Изучение исходного материала сои для селекции в условиях Среднего Поволжья

В сельскохозяйственном производстве Самарской области соя по посевным площадям среди зернобобовых культур занимает второе место после нута (25 тыс. га.), а валовый сбор зерна в среднем составляет – 21 тыс. т. Зерно сои в основном используется на пищевые цели потому, что сорта возделываемые здесь накапливают более 42 % белка в семенах, они характеризуются высокими физическими (форма, натура, выравненность, набухаемость) и органолептическими свойствами (окраска). Однако сортов с высокими показателями качества и урожайностью зерна недостаточно. На урожайность и качество семян существенное влияние оказывают климатические условия региона. Самарская область расположена в лесостепной и степной частях Среднего Поволжья и для неё характерна аридность климата, перепады температуры воздуха в течение суток и месяцев года (от отрицательных до низких и высоких), частые шквалистые ветра, неравномерное выпадение осадков за вегетацию с.-х. культур.

ГТК – <0,7; центральная зона по климатическим значениям занимает среднее положение (ГТК 0,6-0,8, сумма активных температур – 25500С, осадков – 118 мм).

Учитывая разнообразие агроклиматических зон области и в целом засушливость климата, резкие перепады температуры воздуха, неравномерное распределение осадков и другие стрессовые факторы, для создания исходного селекционного материала сои в гибридизацию необходимо вовлекать скороспелые, холодостойкие, жаростойкие и засухоустойчивые сорта, а также источники и доноры высокой семенной продуктивности, качества зерна, технологичности к уборке.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Эксперимент проводился на опытном поле Самарского НИИСХ в 2016-2018 гг. В изучении находилось 50 сортообразцов сои различного эколого-географического происхождения, отечественной и зарубежной селекции. Коллекционный материал поступил из ВИР и ВНИИМК.

Посев проводился сеялкой СН – 10Ц. Площадь делянок 3м2, повторность однократная. Предшественник - пар. Агротехника в опыте общепринятая для Самарской области [1]. В период вегетации культуры проводили учеты, наблюдения согласно методическим рекомендациям ВИГРР [2]. Для оценки семенной продуктивности определяли структуру урожая. Технологичность к уборке оценивали по устойчивости к полеганию растений, осыпанию семян, длине стебля до первого боба. Показатели качества зерна (содержание белка) определяли в лаборатории технолого-аналитического сервиса Самарского НИИСХ. Результаты биометрии растений подвергали статистическому анализу по Б.А. Доспехову [3] с использованием пакета программ AGROS.

Погодные условия периода вегетации сои за годы исследований различались по количеству выпавших осадков и температурному режиму. Наибольшим количеством тепла характеризовался 2016 год. Среднесуточная температура воздуха составила 21,80С, а сумма положительных температур составила 2201,50С. Второе место по температурному режиму занял 2018 г. Среднесуточная температура воздуха составила 20,30С., сумма положительных температур - 1945,90С. В 2017 году среднесуточная температура воздуха составила 19,30С., сумма положительных температур – 1752,40С. Наибольшее количество осадков за вегетацию сои выпало в 2017 г. – 131,9 мм. В 2016 г. выпало 128,2 мм осадков и в 2018 г. выпало – 90,2 мм осадков. Гидротермический коэффициент варьировал по годам от 0,5 (2018 г.) до 0,8 (2017 г.) и характеризовал погодные условия периода вегетации сои как засушливые.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Учитывая разнообразие агроклиматических зон Самарской области и, в частности, суммы активных температур, нестабильность климатических факторов по годам и в течение вегетации для сельскохозяйственного производства требуются сорта с разной продолжительностью вегетации. Для северной зоны Самарской области необходимы скороспелые сорта с продолжительностью вегетации от всходов до уборочной спелости 95 – 100 дней. Для центральной и южной зон подойдут сорта, созревающие за 100 – 120 дней. Проведенные ранее исследования на сортах сои допущенных к выращиванию в Средневолжском регионе показали, что наиболее урожайными были те, которые созревали за 100-135 дней [4]. Однако в отдельные годы сорта с продолжительностью вегетации более 120 дней не успевают вовремя вызревать. Уборка таких сортов попадает под неблагоприятные погодные условия (дожди, заморозки). Сорта с продолжительностью вегетации более 135 дней вообще не вызревают.

