Рапс

Рапс
Общий вид цветущего растения.
Научная классификация
Домен: Эукариоты Царство: Растения Клада: Цветковые растения Клада: Эвдикоты Клада: Суперрозиды Клада: Розиды Клада: Мальвиды Порядок: Капустоцветные Семейство: Капустные Род: Капуста Вид: Рапс
Международное научное название
Brassica napus L., 1753
Синонимы
Синонимы вида Рапс
Систематика в Викивидах Изображения на Викискладе ITIS   23060 NCBI   3708 EOL   583918 GRIN   t:7661 IPNI   279419-1 POWO  279419-1 WFO   0000571271

Рапс, или ко́льза (лат. Brássica nápus) — вид травянистых растений рода Капуста семейства Капустные или Крестоцветные (Brassicaceae). Важная масличная культура; экономическое значение рапса к концу XX века существенно выросло в связи с тем, что он начал использоваться для получения биодизеля. По современной классификации к ботаническому виду "рапс" относится также брюква - форма растения с крупным корнеплодом, пищевая и кормовая культура, которая ранее выделялась в самостоятельный вид, либо считалась разновидностью различных родственных видов - Brassica campestris var. napobrassica (Капуста полевая разн. брюква), Brassica napus var. napobrassica (Рапс разн. брюква), Brassica oleracea var. napobrassica (Капуста огородная разн. брюква).

Канадские масличные сорта рапса с пониженным содержанием эруковой кислоты и глюкозинолатов именуются «канола». Растительное масло из этих сортов обладает повышенными потребительскими свойствами (в частности, отсутствуют неприятный привкус и зеленоватый оттенок).

Систематика и происхождение

Особый интерес для генетиков представляет происхождение рапса. В диком виде это растение не встречается. В культуре был известен за 4 тысячи лет до н. э. Полагают, что рапс произошёл от скрещивания озимой или яровой сурепицы (Brassica campestris) с капустой огородной (Brassica oleracea).

Относительно места происхождения рапса до сих пор нет единого мнения. Большинство ботаников относят род Brassica и, в частности, рапс, к средиземноморскому центру происхождения культурных растений. Дикорастущий рапс неизвестен, но во многих странах Европы, Азии, Америки и Северной Африки рапс встречается в одичалом состоянии как сорняк.

По мнению Е. Н. Синской, рапс происходит из Европы. Его родина — Англия и Голландия, откуда он в XVI веке распространился в Германию, затем в Польшу и Западную Украину. В России как масличную культуру его начали возделывать с начала XIX века.

Во многих странах под названием «рапс» объединяют несколько видов этого семейства: собственно рапс, сурепицу, горчицу сарептскую, сизию и т. д.

Рапс — естественный амфидиплоид, в происхождении которого участвовала сурепица (2n = 20, геном АА) и капуста (2n = 18, геном CC).

Таксономия

Brassica napus  L., 1753, Sp. Pl. : 666

Вид Рапс относится к роду Капуста (Brassica) семейства Капустные (Brassicaceae) порядка Капустоцветные (Brassicales). Кладограмма в соответствии с Системой APG IV по состоянию на июнь 2023 года:

  ещё 16 семейств   еще 45 подтвержденных видов
и 28 таксонов, ожидающих подтверждения           порядок Капустоцветные     род Капуста                     отдел Цветковые, или Покрытосеменные     семейство Капустные     Рапс               ещё 63 порядка цветковых растений   ещё 354 рода        

Синонимы

Основная статья: Синонимы вида Рапс

Ботаническая иллюстрация из книги Köhler’s Medizinal-Pflanzen, 1887

Морфобиологические особенности

Морфобиологические признаки

Корень стержневой, веретеновидный, утолщённый в верхней части, разветвлённый. Основная часть разветвлённых корней сосредоточена на глубине 20—45 см, но к периоду созревания семян может распространяться и в горизонтальном направлении. Толщина корня до 3 см, он проникает в почву до 3 м у рапса озимого и до 2 м у ярового.

Стебель прямостоячий, округлый, разветвлённый с 12—25 ветвями первого и последующего порядков. Высота стебля 60—190 см, толщина 0,8—3,5 см. Окраска стебля зелёная, тёмно-зелёная, сизо-зелёная, он покрыт восковым налётом.

Листья очерёдные, черешковые, в нижней части стебля лировидно-перистонадрезанные с овальной или округлой тупой верхней долей, иногда слабоволнистой, образуют компактную прикорневую розетку; средние листья — удлинённо-копьевидные; верхние — удлинённо-ланцетные, сидячие, цельнокрайные с расширенным основанием, на 1⁄3—2⁄3. Поэтому рапс легко отличить от других представителей рода Капуста. Листья сине-зелёные или фиолетовые, неопушённые или слегка волосистые с восковым налётом. Различаются сильнооблиственные и слабооблиственные формы.

