Научные статьи \ Математика. Естественные науки \ Биологические науки в целом \ Материальные основы жизни. Биохимия. Молекулярная биология. Биофизика

Характеристика урожайности и качества зерна нового перспективного сорта сои Сибирячка в условиях южной лесостепи Западной Сибири

Автор: Юсова О.А., Асанов А.М., Омельянюк Л.В.

Журнал: Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур @vniimk

Рубрика: Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

Статья в выпуске: 3 (167), 2016 года.

Бесплатный доступ

Представлена характеристика урожайности и основных показателей качества зерна нового перспективного сорта сои селекции ФГБНУ СибНИИСХ Сибирячка. Исследования проведены в условиях южной лесостепи Западной Сибири в 20012015 гг. Данный сорт относится к маньчжурскому подвиду. Апробационная группа Украииника. Сорт скороспелый (продолжительность вегетационного периода составила в среднем 97 суток). Установлено, что на формирование белка в зерне сои, как и на содержание сырого жира (доля влияния года составила 82,9 %), наибольшее влияние оказывали условия выращивания - 58,5 % при высокой доле генотипа (39,1 %). Сорт Сибирячка является стабильным в меняющихся условиях окружающей среды как по содержанию в зерне белка, так и сырого жира (bi = 0,94 - 0,97). По урожайности, напротив, данный сорт требователен к условиям возделывания (bi = 1,20). Соответственно, улучшение условий возделывания будет способствовать повышению урожайности и, как следствие, увеличит сбор белка и сырого жира с единицы площади. Сорт сои Сибирячка с 2013 г. включен в Государственный реестр селекционных достижений (Авторское свидетельство № 55962 от 23.04.2013, патент на селекционное достижение № 6897 от 23.04.2013). С 2015 г. сорт Сибирячка является основным стандартом в Госсортоиспытаний по Омской области и в селекционных питомниках ФГБНУ СибНИИСХ. Сорт широко возделывается в зонах степи и лесостепи Западной, Восточной Сибири и Урала.

Еще

Соя, белок, сырой жир, индекс условий окружающей среды, коэффициент вариации, корреляция

Короткий адрес: https://sciup.org/142151312

IDR: 142151312 | УДК: 577.1:633.34(631.527)

Текст научной статьи Характеристика урожайности и качества зерна нового перспективного сорта сои Сибирячка в условиях южной лесостепи Западной Сибири

Введение. Соя – наиболее важная зернобобовая культура во всем мире, является важным источником белков, масла, макро- и микроэлементов [1]. Несмотря на повышение мирового спроса, текущие потери в производстве сои составляют более одной пятой урожая по всему миру. Большая часть этих потерь относится к абиотическим факторам, ответственным за снижение на 69 % по сравнению с прогнозируемой урожайностью [2].

В последние годы в нашей стране интерес производственников к выращиванию высокобелковых культур растет, о чем свидетельствует ежегодное расширение посевных площадей под ними. Если в 2008 г. зернобобовые в России занимали 1 млн га, то в 2013 – до 2,02 млн га. При этом доля зернобобовых культур в общей площади посева зерновых увеличилась практически в два раза (с 2,2 % в 2008 г. до 4,4 % в 2013 г.) [3]. К 2017 г. планируется увеличить производство семян сои до 3,0 млн т, а посевные площади – до 2,7 млн га [4].

Сильно выраженная континентальность климата основных сельскохозяйственных районов Сибири обусловливает повышенные требования к возделываемым сортам. Для условий Омской области необходимы сорта сои, пригодные к механизированной уборке, скороспелые, устойчивые к пониженным температурам, высокопродуктивные, с повышенным содержанием белка и сырого жира в семенах [5].

В задачу исследований входило: на основе многолетних данных конкурсного сортоиспытания дать характеристику нового перспективного сорта сои Сибирячка по урожайности и основным показателям качества зерна в условиях южной лесостепи Западной Сибири.

Материалы и методы. Исследования проводились в 2001–2015 гг. в трехполь- ном селекционном севообороте ФГБНУ СибНИИСХ, предшественник озимая рожь. Агротехника в опыте принятая в регионе. В анализ включены результаты изучения в КСИ нового перспективного сорта сои Сибирячка и стандарта СибНИИК 315.

