Раннеспелый селекционный материала рапса озимого селекции ВНИИМК: поиск, оценка, выделение перспективных номеров

Введение. В государственном реестре РФ не так много сортов и гибридов озимого рапса, которые характеризовались бы как раннеспелые. В основном отечественные селекционные центры и иностранные компании регистрируют среднеранние, среднеспелые и среднепоздние сорта и гибриды. Отрицательная корреляция между семенной продуктивностью и скороспелостью сдерживают учёных вести масштабную селекцию в этом направлении.

Вопрос о необходимости выращивания более скороспелых сортов разных сельскохозяйственных культур ставился уже на первых этапах научной селекции с ними, поэтому работа на сокращение вегетационного периода не потеряла своей актуальности и в наши дни. Во-первых, современное научно обоснованное сортовое районирование предполагает обязательное включение наряду со средне- и позднеспелыми сортами раннеспелых сортов и гибридов. Такая система взаимодополняющих сортов по признаку длины вегетационного периода позволяет снизить напряженность уборочных работ, потери урожая и обеспечивает, как правило, более стабильную и гарантированную урожайность зерна по годам [1].

Другая причина – это серьёзные климатические изменения в сторону дефицита влаги и повышения температур в весеннее-летний период в южных регионах РФ, сказывающихся на урожайности основных яровых культур. Очень сильно страдает кукуруза, подсолнечник и соя. Поэтому необходимо увеличивать озимый клин, отдавая предпочтение озимому рапсу, поскольку севооборот уже насыщен озимой пшеницей и ячменём [2].

Расширение посевных площадей под озимым рапсом требует в свою очередь увеличения ассортимента и разнообразия сортов и гибридов.

Северо-Кавказский и южный регионы РФ являются основными производителями озимого рапса. На их территории в конце июня часто наблюдаются суховеи разной степени интенсивности, которые причиняют вред средне- и позднеспелым сортам (рисунок). Раннеспелые генотипы страдают от данного явления значительно меньше.

а

б

Рисунок – Номера разных групп спелости 18.05.2020 г.:

а – позднеспелый     б – раннеспелый

Ставропольских аграриев интересуют сорта, которые будут созревать вместе с озимым ячменём и раньше среднеспелых сортов пшеницы, тем самым будет оптимизирована нагрузка на технику во время уборки колосовых.

Ещё одно преимущество раннеспелых сортов – это более короткий и интенсивный период цветения, что делает сорт более технологичным, однородным по времени созревания и имеет большое значение для производства [3]. Во ВНИИМК были созданы раннеспелые сорта озимого рапса Метеор, Меот, Элвис, которые характеризуются укороченным на 2–3 дня вегетационным периодом в сравнении со среднеранними сортами. Сейчас ведётся семеноводство только сорта Элвис. Этот сорт очень востребован в СевероКавказском регионе и занимает большую часть посевных площадей в Ставропольском крае [4]. На сегодняшний день существует потребность в создании сорта, который бы созревал ещё раньше Элвиса. Поэтому селекционеры ВНИИМК в 2018 г. начали поисковые исследования по созданию высокопродуктивных сортов рапса озимого, созревающих на 4–5 дней раньше сорта Элвис.

Цель исследований заключалась в выделении из рабочей селекционной коллекции рапса озимого ВНИИМК генотипов, сочетающих короткий вегетационный период с комплексом хозяйственно ценных признаков.

Материалы и методы. Опыты выполнены в 2018–2020 гг. на полях, расположенных в центральной зоне Краснодарского края – GPS координаты 45°10'51'' N и 39°03'07'' Е. Тип почв – чернозём выщелоченный. Посев проводился по паровому участку. Агротехника общепринятая для рапса после пара [5]. Норма высева озимого рапса 0,6 млн шт. семян на 1 га, глубина заделки семян 2,5–3,0 см, ширина междурядий 30 см. Густота стояния рапса озимого к моменту завершения осенней вегетации составляла 40–50 раст./м². К началу весенней вегетации густота стояния растений составляла 40–45 раст./м².

Опыты заложены в соответствии с «Методикой проведения полевых агротехнических опытов с масличными культурами» [6] и «Методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» [7].

Оценку по комплексу хозяйственно полезных признаков проходили 330 селекционных номеров. Посев осуществляли самоходной селекционной сеялкой Wintersteiger по схеме контрольного питомника в виде 4-рядковых делянок площадью 7,5 м2 в 2-кратной повторности. Делянки убирали селекционным комбайном Wintersteiger Classic.

В процессе выполнения работы проведены наблюдения за основными фенологическими фазами развития рапса:

• -    продолжительность фазы от всходов до начала цветения;

• -    продолжительность цветения;

• -    продолжительность фазы от конца цветения до физиологической спелости.

Массу 1000 семян определяли путём подсчёта 1000 штук из среднего образца семян каждой линии на счётчике Seedburo 801 count-a-pak и дальнейшим взвешиванием на электронных весах в 2-кратной повторности.

Экспресс-оценку масличности и содержания глюкозинолатов в семенах рапса в малой навеске и без разрушения семян проводили на ИК-анализаторе (MATRIX-I) [8].

Результаты и обсуждение. Изучение 330 селекционных номеров озимого рапса в контрольном питомнике позволило выделить всего 13 (3,9 %) с существенно укороченным вегетационным периодом в сравнении с раннеспелым сортом-стандартом Элвис. Номер YS 5696 китайского происхождения был очень ранний – 224 дня от всходов до начала созревания, но имел низкую зимостойкость, и часто подвергался воздействию возвратных весенних заморозков, поскольку относится к сортам-двуручкам и может быть использован только в качестве донора признака раннеспелости.

