимых аминокислот. В белках бобовых дефицитны все незаменимые аминокислоты. В белках бобовых – триптофан, валин, треонин и серосодержащая аминокислота – метионин. И поэтому биологическая ценность у зерновых культур не превышает 50–70 %, за исключением белка сои. Их биологическая ценность выше, чем у других зерновых и зернобобовых, а у них она приближена к зернобобовым. Белковые изоляты сои с их ценным набором незаменимых аминокислот используют для обогащения хлебных изделий и пищевых продуктов. В белках семян бобовых культур преобладают глобулины, бедные серосодержащими аминокислотами – метионином [3].
Цель исследования – определить содержание влаги и биохимический состав семян сои, полученных после сбора урожая.
Материалы и методы исследования
Исследования проводились в 2019–2021 гг. в г. Кант Чуйской долины с апреля по октябрь. Для полевого опыта взяты американские сорта Эмердж 2т29, Эмердж 2282 и отечественные AS 1928 KG, AS966 KG. Данные сорта сои были посеяны методом рандомизации. Ежегодно измерялись рост, развитие и определялась урожайность [4].
Соя, являясь одним из представителей зернобобовых культур, характеризуется разным вегетационным периодом прорастания семян [5].
Сорт сои Эмердж 2т29 относится к позднеспелой группе. Продолжительность периода вегетации в среднем 150–170 дней, используется для возделывания в регионах с теплым климатом. После появления первых всходов не переносит температуру ниже 0 °C. Если температура воздуха ниже +13 °C, то начинают опадать листья, что сказывается на урожайности. При посеве выбирается температура от +15 до +20 °C. Листья тройчато-сложные, густо опушенные; по окончанию вегетационного периода опадают. Стебель густо покрыт жестким опушением. Растения данного сорта формируют 10–12 веток. Высота растений 120–125 см, высота прикрепления нижних бобов 5–8 см. Лист имеет заостренно-яйцевидный вид, в среднем длина большого листа 16–18 см, ширина 9 см; у малого листа длина 14–15 см, ширина 8–9 см, характерна наибольшая облиственность. Соцветие – кисть (в среднем 3–5 цветков), окраска цветка фиолетовая. Число стручков на одном растении 82 шт. Семена светло-желтые и имеют овальную форму. Масса 1000 семян 150,0 г.
Сорт сои Эмердж 2282 относится к среднеспелой группе. Продолжительность периода вегетации в среднем 120–150 дней. Растения данного сорта формируют 10–12 веток. Высота растений – 108–115 см, высота прикрепления нижних бобов – 5–7 см. Лист заостренно-яйцевидный, в среднем длина большого листа 14–17 см, ширина – 7 см, у малого листа длина 11–13 см и ширина 6–7 см, облиственность растений высокая. Соцветие – кисть (3–5 цветков), окраска цветка – фиолетовая. Количество стручков в среднем 162 шт. на одном растении. Бобы средних размеров, слабо изогнутые, с сильно заостренным кончиком, в поперечном разрезе овальные, овально-удлиненные. Окраска боба – светло-коричневая, опушение рыжее, густота опушения – редкая. Бобы у сорта Эмердж 2282 короткие – 2–5 см, зеленой окраски, густо опушенные, содержат от 1 до 5 семян. Высота прикрепления нижних бобов от 5–7 см.
Сорта AS 1966 KG и AS 1928 KG были созданы методом естественной гибридизации. Растение позднего созревания; окраска, опушение рыжевато-коричневое, цветки фиолетовые, семена коричневые, высота растения достигает 120 см. Вегетационный период 150 дней. Высота прикрепления нижних бобов 12 см, число корзинок на одном растении 40 шт. Бобы короткие – 2–6 см, различной формы и окраски, густо опушенные, содержат от 1 до 5 семян. Высота прикрепления нижних бобов от 5–8 см. Семена желтого цвета, круглой или овальной формы. Рубчик большой, в длину – 5 мм, в ширину 0,4–2,5 мм, темно-коричневый. Масса 1000 семян до 180,0 г.
Агротехника и даты посева выбраны с учетом условий Чуйской долины, где предшественником сои была овощная культура. По наступлению физиологической спелости растения и зрелости семян был собран урожай с опытного участка. После чего были использованы семена сои для определения массовой доли влаги, белков, жиров, углеводов, золы и остатка. Для этого массовую долю влаги определяли экспресс-методом с помощью анализатора «Sartorius Германия МА – 150». Содержание белка в семенах определяли с помощью экспресс-метода на инфракрасном анализаторе «Inframatic 8600» фирмы «Perten Instruments AB» Швеция, жиры определяли также экспресс-методом на инфракрасном анализаторе «Inframatic 8600» фирмы «Perten Instruments AB». Содержание углеводов определяли методом Бертрана, БЭВ – методом расчета.
Климат Чуйской долины характеризуется континентальностью и большим разнообразием в зависимости от местоположения по абсолютной высоте, особенно резко континентальный климат выражен в низменных частях 500–800 м над уровнем моря, где наблюдается застаивание холодного воздуха в зимний период.