Биохимические показатели определяли в абсолютно сухой навеске. Размол зерна проводили на мельнице «Циклотек 1092». Содержание азота в зерне определяли на автоматическом анализаторе «KjeltekAuto 1030 Analyzer». Коэффициент пересчета азота на белок для зерна сои – 6,25. Содержание в зерне сырого жира определяли в аппарате Сокслета [6].

Математическая обработка данных проведена методами вариационного, корреляционного и двухфакторного дисперсионного анализов по пособию Б.А. Дос-пехова [7] в приложении Exсel для ПК. Индекс условий окружающей среды (Ij) и коэффициент линейной регрессии (bi) рассчитаны по методике Эберхарда и Рассела в изложении Зыкина, Мешкова, Сапеги [8].

Погодные условия в годы проведения исследований были контрастными и достаточно полно отражали особенности климата южной лесостепной зоны Омской области. Вегетационный период (май – сентябрь) был умеренно влажным в 2001, 2002, 2003, 2005 и 2013 гг. (ГТК = 1,0–1,18), избыточно увлажненным – в 2007 и 2009 гг. (ГТК = 1,75 и 2,10 соответственно). Засушливые условия наблюдались в 2004, 2006, 2008, 2011, 2012, 2014 и 2015 гг. (ГТК = 0,69–0,90) и очень засушливые – в 2010 г. (ГТК = 0,45).

Результаты и обсуждение. Сорт сои зернового направления Сибирячка (синоним Л 9/03) выведен индивидуальным отбором из гибридной комбинации [Ма-гева × (Maple presto × Л 1339/86)]. Скрещивание было проведено в 1994 г. Элитное растение, ставшее родоначальным для сорта Сибирячка, выделено из гибридной комбинации F 4 в 1999 г. В 2000, 2001 гг. потомство этого растения изучалось в селекционных питомниках, в

2002 г. – в контрольном питомнике, 2003– 2010 гг. – в конкурсном сортоиспытании.

Сорт сои Сибирячка с 2013 г. включен в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию по Западно-Сибирскому и ВосточноСибирскому регионам (ав. свид. № 55962 от 23.04.2013, патент на селекционное достижение № 6897 от 23.04.2013). Сорт рекомендуется для степи и лесостепи Западной и Восточной Сибири и Урала [9].

Стандарт – СибНИИК 315 получен в СибНИИ кормов (г. Новосибирск) методом индивидуального отбора в потомстве естественного гибрида из сортообразца ВИР (к 5828). Включен в 1991 г. в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию по Западно-Сибирскому региону.

Согласно данным, представленным в таблице 1, в 2001 г. линия Л 9/03 превышала обе родительские формы по содержанию сырого жира в зерне (на 0,8 и 1,5 %) и по урожайности (на 0,65 и 0,67 т/га), но уступала по белковости зерна.

Таблица 1

Характеристика линии Л 9/03 (Сибирячка) по урожайности и качеству зерна, 2001 г.

Показатель	Магева ♀	Maple presto × Л 1339/86 ♂	Л 9/03
Белок, %	39,0	40,6	37,9
Жир, %	17,3	18,0	18,8
Урожайность, т/га	2,53	2,51	3,18

Данный сорт относится к маньчжурскому подвиду. Апробационная группа Украииника. Высота растений в зависимости от условий выращивания 75–120 см. Форма растений кустовая, промежуточная. Стебель обычный с густым рыжим опушением. На высоте 10 см наблюдается 2–3 ветви с 14–19 междоузлиями, из них 1–4 междоузлия расположены до первого соцветия. Цветки мелкие, фиолетовой окраски. Соцветие – кисть с 3–6 цветками на среднем цветоносе. Лист тройчатый, форма листочков овально-заострённая. Бобы лущильные, устойчивые к растрескиванию, длиной 4–5 см, слабоизогнутые.

Число бобов на растении в среднем 36 шт., максимальное – 96 шт. Высота прикрепления нижнего боба на уровне 14,9 см. Число семян в бобе 2–3. Семена округлой формы, желтые, окраска семядолей желтая. Рубчик коричневой окраски с глазком, овальной формы. Масса 1000 семян 131–172 г.

