Особенности реакции очень раннего в Западном Предкавказье сорта сои своя на широтные и климатические условия Центрального Черноземья

Введение . В последние десятилетия в Центральном федеральном округе Российской Федерации (ЦФО РФ) отмечается непрерывный прирост посевных площадей сои. По данным Федеральной службы государственной статистики (Росстат), в 2023 г. её посевные площади в округе составляли 1,542 млн га, в том числе в Липецкой области – 150,9 тыс. га. В 2024 г. посевные площади в ЦФО РФ возросли на 30,7 % и превысили 2 млн га. В Липецкой области в 2024 г. также отмечен их рост – почти на 30 % – до 192,8 тыс. га [1; 2].

По сведениям Россельхознадзора в 2023 г. для посева сои в Липецкой области было использовано 15852,1 т семян 58 сортов сои. Из них 25 сортов иностранной селекции (Канада, Германия, Франция, Швейцария), и по четыре сорта белорусской и украинской селекции. В 2024 г. в Липецкой области было высеяно 22685,5 т семян 66 сортов сои, из них 30 сортов иностранной селекции, два белорусских и один украинский сорт.

Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации, утверждённая указом Президента Российской Федерации В.В. Путиным 21 января 2020 года № 20, предусматривает увеличение в среднесрочной перспективе посевных площадей сортов отечественной селекции до уровня не менее 75 % [3]. Поэтому активизация отечественной селекции высокоурожайных, высокоадаптивных и конкурентоспособных сортов сои в ЦФО РФ, в том числе непосредственно в Липецкой области, является очень актуальной и стратегически важной задачей. В связи с этим в экологогеографических и климатических условиях Липецкой области на базе Липецкого НИИ рапса – филиала ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК развёрнута селекция сои, при реализации которой уже передан на государственное сортоиспытание первый в Липецкой области сорт сои Липчанка [3; 4].

Материалы и методы. Исследования проводили в 2018–2023 гг. в ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, г. Краснодар, и в Липецком филиале ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, г. Липецк.

В 2018 г. в климатических условиях центральной степной зоны Краснодарского края, на географической широте 45°04′ и при максимальной длине дня в летний период 15 ч 37 мин, в гибридной популяции F 4 Д-12/14 × Л-247, представляющей очень ранние родительские формы, было выделено очень раннее растение с увеличенной семенной продуктивностью. В последующие годы (2019–2020 гг.) размноженное потомство этого растения, получившее рабочее название – селекционная линия Д-9/21, проходило комплексную оценку на продуктивность, холодоустойчивость, фотопериодическую чувствительность, мор-фотип гинецея (столбика пестика завязи цветка) и другие хозяйственно ценные признаки. Очень раннее созревание, повышенная холодоустойчивость и пониженная фотопериодическая чувствительность этой линии определили потенциальную перспективность её изучения в других, более северных регионах.

Липецкая область представляет собой одну из перспективных широтно-климатических зон для экологического испытания ранней линии сои Д-9/21 и её потенциального будущего промышленного возделывания в качестве коммерческого сорта. Область расположена в лесостепной зоне Центрально-Чернозёмного региона РФ на 52–53° с. ш. Продолжительность вегетационного периода в этой климатической зоне вполне достаточна для выращивания сои, поскольку при температурах более +10,0 °С составляет в среднем около 5 месяцев (3660 ч, или ≈152 суток) [5]. В связи с этим комплексная оценка ранней линии сои Д-9/21 на адаптивность и продуктивность проводилась параллельно в Краснодарском крае и Липецкой области.

Анализ климатических особенностей пунктов испытания показал, что на широте Краснодара (45°04′) максимальная длина дня составляет 15 ч 37 мин; на широте Липецка (52°39′) – 16 ч 51 мин. Климатическая норма средних температур за период май – сентябрь в этих пунктах 19,3 и 12,9 °С соответственно. Более продолжительные длины дня и более низкие среднемесячные температуры в период вегетации сои в Липецкой области в сравнении с Краснодарским краем представляют научный и практический интерес как полигон для оценки эколого-географической адаптивности ранних сортов сои [3].

На основании положительных результатов параллельного конкурсного сортоиспытания в Краснодарском крае и Липецкой области по урожайности и продолжительности вегетационного периода ранняя линия Д-9/21 под коммерческим названием «Своя» в 2024 г. была передана на государственное сортоиспытание.

