Новый скороспелый сорт сои Заряница для условий Сибири

Введение . Главнейшей задачей селекционеров является создание сортов сельскохозяйственных культур, в наибольшей степени отвечающих требованиям интенсивного земледелия. Современные сорта должны характеризоваться высокой и устойчивой по годам урожайностью в определенных почвенно-климатических условиях выращивания, пригодностью к комплексной механизации возделывания и уборки, высоким качеством продукции и обеспечивать экономическую эффективность производства. Выбор перспективной селекционной линии или сорта осложняется необходимостью оценивать образцы по множеству признаков, где участвуют количественные и качественные показатели. На завершающем этапе селекционного процесса остаются самые лучшие и перспективные селекционные номера, превосходящие стандарт по урожайности, которые подвергаются наиболее полной и всесторонней оценке по комплексу хозяйственно важных признаков и свойств [1]. Результаты многочисленных исследований, выполненных в различных почвенно-климатических зонах, свидетельствуют, что проявление особенностей сортов в значительной степени зависит от условий в районах их 162

возделывания, которые существенно различаются не только по климату, почве, но и по агротехническим и организационноэкономическим возможностям [2; 3; 4].

В 2019 г. в Омской области сою возделывали на 10,7 тыс. га, это на 3,1 тыс. га больше, чем в 2017 г., но более чем в 7 раз меньше, чем площадь, занятая под горохом. В Красноярском крае, несмотря на низкий биоклиматический потенциал региона, площадь посева сои – нетрадиционной культуры, уже превысила 8 тыс. га.

Попытки широкого возделывания сои в Сибири были неудачными, если не принимались во внимание биологические особенности сортов, не была разработана зональная технология возделывания [5]. Как показывает научный опыт, успех возделывания этой агрокультуры определяется правильным выбором сорта. Для увеличения урожайности и качества семян сои в условиях Сибири требуется повышение устойчивости новых сортов к летней засухе и жаре на фоне толерантности к обильным осадкам в июне – июле, удлиняющим период вегетации [6]. Решить обозначенные проблемы можно созданием сортов местного экотипа [5; 7]. В мировой селекции XXI века приоритетными считаются методы генной инженерии, однако безопасность использования ГМО не доказана, что вызывает серьёзные опасения экологов. Поэтому в некоторых государствах, в том числе в России, запрещено возделывание ГМ растений, и традиционные методы селекции по-прежнему обеспечивают создание новых сортов с повышенной продуктивностью и засухоустойчивостью [6].

В результате сотрудничества учёных Омского аграрного научного центра и «Научно-исследовательского центра селекции и оригинального семеноводства» Красноярского государственного аграрного университета создан сорт сои Заряница, который в 2018 г. включен в Госреестр РФ (патент № 9532) по Восточно-Сибирскому (11) региону и реко- мендован для возделывания в Красноярском крае.

Цель исследований – оценка нового сорта сои Заряница по потенциалу урожайности и качества.

Материалы и методы. Исследования выполнялись в условиях южной лесостепи Омской области в 2011–2019 гг. в питомнике конкурсного сортоиспытания сои лаборатории селекции зернобобовых культур ФГБНУ Омский АНЦ. Предшественник – озимые зерновые. Обработка почвы общепринятая для региона. Посев сеялкой ССФК-7 в конце 2-й декады мая с нормой 0,8 млн всхожих семян на га. Площадь делянки 10 м², повторность опыта 4-кратная. Стандарт – сорт сои Сибирячка селекции ФГБНУ Омский АНЦ.

Биохимические показатели семян определяли в абсолютно сухой навеске. Размол семян проводили на мельнице «Циклотек 1092». Содержание азота в семенах определяли на автоматическом анализаторе «KjeltekAuto 1030 Analyzer». Коэффициент пересчета азота на белок для зерна сои – 6,25. Содержание в семенах сырого жира определяли в аппарате Сокслета [8].

Математическая обработка данных, в том числе дисперсионный и корреляционный анализ, проведены по пособию Б.А. Доспехова [9].

Адаптивность сорта оценена по методике Eberhart и Russell [10].

Расчет гидротермического коэффициента (ГТК) условий периодов вегетации (май – сентябрь) выполняли по Селянинову [11] на основе данных, полученных с метеорологической станции г. Омск [12] и г. Красноярск [13].

