ВПЛИВ СИСТЕМИ УДОБРЕННЯ ГІБРИДІВ РІПАКУ ОЗИМОГО НА ЯКІСТЬ ОТРИМАНОЇ ОЛІЇ З НАСІННЯ ЗА КРИТЕРІЯМИ БІОПАЛИВНОГО ЇЇ ВИКОРИСТАННЯ

Ключові слова: біопаливо, жирнокислотний склад олії, біопаливні технологічні параметри олії, якість біопалива, удобрення

Анотація

Метою досліджень було встановити ефективність та доцільність оптимізованого варіанту удобрення гібридів ріпаку на формування якісних показників олії з насіння вирощуваних гібридів з огляду на критерії її біопаливного використання.

Методи. Дослідження було проведено впродовж 2022–2025 років на базі ТОВ «ВІН-АГРО ГРУП» на сірих лісових ґрунтах з середнім потенціалом родючості. Повторність у досліді чотирьохразова. Розміщення варіантів – систематичне у два яруси. Досліджували два гібриди ріпаку озимого – середньостиглий Абсолют та середньоранній Домінатор. Програма досліджень передбачала вивчення двох варіантів основного блоку удобрення: базовий та поліпшений, які різняться комбінацією форм діючої речовини (амідна в базовому варіанті та амідна, нітратна і амонійна з внесенням сірки в поліпшеному) добрив їх розподілом за дозуванням в осінній та весняний період вегетації ріпаку озимого, використання рістрегуляції (Карамба Турбо + Букат) та варіантів позакореневих підживлень у фази початку стеблування та цвітіння за використання мікродобрив Розалік (B) та Розасоль 18-18-18 у комбінації з ад’ювантом. Контролем у варіантах ріст регуляції та позакореневих підживлень був варіантам обробки водою. Програма обліку та спостережень передбачала застосування широкоапробованих методик у модифікаціях рекомендованих для хрестоцвітих видів рослин.
Результати. Встановлено вплив факторів поставлених на вивчення на структуру жирнокислотного профілю насіння в обох гібридів. У співставленні крайніх технологічних варіантів досліду – поліпшеного блоку основного удобрення у поєднанні із рістрегуляцією та двома позакореневими підживленнями та базового блоку основного удобрення без рістрегуляції та підживлень – для гібриду Домінатор ідентифіковано зростання в абсолютному виразі вмісту жирних кислот пальмітинової (С 16:0) на 0,125%, стеаринової (С 18:0) на 0,051%, олеїнової (С 18:0) на 1,311%, арахінової (С 20:0) на 0,045% та ейкозенової (С 20:1) на 0,124% за зниження вмісту пальмітолеїнової (С 16:1) на 0,05%, лінолевої (С 18:2) на 0,61% та ліноленової (С 18:3) кислот на 1,0%. Для гібриду Абсолют відмічено зростання стеаринової (С 18:0) на 0,066%, олеїнової (С 18:0) на 1,900%, арахінової (С 20:0) на 0,083% та ейкозенової (С 20:1) на 0,021% за зниження – пальмітинової (С 16:0) на 0,154%, пальмітолеїнової (С 16:1) на 0,063%, лінолевої (С 18:2) на 0,44% та ліноленової (С 18:3) на 1,43%. При порівнянні варіантів з рістрегуляцією і двома позакореневими підживленнями на фоні поліпшеного блоку основного удобрення до варіанту основного блоку удобрення за відсутності рістрегуляції та позакореневих підживлень у гібридів відмічено: зростання частки насичених жирних кислот на 0,37%, мононенасичених жирних кислот на 2,0%, зниження частки поліненасичених жирних кислот на 2,4% за зростання у відносному виразі коефіцієнтів: десатурації лінолевої кислоти на 9,3%, співвідношення полінасичених та мононасичених жирних кислот на 12,7%, загальної десатурації на 9,6%. Це додатково забезпечило залежно від гібриду ріст у біопалива з олії цетанового числа на 0,761–0,803 одиниць, зниження кінематичної в’язкості на 0,033 мм2/с – 0,045 мм2/с та зростання показника теплоти згорання на 0,126–0,132 Мдж/кг.
Висновки. Ідентифіковано поліпшення якості ріпакової олії як потенційної біопаливної сировини у варіанті максимального поєднання чинників оптимізації технології вирощування гібридів ріпаку озимого (на фоні поліпшеного блоку основного удобрення за використання рістрегуляції та двох позакореневих підживлень).