Продолжительность вегетационного периода у остальных ранних номеров варьировала от 242 до 246 суток, что на 8–4 суток короче в сравнении с Элвисом (табл. 1). Продолжительность межфазного периода всходы – начало цветения у раннеспелых номеров варьировала от 183 до 186 суток. Большинство из них зацветали вместе с Элвисом и редко страдали от влияния отрицательных температур в начале цветения. Период начало цветения – конец цветения у пяти номеров был существенно (на 2–6 суток) короче, чем у сорта-стандарта, все остальные номера по продолжительности периода цветения не отличались от Элвиса. Межфазный период конец цветения – жёлто-зелёный стру- чок у всех выделившихся номеров был существенно короче – на 2–4 суток.

Из всего набора выделившихся номеров, характеризующихся укороченным вегетационным периодом, можно отметить №№ ЭС-15, МР-2 и МТ-1. Они начинали цвести вместе с раннеспелым сортом Элвис, но характеризовались относительно короткими периодами цветения и созревания (табл. 1).

Таблица 1

Продолжительность вегетационного периода и основных межфазных периодов скороспелых номеров рапса озимого

ЦЭБ ВНИИМК, 2018–2020 гг.

Происхождение	Вегета-цион-ный период, сут	Межфазный период, сут
		Всходы – начало цветения	начало цветения – конец цветения	конец цветения – жёлтозелёный стручок
Элвис, ст.	250	186	31	33
YS 5696	224	168	24	32
ЭC-15	242	186	25	31
МP-2	243	184	29	30
40008	244	185	30	29
1747	244	183	29	32
1860	244	184	30	30
JR- 12/3	244	184	30	30
МP-2	244	184	30	30
МT-1	244	185	29	30
40059	245	185	31	29
1822	245	184	30	31
787/09	246	184	30	32
39712	246	185	30	31
НСР 05	3	3	2	2

На примере других сельскохозяйственных культур доказано, что физиологическая несовместимость короткого вегетационного периода и высокой урожайности не является абсолютной. По этой причине указанную отрицательную связь можно преодолеть селекционным путем, о чем свидетельствуют созданные сорта яровой и озимой пшеницы, сочетающие в себе эти признаки [9]. Следует отбирать такие формы, ритм роста которых будет наиболее полно гармонировать с ритмом метеорологических явлений. Результаты поиска раннеспелых генотипов рапса озимого в рабочей селекционной коллекции лаборатории селекции сортов рапса показали, что по урожайности наблюдалось сильное варьирование: 30

от 2,85 до 4,40 т/га (табл. 2). Было выделено четыре номера: ЭС-15, МТ-1, МР-2, 787/09, которые существенно превысили раннеспелый сорт-стандарт Элвис (3,95 т/га) по урожайности – на 0,32– 0,45 т/га, и даже среднеранний сорт Лорис (4,16 т/га). Этот факт также является подтверждением того, что скороспелость не всегда имеет отрицательную связь с урожайностью.

Таблица 2

Характеристика селекционных номеров рабочей коллекции рапса озимого с укороченным вегетационным периодом

ЦЭБ ВНИИМК, 2018–2020 гг.

Происхождение	Урожай-ность, т/га	Мас-личность, %	Сбор масла, т/га	Содержание глюкозино-латов, мкмоль/г	Масса 1000 семян, г
Элвис, ст.	3,95	46,8	1,66	14,9	4,4
YS 5696	2,85	46,4	1,19	12,7	3,5
ЭC- 15	4,27	47,1	1,81	13,1	3,8
МP -2	3,49	45,9	1,44	12,9	4,2
40008	3,71	48,9	1,63	16,9	4,3
1747	3,85	49,7	1,72	11,1	3,8
1860	2,87	45,8	1,18	15,4	3,9
JR- 12/3	2,95	46,0	1,22	21,1	4,6
МP-2	4,39	44,9	1,77	13,7	3,8
МT-1	4,36	46,5	1,82	12,2	3,4
40059	3,59	47,2	1,53	12,7	3,8
1822	3,97	45,4	1,62	17,3	4,3
787/09	4,40	48,6	1,92	14,5	4,1
39712	3,70	46,8	1,56	17,0	4,8
НСР 05	0,29	0,6	0,15	3,5	0,5

Масличность раннеспелых номеров озимого рапса также варьировала в широком диапазоне – от 44,9 до 49,7 %, и не зависела от продолжительности вегетационного периода. Лучшие по урожайности номера характеризовались достоверно высоким сбором масла с единицы площади – от 1,77 до 1,92 т/га, в сравнении с сортом Элвис – 1,66 т/га.

Содержание глюкозинолатов в семенах у номеров с коротким вегетационным периодом варьировало от 11,1 до 21,1 мкмоль/г. Лучшие номера характеризовались низким уровнем нежелательных серосодержащих веществ – от 12,2 до 14,5 мкмоль/г. Однако большинство ранних номеров имели невысокую крупность семян. У лучших по продуктивности номеров ЭС-15, МТ-1, МР-2, 787/09 масса 1000 семян была на уровне 3,4–4,1 г.

Выводы. В результате трёхлетней комплексной оценки селекционных номеров рабочей коллекции рапса озимого были выделены четыре перспективные номера ЭС-15, МТ-1, МР-2, 787/09, сочетающие раннеспелость с высокими показатели урожайности семян, сбора масла с единицы площади и низким содержанием глюкозинолатов. Выделенные из рабочей коллекции ранние номера будут использованы как родительские компоненты в скрещиваниях для создания раннеспелых линейных сортов и гибридов, а лучшие четыре номера по хозяйственно ценным признакам непосредственно как претенденты на сорт.