Сорт скороспелый, за годы испытания средняя продолжительность вегетационного периода составила около 97 дней и колебалась от 91 до 110 дней (у стандарта СибНИИК 315 – 102 дней). За годы конкурсного сортоиспытания (2008–2010 гг.) средняя урожайность семян составила 2,57 т/га, что на 0,22 т/га выше стандарта СибНИИК 315.

Согласно литературным данным, содержание белка и масла в зерне сильно меняется в зависимости от уровня гидротермического обеспечения [10]. По результатам двухфакторного дисперсионного анализа основных биохимических показателей качества зерна сои в нашем опыте на формирование белка в зерне сои наибольшее влияние также оказывали условия выращивания – 58,5 % (табл. 2), но и доля генотипа в общей фенотипической изменчивости анализируемого показателя была высокой – 39,1 %, что нами отмечено ранее [11].

Таблица 2

Вклад факторов в изменчивость основных биохимических показателей в зерне сои, %

Источник варьирования	Биохимический показатель
Источник варьирования	содержание белка	содержание сырого жира
Влияние года (фактор А)	58,5	82,9
Влияние генотипа (фактор Б)	39,1	15,9
Взаимодействие (фактор АБ)	1,9	1,2
Остаточное	0,5	0,0

В зависимости от условий года, доля белка в зерне в среднем по опыту менялась от 32,4 % в 2002 г. до 41,9 % в 2014 г. (табл. 3). Погодные условия в период налива зерна 2014 г. оказались наиболее благоприятными для формирования по- вышенного содержания белка при максимальном положительном индексе условий окружающей среды (Ij = 3,28). В 2002 г. холодная и дождливая погода в начале вегетации сои (июнь) и в период налива бобов (август) оказала негативное влияние на данный признак (Ij = -6,22) – у исследуемых образцов содержание белка в зерне снизилось в среднем до 32,4 %. В среднем за период исследований новый сорт сои Сибирячка по содержанию белка был на уровне стандарта (38,6 %). Превышение наблюдается в 2006 г. (+1,4 %), 2009 г. (+0,6 %) и 2014 г. (+0,8 %).

Основное влияние на содержание сырого жира в зерне оказывали погодные условия периода вегетации – доля влияния года составляет 82,9 % от общей фенотипической изменчивости признака. Доля генотипа достоверна, но значительно ниже – 15,9 % (табл. 2). В среднем за период исследований максимальное содержание сырого жира в зерне наблюдалось в 2002 г. (19,60 %) и 2010 г. (18,35 %) при Ij = 2,30 и 1,05 соответственно. Особенностью результатов, полученных в 2002 г., является сочетание минимального в опыте процента белка в зерне с максимальной долей жира. Причиной этому могут быть как сложные погодные условия в период формирования и налива зерна, так и выявленная нами стабильно высокая отрицательная корреляция между содержанием в зерне сои белка и жира (r = -0,55 … -0,77), что отмечено нами в более ранних исследованиях [11]. Как по белковости зерна, так и по содержанию сырого жира новый сорт сои Сибирячка был также на уровне стандарта (17,3 %). Превышение наблюдается в 2003, 2010 (+0,5 %), 2009, 2015 гг. (+1,0 %). О генетической выравненности образцов сои в КСИ по анализируемым признакам качества зерна говорит низкая внутрисортовая изменчивость их величины (СV = 5,2– 8,6 %).