Сорт сои зернового направления Заряница (синоним Л 30/05) выведен индивидуальным отбором из гибридной комбинации [Сибниисхоз 6 × (Омская 3 × Амурская 71/150)]. Скрещивание проведено в 1998 г. в СибНИИСХ. Элитное растение, ставшее родоначальным для сорта Заряница, выделено из гибридной популяции F5 в 2000 г. С 2005 г. потомство этого растения изучали в питомнике конкурсного сортоиспытания СибНИИСХ (Омский АНЦ), в 2012–2014 гг. – в конкурсном сортоиспытании в КрасГАУ.

Авторы: Асанов А.М., Омельянюк Л.В. (ФГБОУ «Омский АНЦ»); Чураков А.А., Халипский А.Н. (ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ).

Растения сорта Заряница детерминант-ного типа развития, кустовые, промежуточной формы. Всходы растений имеют густое опушение, у гипокотиля окраска антоциановая, у стебелька – зеленая.

Стебель обычной формы, зеленой окраски, опушение рыжее густое, верхушка вьющаяся. Высота стебля от корневой шейки до конца верхнего междоузлия составляет 35–75 см, на высоте 10 см имеются 1–2 ветви, устойчивые к излому. На стебле 14–19 междоузлий, первое соцветие располагается на 2–5-м междоузлии.

Соцветия сои – кисть, цветонос средний, зеленой окраски. Цветок мелкий, фиолетового цвета, на цветоносе их располагается от 1 до 5 шт. Цветение раннее.

Облиственность растений средняя, лист тройчатосложный, зеленой окраски, широкояйцевидной крупной формы. Боковой листочек сложного листа заострённо-яйцевидный. При созревании листья опадают.

На растении формируется от 19 до 35 бобов. Тип боба – лущильный, с сильным пергаментным слоем, характер шва – средне-грубоволокнистый. Боб слабоизогнутый с коротким заострением, коричневой окраски, с густым опушением, шириной 0,9–1,0 см, длиной 4–5 см. В бобе формируется в среднем 1,6 семян (max 4 шт.). Сорт характеризуется устойчивостью к опаданию и растрескиванию бобов. Высота прикрепления нижних бобов в среднем составляет 9,6 см, т.е. сорт пригоден к механизированной уборке.

Семена среднего размера (5–6 мм ширина, 7–8 мм длина), овально-выпуклой формы, желтой окраски, гладкие, блестящие. Рубчик узкоовальной формы коричневой окраски с глазком, слабо выражен .

Периоды вегетации (май - сентябрь) в 2011-2019 гг. характеризовались контрастными условиями, что характерно для резко-континентального климата Омской области. В целом за май - сентябрь недостаточное увлажнение наблюдалось в 2014 и 2017 гг. (ГТК = 0,74 и 0,77 соответственно), но наиболее засушливыми были условия 2012 г. (ГТК = 0,68); самый влажный - 2018 г. (ГТК = 1,39). Очень холодными были: май в 2018 г. (-4,9 °С к средней многолетней), июнь в 2019 г. (-2,5 °С к средней многолетней), июль и сентябрь в 2014 г. (-3,2 °С и -1,6 °С к средней многолетней соответственно), август в 2011 г. (-0,8 °С к средней многолетней); наиболее высокая среднесуточная температура воздуха зафиксирована: в мае 2015 г. (+1,8 °С к средней многолетней), в июне и июле 2012 г. (+2,5 и +3,2 °С к средней многолетней соответственно), в августе и сентябре 2016 г. (+2,4 и +3,4 °С к средней многолетней соответственно) (рис. 1 А). Наименьшее количество осадков выпало: в мае 2016 г. (15,8 % от нормы), в июне 2013 и 2014 гг. (23,6 и 27,7 % соответственно), в июле 2012 г. (12,6 %), в августе 2016 и 2017 гг. (30,4 и 25,7 % соответственно), в сентябре 2011 г. (14,8 %); самыми дождливыми были: май в 2018 г. (212,2 % от нормы), июнь в 2016 г. (181,3 %), август в 2015 г. и сентябрь в 2019 г. (127,8 и 165,8 % соответственно) (рис. 1 Б).

Рисунок 1 - Среднемесячная температура воздуха (А) и сумма осадков (Б) в течение вегетационного периода (г. Омск, 2011– 2019 гг.) по сравнению с средней многолетней в г. Омске и г. Красноярске

Результаты и обсуждение. Данные дисперсионного анализа показали, что основное влияние на формирование как белковости, так и масличности семян сои оказывали условия года (фактор А = 68,2 и 96,7 % соответственно). Доля генотипа (фактор Б) составила 26,6 и 3,1 %. Значительную зависимость качественных показателей семян от климатических условий подтверждают данные корреляционного анализа. Так, содержание белка прямо пропорционально сумме температур (г = 0,320 ÷ 0,968) и обратно пропорционально сумме осадков (г = -0,296...-0,691). Содержание сырого жира в семенах сои положительно реагировало на среднюю температуру воздуха и сумму осадков (г = 0,870 и 0,610). Учитывая обратную корреляционную зависимость урожайности как с суммой температур (г = -0,606 ...-0,994), так и с суммой осадков (г = -0,240...-0,869), можно сделать вывод, что для формирования данного показателя необходимо оптимальное соотношение гидротермических показателей.

