Агробиологическая оценка сортов и селекционных номеров нута отечественной и зарубежной селекции в условиях Западной Сибири

Население планеты испытывает дефицит пищевых продуктов, особенно остро проявляется недостаток белка. Его дефицит в мире – около 25, а в России превышает 1 млн т в год. Половина населения земного шара из 7,8 млрд человек недополучает пищевой белок [1]. Численность планеты с каждым годом растет и к 2050 г. по прогнозу ООН составит 10 млрд, это усложнит обеспечение населения полноценной пищей [2]. В настоящее время потребность населения России в белке удовлетворяется лишь на 60% и его недостаток нарушает нормальное прохождение белковых процессов в организме человека [3; 4].

Не менее важен белок и для животноводства. Недостаток его в рационах животных приводит к перерасходу кормов, снижению их продуктивности и повышению на 30–35% себестоимости получаемой продукции [5]. В решении проблемы важное место могут занять зернобобовые культуры. К сожалению, при рекомендации наукой иметь 8–10% зернобобовых культур в структуре посевов их доля в Сибирском регионе лишь 1,0–1,5% и большей частью занята горохом [6]. В перспективе решить проблему белка лишь за счет одной культуры нереально.

Ряд ученых [7–9] для засушливых районов страны перспективной зернобобовой культурой считают нут. Эта культура многостороннего использования, засухоустойчивая, посевы ее не полегают и легко убираются сельскохозяйственными машинами. Не случайно нут среди зернобобовых культур в мире занимает 3-е место, площадь его посева составляет около 14 млн га [10; 11], в России – 851,2 тыс. га [12], в Омской области (2019 г.) – более 500 га [13]. Популярность культуры в Западно-Сибирском регионе с каждым годом растет, поскольку нут обладает целым комплексом хозяйственно-полезных признаков. Зерно его богато жиром (до 8%), сырым протеином (до 32,5%), крахмалом – до 60%. В белке – благоприятное соотношение аминокислот, а по содержанию незаменимых – метионина и триптофана нут превышает ряд других бобовых культур [14; 15]. Однако возделываемые сорта нута в условиях Западной Сибири не всегда по урожайности и периоду созревания зерна отвечают требованиям современного сельского хозяйства. Для успешного расширения в регионе площади посева этой ценной зернобобовой культуры нужны новые, хорошо адаптированные к сложным местным условиям сорта, отличающиеся высокой продуктивностью и укороченным вегетационным периодом [16].

Цель исследований – дать оценку адаптивности, продуктивности и качества зерна сортов и селекционных номеров нута различного происхождения в лесостепи Западной Сибири.

Объект и методика исследований

Эксперименты выполнены в южной лесостепи Омской области на учебноопытном поле Омского ГАУ в 2013–2015 гг. Годы исследований по метеоусловиям различались, но были характерными для зоны. Достаточным увлажнением отличался период вегетации (май–август) в 2013 г. (ГТК = 0,99) и 2014 г. (ГТК = 0,92), сухим и холодным – в 2015 г. (ГТК = 0,70).

Полевой опыт закладывали на лугово-черноземной почве, содержащей 3,4% – гумуса, подвижного фосфора – 28,4 и обменного калия – 22,5 мг/100 г почвы; грунтовые воды на глубине – 2,5–4,5 м, pH – 6,7–7,4.

Vestnik of Omsk SAU, 2023, no. 2(50) AGRONOMY

Объект исследований – сорта нута отечественной (кормовой Краснокутский 123 селекции Краснокутской селекционно-опытной станции, продовольственный Волгоградский 10 – Волгоградской селекционной станции) и селекционные номера (ILC 482, ILC 32-79, FLLP 88-85, F u P 82-150) канадской селекции, полученные из ВИР. Контрольным взят горох посевной Неосыпающийся 1. Отечественные сорта нута с 2001 г. допущены к использованию по Западно-Сибирском региону.

Агротехника в опыте зональная. Зернобобовые культуры высевали сеялкой СН-16 во второй декаде мая рядовым способом (15 см) при норме: гороха 1,0, нута – 0,8 млн всхожих семян/га. Посевы убирали комбайном Сампо 130 в фазе полной спелости зерна.

Расположение делянок систематическое, их учетная площадь – 20 м2, повторность 4-кратная. Адаптивность сортов и селекционных номеров нута оценивали по индексу экологической пластичности (ИЭП), рекомендованному А.А. Грязновым [17]:

ИЭП = У с / С ус , где ИЭП – индекс экологической пластичности;

У с – урожайность сорта;

С ус – средняя урожайность всех сортов в опыте.