Цветки собраны в кистевидные (щитковидные) рыхлые соцветия. Цветок с четырьмя жёлтыми лепестками и эллиптически-яйцевидными чашелистиками, цветоножкой, шестью тычинками (из которых две наружные короче внутренних) и одним пестиком с головчатым рыльцем. У основания коротких тычинок расположены два нектарника. Завязь верхняя, двугнёздная, с 20—40 семяпочками.

Плод — узкий прямой или слегка согнутый стручок, расположенный под прямым или тупым углом по отношению к стеблю, длиной 6—12 см, шириной 0,4—0,6 см. Створки стручка гладкие или слабобугорчатые. По длине стручка проходит плёнчатая перегородка, заканчивающаяся в бессемянном носике. В стручке 25—30 семян округло-шаровидной формы, слегка ячеистых, серовато-чёрной, чёрно-сизой или тёмно-коричневой окраски. Семена очень мелкие, диаметр семени 0,9—2,2 мм, масса 1000 семян 2,5—5 г у рапса ярового и 4—7 г у озимого. Семена сохраняют всхожесть 5—6 лет.

• 
  Лист
• 
  Соцветие
• 
  Цветы
• 
  Плоды

Биологические особенности

Рапс — однолетнее растение длинного дня, холодостойкое, требовательное к влаге и плодородию почвы, хорошо произрастает в умеренной зоне. При укорочении светового дня вегетативная масса увеличивается, а семенная продуктивность снижается. У рапса различают озимые и яровые формы. Размножается рапс семенами. Семена рапса ярового прорастают при температуре 1—3 °C, (озимого — 0,1 °C), всходы переносят заморозки до −5 °C (взрослое растение до −8 °C), оптимальная температура для прорастания 14—17 °C. Рост и развитие растений до фазы стеблевания происходят медленно. В это время образуется мощная корневая система и розеточные листья. Диаметр розетки у рапса озимого должен быть 30—60 см: недостаточно развитые растения погибают зимой.

Рапс озимый сильно повреждается ледяной коркой, страдает от выпирания, вымокания, бактериоза корней. Весной через 2 недели после отрастания начинаются фазы стеблевания и бутонизации. Период бутонизации — цветения продолжается 20—25 дней, цветение — 25—30 дней. От конца цветения до созревания семян проходит 25—35 дней. Вегетационный период у рапса озимого составляет 290—320 дней, у ярового — 80—120 дней.

Сорта рапса озимого 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.

Всходы появляются на четвёртый — шестой день после посева, цветение начинается на сороковой — пятидесятый день после появления всходов. Сумма активных температур, необходимая для формирования урожая семян, 1800—2100 °C, зелёной массы — 780—800 °C. За период вегетации рапс потребляет в 1,5—2 раза больше воды, чем зерновые культуры. Поэтому в засушливые годы его урожайность сильно снижается, хорошие урожаи рапс даёт на умеренно засолённых почвах с кислотностью, близкой к оптимальной (pH 6,5—6,8). Рапс не переносит сырые почвы с близким залеганием грунтовых вод, заболоченные и тяжёлые глинистые участки. Он предъявляет высокие требования к плодородию почвы, поэтому отзывчив на внесение минеральных удобрений.

Наиболее опасные вредители рапса — крестоцветные блошки, рапсовый пилильщик, рапсовый цветоед, капустная тля. К наиболее распространённым болезням рапса относятся альтернариоз, мучнистая роса, ложная мучнистая роса, чёрная ножка, корневые гнили.

Плодоносящие растения. Белоруссия

Биология цветения и оплодотворения

По способу опыления рапс — факультативный самоопылитель. Перекрёстное опыление в разных условиях выращивания достигает 30 %. Пыльца переносится в основном насекомыми. Апомиксис встречается у всех сортов и нередко. Часто в цветке раньше созревает яйцеклетка. Пыльца в это время находится в фазе гаметогенеза. У рапса зрелая пыльца двухъядерная, состоит из вегетативного и генеративного ядер. При прорастании пыльцевого зерна происходит деление генеративного ядра и образование двух спермиев. Пыльцевая трубка достигает зародышевого мешка за 20—30 минут, слияние гамет продолжается 2—3 часа.

Цветение начинается рано утром с нижней части соцветия и продолжается весь день, особенно при влажной погоде. Яйцеклетка сохраняет способность к оплодотворению в течение четырёх — семи суток с момента раскрытия цветка. У пыльцы жизнеспособность высокая, в стерильных условиях и при пониженной температуре она сохраняется в течение одного года. При стрессовых условиях (засуха, повышенная температура, заморозки) жизнеспособность её падает, что ведёт к появлению апомиктов.

При раскрытии цветка первым появляется рыльце пестика, затем чашелистики; лепестки удлиняются, и пестик снова оказывается внутри цветка — ниже или на уровне пыльников. У многих сортов рапса встречается селективное оплодотворение, обусловленное разной скоростью роста пыльцевых трубок. При переопылении необходимо обращать внимание на одновременность цветения сортов, поскольку различия по этому признаку могут быть существенными.

