Crambe abyssinica - Crambe abyssinica

Crambe abyssinica
Crambe abyssinica0.jpg
Научная классификация редактировать
Королевство:Plantae
Clade:Трахеофиты
Clade:Покрытосеменные
Clade:Eudicots
Clade:Росиды
Заказ:Brassicales
Семья:Brassicaceae
Род:Crambe
Разновидность:
C. abyssinica
Биномиальное имя
Crambe abyssinica

Crambe abyssinica - однолетняя масличная культура семейства Brassicaceae.[1] В основном его выращивают из-за высокого уровня эруковая кислота которые содержатся в его семенах.[2] Масло крамбе используется в промышленных целях, а его побочные продукты могут частично использоваться в качестве корма для животных.[3]

Ботаника

Crambe abyssinica берет свое начало в восточной Африка и был приручен в Средиземноморье.[4] Он вырастает до высоты от 1 до 2 метров (от 1 до 2 ярдов),[5] в зависимости от полевых условий. Его цикл сбора урожая довольно короткий, от 90 до 100 дней.[5] Обычно прямой стебель умеренно разветвленный, а листья овальной формы. Цветки у растения маленькие и белые, расположены в кисти [6][7] и получите четыре бесплатных чашелистики, четыре бесплатных чередующихся лепестки, два короче и четыре длиннее бесплатно тычинки, что характерно для Brassicaceae.[8][9] В основном это цветы самоопыляемый, но некоторые случаи перекрестногоопыление наблюдались.[8] Его непристойный Плоды содержат только одно сферическое семя, которое содержит около 26% белка, 18% клетчатки и 35% масла.[3][6] Это содержание масла ниже, чем может быть извлечено из рапс и масло не съедобное.[10][3] Околоцветник семян обычно прилипает к семенам даже при сборе урожая.[7]

История сельскохозяйственного использования и выращивания

Крамбе давно не выращивают. Вероятно, впервые он был выращен в 1930-х годах в бывшем СССР.[11] Позже эта культура была испытана в других регионах СССР, в Швеции и Польше, где после Второй мировой войны крамбе выращивали на 25 000 га (~ 62 000 акров).[11] Были увеличены исследовательские усилия в Северной и Восточной Европе, а агрономические характеристики и промышленное использование крамбе стали предметом интенсивного изучения.[6] Последовательным отбором внутри C. abyssinica, общепринятый разведение началась в 1950-х годах в некоторых европейских странах. Таким образом, улучшенные штаммы были представлены в Канаде и США. Дальнейший отбор и скрещивание разных образцов привели к выпуску новых сортов в 1970-х годах. Через интрогрессия диких популяций и массового отбора в 1980-х годах были созданы два новых сорта, которые рекламировались как высокоурожайные источники эруковой кислоты.[11][6][12] В 1990-х годах в Нидерландах была начата селекционная программа.[11] Тем не менее, после периода больших усилий по внедрению крамбе в расширенное выращивание, интерес к этой культуре в Европе в последние годы снизился.[13]

Выращивание

При температуре прорастания 6 ° C (43 ° F), что также эквивалентно базовой температуре роста, C. abyssinica озимая культура в южной Европе и субтропический районы, тогда как он выращивается как яровая культура в северной Европе и более континентальных областях.[13][5] Оптимальная температура выращивания составляет примерно 15 ° C (59 ° F). Он переносит среднегодовую температуру от 5,7 до 16,2 ° C (от 42 до 61 ° F) и мороз до −6 ° C (21 ° F).[14] Благодаря своей способности выдерживать всего 350 миллиметров (14 дюймов) осадков, C. abyssinica считается относительно засухоустойчивый.[13] Тем не менее, стресс от засухи на этапах развития цветения и налива зерна снижает урожайность.[15] Выращивание возможно до 1200 миллиметров (47 дюймов) годовых осадков. Краймбе предъявляет скромные требования к свойствам почвы, хорошо переносит pH почвы от 5,0 до 7,8. Небольшая глубина почвы и высокое содержание камня и гравия снижают засухоустойчивость.[5]