В исследованиях использовали методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами, разработанные учеными ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса [18]; математическая обработка урожайных данных осуществлена дисперсионным методом по Б.А. Доспехову [19].

Результаты исследований

В процессе интенсификации земледелия повышение продуктивности полевых культур происходит как за счет совершенствования технологии их возделывания, так и за счет использования новых более урожайных сортов, хорошо адаптированных к местным условиям. Только за счет нового, лучшего сорта можно повысить урожайность сельскохозяйственных культур на 25–50% [16].

Наши исследования с сортами и номерами нута свидетельствуют о том, что они значительно отличались по росту и развитию. Повышенную полевую всхожесть семян имели горох (90%) и отечественные сорта нута (88–90%), превышая по этому показателю на 5–10% канадские селекционные номера. Всходы гороха после посева появлялись на 9–10 сут, тогда как отечественных сортов нута на 4–5 сут позже, а канадских номеров лишь на 17–18 сут, или почти в два раза позже, чем гороха. Повышенная сохранность растений к уборке наблюдалась у отечественных сортов нута (89–90%), это больше на 3–4% показателей гороха и на 7–13% селекционных номеров нута, полученных из Канады.

Зернобобовые культуры и их сорта различались и по динамике роста в течение вегетационного периода. Так, у сорта гороха Неосыпающийся 1 наиболее интенсивный рост наблюдался в период бутонизация – цветение, средний прирост составлял 5,8 см/сут, а высота растений в фазе цветения достигала 90–110 см. В первоначальный период, от всходов до бутонизации, среднесуточный прирост гороха был меньше – 1,2 см, а в фазе налива – созревания бобов не превышал 0,2 см в сутки.

Слабым ростом в первоначальный период отличался и нут. Высота растений в фазе ветвления отечественных сортов составляла 18–22 см, селекционных номеров из Канады – 15–17 см, а среднесуточный прирост нута в высоту – лишь 0,75–0,85 см. Однако с наступлением фазы цветения и до окончания вегетации растения росли более интенсивно, их среднесуточный прирост увеличивался до 1,8–2,1 см. Сорта нута отечественной селекции Краснокутский 123 и Волгоградский 10, а также номер ILC 32-79 зацве-

Vestnik of Omsk SAU, 2023, no. 2(50)                                                                     AGRONOMY тали на 4–5 сут позже, чем зарубежные селекционные номера F u P 82-150, ILC 482 и FLLP 88-85.

Установлено, что сорта нута отечественной селекции, особенно кормовой Крас-нокутский 123, многочисленные боковые побеги образовывали как в нижней, так и в верхней частях главного стебля, тогда как у зарубежных селекционных номеров они формировались только в пазухах нижних листьев, а у гороха отмечалось верхнее ветвление, начиная с 10–11-го узла появлялись один-два боковых побега. Такое разное ветвление растений связано с особенностями онтогенеза.

Наши наблюдения показали, что сорт нута продовольственного направления Волгоградский 10 развивался быстрее, формировал бобы и достигал полной спелости зерна раньше, чем кормовой Краснокутский 123, хотя авторами их создания они оба отнесены к группе среднеспелых, с вегетационным периодом Волгоградского 10 – 84–91, а Краснокутского 123 – 95–100 сут [14]. В условиях лесостепи Западной Сибири продолжительность вегетационного периода у сорта Волгоградский 10 в среднем составляла 112, у сорта Краснокутский 123 – 118 сут. Более продолжительным периодом вегетации (120–128 сут) отличались селекционные номера нута, полученные из Канады (табл. 1).

Таблица 1

Структура урожая и биометрические показатели сортов и номеров нута перед уборкой на зерно

Показатель	Горох (контроль)	Сорта и селекционные номера нута						НСР 05
		отечественные		зарубежные
		Волгоградский 10	Красно-кутский 123	ILC 482	ILC 32 79	FLLP 88-85	F u P 82-150
Вегетационный период, сут	106	112	118	120	122	128	124	–
Высота, см: растений прикрепления нижнего боба	117	72	77	59	68	60	66	11
	33	30	31	25	28	28	28	3
Число бобов на растении, шт.	10	48	49	29	34	30	30	8
Масса 1000 зерен, г	203	243	299	264	302	319	276	23

У сортов нута отечественной селекции созревание зерна проходило более дружно и равномерно в конце августа при погодных условиях, способствующих хорошему обмолоту бобов с меньшими потерями урожая, чем у зарубежных номеров. Полная спелость зерна у кормового сорта нута Краснокутский 123 наступала несколько позже (на 3–5 сут) в сравнении с продовольственным сортом Волгоградский 10, тогда как зарубежные номера нута при неблагоприятных метеоусловиях (обильных осадках, пониженной температуре воздуха) в Омской области отличались повторным ростом и цветением растений, что затягивало вегетацию и приводило к неполному созреванию зерна в бобах.

