использование биологического потенциала льна для повышения

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА
ЛЬНА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ВОЛОКНА И
РАСШИРЕНИЯ СФЕР ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Т.А. Рожмина, А.И. Рыжов, Л.М. Голубева,
Т.А. Кудряшова, Т.А. Виноградова
ГНУ ВНИИЛ Россельхозакадемии
МГУТУ имени К.Г. Разумовского
Аннотация. Предложен новый подход получения льноволокна с улучшенными
качественными свойствами, основанный на использовании генетического разнообразия
культуры по декортикационной способности стебля. Впервые выявлены генотипы,
характеризующиеся
высокой
декортикационной
способностью,
ускоренной
и
равномерной вылежкой льнотресты по длине стебля для создания сортов льнадолгунца, позволяющих обеспечить получение однородного, низкозакостренного не
только длинного, но и короткого волокна многоцелевого назначения.
Ключевые слова: Лен-долгунец, генотип, солома, треста, декортикация
Abstract. The new approach of reception of a flax fiber with the improved qualitative
properties, based on use of a genetic variety of flax on decortication. For the first time the
genotypes with enhanced separation of the shives from the fibres and with even fibre
distribution over the stem length. These characters are important for obtaining homogeneous,
low content of the shives in long or short fibres of a universal purpose.
Keywords: A fibre of flax, a genotype, straw, trust, decortication
Введение
Основным отечественным натуральным сырьем, используемым в
текстильной промышленности, является длинное льноволокно, доля
которого в общем объеме производства не превышает 30%. Получаемое
при этом короткое волокно не находит должного спроса из-за низкого его
качества. Расширение сфер применения короткого льноволокна за счет
использования
в
текстильной
(получение
котонина),
оборонной
(бездымный порох), авиационной (топлива для ракет), медицинской
(хирургическая нить), нефтедобывающей и других отраслях народного
1
хозяйства,
позволит
в
значительной
мере
решить
проблему
импортозамещения хлопка, а также обеспечить существенное повышение
рентабельности, как самой отрасли льноводства, так и промышленного
сектора экономики в целом. Основными требованиями, предъявляемыми к
короткому волокну при использовании в высокотехнологичных отраслях
промышленности,
являются
закостренности (не более 2%).
однородность
Приоритет в
и
низкий
уровень
решении обозначенной
проблемы принадлежит селекции, направленной на создание сортов льнадолгунца с заданными качественными параметрами волокна.
В задачу исследований входило выявление из генофонда льна
образцов с высокой декортикационной способностью и равномерным
распределением
волокон
по длине
стебля
для
создания
сортов,
отвечающих требованиям высокотехнологичных секторов экономики;
установление связи между декортикационной спсособностью льносоломы
и льнотресты.
Новизна исследований состоит в том, что впервые в мировой
практике
из
генофонда
льна
выявлены
источники
повышенной
декортикационной способности, равномерной и ускоренной вылежки
льнотресты по длине стебля, что позволяет за счет использования
биологического
потенциала
культуры
получить
однородное,
низкозакостренное не только длинное, но и короткое льноволокно,
повысить сохранность его качества.
Методика исследований
В качестве исходного материала использовалась репрезентативная
выборка образцов из мирового генофонда льна-долгунца, включающая
местные формы, современные сорта и селекционные линии различного
эколого-географического происхождения. Исследования проводились в
2
соответствии с методиками по селекции льна-долгунца [3], оценке качества льноволокна [4] и тресты [5].
Один из основных биологических методов получения тресты - росяная мочка. В процессе вылежки осуществляли отбор проб льнотресты изучаемых образцов и определяли их декортикационную способность по показателю «отделяемость волокна» от древесной части стебля [5]. Декортикационную способность соломы, которая характеризует силу связи луба с
древесиной, определяли по показателю «закостренность луба», полученному в результате воздействия лабораторной мялкой МЛ- 5 на стебли льна.
Продолжительность
количество
сроков
его
вылежки льносырья, а, следовательно, и
подъема
(отбора
проб),
зависели
от
метеорологических условий анализируемого года. Погодные условия в
годы
проведения
исследований
характеризовались
чередованием
благоприятных периодов для протекания процесса мацерации льносырья и
негативным влиянием факторов внешней среды на жизнедеятельность
пектиноразрушающей микрофлоры. Сроки вылежки льносырья по годам:
2006 г. - 25.08-18.09, 6 сроков отбора проб; 2007 г. - 6.09-12.10, 9 сроков;
2008 г. - 15.09-17.10, 9 сроков; 2009 г. - 27.08.- 29.09, 8 сроков.
Результаты исследований
В результате проведенных исследований выявлены существенные
различия по продолжительности и степени вылежки льносырья на стлище
в зависимости от генотипа и года испытаний. У большей части образцов в
2006 г. наблюдалась ускоренная вылежка -16 суток.