Жирокислотный состав

В масле семян рапса содержатся следующие жирные кислоты: пальмитиновая (C16 : 0), здесь и далее C16 — число углеродных атомов в скелете молекулы, второе число — количество двойных связей углерод-углерод в молекуле, стеариновая (C18 : 0), олеиновая (C18 : 1), линолевая (C18 : 2), линоленовая (C18 : 3), эйкозановая (C20 : 1), эруковая (C22 : 1).

Генетика

В результате пахитенного анализа было установлено, что у рода Brassica шесть типов хромосом (n=6). Их обозначили буквами A, B, C, D, E, F. Эти типы хромосом встречаются у большинства видов рода, повторяясь в разном числе. Хромосомный состав исходных форм рода выглядит следующим образом:

Brassica nigra (n = 8) — ABCDDEEF;

Brassica oleracea (n = 9) — ABBCCDEEF;

Brassica campestris (n = 10) — AABCDDEFFF.

Рапс произошёл в результате скрещивания сурепицы (n = 10, геном AA) с капустой (n = 9, геном CC) и последующего удвоения числа хромосом. В его кариотипе 38 хромосом (n = 19, геном AACC), которые имеют следующее сочетание в половых клетках: AAABBBCCCDDDEEEFFFF.

Большинство признаков рапса в первом поколении наследуется промежуточно, в F2 возможны трансгрессии и аддитивные эффекты. Это относится к таким признакам, как высота стебля, число и размер листьев, число ветвей первого порядка, число стручков на растении и ветвях первого порядка, размер розетки, продолжительность вегетационного периода, зимостойкость, засухоустойчивость, содержание белка в зелёной массе и др. Между накоплением масла и белка в семенах существует обратная корреляция. Антоциановая окраска черешков листьев и стебля и наличие воскового налёта, как правило, доминируют. Наследование растрескиваемости стручков и осыпаемости семян, зависящее от ряда факторов, изучено недостаточно.

Наследование содержания эруковой кислоты

Одна из основных целей при создании сортов пищевого направления — увеличение содержания масла в семенах и повышение его качества, которое прежде всего определяется отсутствием в составе жирных кислот эруковой кислоты, которая не полностью разлагается в организме, что может быть причиной отложения жиров в мышцах и поражения миокарда. Есть данные, что содержание эруковой кислоты контролируется двумя генами, действующими аддитивно. В недавно проведенных исследованиях установлено, что содержание эруковой кислоты контролируется 5 аллелями с аддитивным действием: е, Ef, Eb, Еe, Ed. Обнаружена зависимость содержания эруковой кислоты от её количества в материнском растении. При анализе реципрокных комбинаций более высокое её содержание оказывается в скрещиваниях, где материнское растение высокоэруковое. Во втором поколении наибольшее число безэруковых и низкоэруковых растений выщепляется в комбинациях, в которых материнским растением служил безэруковый сорт. Безэруковые сорта менее продуктивны.

Наследование гликозинолатов

Шрот и жмых, получаемые путём экстрагирования или прессования масла из семян рапса, содержат до 42 % белка, отвечающего нормам ФАО по аминокислотному составу. Однако его ценность ограничивается наличием серосодержащих соединений— гликозинолатов, которые представляют собой гликозиды масла и являются производными аминокислот, под воздействием фермента мирозиназы они расщепляются в организме животных на ядовитые продукты. На их накопление влияют условия выращивания и место прикрепления стручка к стеблю. Впервые гликозинолаты были обнаружены у польского сорта Броновски. Установлено, что особое влияние на характер наследования гликозинолатов оказывает цитоплазма. Уровень гликозинолатов возрастает с увеличением массы 1000 семян. Содержание гликозинолатов и эруковой кислоты наследуется независимо друг от друга.

Посевы рапса на склоне

Наследование устойчивости к поражению болезнями

У рапса наследование этого признака изучено слабо. В большинстве случаев доминирует устойчивость.

Задачи и направления селекции

В настоящее время основные направления в селекции рапса пищевое, техническое и кормовое. Ряд признаков, по которым проводят отбор, общие для всех направлений селекции. Это высокая урожайность высокомасличных и высокобелковых семян, скороспелость, устойчивость к растрескиванию стручков, осыпанию и полеганию, к стрессам, поражению болезнями и вредителями. Сорта должны обладать стабильной урожайностью по годам, а рапс озимый — высокой морозостойкостью.

Селекция рапса пищевого направления

Основная статья: Канола

При создании сортов пищевого направления к основным задачам следует отнести увеличение содержания масла в семенах и повышение его качества. Важное значение в селекции рапса этого направления имеет окраска семян. Предпочтительны желтосемянные сорта, поскольку они отличаются повышенным содержанием масла и белка и низким — клетчатки. Следующая перспективная, но труднореализуемая задача селекции — создание сортов типа 000, то есть безэруковых, низкогликозинолатных и желтосемянных. У желтых семян более тонкая оболочка, чем у темноокрашенных, у них проще определить степень созревания, кроме того, шрот из них обладает более высоким качеством. В последние годы селекция развивается в направлении создания сортов с оптимальным содержанием масла. Основная задача при создании сортов пищевого направления — отсутствие в масле эруковой кислоты, нежелательно и высокое содержание линоленовой, придающий ему прогорклый вкус. Для сортов пищевого направления желательно высокое содержание олеиновой (до 70 %) и линоленовой — заменить на линолевую (до 25 %) кислот. Для рапсового масла, используемого в производстве маргарина, для обеспечения твёрдости жиров необходимо повышенное содержание пальмитиновой и стеариновой кислот, а также жидких жиров олеиновой кислоты. Селекция на оптимальный состав жирных кислот затруднена тем, что их синтез обеспечивает сложная полигенная система с множественными аллелями в локусах. Скармливаемые животным отходы маслобойной промышленности должны не только обладать повышенным содержанием белка, но и не содержать гликозинолатов.

