|
Формирование сортовых ресурсов – мощный фактор, в значительной степени обеспечивающий продовольственную безопасность и являющийся приоритетной задачей Российской Федерации. Бобовые растения вносят решающий вклад в азотный баланс наземных экосистем и агроценозов (Vance, 2001). Расширение их посевов позволит не только увеличить производство высокобелкового зерна и сбалансированных по питательности кормов, но и одновременно улучшить плодородие почв (Косолапов, 2007).
Среди возделываемых зернобобовых и злаковых культур соя по содержанию белка занимает первое место, а по маслу в группе зернобобовых культур уступает только арахису (Возделывание сои в Западной Сибири..., 1999). Благоприятное сочетание питательных веществ позволяет широко возделывать сою на пищевые, кормовые и технические цели. Соя имеет богатый биохимический состав зерна: белка в нем содержится до 30 – 55%, жира – 15 – 30%, углеводов – около 20%. Соя содержит все, что нужно человеку: незаменимые аминокислоты, витамины, пищевые минералы, фосфолипиды. Её аминокислотный состав соответствует говядине высшей категории (Белышкина, 2013).
Соя и продукты её переработки являются качественным сырьем для получения множества диетических продуктов питания: соевое молоко, творог и сыр, мука и другие. В больших объемах используют сою как компонент при производстве хлеба, кондитерских изделий, колбас, маргарина, детского питания и другой продукции.
Эта культура занимает первое место в мировом производстве растительного масла, используемого в пищу и как сырьё для промышленной продукции: лака, красок, мыла, пластмассы, клея, искусственных волокон. Более 60% зерна сои перерабатывается на масло, которое усваивается организмом до 98%. Оно содержит большое количество ненасыщенных жирных кислот (линолевой и линоленовой), которые не синтезируются в организме, однако обязательно должны поступать с пищей, т.к. они снижают содержание холестерина в крови, положительно действуют на функционирование мозга, улучшают зрение. Поскольку соевые семена служат возобновляемым источником ω-3 жирных кислот, то они будут иметь большую перспективу как ингредиент, повышающий пищевую ценность продуктов (Пресс-реализ от 20.03.07).
Зеленая масса, зерно сои и продукты её переработки являются ценнейшим сырьем для кормовых целей. Эту культуру используют в кормлении животных в виде жмыха, соевого шрота, дерти, молока, белковых концентратов, зеленого корма, сена, силоса, соломы. Каротина и кальция в сое в 3 – 5 раз больше, чем в злаковых культурах. Жмых можно применять как универсальный белковый концентрированный корм, в 1 кг которого содержится 354 г переваримого протеина, 28 г лизина. Добавление к комбикормам 10% соевого шрота значительно повышает продуктивность животных и уменьшает расход кормов. Зеленая масса сои охотно поедается всеми видами скота и имеет высокую питательность - 0,22 кормовых единицы в 100 кг. Соевое сено по своим качествам не уступает клеверному – 47 – 54 кормовых единицы в 100 кг (Бабич, 1996).
В 70-х годах прошлого века П.П. Вавилов и Г.С. Посыпанов (1978) научно обосновали возможность продвинуть на север сою. Лишь в 90-х годах созданы и рекомендованы сорта этой ценнейшей пищевой и кормовой культуры для сибирского региона: СибНИИК 315, Омская 4, Алтом. В Омской области соя в производственных объемах не выращивалась, т.к. дальневосточные и краснодарские сорта на широте 55о не вызревали, а сибирские сорта не обладали достаточной технологичностью и стабильностью урожайности.
В связи с этим, актуальными направлениями научных исследований в Западно-Сибирском регионе – зоне рискованного земледелия, являются: селекция сои на высокую продуктивность, технологичность, адаптивность к местным природно-климатическим факторам, на улучшение качества продукции.
Цель исследований: усовершенствовать методические основы селекции и создать технологичные сорта сои для Западной Сибири, устойчивые к абиотическим стрессам, обладающие высокой и стабильной урожайностью, хорошими биохимическими показателями семян.
Задачи исследований:
- на основании многолетних данных определить влияние гидротермического обеспечения на продолжительность вегетационного периода, урожайность и качество зерна сои;
- выделить разнообразный по морфогенетическим признакам исходный материал – эффективные источники высокой технологичности для селекции сортов этой культуры в Западно-Сибирском регионе;
- создать внутривидовые гибриды сои с анализом характера наследования элементов структуры урожая; выявить образцы с высокой комбинационной способностью;
- оценить перспективность сомаклональных вариаций в селекции сои;
- разработать модель сорта сои зернового направления для условий Западной Сибири; создать и испытать на всех этапах селекционного процесса ценный материал;
- выделить адаптированные к экстремальным погодным условиям Сибирского региона ценные сорта сои с высоким потенциалом продуктивности и технологичности; изучить взаимосвязь урожайности и качества семян у сортов сибирского экотипа.