Биохимические анализы семян сорта сои Своя (линия Д-9/21) на содержание белка и масла выполняли в лаборатории биохимии ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК физи- ческим методом ИК-спектрометрии с использованием ИК-анализатора MATRIX-I фирмы Bruker Optics (Германия) [6].

Результаты и обсуждение. По результатам четырёхлетнего (2020–2023 гг.) конкурсного сортоиспытания сорта сои Своя (Д-9/21) на центральной экспериментальной базе ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, г. Краснодар, средняя урожайность в богарных условиях составила 2,48 т/га, что превышало этот показатель у сорта-стандарта Баргузин на 0,40 т/га. На орошения в среднем за 2022–2023 гг. урожайность сорта Своя достигала 2,64 т/га при средней урожайности сорта-стандарта Баргузин 2,48 т/га. В среднем за четыре года на богарном и орошаемом фонах новый сорт Своя превысил сорт-стандарт Баргузин на 0,32 т/га (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика очень раннего на географической широте 45° сорта сои Своя (линия Д-9/21) (по данным КСИ)

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, г. Краснодар, 2020–2023 гг.

Сорт	Вегетационный период, сутки	Высота растений, см	Урожайность, т/га
			2020 г., богара	2021 г., богара	2022 г.		2023 г.		Среднее за 4 года
					богара	орошение	богара	орошение
Своя (Д-9/21)	93	72	3,09	1,90	2,99	2,87	1,94	2,41	2,53
Баргузин (ст.)	97	75	2,10	1,84	3,14	2,66	1,24	2,29	2,21
Отклонение от стандарта, ± Δ	-4	-3	+0,99	+0,06	-0,15	+0,21	+0,70	+0,12	+0,32
НСР 05	–	–	0,17	0,23	0,20	0,34	0,18	0,21	–

Продолжительность вегетационного периода очень раннего сорта Своя на широте г. Краснодара (45°) в зависимости от метеоусловий года варьировала от 89 до 96 суток и в среднем составила 93 дня, что оказалось на 15–25 суток короче по сравнению с наиболее распространёнными в Краснодарском крае ранними и среднеранними сортами сои (рис. 1).

Конкурсное сортоиспытание в Липецком филиале ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, г. Липецк, на географической широте 52° в период 2022–2023 гг. также показало, что в среднем за два года изучения урожайность сорта Своя достигала 2,57 т/га, что на 0,35 т/га превышало урожайность сорта-стандарта Баргузин при более раннем (на 5 суток) созревании (табл. 2).

Рисунок 1 – Фенотип растений очень раннего на широте 45° сорта сои Своя (линия Д-9/21) на стадии полного созре вания, г. Краснодар, 9 августа 2024 г.

Таблица 2

Характеристика раннего на географической широте 52° сорта сои Своя

(линия Д-9/21) (по данным КСИ)

Липецкий филиал ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, г. Липецк, 2022–2023 гг.

Сорт	Вегета-цион-ный период, сут.	Высота растений, см	Урожайность, т/га
			2022 г.	2023 г.	средняя за 2 года
Своя (Д- 9/21)	105	86	2,28	2,86	2,57
Баргузин (ст.)	110	88	2,07	2,36	2,22
Отклонение от стандарта, ± Δ	-5	-2	+0,21	+0,50	+0,35

На широте г. Липецка (52°) габитус растений сорта Своя несколько увеличивался. Однако раннее наступление физиологического созревания (в конце 2-й декады августа) подтверждает пониженную реакцию этого сорта на более продолжительные региональные длины дня (рис. 2).

а                    б

Рисунок 2 – Фенотип растений раннего на широте 52° сорта Своя (линия Д-9/21) на стадиях физиологической и полной спелости, г. Липецк:

а – созревающие растения по состоянию на 19.08.2024 г.;

б – созревшие растения по состоянию на 01.09.2024 г.

В широтных условиях Краснодара тип развития куста сорта сои Своя по международному классификатору UPOV и тип роста растений по классификатору ВНИИМК полудетерминантный со средним периодом цветения (≈30 суток), завершающимся в период начала формирования семян в бобах нижних узлов (код типа роста – SD3) [7; 8]. На широте г. Краснодара (45°) высота растений сорта Своя варьировала в пределах 70–80 см. В более высоких (52°) широтных условиях Липецкой области растения сорта Своя сохраняли полудетерминантный тип развития, однако продолжительность цветения увеличивалась и завершалась в период начала налива семян в бобах нижних узлов (код типа роста – SD4) [7; 8]. Средняя высота растений сорта Своя также увеличивалась до 80–100 см (рис. 3).