Селекция рапса технического направления

На ранних этапах селекции рапса (60-е годы XX в.) основное внимание уделяли создание сортов технического направления. Для технического использования необходимы сорта, содержащие в своём составе те или иные жирные кислоты. Например, технические масла (гидравлическое и смазочное) и биотопливо должны обладать высоким содержанием эруковой кислоты, а предназначенные для производства синтетических моющих средств и парфюмерной продукции — лауриновой.

Селекция рапса кормового направления

Для кормового направления необходимы сорта с высоким качеством как семян, так и зелёной массы, повышенным содержанием белка, сбалансированного по аминокислотному составу, и низким уровнем гликозинолатов. Кроме того, селекцию рапса ведут с учётом решения следующих важных задач.

Селекция на урожайность (семенную продуктивность)

Это направление предусматривает создание форм и сортов с широкой экологической приспособляемостью, увеличение потенциальной продуктивности за счёт улучшения структуры и функционирования фотосинтетического аппарата и распределения ассимилятов. При селекции на зелёный корм обращают внимание на высокий урожай зелёной массы, облиственность, интенсивность роста (особенно в начальный период) и отрастание после скашивания, отзывчивость на удобрения, устойчивость к полеганию, болезням и вредителям, содержание каротина, белка, минеральных веществ и сухого вещества в зелёной массе, отсутствие гликозинолатов.

Селекция на зимостойкость для рапса озимого

Понятие «зимостойкость» очень широкое, оно включает в себя способность растений противостоять комплексу различных неблагоприятных воздействии внешней среды на протяжении осенне-зимнего и ранневесеннего периодов (действие низких отрицательных температур, зимние оттепели и весеннее оттаивание с резким переходом к морозам, вымокание и выпревание, весенняя физиологическая засуха в неоттаявшей или холодной почве). Оценку и отбор на зимостойкость проводят по таким признакам, как высота точки роста, форма и мощность осенней розетки, темпы осеннего и весеннего роста, продуктивность сухого вещества растений перед уходом в зиму. Отбор растений рапса озимого, рано прекращающих осенний прирост, способствует выделению более зимостойких генотипов.

Создание сортов с укороченным вегетационным периодом

Селекция на скороспелость может быть успешно решена, если она основана на привлечении исходного материала мирового и отечественного ассортимента, предварительно изученного на селектируемый признак в тех условиях, для которых создаётся сорт. Более скороспелые сорта имеют ряд преимуществ перед обычными, к которым можно отнести уход от заморозков, засухи, поражения болезнями и насекомыми. У рапса ярового к позднеспелым относят сорта с продолжительностью вегетационного периода более 110 дней, среднеспелым −90…110 дней, раннеспелым — менее 80 дней. Важная задача в селекции как озимого, так и ярового рапса - создание сортов, устойчивых прежде всего к таким болезням как мучнистая роса, серая гниль, альтернариоз и т. д. Гармоничное комбинирование всех этих показателей позволяет создать хороший сорт, при этом основную роль играют качественные показатели.

Исходный материал

Важнейший источник исходного материала для селекции рапса — коллекция ВИР, в которой собрано более 500 образцов рапса и 220 образцов сурепицы.

Большую роль в селекции рапса играет использование других культур семейства крестоцветных: капусты, сурепицы, брюквы, турнепса, горчицы сарептской, редьки масличной, редечно-капустных гибридов. Капуста служит источником таких признаков, как устойчивость к ложной мучнистой росе, пониженное содержание эруковой кислоты. Гибридизация рапса с редькой масличной, иммунной ко многим грибным болезням, позволяет получать устойчивые к ним формы. Редечно-капустные гибриды, особенно созданные с привлечением редьки масличной, не поражаются килой и ложной мучнистой росой. Ценным исходным материалом, используемым в селекции рапса, являются мутанты, гаплоиды, анеуплоиды и искусственные полиплоиды.

Методы селекции

Отбор из местных и зарубежных образцов и популяций. Как метод широко применялся в нашей^{[какой?]} стране на начальных этапах работы с рапсом. Наиболее простои и доступный вид отбора — массовый отбор растений до цветения по фенотипу и затем совместный посев семян отобранных растений. Метод дает возможность работать с большими популяциями при небольших затратах труда, однако он не позволяет контролировать селектируемые гены.