Научная новизна работы. Впервые в условиях южной лесостепи Западной Сибири проведено комплексное селекционно-генетическое изучение нового созданного сои. В результате многолетнего испытания генофонда сои (340 шт.) выделены перспективные образцы – источники высокой адаптивности, продуктивности, технологичности, качества зерна с последующим использованием в селекционных программах. Впервые в селекционный процесс включены потомки сомаклонов и мутантов сои, полученные методом in vitro; созданы линии скороспелой сои с оптимальным прикреплением нижних бобов, адаптированные к условиям Сибири.
На созданные сорта селекционерами ФГБНУ Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства получено 6 авторских свидетельств и 5 патентов: Омская 4 (1994; 10 регион), СибНИИСХоз 6 (2000; 9, 10), Дина (2003; 9, 10), Эльдорадо (2010; 10, 11), Золотистая (2013; 9, 10, 11), Сибирячка (2013; 10, 11). Подготовлены к передаче на Государственное сортоиспытание в РФ сорта сои: Заряница, Миляуша, Черемшанка. Проходят Государственное сортоиспытание в Республике Казахстан сорта сои: Эльдорадо, Золотистая, Сибирячка.
За счет внедрения новых скороспелых сортов сои омской селекции, стабильно идет увеличение площади ее посева в областях Сибирского региона и Республики Казахстан.
Методология и методы исследований. Научная методология основывается на системном подходе к изучаемой проблеме и комплексном рассмотрении процессов селекции сои. В исследованиях использовались методы: эмпирические – наблюдение, описание, измерение и др.; теоретические – формализация, аксиоматизация и др.; общенаучные – анализ, синтез, обобщение, классификация и др. Полевые и лабораторные опыты проводились по общепринятым методикам.
Условия и методика проведения исследований. Научные исследования проводились в ФГБНУ Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства в зоне южной лесостепи Западной Сибири в 3-х польном зернопаровом севообороте, предшественник озимая рожь на зерно. Почва опытного участка – чернозем слабовыщелоченный среднемощный среднесуглинистый, содержание гумуса около 6%. Содержание валового азота и фосфора, соответственно, 0,32% и 0,17%, обеспеченность подвижным фосфором и обменным калием высокая, рНkcl почвенного раствора 6,5 – 6,8. Основная обработка почвы – отвальная зябь. Весной – боронование в два следа, одновременно с предпосевной культивацией вносился трефлан (6 л/га), а перед посевом сои – аммиачная селитра (100 кг/га в физическом весе).
Погодные условия были разнообразными. В сравнении со средней многолетней суммой осадков, острозасушливыми были 1998, 1999, 2000, 2008, 2010, 2012 гг.; выпало атмосферной влаги меньше нормы также в 2004 и 2014 гг.; избыточно влажные: 2002, 2003, 2007, 2009 гг. Повышенный температурный режим характерен для летних месяцев в 1998 – 2000, 2004, 2008, 2012 гг.; недобор тепла в середине вегетации отмечался в 2001 – 2003, 2006, 2011, 2013, 2014 гг. Наиболее благоприятным для формирования урожая сои выше 2,5 т/га (в среднем по селекционным питомникам) было гидротермическое обеспечение вегетационных периодов в 2001, 2005, 2007, 2011, 2013 гг.
Объекты исследований – образцы сои: из коллекции ВИР; сорта сибирской селекции; гомозиготные образцы и гибридные популяции, созданные в лаборатории селекции зернобобовых культур ФГБНУ Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, а также потомки мутантов и сомаклонов сои из ГНУ СибНИИК. Общая структура исследований приведена на схеме (рис. 1).
Родительские формы для гибридизации сои: материнские – Магева (к 0137275, РФ), Premala (к 487862, Чехия), MON 01 (к 9499, США), Нива 70 (РФ); образцы местной селекции: Омская 4 (к 9332), Алтом (к 10043), Л 42/93, Л 29/00 [(Амурская 3501 х М 69/805) х Амурская 2728], Л 32/02 [Магева х (Maple Presto х Д 339/86)] (СибНИИСХ); отцовские – СибНИИК 315 (к 9609), Светлая (к 9960, РФ), УСХИ 6 (к 9951, РФ), сорта местной селекции: СибНИИСХоз 6 (к 10044), Дина (к 10716), Эльдорадо. Гибридизация сои – в сетчатом дворике по методике, описанной В.У. Нечаевой (1972), а с 2006 г. – по усовершенствованному методу (Зеленцов, 2005). Схема посева гибридов: P+–F1–P>.