Сорт характеризуется замедленным ростом в начальные фазы развития и дружным созреванием. При выращивании в условиях Красноярского края сорт Заряница скороспелый с продолжительностью вегетативного периода 102 суток. Характеризуется высокой устойчивостью к фузариозу, пероноспорозу, средней восприимчивостью к бактериозу и цер- коспорозу [14]. За годы проведения конкурсного сортоиспытания в южной лесостепи Омской области продолжительность вегетационного периода составила около 102 суток и колебалась от 97 до 105 суток (у стандарта Сибирячка – 104 дня).

Учитывая важность сои как пищевой и кормовой культуры высокая урожайность семян, зеленой массы, зеленых бобов – основная цель селекции сои во многих странах [15]. Существенные колебания урожайности по годам могут быть обусловлены как погодными условиями, так и рядом биологических особенностей сои, определяющих приемы ее возделывания.

Перед передачей на ГСИ сорт Заряница проходил испытание в двух географических пунктах с координатами : 1-й пункт – Омск (широта 55,02, долгота 73,38, высота над уровнем моря 122 м) [12]; 2-й пункт – п. Борск, Красноярский край (широта 56,26, долгота 92,54, высота над уровнем моря 193 м) [13]. По среднемноголетним данным, летние месяцы в Омске теплее, чем в Красноярске, но осадков выпадает меньше (рис. 1 А и Б), ГТК за период май – сентябрь 1,10 и 1,60 соответственно.

Природно-климатические условия в Красноярске менее благоприятные для культуры сои, чем в Омске. За годы конкурсного сортоиспытания в Красноярском ГАУ (2012–2014 гг.) средняя урожайность семян сорта Заряница составила 1,04 т/га, что на 0,39 т/га выше стандарта СибНИИК 315, в Омском АНЦ – те же 1,04 т/га, но это ниже стандарта Сибирячка на 0,84 т/га. Поэтому этот скороспелый сорт был передан на государственное сортоиспытание именно по Восточно-Сибирскому (11) региону. Причиной потери в урожайности семян в КСИ Омского АНЦ стали очень засушливые погодные условия в июне в 2013 и 2014 гг. (рис. 1, Б) с ГТК 0,26 и 0,27 соответственно.

Согласно многолетним данным, представленным в таблице, в условиях южной лесостепи Омской области сорт Заряница характеризовался урожайностью в основном на уровне стандарта как на протяжении периода исследований (за исключением 2013 и 2014 гг.), так и в среднем за 2011–2019 гг. (2,38 т/га, Lim = 0,6–3,6 т/га). Урожайность стандартного сорта Сибирячка в среднем за период исследований составила 2,69 т/га (Lim = 1,24–3,45 т/га).

Таблица

Результаты испытания нового перспективного сорта сои Заряница в КСИ Омского АНЦ

Сорт	2011	2012	2013	2014	2015	2016	2017	2018	2019	—
	г.	г.	г.	г.	г.	г.	г.	г.	г.	х
Содержание белка, %
Сибирячка, st.	40,48	38,07	39,21	42,27	40,33	41,22	39,26	39,34	35,54	39,52
Заряница	35,68	34,50	36,14	36,40	40,76**	40,56	38,51	38,06**	33,72	37,15
НСР 05	0,91	1,45	1,45	1,26	1,31	1,20	1,25	0,99	1,01	-
Содержание сырого жира, %
Сибирячка, st.	14,27	19,22	15,46	16,30	15,91	17,87	16,96	15,78	18,32	16,68
Заряница	19,10*	17,00	20,20*	20,10*	20,76*	17,12**	17,36* *	16,63*	19,24*	18,61*
НСР 05	0,48	1,05	1,21	1,09	1,21	0,90	0,82	1,54	0,99	-
У				ожайность, т/га
Сибирячка, st.	2,65	1,24	2,86	1,54	2,70	3,44	3,45	3,04	3,25	2,69
Заряница	2,84**	1,27**	1,24	0,60	2,40**	3,28**	3,60**	2,96**	3,30**	2,38**
НСР 05	0,60	0,32	0,24	0,29	0,34	0,40	0,44	0,39	0,50	-