Таблица 3

Характеристика качества зерна сои

Год	Содержание белка, %				Содержание сырого жира, %
Год	СибНИИК 315, ст.	Сибирячка	Хj	Ij	СибНИИК 315, ст.	Сибирячка	Хj	Ij
2001	38,2	37,9	38,1	-0,57	18,5	18,8	18,7	1,35
2002	32,1	32,7	32,4	-6,22	19,8	19,4	19,6	2,30
2003	38,7	38,8	38,8	0,13	17,9	18,4	18,2	0,85
2004	39,3	39,1	39,2	0,58	18,3	18,1	18,2	0,90
2005	39,1	38,9	39,0	0,38	17,3	17,3	17,3	0,00
2006	37,2	38,6	37,9	-0,72	17,3	16,9	17,1	-0,20
2007	40,1	38,1	39,1	0,48	17,2	15,9	16,6	-0,75
2008	38,3	38,2	38,3	-0,37	16,0	16,1	16,1	-1,25
2009	38,8	39,4	39,1	0,48	17,1	18,1	17,6	0,30
2010	38,1	37,9	38,0	-0,62	18,6	18,1	18,4	1,05
2011	40,2	40,5	40,4	1,73	15,0	14,3	14,7	-2,65
2012	38,9	38,1	38,5	-0,12	18,7	19,2	19,0	1,65
2013	38,9	39,2	39,1	0,43	16,2	15,5	16,0	-1,45
2014	41,5	42,3	41,9	3,28	16,2	16,3	16,3	-1,05
2015	40,3	39,3	39,8	1,18	15,7	16,7	16,2	-1,10
CV, %	5,4	5,2	-	-	7,7	8,6	-	-
Хi	38,6	38,6	-	-	17,3	17,3	-	-
bi	1,03	0,97	-	-	1,05	0,94	-	-
НСР 05	0,45		-	-	0,36		-	-

Средняя по опыту урожайность составляет 2,49 т/га (табл. 4). Наиболее благоприятные условия для формирования повышенной урожайности сои (2,93– 2,95 т/га) сложились в 2001, 2005 и 2007 гг. при Ij = 0,45–0,47. Сорт Сибирячка имеет прибавку по урожайности 0,15 т/га в среднем за период исследований и от +0,24 до +0,51 т/га в 2001, 2003–2005 и 2007–2010 гг.

Таблица 4

Урожайность и продуктивность сортов сои

Год	Урожайность, т/га					Сбор белка, т/га			Сбор жира, т/га
	Сиб НИИК 315, ст.	Сибирячка		Хj	Ij	Сиб НИИК 315, ст.	Сибирячка		Сиб НИИК 315, ст.	Сибирячка
	Сиб НИИК 315, ст.	Х	± ст.	Хj	Ij	Сиб НИИК 315, ст.	Х	± ст.	Сиб НИИК 315, ст.	Х	± ст.
2001	2,68	3,18	+0,50	2,93	0,45	0,88	1,04	+0,16	0,43	0,51	+0,08
2002	1,92	1,89	-0,03	1,90	-0,58	0,53	0,53	0,00	0,33	0,31	-0,02
2003	2,42	2,84	+0,42	2,63	0,15	0,81	0,95	+0,14	0,37	0,45	+0,08
2004	2,42	2,83	+0,41	2,63	0,14	0,82	0,95	+0,13	0,38	0,44	+0,06
2005	2,83	3,07	+0,24	2,95	0,47	0,95	1,03	+0,08	0,42	0,46	+0,04
2006	2,18	2,07	-0,11	2,13	-0,36	0,70	0,69	-0,01	0,32	0,30	-0,02
2007	2,70	3,21	+0,51	2,95	0,47	0,93	1,05	+0,12	0,40	0,44	+0,04
2008	2,30	2,54	+0,24	2,42	-0,06	0,76	0,83	+0,07	0,32	0,35	+0,03
2009	2,27	2,64	+0,37	2,45	-0,03	0,76	0,89	+0,13	0,33	0,41	+0,08
2010	2,48	2,78	+0,30	2,63	0,15	0,81	0,91	+0,10	0,40	0,43	+0,03
2011	2,86	2,65	-0,21	2,76	0,27	0,99	0,92	-0,07	0,37	0,33	-0,04
2012	1,46	1,24	-0,22	1,35	-1,13	0,49	0,41	-0,08	0,23	0,20	-0,03
2013	2,81	2,86	+0,05	2,84	0,35	0,94	0,96	+0,02	0,39	0,38	-0,01
2014	2,19	1,86	-0,33	2,03	-0,46	0,78	0,68	-0,10	0,31	0,26	-0,05
2015	2,60	2,70	+0,10	2,65	0,17	0,90	0,91	+0,01	0,35	0,39	+0,04
CV, %	15,7	21,7	-	-	-	18,1	22,4	-	14,5	22,4	-
Хi	2,41	2,56	-	2,49	-	0,80	0,85	+0,05	0,36	0,38	+0,02
bi	0,80	1,20	-	-	-	-	-	-	-	-	-
НСР 05	0,13		-	-	-	0,10	0,14	-	-	0,08

Превышение по урожайности способствовало повышенному сбору белка и жира с единицы гектара у сорта Сибирячка по сравнению со стандартом. Так, прибавка по сбору белка в урожайные годы может варьировать от 0,07 до 0,16 т/га, по сбору жира – от 0,03 до 0,08 т/га.