На рынке доступны семена многих улучшенных сортов, которые высеваются из расчета примерно 120 на квадратный метр (100 на квадратный ярд) и на глубину 5–15 миллиметров (1⁄4–5⁄8 в). Созревание семян равномерное, масса 1000 семян варьируется от 6,0 до 7,5 граммов (7⁄32 к 17⁄64 унция).[13] Управленческие процедуры от посева до сбора урожая могут проводиться в основном с помощью той же техники, что и для обычных зерновых.[16] Урожайность колеблется в широких пределах: от 1100 до 1600 кг с гектара (980–1 430 фунтов / акр) в России, от 450 до 2500 кг с гектара (400–2 230 фунтов / акр) в США и от 600 до 2400 кг с гектара (540–2 140 фунт / акр) в Германии.[5][17]

Crambe abyssinica легко вставляется в севообороты с требованием 1600 возрастающие градусо-дни.[13] Коэффициент его вращения не должен превышать 25%. Из-за схожих требований к почве и повышенного давления патогенов, переносимых почвой, выращивание сразу после других Brassicaceae видов следует избегать. Также следует избегать выращивания после искусственных пастбищ и залежей.[17] потому что они обогатят банк семян почвы с сорняками, и существует несколько доступных методов довсходовой борьбы с сорняками.[13]

Использовать

Crambe abyssinica культивируется для широкого спектра промышленных целей. Интерес в основном заключается в высоком эруковая кислота содержание (55-60%) масла семян и делает эту культуру конкурентоспособной по сравнению с другими масличные растения как промышленный рапс.[18] Состав масла крамбе придает этому продукту несколько особых свойств, таких как высокая температура дыма, хорошая смачиваемость различными материалами и высокая вязкость. Кроме того, его масло обладает более высокой способностью к биоразложению, чем минеральные масла.[3] Поэтому соединения на основе эруковой кислоты используются в качестве добавок в пластмассовой промышленности, высокотемпературных гидравлических жидкостях, восках, основах для красок и покрытий, смазочных материалов и многих других продуктов. Кроме того, экстрагированное масло семян семян используется в фармацевтических продуктах и ​​косметике.[3]

Мука крамбе, которая является побочным продуктом промышленного производства масла, может использоваться в качестве белковой добавки к корму для животных. Он содержит около 46% белков, которые обладают высокими питательными качествами.[19] К сожалению, измельченные семена крамбе также содержат токсичные соединения, такие как глюкозинолаты, дубильные вещества и инозитолфосфат. Поэтому использование в качестве корма очень ограничено. Доля включения побочных продуктов крамбе в корм для животных не должна превышать 5% для выращивания и откорма. свиньи, 15% для молочные коровы,[20] и 19% для овец. Не рекомендуется кормить птицу.[21]

Возможное новое использование крамбе могло быть биотопливо так как масляный состав подходит для обработки.[22]