В 2007-2009 гг.
«нормальная» вылежка льнотресты (отделяемость – 4,0 ед. и более), как
правило, отмечалась на 23-28 сутки. Наиболее продолжительный период
вылежки льносырья – до 36 суток наблюдался у сорта Rolin (Румыния).
При этом сорта Калининский 85, Зарянка (Россия) и Согласие (Р. Беларусь)
характеризовались более глубокой (отделяемость волокна 6,2-7,8 ед. при
сохранении его прочности) и ускоренной вылежкой, которая в зависимости
3
от года испытаний составляла от 12 до 16 суток. Установлено, что
различия между образцами льна по продолжительности вылежки, в
зависимости от погодных условий, могут достигать свыше 18 суток
(рис.1).
2006 г.
отделяемость (ед.)
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
к- 6871
28.08.
01.09.
04.09.
08.09.
11.09
18.09
2007 г.
7
6
5
Согласие
Калининский – 85
Эскалина
4
3
2
1
0
Рис.
10.09
1.
14.09
17.09
21.09
24.09
28.09
02.10
08.10
дата подъема льносырья
Изменение отделяемости волокна от древесной части стебля в
процессе вылежки льносырья на стлище у различных образцов льна
2006 г. - Согласие, Калининский 85, к-6871;
2007 г. - Согласие, Калининский 85, Эскалина
Исследования химического состава стеблей льна, проведенные
различными авторами указывают, что вершинная часть стебля содержит
больше пектиновых веществ, чем комлевая, что приводит к увеличению
продолжительности процесса вылежки льносырья в данной части стебля
[1, 2]. В нашем эксперименте у образцов с неравномерным распределением
волокон по длине стебля вершинная часть стебля в неблагоприятные для
4
вылежки льносырья годы (2007-2008 гг.) достигала отделяемости 4,1 ед. на
7-14 суток позже, чем средняя и комлевая его части.
На рисунке 2 представлена отделяемость волокна в различных частях
стебля у генотипов контрастных по данному признаку (5-7 сроки подъема).
У сорта Калининский 85 мацерация льнотресты по длине стебля протекает
равномерно, различия по отделяемости в различных частях стебля по данным 3-х лет испытаний не превышают 1,3 ед., в то время как у сорта Rolin
достигают свыше 3,0 ед.
Анализ данных генотипов по признаку «сбежистость» стебля указывает на их различия по форме стебля. У сорта Калининский 85 форма стебля приближается к цилиндрической («сбежистось» – 0,65), а у образца к6871 – к конусовидной («сбежистость» - 0,75). Цилиндрическая форма
стебля сорта Калининский 85 свидетельствует о равномерном распределении элементарных волокон по его длине, что и обеспечивает равномерность вылежки льнотресты по длине стебля, а, следовательно, и однородность льноволокна по степени вылежки и цвету.
Ранжирование коллекционных образцов льна по уровню отделяемости волокна в процессе вылежки льнотресты (5-8 сроки подъема) и вариабельности данного показателя по длине стебля (вершина, середина, комель) позволило выявить контрастные формы. Так, высокой декортикационной способностью, равномерной и ускоренной вылежкой льнотресты по
длине стебля
обладают следующие сорта - Согласие, Калининский-85,
Томский-10, Строитель и Зарянка, использование которых позволяет
5
а)
Отделяемость, ед.
8
7,7
7,3
7,3
7
6,4
6,3
6,3
6
6
5,4
5
5
4
3
2
вершина
середина
комель
.
б)
7
6,5
6,5
6,2
6
5,1
5
4
4,8
4
3,5
3,3
3
2
2,8
вершина
комель
середина
2006 г.
2007 г.
2008 г.
Рисунок 2 - Отделяемость волокна от древесной части по длине стебля
в процессе вылежки льнотресты на стлище в зависимости от генотипа
а) Калининский 85; б) Rolin
получить высококачественное короткого волокна для высокотехнологичных секторов экономики. У образцов к- 6871, Rolin, Вега-2 и Тост,
6
напротив, из-за высокой связи волокна с древесной частью стебля и неравномерной вылежки по его длине, получаемое короткое волокно, крайне не
однородно по степени вылежки и имеет высокий уровень закостренности.
Из анализа экспериментальных данных следует, что у образцов с
достаточно высоким уровнем отделяемости луба не всегда льнотреста
характеризуется
равномерной вылежкой и, наоборот, генотипы с
равномерной вылежкой могут иметь невысокий уровень отделяемости.