Пример использования этого метода создание отечественного сорта Золотонивский. Для решения специфических задач, например изменения состава жирных кислот в масле рапса, используется метод рекуррентного отбора, который позволяет постепенно повышать частоту генов, контролирующих селективные признаки. Отбор сочетают с другими методами селекции. Так, сорта Оредеж 2, Радикал были получены методом индивидуально-семейного отбора, сорт СибНИИК 198 тем же методом в сочетании с инбридингом. Внутривидовая гибридизация. Этот метод преобладает в селекции рапса, так как сорта и формы его легко скрещиваются друг с другом. Применяют простую гибридизацию, беккроссирование, переопыление трёх сортов и более, а также ступенчатые скрещивания. Используют также метод однократного насыщения гибридов F1 сортами интенсивного типа. Например, канадский сорт Profit был получен методом педигри по сложной схеме ступенчатых скрещиваний, сорт АНИИЗиС-1 —внутривидовой гибридизацией сортов Line и Наппа с последующим отбором на продуктивность и качество семян.

Отдаленная гибридизация

Этот метод используют в том случае, когда исчерпан резерв изменчивости и нет источников или доноров каких-либо хозяйственно ценных признаков в пределах вида. Межвидовая гибридизация в сочетании с отбором является эффективным методом создания исходного материала для селекции рапса на качество масла и семенную продуктивность. Без дополнительных усилий, в том числе без колхицинирования, можно получить большой резерв изменчивости для селекционной работы. Этот метод широко применяют за рубежом — в Швеции, Канаде, Германии. Рапс скрещивают с капустой, сурепицей, горчицей чёрной и сарептской и другими видами рода Brassica.

Ресинтез и синтез новых форм рапса

В отдаленной гибридизации как обособленное направление выделяют ресинтез видов, то есть искусственное восстановление уже существующих видов на основе комбинации геномов при отдалённой гибридизации. Так, гибридизацией различных видов капусты с сурепицей и последующим удвоением числа хромосом были получены ценные формы и сорта рапса, превосходящие по масличности, устойчивости к болезням и зимостойкости сорта, полученные традиционным способом. Кроме гибридизации при отдалённых скрещиваниях применяют метод слияния протопластов и дальнейшего выращивания гибридов на искусственных средах.

Ресинтез рапса произведён в Японии, Швеции и других странах.

Гаплоидия

У рапса появление гаплоидов — довольно частое явление. Они отличаются мелкими цветками и отсутствием пыльников. Гаплоиды образуются путём апомиксиса. К методам получения гаплоидов относятся культура пыльников, пыльцы и микроспор. Так, во ВНИИМК были получены гаплоидные и гомозиготные растения озимого и ярового рапса. В культуре пыльников спонтанное увеличение числа хромосом происходит лишь в 20 % случаев. В основном этого достигают при помощи колхицина.

В настоящее время гаплоидная биотехнология используется в ИББР для получения перспективных гомозиготных линий ярового рапса.

Мутагенез

Этот метод широко применяют в селекции рапса. Сорт рапса ярового Луговской был создан во ВНИИ кормов методом индивидуально-семейного отбора из мутантных элитных растений. Методом химического мутагенеза (НЭМ и НММ в концентрации 0,0025 %) были получены мутанты рапса ярового с ценными признаками — устойчивостью к некоторым болезням и вредителям. Во ВНИИМК путём обработки гамма-лучами были выделены мутантные линии с жёлтой и буро- жёлтой окраской семян.

Биотехнология

Несомненное достоинство биотехнологических методов — возможность передавать в растительный организм гены не только представителей других семейств растительного мира но и вирусов, бактерий, грибов и даже животных. Для данного метода не существует барьеров несовместимости. Так, например, французские исследователи с целью закрепления мужской стерильности у рапса перенесли хлоропласты Raphanus в рапс. Непосредственный этап получения и проверки трансгенных растений занимает около двух лет, однако этому предшествует трудоёмкий и продолжительный период поиска и клонирования целевого гена. Недостаток метода — его высокая себестоимость. Сдерживает применение новых технологий в селекции и опасение потребителей относительно безопасности генетически модифицированных продуктов.

Обнаружение в конце 60-х — начале 70-х годов прошлого века у рапса и других крестоцветных источников цитоплазматической мужской стерильности стимулировало работы по практическому применению эффекта гетерозиса- созданию гетерозисных гибридов с использованием ЦМС и комбинационной несовместимости.

Методика и техника селекции

Её ведут по схеме, принятой для растений- перекрестноопылителей. Обычно в селекционном процессе применяют метод половинок, при котором одну часть семян высевают для испытания, а другую для размножения на изолированных площадках. Также раздельно высевают для испытаний низкоэруковые и низкогликозинолатные сорта и сорта с высоким содержанием этих веществ. В противном случае в результате переопыления растений содержание этих веществ в семенах будет различным. Так, в Швеции перспективные популяции, полученные при гибридизации о отобранные в F2 или F3, выращивают методом пересева 4…5 лет, затем отбирают индивидуально- семейным или ограниченно- массовым отбором элитные растения. Селекция на снижение содержания эруковой кислоты и гликозинолатов невозможна без постоянного усовершенствования методов биохимической оценки селекционного материала. При этом широко используются газохроматографические и фотоколориметрические методы определения жирных кислот, применяются также методы бумажной хроматографии и ядерного магнитного резонанса.

