Оценка адаптивности сортов сои разных агроэкотипов

Введение . Соя достаточно пластичная культура. В России ее выращивают в ЦентральноЧерноземной и Центральной зоне, на Урале, в Западной Сибири, на Дальнем Востоке, на юге страны и в Поволжье.

Учитывая разнообразие природных и погодных условий Среднего Поволжья и высокое влияние их на урожайность зерна сои (50% изменчивости), главной задачей селекции этой культуры в регионе является создание сортов с высокой потенциальной продуктивностью в сочетании с экологической устойчивостью к стрессовым факторам среды (засуха, болезни).

Отсутствие данных об адаптивности сортов сои разных агроэкотипов, а также о применимости и объективности существующих показателей оценки этих свойств послужили основанием для проведения настоящих исследований.

Методика исследований . В реестр селекционных достижений РФ на 2013 год по Средневолжскому региону с допуском в производство включено 16 сортов сои разных агроэкотипов.

Оценка адаптивности сои проводилась в Самарском НИИСХ на сортах Поволжского агроэкотипа [1]. Однако, для объективной оценки и селекции на адаптивность сои необходим более широкий спектр сортов разных агроэкологических групп. Для этого были привлечены сорта научных учреждений страны и зарубежья, проходящие государственное испытание или включенные в Госреестр РФ по Средневолжскому региону, либо находящиеся в коммерческом использовании в сельхозпредприятиях Самарской области. В их числе: Самер 1, Самер 2, Самер 3, Самер 4 (оригинаторы Самарский НИИСХ и Ершовская ОСОЗ), Соер 4, Соер 5 (Ершовская ОСОЗ), Чера 1 (Чувашский НИИСХ и Ершов-

ская ОСОЗ), СибНИИК 315 (Сибирский НИ-ИКормов), Лира (ВНИИМК), Аннушка, Медея (Украина), Merlin, Cordoba (Австрия), ES 8008 (Франция). За стандарт принят сорт Самер 1.

В качестве критериев оценки адаптивности были изучены показатели, наиболее часто встречающиеся в научных статьях: уровень и стабильность урожайности сорта «ПУСС» [2], селекционная ценность генотипа «СЦГ» [3], стабильность «St2» [4], пластичность «bi» [5].

Сопряженность этих показателей между собой и с урожайностью зерна и продолжительностью вегетации сои выявлена путем нахождения коэффициентов корреляции.

Статистическая обработка экспериментальных данных (дисперсионный и корреляционный анализ) выполнена с применением пакета компьютерных программ “Agros-2.13”.

Результаты и обсуждения. Двухфакторный дисперсионный анализ выявил значимое влияние условий (годы), сортов и взаимодействие, что позволило оценить сорта по параметрам адаптивности. На основании доверительного интервала (±0,21) и средней урожайности зерна (13,5 ц/га) годы испытаний можно разделить на две группы: благоприятные и неблагоприятные. Лучшие условия для роста и развития сои складывались в 2013 г., индекс среды составил +4,3. Относительно благоприятным был 2014г индекс среды +0,4, менее благоприятные условия складывались в 2012 г, индекс среды -0,3. Жесткие условия складывались в 2011 г, индекс среды -4,4.

В среднем за 4 года достоверное увеличение урожайности зерна по сравнению со стандартом Самер 1 было у сортов: Медея (34%), Лира (32%), Merlin (30%), Самер 4 (29%) и Самер 2 (22%) (табл. 1). Медея за все годы испытаний достоверно превышала стандарт, остальные только в 2011 г, 2012 г и 2013 г, не уступая Самеру 1 в 2014 г. Достоверная прибавка зерна к стандарту также отмечена у Самер 3, Аннушка в 2012 г и у Соер 4 в 2011 г.

Таблица 1. Показатели пластичности и стабильности сортов сои по различным статистическим параметрам

Сравнение сортов по общепринятым параметрам адаптивности bi и Sbi в интерпретации С.П. Мартынова (программа «AGRОS») позволило ранжировать их на 4 группы по отзывчивости на условия выращивания: 1. высокостабильные – Самер 1, Самер 2; 2. интенсивные с высокой стабильностью - Merlin, Лира; 3. интенсивные с низкой стабильностью – Самер 4, Аннушка, Медея; 4. экстенсивные с пониженной и низкой стабильностью – Самер 3, Соер 4, Соер 5, СибНИИК 315. Несмотря на то, что генотипы первой группы имеют высокую стабильность, они значимо различаются по урожайности зерна, то же самое можно сказать и про третью и четвертую группы.

Объективную оценку адаптивности сортов дают показатели «St2» и «ПУСС» о чем свидетельствуют высокие, достоверные коэффициенты корреляции их с урожайностью зерна (от 0,998 до 0,931). Наилучшие значения (максимальные) по ним отмечены у сортов Медея, Лира, Самер 4, и Merlin. Практически сходные результаты получены и по СЦГ (табл. 1). Между St2, ПУСС и СЦГ выявлена высокая достоверная взаимосвязь r = 0,875 – 0,974.

В процессе исследования установлена прямая достоверная корреляция показателей ПУСС, St2, СЦГ с продолжительностью вегетации r = 0,903; 0,872; 0,783, соответственно. Наблюдения показывают, что сорта, характеризующиеся высокой урожайностью зерна (Лира, Медея, Merlin, Самер 4, Самер 2), обладают довольно длительным периодом вегетации 100135 дней. Они в случае выпадения осадков в июле и августе за счет растянутой фазы цветение – плодообразование способны к повторному использованию питательных веществ, на- копленных в тканях вегетативных органов, для образования бобов и налива семян. Сорта с продолжительностью вегетации более 135 дней могут не вызреть. Примером служит 2013 год, когда из-за продолжительных осадков во второй половине вегетации сои (июль, 1 декада августа и 1 декада сентября) сорта Шама, Се-галия не вызрели, поэтому были не убраны. Скороспелые сорта (до 100 дней вегетации) за счет короткой фазы цветение – налив бобов не могут использовать осадки июля (II - III декады) и августа. У них при ранней засухе бобы верхних плодущих узлов и на боковых ветвях опадают или в них формируется мелкое или невыполненное зерно. Такое явление часто наблюдается на сортах СибНИИК 315, Соер 5, Чера 1, а при продолжительной засухе на сортах Самер 1, Самер 3, Аннушка, Соер 4. Однако скороспелые сорта, и особенно последние из перечисленных, благодаря дружному плодооб-разованию и созреванию избегают поздних засух. Эффективно используя почвенную влагу, накопленную за осенне-зимний период на налив семян, они в таких случаях по продуктивности не уступали сортам с более продолжительным периодом вегетации.

Таким образом, в результате исследований выявлена генотипическая специфика в проявлении адаптивности связанная с биологией сорта, т.е. в проявлении сортом пластичности и стабильности немаловажную роль играет усиленная в процессе селекции способность к быстрому или длительному плодообразованию и созреванию. Для Среднего Поволжья с его разнообразными климатическими условиями их контрастом не только по годам, но и в течение вегетации культуры необходимы сорта разного срока созрева- ния. Оптимальной следует считать продолжительность вегетации 100-135 дней.

Объективную оценку высокой урожайности зерна и стабильности формирования ее по годам у сортов сои можно получить с помощью статистических параметров St2, ПУСС и СЦГ, которые, по мнению В.В. Сюкова [6], выражают биологическую сущность понятия «гомеоадаптивность». Не удивительно, что они имеют высокую степень сопряженности между собой.

Сорта Лира, Медея, Merlin, Самер 4, Самер 2, Самер 1 представляют определенную ценность в селекции на повышение адаптивности.