В качестве положительного момента можно отметить тот факт, что сорт Сибирячка является стабильным в меняющихся условиях окружающей среды как по содержанию в зерне белка, так и сырого жира, что подтверждает минимальный по опыту коэффициент линейной регрессии (bi = 0,94–0,97). По урожайности, напротив, данный сорт требователен к условиям возделывания (bi = 1,20). Соответственно, можно предположить, что улучшение условий возделывания будет способствовать повышению урожайности и, как следствие, увеличит сбор белка и сырого жира с единицы площади.

Стандарт СибНИИК 315, напротив, формирует качественные показатели в зависимости от условий возделывания (bi = 1,03–1,05), но стабилен по урожайности (bi = 0,80).

Положительным моментом сорта Сибирячка является сочетание скороспелости с повышенным потенциалом продуктивности и высоким расположением нижних бобов, что позволяет возделывать его в суровых климатических условиях Сибири и ежегодно получать кондиционные семена с минимальными потерями при уборке урожая.

С 2015 г. сорт Сибирячка является основным стандартом в Госсортоиспытании по Омской области и в селекционных питомниках ФГБНУ СибНИИСХ. Сорт широко возделывается в зонах степи и лесостепи Западной, Восточной Сибири и Урала.

Выводы. Таким образом, новый сорт сои Сибирячка стабилен по содержанию в зерне белка и сырого жира; за счет при- бавки по урожайности имеет больший сбор белка и сырого жира с гектара по сравнению со стандартом СибНИИК 315. Улучшение условий возделывания данного сорта будет способствовать повышению урожайности.

Список литературы Характеристика урожайности и качества зерна нового перспективного сорта сои Сибирячка в условиях южной лесостепи Западной Сибири

Clemente T.E., Cahoon E.B. Soybean oil: Genetic approaches for modification of functionality and total content//Plant Physiol. -2009. -151. -Р. 1030-1040.
Bray E.A., Bailey-Serres J., Weretilnyk E. Responses to abiotic stresses//In: Biochemistry and Molecular Biology of Plants/Buchanan B.B., Gruissem W., Jones R.L., editors. American Society of Plant Physiologists; Rockville. -2000. -P. 1158-1203.
Зотиков В.И., Наумкина Т.С., Сидоренко В.С. Зернобобовые культуры в экономике России//Земледелие. -2014. -№ 4. -С. 6-8.
Медведев А.М. Доклад председателя Совета селекционеров в области растениеводства//Информационный бюллетень. -2006. -№ 9-10. -С. 24-36.
Программа работ селекционного центра Сибирского научно-исследовательского института сельского хозяйства на период 2011-2030 гг./Рос. акад. наук. Сиб. регион. отд-е. СибНИИСХ/Под ред. чл.-кор. РАСХН Рутца Р.Н. -Новосибирск, 2011. -203 с.
Плешков Б.П. Практикум по биохимии растений. -М.: Колос, 1976. -С. 144-148.
Доспехов Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. Изд. 6-е, доп. и перераб. -М.: Агропромиздат, 1985. -351 с.
Зыкин В.А., Мешков В.В., Сапега В.А. Параметры экологической пластичности сельскохозяйственных растений, их расчет и анализ: методические рекомендации. -Новосибирск, 1984. -24 с.
Асанов А.М., Омельянюк Л.В., Кармазина А.Ю. Итоги и перспективы селекционной работы по сое в ФГБНУ «Сибирский НИИСХ». -Благовещенск, 2015. -258 с.
Dombos D.L., Miller R.E. Soybean seed protein and oil contents and fatty acid composition adjustments by drought and temperature//J. Amer. Oil Chem. Soc. -1992. -№ 3 (69). -Р. 228-231.
Омельянюк Л.В., Юсова О.А., Козлова Г.Я., Асанов А.М. Урожайность и качество зерна сортов сои в условиях южной лесостепи Западной Сибири//Вестник Алтайского государственного аграрного университета. -Барнаул, 2013. -№ 11. -С. 26-29.

Еще