Техника скрещивания

Перед кастрацией у растений удаляют все почки в пазухах листьев и боковые побеги, в центральной кисти — нижние раскрывшиеся цветки и верхние недоразвитые. Бутоны осторожно раскрывают пинцетом и удаляют пыльники оставляя в цветке только один пестик. После этого на растения обязательно одевают изолятор. Через 2…3 дня проводят опыление путём нанесения пыльцы на пестик и снова помещая растение под изолятор. В дальнейшем удаляют все вновь образующиеся побеги.

Разновидности

Существуют две разновидности рапса: яровой рапс и озимый рапс. Резких морфологических различий между обеими формами рапса нет. Озимый рапс, однако, слабозимостоек, плохо переносит засуху. Озимый рапс — прекрасное кормовое растение для всех сельскохозяйственных животных, даёт до 300 ц зелёной массы с 1 га. При осеннем посеве рапс — хороший ранневесенний медонос. Урожай семян озимого рапса 10—30 ц для сорта и более при выращивании интенсивных гибридов, ярового — 8—15 ц с 1 га.

Необходимые условия выращивания

Лучшие почвы для выращивания рапса — глубокие структурные суглинистые и глинистые с большим запасом микроэлементов и питательных веществ, с водопроницаемой подпочвой. При недостаточном количестве микроэлементов и питательных веществ (бедные и истощённые почвы) необходимо вносить макроудобрения (N,P,K) и микроудобрения (микроэлементы в хелатной форме). Высевается рапс с густотой 500 тыс. семян для гибрида и 0,8—1,2 миллиона для сорта. Наилучшее развитие с которым рапс входит в зиму это высота растения над землёй 15 см и толщиной корневой шейки 0,6—1 см.

Требования к почвенно-климатическим условиям

Цветущее поле рапса

Почвенно-климатические условия юга России вполне пригодны для выращивания озимых капустных культур. Риск гибели посевов рапса и сурепицы можно значительно снизить в результате строгого соблюдения основных элементов технологии возделывания. По зимостойкости озимый рапс и сурепица близки к озимому ячменю. Решающим условием нормальной перезимовки растений является хорошо развитая розетка диаметром 20—25 см, состоящая из семи-восьми листьев, при толщине корневой шейки 8—10 мм. Такие растения выдерживают зимние температуры воздуха до −17…−19 °C без снежного покрова, а при его наличии на поверхности почвы толщиной не менее 2—4 см до −23…−25 °C. Рапс и сурепица не выносят ледяной корки и затопления.

Вероятность гибели в осенне-зимне-весенний период возрастает в результате повреждения болезнями, вредителями или внезапно наступившими холодами в момент протекания интенсивных обменных процессов в тканях растений (ранние осенние и возвратные весенние заморозки).

Длительное воздействие близких к нулю положительных температур в осенний период может вызвать энзиматическую активность клеток, стимулируя прохождение яровизационных процессов, что снижает холодостойкость растений рапса и сурепицы до −6…−8 °C. Особенно подвержены данному явлению переросшие и загущённые посевы.

Весенние заморозки вызывают появление на стеблях разрывов и трещин, что нарушает подачу питательных веществ в растения и способствует заражению грибными болезнями. В отдельных случаях могут возникать симптомы так называемых «лебединых шей». Наибольшее отрицательное влияние на урожайность оказывают весенние заморозки в период цветения растений. При пониженных температурах нарушается процесс оплодотворения и завязывания семян, бутоны и цветки увядают, стручки не образуются.

При возделывании масличных капустных культур необходимо учитывать их высокую потребность в воде на протяжении всего периода вегетации. Оптимальным показателем, обеспечивающим получение хорошего урожая семян или зелёной массы, является 600—800 мм осадков в год. Озимые рапс и сурепица редко испытывают дефицит влаги, за исключением периода появления всходов и формирования розетки листьев в осенний период. Неравномерное снабжение растений водой в период формирования стручков может привести к образованию дополнительного количества побегов, так называемому вторичному цветению, что в итоге может осложнить проведение уборочных работ. В засушливые годы рапс и сурепица сильнее подвергаются нападению многочисленных вредителей, в годы с чрезмерным увлажнением посевы в большей степени поражаются грибными болезнями.

По сравнению с требованиями к климатическим условиям рапс и сурепица гораздо менее требовательны к почве. Благодаря глубоко проникающему стержневому корню растениям не только удается потреблять воду и питательные вещества из более глубоких слоёв почвы, но и в определённой степени компенсировать действие неблагоприятных климатических условий. Оптимальными для возделывания рапса и сурепицы являются хорошо оструктуренные почвы со средним и повышенным содержанием гумуса, имеющие близкую к нейтральной реакцию почвенного раствора (pH=6,2—7,0). Мало пригодны для возделывания озимых капустных культур почвы с повышенной кислотностью (pH<5,5), высоким уровнем залегания грунтовых вод, с застойной влагой и тяжёлым механическим составом.