10 мутантов, 27 сомаклонов (по 80 семян в каждом образце, разделенных на 2 года посева) и 42 гибрида сои (F1)изучались в сетчатом дворике, предшественник картофель, расстояние между растениями 60 х 5 см.
Посев селекционных питомников, возделывающихся механизировано, проводился сеялкой ССФК–7.0 в конце 2-й – начале 3-й декады мая с нормой высева 0,8 млн. всхожих семян на гектар и междурядьями 15 см. Площадь делянок в коллекционном питомнике, СП-2 и КП – 7 м2, в КСИ – 15 м2. Уборка в фазу полной спелости селекционным комбайном «Хеге-125». Учет урожайности зерна весовым способом после приведения его к базисной влажности и 100% чистоте. Питомник первичного изучения коллекционных образцов: посев вручную с междурядьями 60 см, площадь делянки 1,2 м2, уборка вручную по мере созревания.
В семенах образцов сои в лаборатории генетики, физиологии и биохимии растений ФГБНУ Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства в абсолютно сухой навеске определялись: белок – на автоматическом анализаторе «Kjeltek Auto 1030 Analyzer»; жир – в аппарате Сокслета (Плешков, 1985).
Результаты исследований обработаны методом дисперсионного и корреляционного анализов по пособию Б.А. Доспехова (1985) с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel.
Рисунок 1 – Схема селекционного процесса по сое и логические связи между проведенными исследованиями
Результаты исследований. Селекция сои началась в 60-х годах с изучения коллекции ВИР. В работе с этим исходным материалом в начале пользовались методом индивидуального отбора, а с 1965 г. стали применять индуцированный мутагенез. В 1965 г. под руководством И.Н. Смирнова создан сорт сои Омская 90.
В 1969 – 1973 гг. В.У. Нечаевой проведено изучение биологии цветения сои в местных условиях и уточнение методики гибридизации. Результаты исследований были оформлены в кандидатскую диссертацию на тему: «Биология цветения и пути создания исходного материала сои для южной лесостепи Западной Сибири», которая защищена в 1982 году. Именно методом гибридизации с использованием географически отдаленных форм коллективом лаборатории были созданы и переданы на государственное сортоиспытание сорта сои Омская 3 и Омская 4.
Учитывая возросший интерес к культуре сои и спрос на её семена, с 1992 года после 10-летнего перерыва работа с соей возобновлена по полной схеме селекционного процесса. В 1995 – 1997 гг. А.М. Асановым проведены исследования с целью выявления наиболее продуктивных и скороспелых сортов сои для возделывания в условиях южной лесостепи Западной Сибири и определения оптимальных сроков, норм и способов посева раннеспелых сортов СибНИИСХоз 6 и СибНИИК 315. В 1998 г. им защищена кандидатская диссертация на тему: «Сравнительная продуктивность и основные агротехнические приемы выращивания сортов сои в условиях южной лесостепи Западной Сибири». Было доказано, что соблюдение разработанной технологии будет способствовать получению стабильных урожаев высококачественных семян сои на уровне 1,5 – 2,0 т/га.
Выведение сортов сои, сочетающих скороспелость с высокой продуктивностью, является наиболее актуальной задачей для лесостепи Западной Сибири – региона с ограниченными тепловыми ресурсами. Из 274 образцов, изученных в 2000 – 2012 гг., лишь 36% обладали оптимальной для местных условий продолжительностью вегетации 90 – 110 сут.
Выделены образцы с потенциалом 412 г/м2 (4,1 т/га): 2002 г. Maple Isle (к 9790, Канада), 2011 г. MON 01 (к 9499, США) (стандарт СибНИИК 315 – соответственно, 239 и 245 г/м2). Максимальная урожайность семян, в среднем по опыту, получена в 2002 г. – 295 г/м2.Самый низкий показатель 152 г/м2 в 2010 г. – из-за сочетания жаркой и сухой погоды в начале июня, отрицательно повлиявшей на полевую всхожесть присланных образцов, с низким температурным режимом в сентябре, не позволившим позднеспелым генотипам закончить налив семян до наступления отрицательных ночных температур воздуха. Коэффициенты вариации анализируемого признака от 21 до 33% доказывают значительное разнообразие изучаемых образцов по способности формировать урожайность в сложных для сои природно-климатических условиях.