Качественная уборка зернобобовых культур зависит не только от высоты их растений, но и от высоты прикрепления на них нижних бобов от поверхности почвы. Анализ этих показателей показал, что сорта нута отечественной селекции отличаются не только большей высотой растений (72–77 см), но и повышенным прикреплением нижних бобов (30–31 см) от поверхности почвы, чем канадские селекционные номера – 59–68 и 25–28 см соответственно (табл. 1). Тем не менее несмотря на разницу в этих

Vestnik of Omsk SAU, 2023, no. 2(50) AGRONOMY показателях, все сорта и номера нута были технологичными и отвечали требованиям для прямой комбайновой уборки.

Важный прием оценки продуктивности зернобобовых культур – структура урожая, в частности, число бобов на растении и масса 1000 зерен. По числу бобов на растении выделены отечественные сорта нута (48–49 шт.), превышающие по этому показателю селекционные номера из Канады в 1,4–1,7 раза. Однако селекционные зарубежные номера отличались большей массой 1000 зерен, особенно FLLP 88-85 – 319 г. Меньшая масса зерна у продовольственного сорта нута Волгоградский 10 и гороха посевного Неосыпающийся 1 – 203–243 г.

По урожайности зерна выделены сорта нута отечественной селекции, особенно Краснокутский 123 – 1,36 т/га, превышающий достоверно по этому показателю номера нута из Канады в 2,1–3,5, а сорт Волгоградский 10 – в 1,1–1,9 раза. Однако за годы исследований в условиях южной лесостепи Омской области самую высокую урожайность зерна сформировал горох Неосыпающийся 1 – 1,50 т/га. В пределах ошибки опыта с горохом имел урожайность нут кормовой Краснокутский 123, но достоверно гороху уступал (на 51%) продовольственный сорт Волгоградский 10 (табл. 2).

Таблица 2 Показатели экологической пластичности и урожайности зерна сортов и номеров нута (за три года)

Показатель	Горох (контроль)	Сорта и селекционные номера нута						НСР 05
		отечественные		зарубежные
		Волгоградский 10	Красно-кутский 123	ILC 482	ILC 32-79	FLLP 88-85	F u P 82-150
Урожайность зерна, т/га: минимальная максимальная средняя % к контролю	1,37 1,64 1,50 100	0,70 0,80 0,74 49	1,17 1,56 1,36 91	0,37 0,41 0,39 26	0,58 0,68 0,63 42	0,51 0,53 0,52 35	0,49 0,51 0,50 33	0,11 0,14 0,35
Коэффициент вариации (V)	6,0	6,8	9,6	5,1	7,9	1,9	2,0	–
ИЭП	1,85	0,91	1,68	0,48	0,78	0,64	0,62	–

Сорта Краснокутский 123 (нут) и Неосыпающийся 1 (горох) отличались достаточно хорошей адаптивностью к местным условиям, ИЭП у них – 1,68–1,85, тогда как у номеров нута из Канады и сорта Волгоградский 10 был меньше 1, свидетельствуя об их неспособности проявлять потенциальную продуктивность в конкретных условиях возделывания.

Установлено, что выпавшие обильные летние осадки, за счет формирования дополнительных боковых побегов на растениях, приводили к удлинению периода вегетации нута, задержке созревания и снижению в 1,1–1,3 раза урожайности зерна в сравнении с ее показателями в годы со средней нормой увлажнения. Сильный ветер и выпавшие обильные осадки в период созревания гороха способствовали полеганию его посева, затруднению уборки и более значительным потерям зерна, чем у нута. Однако расчет коэффициента вариации урожайности зерна изучаемых сортов и номеров нута по годам показал, что они, а также и горох, в местных условиях обладают достаточно стабильной по годам урожайностью, ее изменчивость незначительная: в пределах 1,9–9,6%.