Применение

Используется для производства масла. Рапсовое масло используют для изготовления маргарина, в металлургической, мыловаренной, кожевенной и текстильной промышленности.

Жмых содержит (в %) белка около 32, жира 9, безазотистых экстрактивных веществ 30 %; это ценный концентрированный корм для скота после удаления вредных гликозидов. Рапсовый шрот используется в животноводстве как пищевая основа для различных комбикормов и премиксов.

В связи с тенденцией роста цен на ископаемое топливо производство биодизеля на основе растительного масла (в том числе рапсового) становится всё более привлекательным.

Медонос. Медопродуктивность — до 50 кг с гектара посевов. Мёд беловатый, иногда жёлтый. Рапсовый мед является одним из наименее ценных сортов меда. По этой причине, а также в связи с тем, что рапсовый мед непригоден для зимовки пчел, широкое распространение этой сельскохозяйственной культуры за последние годы приводит к массовой гибели диких и культурных пчел. Проблема не ограничивается лишь недовольством пчеловодов; в перспективе ситуация может носить угрожающий гуманитарный характер из-за снижения опыляемости множества сельскохозяйственных культур в связи с общим сокращением популяции пчел. Европейское агентство по безопасности продуктов питания в отчёте от января 2013 года указывает: «Был выявлен острый риск медоносным пчёлам от опрыскивания для обработки семян маиса, рапса и других зерновых культур. Также высокий риск был выявлен в воздействии через нектар и/или пыльцу.»

Поля рапса в Германии

Производство

Посевная площадь рапса в мире постоянно увеличивается; его возделывают в Индии, Китае, Канаде и других странах.

Средняя урожайность рапса в мире 15 ц/га (1,5 т/га или 150 т/км²). Максимальная урожайность достигнута белорусским предприятием ОАО "Агрокомбинат «Южный» Гомельского района и составила 64 ц/га.. В 2019 году при незначительных посевных площадях первые места по урожайности заняли Чили (41 ц/га), Турция (35 ц/га) и Швейцария (31 ц/га), за ними идут страны ЕС со средней урожайностью 30 ц/га.

Брянская область в 2021 году вышла на первое место в мире по урожайности рапса. Средняя урожайность рапса в Брянской области составила 40,1 центнера с гектара, что стало самым высоким показателем в России. Причем в отдельных хозяйствах она достигает 65 центнеров с гектара. В Евросоюзе, где также сеют озимый рапс, в среднем с одного гектара собирают меньше 30 центнеров. В Великобритании, где в основном и растет озимый рапс, результат немного выше, но тоже не дотягивает до брянского уровня, - 34 центнера. В Германии и Чехии урожайность составляет 33 центнера.

Суммарное производство рапса в мире в 2005 году составило 46,4 млн тонн, в 2013 году — 72,5 млн тонн, в 2016 году — 68,9 млн тонн, в 2017 году — 76,6 млн тонн. С 1965 года (5,2 млн тонн) производство выросло в 14 раз, а с 1995 года (34,2 млн тонн) более чем в два раза.

Крупнейшие производители рапса

Крупнейшие производители рапса (млн тонн/тысяч тонн)

Country	2000	2005	2007	2009	2011	2014	2015	2016	2017	2018	2019	2022
Канада	7.2	9.4	9.6	11.8	14.2	15.5	18.4	18.4	21.3	20.3	18.6	18695
Китай	11.3	13.0	10.5	13.5	13.4	14.8	14.9	15.3	13.3	13.3	13.5	15531
Индия	5.8	7.6	7.4	7.2	8.2	7.9	6.3	6.8	7.9	8.4	9.3	11963
Австралия	1.8	1.4	1.1	1.9	2.4	3.8	3.5	2.9	4.3	3.9	2.4	6820
Франция	3.5	4.5	4.7	5.6	5.4	5.5	5.3	4.7	5.3	5.0	3.5	4517
Россия	0.1	0.3	0.6	0.7	1.1	1.3	1.0	1.0	1.5	2.0	2.1	4514
Германия	3.6	5.0	5.3	6.3	3.9	6.2	5.0	4.6	4.3	3.7	2.8	4295
Польша	1.0	1.4	2.1	2.5	1.9	3.3	2.7	2.2	2.7	2.1	2.3	3487
Украина	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д	2.2	н/д	н/д	н/д	2.75	3.28	3318
США	0.9	0.7	0.7	0.7	0.7	1.1	1.3	1.4	1.4	1.6	1.6	1742
Великобритания	1.2	1.9	2.1	2.0	2.8	2.5	2.5	1.8	2.2	2.0	1.8	1361
Румыния	0.1	0.1	0.4	0.6	0.7	1.1	0.9	1.3	1.7	1.6	0.8	1230
Чехия	0.8	0.7	1.0	1.1	1.0	1.5	1.3	1.4	1.2	1.4	1.2	1166
Литва	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.5	0.5	0.4	0.5	0.4	0.7	901
Дания	0.3	0.3	0.6	0.6	0.5	0.7	0.8	0.5	0.7	0.5	0.7	889
Белоруссия	0.07	0.1	0.2	0.6	0.4	0.7	0.4	0.5	0.6	0.5	0.6	805
Уругвай	0	0,003						0,04	0,04	0,05	0,09	587
Венгрия	0.2	0.3	0.5	0.6	0.5	0.7	0.6	0.6	0.9	1.0	0.9	505
Пакистан	0.1	0.3	1.0	1.9	1.4	2.2	1.7	1.1	2.2	2.8	3.3	482
World Total	39.5	46.4	50.5	61.6	62.5	73.8	71.2	68.9	76.6	75.2	70.5