При этом установлен высокий уровень корреляции (r - 0,84-0,96) между
показателями закостренности льносоломы и отделяемостью волокна у
льнотресты исследуемых образцов (табл.). Учитывая данный факт, нами
проведено ранжирование современных отечественных сортов льнадолгунца по уровню закостренности луба, а также косвенному признаку,
указывающему на степень равномерности распределения волокон по длине
стебля - «сбежистости». Лучшими показателями по данным признакам
характеризуются сорта Томский 16, Томский 18, Тост 4, Тост 5, Зарянка,
Тверской
и
Смолич,
что
свидетельствует
о
перспективности
использования их короткого волокна в высокотехнологичных секторах
экономики.
Как известно, урожай волокна в значительной мере зависит от
содержания его в стебле, при этом уровень выхода длинного волокна
является одним из основных критериев его качества. Из выделившихся
генотипов высоким содержанием всего (30 - 32%) и длинного волокна (2426 %) обладают сорта - Калининский 85, Томский-10 (Россия), Согласие и
Строитель (Р. Беларусь).
Выводы
Впервые
проведена
декортикационной
оценка
способности
генофонда
стебля
и
льна-долгунца
выявлены
по
существенные
различия между генотипами по данному признаку. Установлено, что
7
Таблица - Связь между декортикационной способностью льносоломы и льнотресты у различных образцов льна
2006 г.
Закостренность
льносоломы,
%
15,7
Генотип
1
Зарянка
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Лира
Калининский-85
Согласие
Росинка
Мираж
П 2810
Z- 61783-87
Синичка
Могилевский
л. Сальдо х
Могилевский
к- 6871
12
Ранг по
отделяемости
волокна у
льнотресты
(5-8 сроки
подъема)
20
Росинка
Ранг по
отделяемости
волокна у
льнотресты
(5-8 сроки
подъема)
14
9,5
10,6
10,4
11,0
11,0
19,0
19,9
19,8
20,0
21,1
5
28
33
29
22
48
53
36
48
43
16,7
17,4
17,1
17,4
17,7
28,3
29,5
30,6
30,1
34,3
37
22
5
38
20
35
44
56
55
56
Согласие
Зарянка
Алексим
Калининский-85
Томский-10
Могилевский
Могилевский-2
Оршанский-2
Новоторжский
Светоч
37,3
90
к- 6871
25,7
Коэффициент корреляции r
+0,87±0,07
+0,84±0,09
tф
9,01
Генотип
2008 г.
Закостренность
льносоломы,
%
8,6
tтабл.
2,23
Коэффмциэнт Съюдента
tф
tтабл.
11,3
2,23
8
54
Генотип
Калининский85
Томский-10
Росинка
Согласие
Строитель
Зарянка
Синичка
Могилевский-2
Вега-2
Rolin
л. Сальдо х
Могитлевский
К 6871
2009 г.
Закостренность
льносоломы,
%
6,1
Ранг по
отделяемости
волокна у
льнотресты
(5-8 сроки
подъема)
17
7,1
8,8
9,0
9,0
9,1
11,5
14,2
14,8
19,2
19,6
23
24
28
28
28
41
44
48
49
60
27,3
65
+ 0,96±0,02
tф
10,0
tтабл
2,23
сорта
Согласие, Калининский 85, Томский 10, Росинка, Строитель,
Зарянка
обладают
(отделяемость
6,2-7,8
высокой
ед.),
декортикационной
ускоренной
и
способностью
равномерной
вылежкой
льнотресты по длине стебля, что позволяет при существующей технологии
переработки на льнозаводах обеспечить получение однородного и
низкозакостренного, как длинного, так и короткого льноволокна. Различия
по продолжительности вылежки льнотресты в зависимости от генотипа и
условий года могут составлять свыше 18 суток, что позволяет сделать
данный процесс управляемым и тем самым обеспечить сохранность
качества волокна. Использование данных генотипов в селекционных
программах позволяет создать сорта льна-долгунца пригодные для
использования в высокотехнологичных секторах экономики.
Полученные результаты свидетельствуют, что при минимальных
затратах за счет использования биологического потенциала культуры
можно
получить
использования
льноволокно
в
с
оборонной,
необходимыми
авиационной,
свойствами
для
медицинской,
нефтедобывающей и других отраслях экономики.
Литература
1. Баканова О.М. Усовершенствование методики технологического
анализа льносырья /Автореферат дис…канд. наук. – Киев, 1990. –23с
2. Карпунин И.И., Казакевич П.П. Влияние стадий роста и погодных
условий года на переработку и химический состав льна. Минск,
2007. 76с.
3. Методические указания по селекции льна-долгунца. – Москва, 2004.
– 43с.
4. Методика технологической оценки продукции льна и конопли. Москва, 1961, 181с.
5. Действующий ГОСТ 24383-89 «Треста льняная. Требования при
заготовках».
9