Масса семян у растений сои в наибольшей степени определяется количеством фертильных узлов, бобов и семян – r = 0,48 – 0,93. Число продуктивных узлов и, особенно, бобов, – основные признаки, определяющие количество семян с растения сои – соответственно, r = 0,33 – 0,90 и r = 0,86 – 0,96. Варьирование этих признаков продуктивности у большинства образцов очень высокое. Число бобов на растении имело достоверную положительную корреляционную связь с их количеством на отдельно взятом узле –r = 0,27 – 0,70, поэтому селекция на многоплодность является одним из важных направлений при создании высокопродуктивных сортов сои для Западно-Сибирского региона. Взаимосвязь основных признаков структуры урожая с массой 1000 семян была нестабильна как по силе, так и по направлению парного взаимодействия. Большинство высокопродуктивных образцов имели семена средней крупности. Исключением являются крупноплодный сорт Fiskeby Typ XX (к 5580, Швеция) – масса 1000 семян 217,4 г и мелкосемянный MON 09 (к 9505, США) – 121,9 г.
Связи между урожайностью и массой семян с растения не выявлено в засушливых условиях 2010 и 2012 гг., в то время, как в годы в лучшим увлажнением (2001 – 2003, 2011 гг.) коэффициент корреляции между этими показателями был высоко достоверным – r = 0,69 – 0,87. Отсутствие стабильной и высокой связи урожайности семян с длиной вегетационного периода предопределяет возможность создания скороспелых высокопродуктивных сортов сои.
Наиболее продуктивные скороспелые образцы сои имели индивидуальное сочетание хозяйственно-ценных признаков (табл. 1). Сорт MON 01 (к 9499, США) превосходил стандарт СибНИИК 315 не только по урожайности семян, но и по длине стебля и высоте прикрепления нижних бобов, а также имел лучшую полевую всхожесть. Оптимальным уровнем расположения нижних бобов отличался сорт Золотистая (СибНИИСХ).
Таблица 1 – Лучшие коллекционные образцы сои
Образец
|
Урожайность,
г/м2
|
Полевая
всхожесть, %
|
Вегета- ционный
период, суток
|
Высота растения,
см
|
Число веток, шт.
|
Высота прикрепления нижнего
боба, см
|
Число бобов на
растении, шт.
|
Число семян с
растения, шт.
|
Масса 1000
семян, г
|
2001 – 2003 гг.
|
СибНИИК 315, St
|
254
|
80,0
|
96
|
70,0
|
2,8
|
11,2
|
32,0
|
56,8
|
175,8
|
Treff
|
283
|
85,0
|
97
|
67,2
|
2,9
|
10,9
|
37,0
|
64,8
|
148,5
|
MON 01
|
284
|
86,0
|
99
|
81,5
|
2,9
|
14,2
|
29,1
|
55,5
|
160,9
|
Premala
|
289
|
86,0
|
100
|
80,3
|
1,5
|
11,5
|
31,3
|
55,0
|
189,5
|
Амурская 534
|
305
|
91,7
|
98
|
69,0
|
1,9
|
11,3
|
29,5
|
51,5
|
187,8
|
НСР05
|
39,2
|
9,1
|
5,1
|
8,5
|
0,3
|
1,5
|
4,1
|
6,2
|
19,5
|
2010 – 2012 гг.
|
СибНИИК 315, St
|
176
|
79,2
|
92
|
61,8
|
2,0
|
10,7
|
27,4
|
50,6
|
141,7
|
ПЭП 2
|
212
|
71,3
|
95
|
53,1
|
2,3
|
7,2
|
30,6
|
66,5
|
134,0
|
СибНИИСХоз 6
|
213
|
82,5
|
92
|
52,6
|
1,5
|
8,8
|
27,4
|
52,6
|
154,7
|
MON 01
|
224
|
89,6
|
93
|
69,3
|
1,8
|
12,9
|
23,5
|
51,4
|
155,4
|
LMF
|
235
|
80,1
|
98
|
60,9
|
2,9
|
8,3
|
42,5
|
72,4
|
144,2
|
Золотистая
|
293
|
81,3
|
95
|
70,9
|
2,8
|
12,4
|
35,9
|
79,0
|
148,8
|
НСР05
|
29,7
|
8,8
|
5,4
|
7,1
|
0,2
|
1,3
|
3,5
|
4,3
|
11,8
|
В коллекции сои, в зависимости от генотипа и условий выращивания, доля белка изменялась в пределах 32,9 – 47,5%, жира – от 13,7 – 21,7%, т.е. соответствовала низкому или среднему уровню. По сбору белка – 1120 кг/га и жира – 445 кг/га (2001, 2002 гг.) превзошел С. 315 лишь белорусский образец ДГ?1 (к 9980); сорт Aldana (к 10624, Польша) при сборе белка на уровне стандарта – 658 кг/га (2011, 2012 гг.), был лидером по количеству жира – 354 кг/га.