Продолжительность вегетации сортов исходной коллекции в среднем за годы наблюдений составила 85 – 102 дня. По классификации ВИГРР [5] они входят в группы сортов с очень коротким (81 – 90 дней) и коротким (91 – 110 дней) периодом вегетации. Такие сорта подойдут как источники при создании новых сортов адаптированных к условиям лесостепной зоны

Среднего Поволжья и степной зоны в условиях орошения. Для создания сортов адаптированных к условиям богары необходимо подбирать в коллекцию сорта с продолжительностью вегетации от 110 до 135 дней.

Семенная продуктивность растений сои включает в себя комплекс признаков, таких как: масса семян с растения, число бобов с растения, число семян с растения, число семян в бобе, масса 1000 семян.

Наибольшая семенная продуктивность сои была в 2018 г. (в фазы образование завязи - начало налива бобов выпали обильные осадки), наименьшая - в 2016 и 2017 гг.

Главным признаком семенной продуктивности, определяющим урожайность зерна, является масса семян с растения. В среднем за годы исследований она составила 3,8 ± 0,2 г с колебаниями по сортам от 1,9 до 5,5 г, а по годам от 2,9 г (2017 г.) до 5,2 г (2018 г.). Наибольшая масса семян с растения (> 4.0 г) в среднем за годы наблюдений отмечена у 17 сортов из которых: Bydgoska, Устя, Красивая меча, Волма, Labrador, Ясельда и Gentleman имели стабильно большее значение признака по годам. Эти сорта могут служить источниками в селекции на высокую урожайность зерна и стабильность ее формирования.

По комплексу признаков семенной продуктивности (от двух до четырех) выделилось 17 сортов (табл. 1). Среди них, большее количество признаков семенной продуктивности с высоким значением имели сорта: М1, Красивая меча, Ма-гева, Харьковская скороспелая, Волма, Labrador и Gentleman.

В ходе анализа семенной продуктивности была отмечена сортовая специфичность. Сорта с высоким значением массы 1000 семян (более 143,7 г), характеризовались низкой озерненно-стью боба, и наоборот. Между массой 1000 семян и количеством семян в бобе выявлена отрицательная корреляция (r = - 0,520).

Крупность зерна влияет не только на семенную продуктивность, посевные качества, но и на пищевые качества семян. Одним из признаков характеризующих крупность семян является масса 1000 семян. У изучаемых сортов она в среднем за годы варьировала от 110,3 г (М1) до 185,0 г (Янина). Стабильно высокая масса 1000 семян за все годы исследований была у сортов Янина (от 172 до 210 г), ДГ5 (от 153 до 185 г) и Новосибирская 2 (от 174 до 187 г).

Еще одним показателем пищевых качеств семян является содержание белка в семенах. Сорта с высоким содержание белка в семенах (более 42 %) пользуются большим спросом у переработчиков сои на пищевые цели. Источниками высокого и стабильного накопления белка в семенах являются сорта: Донская (45 %), Ма-