Рисунок 3 – Фенотипические признаки растения, цветков, боба и семян раннего сорта сои Своя

На географических широтах 45 ± 2° фенотип растений сорта Своя, по внутривидовой классификации сои ВНИИМК, соответствует раннему сортотипу – cc. prae-cox (Enk.) Zel. et Koch. северокавказской эколого-географической группы маньчжурского подвида сои ssp. manshurica (Enken) Zel. et Koch. В условиях Липецкой области, на широте 52°, из-за удлинённого фотопериода в летний период высота растений увеличивается на 15–20 %, и фенотип сорта Своя приобретает признаки среднестебельного сортотипа – cc . medicaulis Zel. et Koch. [9].

Окраска опушения растений серая. Окраска венчика цветка фиолетовая. В условиях г. Краснодара и г. Липецка наклон столбиков пестиков цветков имеет тупой угол относительно вертикальной оси завязи, что указывает на фотопериодическую адаптивность к длинам дня в диапазоне широт от 45 до 52° [10; 11]. Окраска бобов от бежевой до светло-коричневой.

Семена среднего размера, округлоудлинённые. В оптимальных по температурам воздуха условиях созревания семенная оболочка жёлтая, без пигментации. Рубчик семени серый. В стрессовых условиях в период завершения налива (пониженные температуры или заморозки), в результате частичного гидролиза накопленного в листьях крахмала до моносахаридов, может усилиться синтез дополнительного количества антоцианов, которые поступают в семена и могут увеличить интенсивность окраски рубчика до тёмно-серого или чёрного цвета.

Масса 1000 семян сорта сои Своя в условиях Краснодарского края в среднем составляет 156 г с варьированием этого показателя в разные по влагообеспечению годы от 130 до 180 г. Сорт отличается повышенной полевой устойчивостью к пепельной гнили, фузариозу и ложной мучнистой росе.

Биохимический анализ семян сои сорта Своя на содержание белка и масла показал, что при выращивании этого сорта в условиях центральной почвенно-климатической зоны Краснодарского края и с наличием в почве специализированных азот-фиксирующих бактерий содержание белка в семенах в среднем составляет 40,5 % с варьированием этого показателя в пределах 39,9–41,1 %. Содержание масла в семенах сорта Своя стабильно повышенное – в среднем 23,1 %, с варьированием по годам от 22,6 до 23,5 % (табл. 5).

Таблица 5

Биохимическая характеристика семян раннего сорта сои Своя (линия Д-9/21)

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, г. Краснодар, 2020–2023 гг.

Сорт	Год						Среднее за 4 года, %
	2020 г., богара	2021 г., богара	2022 г.		2023 г.
			богара	орошение	богара	орошение
Содержание белка в семенах, %
Своя (Д-9/21)	40,5	40,0	39,9	40,3	40,9	41,1	40,5
Баргузин (ст.)	39,1	42,0	40,2	40,2	40,5	41,1	40,5
Отклонение от стандарта, %	+1,4	-2,0	-0,3	+0,1	+0,4	0	0
Содержание масла в семенах, %
Своя (Д-9/21)	22,6	23,5	23,0	23,0	23,4	23,0	23,1
Баргузин (ст.)	23,3	21,7	22,8	23,0	23,4	22,5	22,8
Отклонение от стандарта, %	-0,7	+1,8	+0,2	0	0	+0,5	+0,3

Заключе ние. В целом, проведённые на всех этапах селекционного процесса исследования и экологические испытания показывают, что новый сорт сои Своя, помимо раннеспелости, отличается пониженной реакцией на удлинённые фотопериоды и высокой урожайностью, что позволяет выращивать его на северных границах ареала возделывания сои в России, включая Центральный, Волго-Вятский, Средневолж- ский, Уральский и Западно-Сибирский регионы (рис. 4). Короткий вегетационный период и пониженная реакция на длину дня обеспечивают сорту сои Своя пригодность для возделывания при повторных летних посевах в Северо-Кавказском и Нижневолжском регионах РФ после уборки озимых колосовых без существенной потери высоты растений (рис. 4).

В связи с этим в 2024 г. ранний сорт сои Своя был передан на государственное сортоиспытание по указанным регионам.

Рисунок 4 – Регионы государственного сортоиспытания и потенциального внедрения раннего сорта сои Своя