На основе многолетнего изучения образцов сои, успешно прошедших акклиматизацию в Омском регионе, установлено, что для формирования урожайности сои в местных природно-климатических условиях достаточно суммы температур 2050 – 2100°С за период всходы – созревание. Наибольшую потребность в атмосферной влаге соя испытывала в июле – во время массового цветения ей необходимо 70 – 125 мм осадков, как уменьшение, так и увеличение интенсивности увлажнения приводило к снижению репродуктивного потенциала образцов. Во все фазы развития оказывала влияние среднесуточная температура воздуха, особенно во 2-й декаде июля – r = -0,49; в период налива и созревания бобов (август, сентябрь) более благоприятен повышенный температурный режим – r = 0,48 – 0,61. Установлена положительная прямолинейная связь урожайности сои с количеством дней от 1-го сентября до даты наступления первых заморозков – r = 0,43.
В конце ХХ в. селекционеры многих стран стали использовать клеточные технологии для создания улучшенных форм растений, в Сибирском НИИ кормов начаты исследования по разработке регенерационных систем в культуре in vitro на базе сорта сои СибНИИК 315 (Рожанская, Клеблеева, 1994). Возможность использования в селекции сомаклональных вариаций в условиях Сибири описана О.А. Рожанской (2005). В СибНИИСХ такие исследования начаты в 2004 г. Большинство из 37-ми, включенных в эксперимент, потомств мутантов и сомаклонов сои проявили более высокую внутрисортовую изменчивость, по-сравнению с исходным сортом СибНИИК 315 (С. 315), по основным признакам структуры урожая, в том числе и по массе семян с растения. Коэффициент вариации по числу продуктивных узлов, бобов и семян, рассчитанный для главного стебля, был значительно ниже, чем у растения в целом, т.е. изменение величины этих признаков на растении происходило за счет дополнительных фертильных веток. Выявлена сравнительно высокая однородность выборок изучаемых образцов по: продолжительности вегетации – V = 1,4 – 7,8%, числу бобов на узле – V = 5,2 – 13,1%, числу семян в бобе – V = 4,7 – 12,9% и массе 1000 семян – V = 2,1 – 11,4%; наибольшее генетическое разнообразие – по числу продуктивных веток – V = 22,0 – 92,4%, числу и массе семян на растении – соответственно, V = 9,2 – 61,9% и V = 6,3 – 60,2%. Наиболее урожайные в опыте (в среднем за 2 года): 2004, 2005 гг. М-11 – 240 г/м2 (С. 315 – 121 г/м2); 2006, 2007 гг. М 05/12-3 – 282 г/м2 (С. 315 – 244 г/м2); 2011, 2012 гг. – R43 – 267 г/м2 (С. 315 – 207 г/м2). Наиболее ценными по комплексу положительных характеристик являются: М 11, М 05/12-3, R 05/16-18. Во второй селекционный питомник переведен скороспелый, сравнительно генетически выровненный сомаклон R10, имеющий преимущества перед С. 315 по урожайности семян – соответственно в 2011 и 2012 гг., +27,0 и +18,5 г/м2. Из остальных номеров нами сделан отбор элит для первого селекционного питомника, лучшие линии включены в дальнейший селекционный процесс. В 2014 г. проведено изучение 13-ти новых сомаклональных линий сои. Выращенный материал проходит структурный анализ.
Несмотря на очень мелкие бутоны сои и низкую завязываемость её гибридных бобов (0 – 35%), внутривидовая гибридизация между коллекционными и местными образцами с последующим индивидуальным отбором является самым распространенным способом создания сортов этой культуры. Наиболее продуктивные комбинации F1 получены при скрещивании среднеспелых образцов Алтом, Магева, Л 28/00 и позднеспелого сорта Нива 70 со скороспелыми сортами СибНИИСХоз 6 и СибНИИК 315. Лучшие в опыте показатели по массе семян с растения отмечены у гибридов: 2011 г. – (MON 01 х СибНИИСХоз 6) – 36,7 г (hp = 32,9), 2012 г. – (Алтом х СибНИИК 315) – 28,4 г (hp = 26,2). В выборке из 42 гибридов выявлены все типы наследования: по высоте стебля почти в равных долях – положительное сверхдоминирование (+СД), отрицательное сверхдоминирование (-СД), промежуточное наследование (ПН); по массе 1000 семян наибольшая доля приходится на ?СД – 41% и ПН – 32%, по остальным признакам преобладало +СД – 50 – 52%.
Создание сорта – многолетняя и многогранная кропотливая научная работа, имеющая замкнутый цикл (рис. 1). Представленная схема селекционного процесса отличается от использовавшейся в лаборатории селекции зернобобовых культур СибНИИСХ до 2000 г., схемы, более детальным изучением коллекционного материала и созданных гибридов F1; включением в селекционный процесс потомков образцов сои, полученных методом in vitro; а также тем, что селекционные питомники сои располагаются на отдельном от гороха севообороте.