Примечание: * – достоверно выше стандарта, ** – на уровне стандарта

Многолетние исследования выявили особенности отзывчивости нового сорта на изменение внешних условий. На урожайность сорта Заряница оказывает значительное влияние гидротермическое обеспечение в июне (рис. 2, А) и за период май – сентябрь (рис. 2, Б), корреляция: составила с ГТК r = 0,664, у стандарта Сибирячка r = 0,480; с суммой осадков r = 0,630, у стандарта r = 0,450. Связь с ГТК за период май – сентябрь r = 0,416 и r = 0,520 соответственно. Погодные условия в июле не оказывают существенного влияния на сорт Заряница, хотя на уровень урожайности стандарта положительно влияют осадки: r = 0,531 и ГТК – r = 0,477.

Коэффициент регрессии (bi) определяет реакцию генотипов на колебания почвенно-климатических условий. Степень стабильности реакции на условия возде- лывания (σ ) является важным параметром оценки генотипов в процессе их изучения и определяется как отклонение от линии регрессии. Чем ниже σ , тем меньше различие между теоретическими и практическими показателями, а отсюда -более высокая устойчивость анализируемого признака. Согласно рассчитанному нами коэффициенту регрессии по урожайности семян, сорт Заряница относится к сортам интенсивного типа (bi > 1) и характеризуется высокой стабильностью ^d < 1-

Рисунок 2 - Зависимость урожайности сорта Заряница в сравнении с сортом-стандартом Сибирячка от ГТК в июне (А)

и за период май - сентябрь (Б)

По содержанию белка и его биологической ценности соя не знает себе равных среди известных полевых культур [15]. Содержание масла в семенах сорта Заря ница, выращенного в условиях Красноярского края, составляет около 19 %, белка -36 %. В нашем опыте сорт характеризовался более высокой белковостью, но в среднем за период исследований уступал стандарту на 2,37 % (Сибирячка 39,52 %)

и лишь в 2015 и 2018 гг. был на его уровне (40,76 и 38,06 % соответственно).

Особенностью качественных показателей сои является отрицательная корреляция как между урожайностью и качеством зерна (г = -0,24), так и между показателями качества (r = -0,56), о чем имеются данные и в литературных источниках [16], и в наших исследованиях [17; 18]. Подтверждение данному факту мы находим и в представленных материалах. Сорт Заряница, на фоне урожайности на уровне стандарта и белковости ниже стандарта, характеризуется повышенной масличностью зерна. Содержание сырого жира у стандарта составило в среднем 16,68 % (Lim = 14,27-19,22 %). Сорт Заряница по данному показателю находился на уровне стандарта в 2016–2018 гг. (16,63-17,36 %), имел превышение в 2011, 2013-2015 и 2019 гг. (+0,92...+4,85 % к стандарту), что закономерно отразилось на повышенной масличности в среднем за период исследований 18,61 % (+1,93 % к стандарту).

Таким образом, положительным качеством сорта сои Заряница является сочетание скороспелости с повышенным потенциалом продуктивности и маслич-ности, а также оптимальной высотой прикрепления нижних бобов. Это позволяет возделывать его в суровых климатических условиях Восточной и Западной Сибири и ежегодно получать кондиционные семена с минимальными потерями при уборке урожая.

В Омском АНЦ сорт Заряница включен в схему скрещиваний как источник скороспелости, стабильной урожайности, повышенного содержания жира в семенах.

Выводы. 1- В условиях южной лесостепи Омской области новый перспективный сорт Заряница является скороспелым (продолжительность вегетационного периода составляет 102 дня), не полегает, не осыпается.

• 2.    В среднем за 9 лет урожайность сорта Заряница отмечена на уровне стандарта (2,38 т/га), масличность зерна повышена – 18,61 % (+1,93 % к стандарту).

• 3.    На урожайность сорта Заряница оказывает значительное влияние гидротермическое обеспечение в июне – корреляция: с ГТК r = 0,664, у стандарта Сибирячка r = 0,480; с суммой осадков – r = 0,630, у стандарта r = 0,450. Связь с ГТК за период май – сентябрь r = 0,416 и r = 0,520 соответственно. Погодные условия в июле не оказывают существенного влияния на урожайность сорта Заряница.

• 4.    Сорт Заряница в условиях лесостепи Омской области по урожайности семян характеризуется как стабильный (σ d < 1) интенсивного типа (bi > 1).

• 5.    Сорт Заряница является ценным источником в селекции на скороспелость, стабильную урожайность, повышенное содержание жира в семенах.