Чуйский агроклиматический район расположен между хребтом Кыргызского Ала-Тоо на юге и невысокими Чуйскими горами на северо-востоке, занимая Чуйскую долину, предгорья и северные склоны этого хребта. Исследуемый район относится к теплому термическому поясу с резко континентальным климатом. Наиболее теплой в нем является пригородная часть г. Бишкека. В пределах высот 1200–1600 м прослеживается умеренно теплый термический пояс. Сумма температур составляет 2200–2500°С и продолжительность вегетационного периода сортов сои Эмердж 2т29 и Эмердж 2282 при этом занимает 144–160 дней, а у сортов AS 1928 KG и AS966 KG –147–154 дней. В наиболее теплом июле самая высокая среднемесячная температура отмечается в низко расположенных долинах и составляет 24–26°С. За период исследования среднегодовое количество осадков колебалось от 320–350 мм.
Результаты исследования и их обсуждение
Считается, что зернобобовые обладают выдающимися питательными и нутрицевтическими свойствами, будучи экономически доступным растительным источником белка для людей, который способствует достижению будущей продовольственной и кормовой безопасности в контексте растущего населения мира. Бобовые существенно влияют на сельское хозяйство также благодаря своей способности фиксировать атмосферный азот посредством симбиоза с ризобиумом. Это снабжает агроэкосистемы доступным азотом, повышает содержание углерода в почве, стимулирует продуктивность последующих культур [6].
У растений разных культур химический состав различен по содержанию белка. Причиной этому служат некоторые факторы: особенности генотипов видов, сортов сои и условия их произрастания. Распределение белков в тканях растений неравномерное: их мало в стеблях и корневых системах растений, а больше всего протеинов содержится в листьях и семенах. Основными группами веществ, из которых состоит семя сои, являются влага, белки, жир, безазотистые экстрактивные вещества, клетчатка, минеральные вещества, зола.
Проведенные нами исследования свидетельствуют о том, что условия Чуйской долины соответствуют указанным сортам, требующим полного развития вплоть до физиологической спелости (150–170 дней). А средняя урожайность составляет на примере сорта «Эмердж 2т29» 31,6 ц/га.
Белки зернобобовых культур являются одним из главных источников кормового и продовольственного белка. В растении репродуктивная система главным образом представлена семенем. Ведь в нем содержится уже развитая и оплодотворенная семяпочка, имеющая в себе маленькое растение, которое сопровождается наличием эндоспермы или периспермы. Белок необходим как для роста, так и для поддержания жизни. Эффективность использования пищевого белка зависит от его биохимического состава. Углеводы в семенах сои представлены сахарозой, полностью растворимой в воде. В семенах сои много витаминов и минеральных веществ: калия, кальция и фосфора.
В таблице приведены некоторые показатели биохимического состава семян сои по содержанию влаги, белков и жиров. Считается, что в 1 кг семян содержится около 320–450 г протеина. Авторы привели данные в таблице, где указано содержание протеина в среднем 39,75 % у зарубежных сортов, 38,25 % – у местных, в расчете на абсолютно сухое вещество.
Показатели биохимического состава семян сои, в % на абсолютно сухое вещество
|
Соя |
Массовая доля влаги, % |
Содержание белков |
Жиры |
Углеводы |
Зола |
БЭВ |
|
Эмердж 2282 |
9,3 |
39,7 |
11,9 |
29,2 |
5,6 |
13,6 |
|
Эмердж 2т29 |
9,4 |
39,8 |
12,1 |
28,9 |
5,8 |
13,4 |
|
AS1928 KG |
7,4 |
38,7 |
11,7 |
28,3 |
5,61 |
8,29 |
|
AS966KG |
8,2 |
37,8 |
11,4 |
27,8 |
5,46 |
9,34 |
Соя содержит от 11 до 12 % жира, то есть в среднем 12 % углеводов – 29,1 % в расчете на абсолютное сухое вещество.
При определении белка в сортах сои Эмердж 2т29 его концентрация выше. Тогда как эти данные разнятся с данными, полученными в исследовании В.Т. Синеговской. В нашей научной работе сорта сои Эмердж 2т29 и Эмердж 2282 в своем биохимическом составе имели по 39,7 и 39,8 % белка соответственно, что также разнится с исследованиями В.Т. Синеговской, где содержание белка сорта сои Золушка составило 38,8 % [7]. Что касается количества влаги, то в сое оно зависит главным образом от метеорологических условий в период вегетации и особенно в период уборки. Нормальное содержание влаги в сое составляет около 10 %. Исследования показали, что в американских сортах влага составляет соответственно: Эмердж 2282 – 9,3 %, Эмердж 2т29 – 9,4 %, AS1928 KG – 7,4 %, AS 966 KG – 8,2 %. Соя, содержащая до 12 % влаги, считается сухой, содержащая 12–14 % влаги – средне-сухая, 14–16 % влаги – влажная, содержащая свыше 16 % влаги – сырая.
Заключение
Таким образом, бобы сои имеют богатый и качественный состав. И особенности их биохимического состава определяют и качество урожая. В результате проведенных исследований можно сделать предварительный вывод о возможности возделывания новых сортов сои в условиях Чуйской долины и при этом получать стабильную урожайность с высоким содержанием белка. В 2021 г. включены в Государственный реестр сортов и гибридов растений допущенных к использованию на территории Кыргызской Республики 2 сорта сои, Эмердж 2т29, Эмердж 2282, и дана хозяйственно-биологическая характеристика сортов соответствующими кодами.
Библиографическая ссылка
Биймырсаева А.К., Содомбеков И.C. НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ БИОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА СЕМЯН СОИ (GLYCINE MAX.), ВЫРАЩЕННОЙ В УСЛОВИЯХ ЧУЙСКОЙ ДОЛИНЫ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2023. – № 3. – С. 16-19;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=13515 (дата обращения: 26.04.2024).