При оценке сорта, наряду с урожайностью, важно определить и биохимический состав зерна, особенно содержание белка и жира. Среди отечественных сортов нута повышенным качеством зерна отличался продовольственный сорт Волгоградский 10: бе-

Vestnik of Omsk SAU, 2023, no. 2(50)                                                                     AGRONOMY лок – 25,8% и жир – 6,6% (табл. 3). У селекционных номеров из Канады высокое содержание жира (7,5%) в зерне имели ILC-482 и FLLP–88-85, а белка (25,2–25,9%) – FLLP 88-85, F и P 82-150.

В период налива и созревания зерна зернобобовых культур в нем наблюдается накопление белка, жира и других веществ. При жарких и сухих погодных условиях в зерне этих культур интенсифицируются процессы синтеза белка, а при понижении температуры и увеличении влажности его содержание снижается, но повышается количество углеводов. В разных районах возделывания и в зависимости от метеоусловий содержание белка в зерне зернобобовых культур может изменяться на 5–10%, а у некоторых из них – на 10–15 % [14].

Таблица 3

Качество зерна гороха, кормового и продовольственного нута

Показатель	Горох (контроль)	Сорта и селекционные номера нута						НСР 05
		отечественные		зарубежные
		Волгоградский 10	Красно-кутский 123	ILC 482	ILC 32-79	FLLP 88-85	FuP 82-150
Белка в зерне, %	21,8	25,8	21,2	23,9	23,1	25,2	25,9	–
Сбор белка, кг/га	329	179	272	108	146	131	130	103
%	100	54	83	33	44	40	40	–
ИЭП	1,78	0,97	1,47	0,58	0,79	0,71	0,70	–
Жира в зерне, %	1,6	6,6	5,9	7,5	6,9	7,5	6,7	–
Сбор жира, кг/га	24	44	75	29	42	39	33	27
%	100	183	313	121	175	163	138	–
ИЭП	0,59	1,07	1,83	0,71	1,02	0,95	0,80	–

При корреляционном анализе показателей ГТК и показателей качества зерна выявлено: образование жира в зерне находится в обратном соотношении к процессу создания белка и тесно связано с погодными условиями вегетационного периода. Данное отношение в большей зависимости от осадков, при увеличении их суммы содержание жира в зерне увеличивается (r = 0,78 ± 0,1), а белка снижается (r = 0,75 ± 0,2). Например, при ГТК = 1,0 среднее содержание белка в изучаемых сортах и номерах нута составляло 25,1%, жира – 6,3%, а при ГТК = 1,3–1,8 наблюдалось снижение содержания белка в зерне до 23,3% и увеличение жира до 6,8%.

Установлено, что продовольственный нут отечественный селекции Волгоградский 10 и зарубежные селекционные номера содержали белка в зерне в 1,1–1,2 раза больше, чем в зерне гороха, но по его сбору с 1 га за счет меньшей урожайности они достоверно (на 46–67%) ему уступали (табл. 3). Нут кормовой Краснокутский 123 как по содержанию в зерне, так и по сбору белка с гектара был на уровне с контролем-горохом – 329 кг/га. По сбору жира с 1 га горох за счет его меньшего содержания в зерне существенно уступал (на 21–23%) сортам и номерам нута, достигая максимальных значений (44–75 кг/га) у отечественных сортов. Достаточно хорошую адаптивность и экологическую пластичность по сбору белка по годам в местных условиях имеют сорта нута Краснокутский 123 и гороха Неосыпающийся 1 (ИЭП = 1,47–1,78), а по сбору жира – отечественные сорта нута и зарубежный селекционный номер ILC 32-79, ИЭП равен 1,02–1,83.

Vestnik of Omsk SAU, 2023, no. 2(50)                                                                     AGRONOMY

Заключение

Для лесостепи Западной Сибири перспективной зернобобовой культурой является нут, отличающийся от широко возделываемого в регионе гороха повышенной устойчивостью к засухе, полеганием и хорошей технологичностью при уборке на зерно. В данных условиях наиболее адаптивны, экологически пластичны и продуктивны сорта нута отечественной селекции: кормовой Краснокутский 123 (1,36 т/га) и продовольственный Волгоградский 10 с урожайностью 0,74 т/га зерна. У канадских селекционных номеров более продолжительный период вегетации (120–128 сут), при пониженных температурах и обильном увлажнении они способны к повторному росту, цветению, удлинению периода вегетации и созревания зерна. Урожайность зерна у них на 30–71% меньше, чем у отечественных сортов нута. Сорта и номера нута по сбору жира с гектара на 21– 213% превышают горох, особенно отечественной селекции, у которых он достигает 44– 75 кг/га. Однако по сбору белка они существенно (на 46–67%) уступают гороху, за исключением сорта Краснокутский 123.