Посилання

1. Pinzi, S., Leiva, D., Arzamendi, G., Gandía, L. M., & Dorado, M. P. (2013). Influence of nitrogen fertilization on biodiesel properties of rapeseed oil. Fuel. 104, 607–613. DOI: 10.1016/j.fuel.2012.06.072
2. Spasibionek, S., Borowski, G., & Toboła, P. (2024). The influence of nitrogen and sulfur fertilization on oil quality of winter oilseed rape (Brassica napus L.). Agriculture. 14, 8, 1232. DOI: 10.3390/agriculture14081232
3. Mohammadi, M., Amiri, H., & Bahrami, H. (2023). Impact of nitrogen and sulfur applications on oil content and fatty acid composition of canоla. ACS Agricultural Science & Tech№logy. 3, 456–465. DOI: 10.1021/acsagscitech.3c00188
4. Wang, X., Liu, J., & Zhang, Y. (2023). Effects of nitrogen management on fatty acid composition in rapeseed oil. Food Research International. 165, 112345. DOI: 10.1016/j.foodres.2023.112345
5. Li, Q., Chen, X., & Zhang, L. (2023). Transcriptomic analysis reveals nitrogen effect on seed oil content in Brassica napus. Plants. 12, 2150. DOI: 10.3390/ plants12112150
6. Kowalska, M., & Nowak, A. (2023). Production and quality of biodiesel depending on fertilization systems. Energies. 16, 9, 3728. DOI: 10.3390/en16093728
7. Ahmadi, S.A.K., & Eyni-Nargeseh, H. (2023). Foliar application of growth regulators mitigates harmful effects of drought stress and improves seed yield and oil quality of rapeseed (Brassica napus L.). Gesunde Pflanzen. 75, 6, 2449–2462. DOI: 10.1007/s10343-023-00907-3
8. Liersch, A., Bocianowski, J., & Bartkowiak-Broda, I. (2013). Fatty acid and glucosinolate level in seeds of different types of winter oilseed rape cultivars (Brassica napus L.). Communications in Biometry and Crop Science. 8, 39–47.
9. Kozłowska-Strawska, J. (2012). Fat Content and Fatty Acid Composition in Oilseed Rape Grown in the Lubelski Region under Different Levels of Soil Sulphur Fertility. Ecological Chemistry and Engineering. A. 19, 191–201. DOI: 10.2428/ecea.2012.19(03)020
10. Ahmad, N., Khan, M. A., & Ali, S. (2022). Influence of nitrogen nutrition on fatty acids in rapeseed. Agronomy. 12, 1456. DOI: 10.3390/agro№my12061456
11. Scherer, H. W. (2019). Sulphur in crop production – invited paper. Frontiers in Plant Science. 10, 123. DOI: 10.3389/fpls.2019.00123 [in English].
12. Gacek, K., Bayer, P.E., Bartkowiak-Broda, I., Szala, L., Bocianowski, J., Edwards, D., & Batley, J. (2017). Genome-Wide Association Study of Genetic Control of Seed Fatty Acid Biosynthesis in Brassica napus. Frontiers in Plant Science. 7, 2062. DOI:10.3389/fpls.2016.02062
13. Shoja, T., Majidian, M., & Rabiee, M. (2018). Effects of zinc, boron and sulfur on grain yield, activity of some antioxidant enzymes and fatty acid composition of rapeseed (Brassica napus L.). Acta agriculturae Slovenica. 111, 1, 73–84. DOI: 10.14720/aas.2018.111.1.08
14. Rajkovi´c, D., Marjanovi´c, Jeromela A., Pezo, L., Lonˇcar, B., Zanetti, F., Monti, A., & Kondi´c Špika, A. (2022). Yield and Quality Prediction of Winter Rapeseed – Artificial Neural Network and Random Forest Models. Agronomy. 12, 58. DOI: 10.3390/agronomy12010058
15. Zhou, W. (2024). Application and development prospects of rapeseed oil in biodiesel production. Journal of Energy Bioscience. 15, 2, 74–86. DOI: 10.5376/jeb.2024.15.0008 [in English].
16. Omidi, H., Tahmasebi, Z., Badi, H.A.N., Torabi, H., & Miransari, M. (2010). Fatty acid composition of canola (Brassica napus L.) as affected by agronomical, genotypic and environmental parameters. Comptes Rendus Biologies. 33, 248–254. DOI: 10.1016/j.crvi.2009.10.001