Текущие и будущие селекционные усилия

Генетически, C. abyssinica имеет набор из 2n = 90 хромосом и является гексаплоид.[6] Однако он показывает низкий генетическая вариация по важным агрономическим признакам, например эруковая кислота содержание.[23] Таким образом, трудно добиться улучшения сортов путем отбора. Новый источник вариаций можно найти в родственном таксоне. Crambe hispanica.[24] Недавние усилия были найдены в области генная технология. Чтобы преодолеть ограниченное генетическое разнообразие, в последние годы использовались генные технологии для улучшения различных важных агрономических характеристик крамбе.[6] Сайт-направленный мутагенез может стать еще одним инструментом для дальнейшего улучшения урожая. Однако генетический контроль многих агрономических признаков неизвестен, поэтому возможности для генетического улучшения в настоящее время ограничены.[6] Кроме того, дальнейшие исследования направлены на оценку потенциала использования жмыха в производстве пластика на основе белка и на поиск других применений для всего растения.[6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ А., Вайс, Э. (2000). Масличные культуры (2-е изд.). Оксфорд: Blackwell Science. ISBN  9780632052592. OCLC  41711948.
  2. ^ Mandal, S .; Ядав, Сангита; Сингх, Ранбир; Бегум, Гульназ; Сунеджа, Пунам; Сингх, М. (2002). «Корреляционные исследования по содержанию масла и профилю жирных кислот некоторых видов семейства крестоцветных». Генетические ресурсы и эволюция сельскохозяйственных культур. 49 (6): 551–556. Дои:10.1023 / а: 1021210800414. ISSN  0925-9864. S2CID  40200870.
  3. ^ а б c d е Лазцери, Лука; Леони, Онофрио; Conte, Lanfranco S .; Пальмиери, Сандро (1994). «Некоторые технологические характеристики и возможности использования продуктов Crambe abyssinica». Промышленные культуры и продукты. 3 (1–2): 103–112. Дои:10.1016/0926-6690(94)90083-3.
  4. ^ Рыцари, Сью (2012). «Крамбе: пример из Северной Дакотии» (PDF). Получено 13 ноября, 2017.
  5. ^ а б c d е Falasca, S.L .; Flores, N .; Lamas, M.C .; Carballo, S.M .; Аншау, А. (2010). «Crambe abyssinica: почти неизвестная культура с многообещающим будущим для производства биодизеля в Аргентине». Международный журнал водородной энергетики. 35 (11): 5808–5812. Дои:10.1016 / j.ijhydene.2010.02.095.
  6. ^ а б c d е ж грамм час Чжу, Ли-Хуа (2016). «Крамбе (Crambe abyssinica)». Промышленные масличные культуры. С. 195–205. Дои:10.1016 / b978-1-893997-98-1.00007-5. ISBN  9781893997981.
  7. ^ а б Фонтана, F; Lazzeri, L; Малагути, L; Галлетти, S (1998). «Агрономическая характеристика некоторых генотипов Crambe abyssinica в местности в долине реки По». Европейский журнал агрономии. 9 (2–3): 117–126. Дои:10.1016 / с1161-0301 (98) 00037-9.
  8. ^ а б Vollmann, J .; Рукенбауэр, П. (1991). «Оценка скорости ауткроссинга у Crambe (Crambe-Abyssinica Hochst Ex Re Fries) с использованием доминирующего гена морфологического маркера». Die Bodenkultur. 42: 361–366.
  9. ^ Прина, Анибал (2000). «Таксономическая версия Crambe, sect. Leptocrambe (Brassicaceae)». Ботанический журнал Линнеевского общества. 133 (4): 509–524. Дои:10.1111 / j.1095-8339.2000.tb01593.x. ISSN  0024-4074.
  10. ^ Глуб, Бартош; Фурманек, Томаш; Миклашевская, Магдалена; Банаш, Антони; Крулица, Александра (2013). «Липиды в волосатых корнях и корнях Crambe abyssinica, не индуцированных Agrobacterium». Acta Physiologiae Plantarum. 35 (7): 2137–2145. Дои:10.1007 / s11738-013-1250-9. ISSN  0137-5881.