В основе разработки модели сорта (табл. 2) использованы обобщенные результаты, полученные нами в процессе многолетнего комплексного изучения исходного селекционного материала (Асанов, Омельянюк, 2008; Омельянюк и др., 2009; Результаты испытания образцов сои…, 2012; Урожайность и качество зерна сортов сои…, 2013 и др.). Необходимо отметить, что четко соблюдать намеченные параметры невозможно из-за значительной нестабильности морфологических признаков в контрастных условиях среды.
Таблица 2 – Модель (основные параметры) сорта сои для условий лесостепи Западной Сибири
Показатель
|
Параметры
|
Период вегетации, сут.
|
90 – 110
|
Направление использования
|
зерно для переработки
на пищевые и кормовые цели
|
Устойчивость к полеганию, балл
|
4 – 5
|
Длина стебля, см
|
75 – 110
|
Число веток, шт.
|
2 – 4
|
Число продуктивных узлов, шт.
|
15 – 17
|
Число бобов на узле, шт.
|
3 – 5
|
Число семян в бобе, шт.
|
2 – 3
|
Масса 1000 семян, г
|
120 – 160
|
Урожайность, т/га
|
2,5 – 3,0
|
Содержание белка, %
|
38 – 40
|
Содержание жира, %
|
17 – 18
|
Признаки технологичности
|
нижние бобы на высоте 12 – 15 см, устойчивость к растрескиванию бобов
|
Сорта сои, включенные в Госреестр селекционных достижений РФ, получены с помощью индивидуального отбора из гибридных популяций, созданных при скрещивании коллекционных номеров с местными селекционными образцами (табл. 3). Наиболее близок к реализации разработанной модели сорт Золотистая.
Таблица 3 – Сорта сои, включенные в Госреестр селекционных достижений РФ
Название
|
Родословная
|
Авторы сорта
|
Омская 4
|
(Кормовая 1 х Северная 4)
|
В.У. Нечаева, Н.И. Смирнов, Н.И. Васякин, А.Г. Быковец, Ю.Н. Кипреев, Г.Я. Козлова
|
СибНИИСХоз 6
|
(Северная 4 х Амурская 2728)
|
Ю.Н. Кипреев, А.М. Асанов,
В.У. Нечаева, Н.И. Васякин,
К.Г. Азиев, Г.Я. Козлова, П.В Поползухин, Н.М. Саяпина
|
Дина
|
(хим. мутант Омской 3 х Амурская 2728)
|
А.М. Асанов, Ю.Н. Кипреев, Л.В. Омельянюк, Н.И. Васякин, , В.У. Нечаева, Г.Я. Козлова, Г.В. Усольцева
|
Эльдорадо
|
[СибНИИК 315 х (М 71/923 х Ам. 2728)]
|
А.М. Асанов, Л.В. Омельянюк, Г.Я. Козлова, П.В. Поползухин, Е.В. Бурковская, Т.С. Зверовская
|
Золотистая
|
[Магева х (Maple presto х Л 1339/86)]
|
А.М. Асанов, Л.В. Омельянюк, А.Ю. Кармазина, Г.Я. Козлова, Л.В. Мешкова, Н.Л. Москалец, П.В. Поползухин
|
Сибирячка
|
[Магева х (Maple presto х Л 1339/86)]
|
А.М. Асанов, Л.В. Омельянюк, А.Ю. Кармазина, П.В. Поползухин, А.А. Гайдар
|
Изучающиеся в КСИ образцы сои, относятся к скороспелой или среднеспелой группе. Средняя урожайность зерна (2001 – 2014 гг.) составила 2,56 т/га, с максимумом 3,02 т/га (2011 г.) и минимумом 1,53 т/га (2012 г.). Из сортов местной селекции самыми высокоурожайными были: 2007 г. – Омская 4 (3,13 т/га); 2009 г. – Алтом (3,55 т/га), Дина (2,99 т/га); 2011 г. – Алтом (3,45 т/га), Эльдорадо (3,43 т/га), Золотистая (3,14 т/га). Коэффициент вариации анализируемого показателя, в зависимости от года выращивания, у СибНИИСХоз 6 близок к высокому уровню (V = 19,9%), у остальных сортов – значительно ниже (V = 12 – 15%). Установлено, что Омская 4, Дина сравнительно стабильны по урожайности (bi = 0,83 – 0,96), а СибНИИСХоз 6 и Алтом более требовательны к условиям выращивания (bi = 1,08 и 1,22).