17. Chew, S.C. (2020). Cold-pressed rapeseed (Brassica napus) oil: Chemistry and functionality. Food Research International. 131, 108997. DOI: 10.1016/j.foodres. 2020.108997
18. Kalenska, S. M., & Novytska, N. V. (2019). Ripak ozymyi: biolohiia, tekhnolohiia vyroshchuvannia, vykorystannia [Winter rapeseed: biology, cultivation technology, and use]. Kyiv: Ahrarna nauka, 280 s [in Ukrainian].
19. Shilan, H. S., & Hama, S. J. (2022). Effect of NPK and organic fertilizers on yield and seed oil content of rapeseed (Brassica napus L.). Iraqi journal of agricultural
sciences. 53, 4, 878–889. DOI: 10.36103/ijas.v53i4.1600
20. Spasibionek, S., Wielebski, F., Liersch, A., & Walkowiak, M. The Influence of Nitrogen and Sulfur Fertilization on Oil Quality and Seed Meal in Different Genotypes of Winter Oilseed Rape (Brassica napus L.). Agriculture. 14, 8, 1232. DOI: 10.3390/agriculture14081232
21. Tanner, A., Baranek, M., Eastlack, T., Butts, B., Beazley, M., & Hampton, M. (2023). Biodiesel Production Directly from Rapeseeds. Water. 15, 2595. DOI: 10.3390/w1514259
22. Rezki, B, Essamlali, Y, Aadil, M, Semlal, N, & Zahouily, M. (2020). Biodiesel production from rapeseed oil and low free fatty acid waste cooking oil using a cesium modified natural phosphate catalyst. RSC Advances. 10, 67, 41065–41077. DOI: 10.1039/d0ra07711a
23. Hasannia, S., Kazemeini, M., & Seif, A. (2024). Optimizing parameters for enhanced rapeseed biodiesel production: A study on acidic and basic carbon-based
catalysts through experimental and DFT evaluations. Energy Conversion and Management. 303, 118201. DOI: 10.1016/j.enconman.2024.118201
24. Nasinnia ripaku dlia promyslovoho pereroblennia. Tekhnichni umovy [Rapeseed for industrial processing. Technical specifications]: DSTU 4966:2008. (2010). [Chynnyi vid 2010-07-01]. Kyiv: Derzhspozhyvstandart Ukrainy. 8 s [in Ukrainian].
25. DSTU EN ISO 12966-4:2019 (2019). Zhyry tvarynni i roslynni ta olii. Hazova khromatohrafiia metylovykh efiriv zhyrnykh kyslot. Chastyna 4. Vyznachennia metodom kapiliarnoi hazovoi khromatohrafii. [Animal and vegetable fats and oils. Gas chromatography of fatty acid methyl esters. Part 4. Determination by capillary gas chromatography]. DP “Ukrainskyi naukovo-doslidnyi i navchalnyi tsentr problem standartyzatsii, sertyfikatsii ta yakosti”. 17 s [in Ukrainian].
26. Tsytsiura, Y. (2023). Evaluation of oilseed radish (Raphanus sativus L. var. oleiformis Pers.) oil as a potential component of biofuels. Engenharia Agrícola. 43, Special issue, e20220137. DOI: 10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v43nepe20220137/2023
27. DSTU EN 14214:2019. (2019). Avtomobilne palyvo. Metylovi efiry zhyrnykh kyslot (FAME) dlia dyzelnykh dvyhuniv. Vymohy ta metody vyprobuvannia [Automotive fuels. Fatty acid methyl esters (FAME) for diesel engines. Requirements and test methods] (EN 14214:2012 + A2:2019, IDT). Z nadanniam chynnosti vid 2019-09-01. 27 s [in Ukrainian].
28. Nath, U.K., Kim, H.T., Khatun, K., Park, J.I., Kang, K.K., & Nou, I.S. (2016). Modification of Fatty Acid Profiles of Rapeseed (Brassica napus L.) Oil for Using as Food, Industrial Feed-Stock and Biodiesel. Plant Breeding and Biotechnology. 4, 123–134. DOI: 10.9787/PBB.2016.4.2.123
Опубліковано
2026-05-30
Розділ
МЕЛІОРАЦІЯ, ЗЕМЛЕРОБСТВО, РОСЛИННИЦТВО