  11. ^ а б c d Mastebroek, H.D .; Валленбург, Южная Каролина; Soest, L.J.M. фургон (1994). «Вариации агрономических характеристик крамбе (Crambe abyssinica Hochst. Ex Fries)». Промышленные культуры и продукты. 2 (2): 129–136. Дои:10.1016/0926-6690(94)90094-9.
  12. ^ Campell, T.A .; Crock, J .; Уильямс, Дж. (1986). «Регистрация крамбе« Беланн »и« Белензия ». Растениеводство. 26 (5): 1082–1083. Дои:10.2135 / сельскохозяйственных культурci1986.0011183x002600050056x.
  13. ^ а б c d е ж Занетти, Федерика; Монти, Андреа; Берти, Марисоль Т. (2013). «Проблемы и возможности для новых технических масличных культур в ЕС-27: обзор». Промышленные культуры и продукты. 50: 580–595. Дои:10.1016 / j.indcrop.2013.08.030.
  14. ^ Герцог, Джеймс А. (1983). Справочник по энергетическим культурам.
  15. ^ Диас; Secco; Santos, P.P .; D .; Р.Ф. (2015). «Уплотнение почвы и стресс засухи на рост побегов и корней крамбе (Crambe abyssinica)». Австралийский журнал растениеводства. 9: 378–383.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  16. ^ Чавес, Люсия Хелена Гарофало; Ледур, Эдуардо Обадовски; Фернандес, Хосели Дантас; де Брито Чавес, Иеде (2015). «Разработка и выращивание крамбе ('Crambe abyssinica') с использованием различных азотных и фосфорных удобрений». Австралийский журнал растениеводства. 9 (9).
  17. ^ а б Маковски, Н; Троегель, Т. (2001). Krambe - собственная альтернатива Sommerölfrucht. Bd. 19. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe. Мюнстер: Landwirtschaftsverlag. ISBN  978-3784331300. OCLC  50976589.
  18. ^ Wang, Y.P; Tang, J.S; Чу, C.Q; Тиан, Дж (2000). «Предварительное исследование по интродукции и выращиванию Crambe abyssinica в Китае, масличного завода для промышленного использования». Промышленные культуры и продукты. 12 (1): 47–52. Дои:10.1016 / s0926-6690 (99) 00066-7.
  19. ^ Юн-Ган, Лю; Steg, A .; Хиндл, В.А. (1993). «Еда крамбе: обзор питания, токсичности и эффекта лечения». Наука и технология кормов для животных. 41 (2): 133–147. Дои:10.1016/0377-8401(93)90119-5.
  20. ^ Бёме, Хартвиг; Кампф, Детлеф; Лебзен, Питер; Флаховски, Герхард (2005). «Кормовая ценность жмыха крамбе и экстракта муки, а также производственная реакция свиней на откорме и дойных коров, скармливаемых этими побочными продуктами». Архивы питания животных. 59 (2): 111–122. Дои:10.1080/17450390512331387927. ISSN  1745-039X. PMID  16080305. S2CID  22743104.
  21. ^ Heuzé V., Thiollet H., Tran G., Bastianelli D., Lebas F., 2018. Crambe (Crambe abyssinica). Feedipedia, программа INRA, CIRAD, AFZ и FAO. https://www.feedipedia.org/node/45
  22. ^ Виейра Сильвейра, Эдуардо; Вилела, Лорран Сантос; Кастро, Карлос Фредерико де Соуза; Лиао, Лучано Мораиш; Нето, Франсиско Фернандес Гамбарра; Оливейра, Педро Сантос Мелло де (2017). «Хроматографическая характеристика нефти крамбе (Crambe abyssinica Hochst) и моделирование некоторых параметров ее преобразования в биодизельное топливо». Промышленные культуры и продукты. 97: 545–551. Дои:10.1016 / j.indcrop.2016.12.033.
  23. ^ Уорвик, Сюзанна I .; Гугель, Ричард К. (2003). «Генетическая изменчивость в комплексе Crambe abyssinica - C. hispanica - C. glabrata». Генетические ресурсы и эволюция сельскохозяйственных культур. 50 (3): 291–305. Дои:10.1007 / s10722-004-2910-9. S2CID  23662863.
  24. ^ Mulder, J. H .; Мастебрук, Х. Д. (1996). «Вариации агрономических характеристик Crambe hispanica, дикого родственника Crambe abyssinica». Euphytica. 89 (2): 267–278. Дои:10.1007 / BF00034615. ISSN  0014-2336. S2CID  33770774.

внешняя ссылка