В среднем по КСИ, в зависимости от погодных условий, содержание белка изменялось от 33% (2002 г.) до 39% (2003 и 2011 гг.) и жира – от 16% (2007 и 2008 гг.) до 21% (2000 г.). Высокой сопряженности уровня биохимических показателей в семенах этих образцов с условиями гидротермического обеспечения вегетационного периода не выявлено. Лишь на содержании жира отрицательно сказывалось увеличение суммы осадков в июле – r = ?0,55, а теплая погода в начале августа способствовала его накоплению – r = 0,49. По данным, полученным за период с 2000 по 2013 гг., увеличение урожайности у образцов (в целом по КСИ) не влияло на долю белка – r = 0,20, но снижало концентрацию жира в семенах – r = -0,50. Отсюда следует, что селекция скороспелых, в условиях лесостепи Западной Сибири, сортов сои на сочетание в одном генотипе высокого потенциала урожайности с повышенной белковостью более эффективна, по сравнению с созданием продуктивных высокомасличных форм.
В среднем за 2008 – 2013 гг. линии Л 45/06 {СибНИИК 315 х [(3-289 х Северная 4) х Омская 3]} и Л 48/08 [СибНИИСХоз 6 х (Г 71/3774 х Ам.2728)] имели не только достоверные преимущества перед стандартом по урожайности семян и высоте прикрепления нижних бобов, но и лучшую масличность, а по сбору белка с гектара превзошли СибНИИК 315, соответственно, на 13 и 10%, по жиру – на 16 и 13% (табл. 4).
Таблица 4 – Перспективные линии сои из КСИ (среднее 2008 – 2013 гг.)
Образец
|
Урожайность
зерна, т/га
|
Высота
прикрепления
1-го боба, см
|
Содержание
в семенах, %
|
Сбор
с гектара, кг
|
белок
|
жир
|
белок
|
жир
|
СибНИИК 315, St
|
2,35
|
10,1
|
39,0
|
17,2
|
788
|
347
|
Л 45/06
|
2,67
|
13,5
|
38,8
|
17,6
|
890
|
404
|
Л 48/08
|
2,60
|
12,4
|
38,7
|
17,5
|
865
|
391
|
НСР05
|
0,21
|
1,3
|
0,5
|
0,3
|
-
|
-
|
В среднем за 2010 – 2013 гг., наибольшей прибавкой урожая к СибНИИК 315 отличались: Л 45/06 – +0,24 т/га и Л 52/10 – потомок растения, отобранного из расщепляющейся семьи мутантного происхождения [М 11, М III – 5 (1)] – +0,30 т/га. Линия Л 45/06 под названием Черемшанка утверждена 27 ноября 2014 г. на Ученом совете ФГБНУ Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства для передачи на Государственное сортоиспытание РФ в 5-ти регионах (3, 4, 5, 9, 10) вместе с новыми сортами сои Миляуша (7 регион) и Заряница (11 регион), созданными совместно с ТатНИИСХ и КрасГАУ, соответственно.
Рекомендации для селекции сои и внедрения ее в производство
1. Повышенная технологичность сортов сои обеспечивается продолжительностью вегетационного периода около 100 сут., высотой прикрепления нижних бобов более 12 см, устойчивостью к растрескиванию бобов. В селекции на скороспелость предпочтительны сорта с наименьшей длиной первого и/или заключительного межфазных периодов и стабильным по продолжительности цветением.
2. Селекция на многоплодность – важное направление в создании высокопродуктивных сортов сои для Западно-Сибирского региона.
3. Источники комплекса ценных для селекции признаков – потенциальные доноры: MON 01, MON 02, СибНИИК 315, СибНИИСХоз 6, Дина, ПЭП 18, LMF, Золотистая, Нива 70, Алтом, Светлая.
4. Для повышения завязываемости гибридных бобов использовать на среднеспелых или позднеспелых образцах пыльцу скороспелых сортов и линий местной селекции.
5. Отбор элит проводить по высоте стебля, уровню прикрепления нижних бобов и их количеству, числу и массе семян с растения проводить с F4.
6. Для создания ценного селекционного материала использовать сомаклональную изменчивость, делая многократный отбор скороспелых элит из расщепляющихся популяций мутантов и сомаклонов. Выделенные сомаклональные линии включать в программу скрещивания.
7. В производственных условиях целесообразно возделывать сорта сои омской селекции. Рекомендуемая площадь посева сортов сои по зонам Омской области: степь – 4 – 5 тыс. га (Эльдорадо, Золотистая), южная и северная лесостепь - соответственно, 10 – 12 и 4 – 5 тыс. га (СибНИИСХоз 6, Дина, Эльдорадо, Золотистая, Сибирячка); северная зона – до 2 тыс. га (Эльдорадо, Золотистая, Сибирячка).