“я cd Я co 2 ra я cd Я я 2 я я Ф M \ 2 cd Я co Я ra X

я я Ф Ф Ф ^ § ^ cd Ф s

о га га ХО О

«

CN Я cd га ф га О

ьо х со

ей 8 о О Cl О

о Т5 cd га cd

cd Я га Я ф ф ся

га S

о> S S К ХО

"Xf Я со ф Я ф га ф ф я О

«

ОО я я ф ф я я я я ф ф га и

CN Я Я ф га 2 ХО 2 ф га о X

ей К S е^

Ф xo xo M H я § ф CN U H о о я Ф X

to СП О S S га

я cd Я ф ф га ф § я ф га га га cd X

cd Я ф Я cd га Я ф cd га X

S R

ф Е

S

cd Я О га

я га ф я S

CN Я Я ф я га га

м 'я S

я я 5

я 2 ф га ф га

я я ф 2 О Я СО

га я 2 га X

я ф о S га

я Ф и . cd н и я Ф H ф О О я Ф т

сч Я cd ф Я Я га га

cd ф ф ф га О

я га X

я Я ф га ф га

я

о со

я я ф Я О Я СО

ю СП О S S га

1 'я X

о Tj Я га я

S

о ей 8 о О О

я Я Ф § га 2 ф я га X

я я я ф я ф га ф я я ф га га га я X

я я о га

Я га ф я S

я я ф «

Я ф о S га

2 Я ф ф Я г* ^ й cd У Я -н га чо О х-н га ь ХО ° о я ф X

cd cd ф о X

ю СП О S S га

cd ф ф ф га О

ей К S «

я га X

ей К S К «

О СО

Я я со

S

я я о га

я я ф я я га 2 ф я га X

5 ф га ф я я ф га га га я X

to S S К ХО

я га ф я S

я ^ф

'я X

ей 8 о О о О

о Tj Я га я

я я ф я

Я Я ф ф а 1ч Ф х—< Я Tf я ^ о ф cd ф ф S

S

cd ф ф ф га О

со ф ф я я cd Я ф ф га я

я га о X

я Я га ф га

'cd X

ьо х со

ей К S «

я я ф § га 2 ф я га X

я га ф я S

я я я ф я ф га ф я я ф га га га я X

я я ф 2 О Я СО

я я о га

я я ф я

о Tj Я га я

О ей 8 о О о О

* Сорта ранжированы в порядке возрастания значения признака

лета (43,5 %), Северная 2 (42,9 %), Gaterslebener Stamm 54/14 (43,8 %), Новосибирская 2 (46,6 %), ДГ5 (43,0 %), Ясельда (42,6 %), Янина (43,0 %), Белоснежка (43,2 %), Effi (44,1 %).

Сорта, предназначенные для переработки на пищевые цели должны иметь светлое зерно, неокрашенный или слабо окрашенный рубчик семени, и самое главное на семенной оболочке не должно быть пигментных пятен. За годы изучения пигментация семян у сортов была в 2017 г. Отсутствовала пигментация семян в этот год у сортов: Bydgoska, Устя, Скороспелая немецкая 8, Holesavska, Хорол, Лазурная.

Особые требования аграрии предъявляют к сортам сои на пригодность к механизированной уборке. Вновь созданный сорт должен быть устойчив к растрескиванию бобов и осыпанию семян, иметь высокое прикрепление нижнего боба над уровнем почвы. Быть устойчивым к полеганию растений, особенно при орошении.

В среднем за годы исследований высота растений сои составила 60,4 ±1,6 см с колебаниями по сортам от 48,9 до 71,8 см. По классификации ВИГРР изучаемые сорта относятся к низкорослым (31 – 70 см) и среднерослым (71 - 90 см) растениям. В 2016 г. было отмечено полегание некоторых сортов: Gaterslebener Stamm 54/14, Ясельда, Октябрь 70, Янина, Белоснежка, Effi. В последующие годы полегания у сортов не наблюдалось.

Высота прикрепления нижнего боба у изучаемых сортов, в среднем за годы исследований, была 14,4 см, что позволяет провести качественную (без потерь зерна) механизированную уборку урожая. За все годы большую высоту прикрепления нижнего боба (от 14 см и выше) имели сорта: Оресса, Bydgoska, ВНИИОЗ 31, Kalmit, Соер 5, Закат, Nordie 357, ДГ1, Лик, Fiskeby, Gentleman.

Не устойчивыми к растрескиванию бобов оказались сорта: СибНИИК 315, СибНИИК 9, Северная 2, Fiskebi, Ясельда, Белоснежка, Effi.

ВЫВОДЫ

Все сорта изученной коллекции относятся к среднеспелой группе, с очень коротким (до 90 дней) и коротким (до 110 дней) периодом вегетации. Они могут служить источниками для создания сортов пригодных для выращивания в лесостепной зоне и степной зоне (на орошении) Среднего Поволжья.

Источниками высокой семенной продуктивности являются сорта: М1, Красивая меча, Маге-ва, Харьковская скороспелая, Волма, Labrador и Gentleman.

Источниками высокой крупности семян являются сорта: Янина, ДГ5 Новосибирская 2.

Источниками высокого и стабильного накопления белка в семенах являются сорта: Донская, Ма-лета, Северная 2, Gaterslebener Stamm 54/14, Новосибирская 2, ДГ5, Ясельда, Янина, Белоснежка, Effi.

Устойчивость к пигментации семян была у сортов: Bydgoska, Устя, Скороспелая немецкая 8, Holesavska, Хорол, Лазурная.

Высокую пригодностью к механизированной уборке показали сорта: Оресса, Bydgoska, ВНИИОЗ 31, Kalmit, Соер 5, Закат, Nordie 357, ДГ1, Лик, Fiskeby, Gentleman. Высокую устойчивость к полеганию растений и растрескиванию бобов показали 95 % сортов коллекции.