Рапс в России

Урожай рапса в 2022 году составил 4514,8 тыс. т ( 61,6% к 2021) при урожайности 19,8 ц/га ( 15,8%). Из них: рапс озимый 1572,57 тыс. т ( 115,5%) при урожайности 27,7 ц/га ( 3,0%), рапс яровой 2942,2 ( 42,5%) тыс. т ( 42,5%) при урожайности 17,1 ц/га ( 13,2%). Посевная площадь рапса в 2022 году составила 2341,2 тыс. га ( 39% к 2021 году), из них рапс озимый 577,5 тыс. га ( 109,6% к 2021 г.), рапс яровой 1763,7 тыс. га ( 25,2%).

Урожай рапса в 2021 году, по данным Росстата, вырос на 8,5% в годовом исчислении и составил почти 2,8 млн тонн. Такой объем стал рекордным для нашей страны, несмотря на то, что в ряде регионов не удалось получить по данной культуре высокой урожайности. В целом урожайность озимого рапса выросла до 26,8 ц/га с 23 ц/га годом ранее, ярового – снизилась до 15,1 ц/га с 16,3 ц/га. В этом сезоне цены на рапс заметно выше цен на подсолнечник - в первые пять месяцев сезона-2021/22 в Центральном федеральном округе они доходили до 58 000 рублей за тонну с НДС – это на 40% больше, чем годом ранее. При урожайности рапса 20 ц/га доход с гектара получается таким же, как если с него собрать 40-45 центнеров пшеницы. Сдерживать развитие производства рапса будет только особенности севооборота, в котором эта масличная культура может присутствовать только раз в пять лет. То есть, под него может быть отведено только 20% площадей. Озимый рапс уже посеян на рекордных площадях – 460 тыс. га (в 2021 сезоне было 386 тыс. га). Площадь под яровым рапсом может достигнуть 1,57 млн га против 1,4 млн га в 2021 году. Урожай рапса, с учетом прогноза по площади сева, может превысить 3,1 млн тонн против 2,8 млн тонн в 2021 году. В новом сезоне площади под рапсом в мире могут увеличиться на 6% и достигнуть 4 млн га. При отсутствии погодных аномалий этот прирост может обеспечить очень высокий урожай. А это риск для сложившихся в последние сезоны цен и, соответственно, рентабельности..

Под урожай 2021 года все хозяйства посеяли 1,68 млн га рапса против 1,49 млн га в 2020. В том числе яровой рапс занял 1,4 млн га, тогда как в 2020-м было 1,19 млн га. Урожай рапса в 2020 году около 2,6 млн т, в 2021 к 16 ноября собрано 3 млн т. В нынешнем сезоне рапс вновь одна из самых рентабельных агрокультур. В 2020 календарном году средняя рентабельность производства рапса около 24% при цене 27,6 тыс. руб./т. В сентябре 2021-го стоимость рапса в среднем по стране 43 тыс. руб./т.

Выращивание рапса выгодно и по агрономическим причинам, так как он является хорошим предшественником для зерновых, обеспечивая гарантированную прибавку урожая на 10 ц/га, улучшает структуру почвы и обогащает ее органическими и минеральными веществами, отмечает союз. Кроме того, рапс — один из самых ранних медоносов для пчел.

Поскольку выращивать озимый рапс можно далеко не во всех регионах в силу климатических условий, аграрии обращают все большее внимание на яровой, который в России сеют едва ли не везде. Лидером по площади возделывания ярового рапса является Сибирь - почти 700 тыс. га..

В 2020 году с площади 1490,0 тыс. га собран урожай рапса 2573,1 тыс. тонн, урожайность 17,7 ц/га. ТОП-5 регионов по урожайности: Калининградская область — 34,3 ц/га, Ленинградская область — 30,9 ц/га, Брянская область, Курская область, Псковская область — 26,2 ц/га. ТОП регионов по валовому сбору: Красноярский край, Алтайский край, Тульская область, Калининградская область, Кемеровская область.

Литература

• Рапс // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Brassica Napus // Ботанический словарь / сост. Н. И. Анненков. — СПб.: Тип. Имп. АН, 1878. — XXI 645 с.