Список литературы
1. Асанов А.М. Аспекты селекционно-генетического улучшения сои для условий юга Западной Сибири / А.М. Асанов, Л.В. Омельянюк // АПК: достижения науки и техники. – 2008. – № 12. – С. 17 – 20.
2. Белышкина М.Е. Анализ и перспективы производства сои в России и мире / М.Е. Белышкина // Кормопроизводство. – 2013. – № 7. – С. 3 – 6.
3. Вавилов П.П. Бобовые, азот и проблемы белка / П.П. Вавилов, Г.С. Посыпанов. – М.: Московская сельскохозяйственная академия, 1978. – 324 с.
4. Васякин Н.И. Зернобобовые культуры в Западной Сибири / Н.И. Васякин; РАСХН. Сиб. отд-ние, АНИИЗиС. – Новосибирск, 2002. – 184 с.
5. Возделывание сои в Западной Сибири: рекомендации / Н.И. Кашеваров [и др.]; Рос. акад. с.-х. наук. Сиб. отд-ние. – Новосибирск, 1999. – 73 с.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов – 5-е изд.- М.: Колос, 1985. – 351 с.
7. Косолапов В.М. Новый этап развития кормопроизводства в России / В.М. Косолапов // Кормопроизводство. – 2007. – № 5. – С. 3 – 7.
8. Лукомец В.М. Состояние соеводства в Европейской части России и задачи научных учреждений по увеличению производства культуры / В.М. Лукомец // Современные проблемы селекции и технологии возделывания сои: сб. ст. II Междунар. конф. по сое (Краснодар, 9 – 10 сентября 2008 г.) / РАСХН. – Краснодар, 2008. – С. 3 – 7.
9. Нафиков М.М. Урожайность сои в зависимости от приёмов возделывания в лесостепи Поволжья / М.М. Нафиков, С.Г. Смирнов, В.Н. Фомин // Кормопроизводство. – 2013. – № 6. – С. 18 – 19.
10. Омельянюк Л.В. Селекционная оценка сортообразцов сои мировой коллекции ВИР в условиях Сибирского Прииртышья / Л.В. Омельянюк, Я.Б. Бендина, А.М. Асанов // Доклады РАСХН. – 2009. – № 5. – С. 11 – 14.
11. Плешков Б.В. Практикум по биохимии растений / Б.В.Плешков. – 3-е изд., доп. и перераб. / Б.В. Плешков. – М.: Агропромиздат, 1985. – 255 с.
12. Пресс-реализ от 20.03.07 // Масложировая промышленность. – 2007. – № 2. – С. 25.
13. Рожанская О.А. Соя и нут в Сибири: культура тканей, сомаклоны, мутанты / О.А. Рожанская – Новосибирск: Юпитер, 2005. – 155 с.
14. Рожанская О.А. Культура тканей и морфогенез / О.А. Рожанская, Н.Г. Клеблеева // Корма и их производство в Сибири: Сб. науч. тр. РАСХН, Сиб. отд-ние, СибНИИ кормов. – Новосибирск, 1994. – С. 117 – 126.
15. Результаты испытания образцов сои коллекции ВИР в Омской области на широте 55о / Л.В. Омельянюк, А.М. Асанов, А.Х. Танакулов, Я.Б. Бендина // Масличные культуры: науч.-техн. бюл. / ВНИИМК. – 2012. – № 2 (151 – 152). – С. 48 – 53.
16. Современные европейские сорта гороха – урожайность и содержание белка / И.В. Кондыков, С.В. Бобоков, О.В. Уварова, М.А.Толмачева // Зерновое хозяйство России. – 2010. – № 5 (11). – С. 17 – 20.
17. Тарасова Е. Роль генетически модифицированного сельскохозяйственного сырья в преодолении мирового продовольственного кризиса / Е.Тарасова // АПК: экономика, управление. – 2012. – № 5. – С. 85 – 89.
18. Урожайность и качество зерна сортов сои в условиях южной лесостепи Западной Сибири / Л.В. Омельянюк, О.А. Юсова, Г.Я. Козлова, А.М. Асанов // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2013. – № 11 (109). – С. 26 – 29.
19. Vance C.P. Symbiotic nitrogen fixation and phosphorus acquisition. Plant nutrition in a worid of declining renewable resources / C.P. Vance // Plant Physiol. – 2001. – Bd. 127. – Р. 390 – 397.
Главный научный сотрудник лаборатории селекции зернобобовых культур ФГБНУ «Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»,
доктор сельскохозяйственных наук
Людмила Валентиновна Омельянюк
|