Результаты и перспективы селекции подсолнечника в Омской области

Подсолнечник – основная масличная культура в Российской Федерации. Его масло используют наряду с оливковым, соевым, кукурузным, рапсовым и др. Основными отраслями народно-хозяйственного использования культуры являются: масличное (пищевое и техническое масло), кондитерское, кормовое и декоративное. Среди них наиболее важно первое, так как подсолнечник, входящий в пятерку главных масличных культур мира, в России – самая востребованная культура этого направления [1].

Как полевая культура масличный подсолнечник возник и сформировался в середине XVIII в. на территории современного центра европейской части России. Из образцов слабоокультуренного крестьянского подсолнечника в результате огромной целенаправленной работы школы академика В.С. Пустовойта был создан практически новый тип высококультурного растения [2]. Методом индивидуального отбора с оценкой потомства созданы высокоурожайные, высокомасличные сорта подсолнечника, устойчивые к заразихе, ржавчине и подсолнечной моли – ВНИИМК 6540, ВНИИМК 8931, ВНИИМК 1646, Передовик, Прогресс, Юбилейный 60 и многие другие. По мнению зарубежных исследователей, международное признание подсолнечник приобрел только после создания советских высокомасличных сортов [3–5]. По свидетельству В.С. Пус-товойта, эти сорта послужили источником исходного материала для селекции в тридцати государствах мира и стали богатейшим национальным достоянием [6].

Мировая площадь посевов подсолнечника – 22–23 млн га. В Российской Федерации в 2018 г. площадь его посевов составила 8158,2 тыс. га. По предварительным данным Федеральной службы государственной статистики (от 26.12.2018 г.), валовой сбор

семян (вес после доработки) составил 12,6 млн т при их урожайности 1,62 т/га. В Сибирском федеральном округе под подсолнечником было занято 738 тыс. га, в том числе в Омской области – 53,8 тыс. га [7].

В настоящее время работу по селекции подсолнечника в Западной Сибири выполняют два научных учреждения – Сибирская опытная станция – филиал ФГБНУ «Федеральный научный центр «Всероссийский научно исследовательский институт масличных культур имени В.С. Пустовойта» (г. Исилькуль) и ФГБНУ «Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий» (г. Барнаул). Актуальным направлением в селекции этой культуры является создание скороспелых сортов и гибридов, хорошо адаптированных к сложным климатическим условиям Сибири.

Материалы и методы

Исследования проведены в 2015–2017 гг. на полях первого селекционного севооборота Сибирской опытной станции – филиала ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК.

Объектом изучения были перспективные высокомасличные, крупноплодные и высокоолеиновые образцы и сорта подсолнечника селекции Сибирской опытной станции – филиала ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК.

Закладка опытов, наблюдения и учеты в течение вегетации проведены по методике, разработанной во ВНИИМК для конкурсного сортоиспытания подсолнечника [8]. Возделывали его по адаптивной технологии, разработанной специалистами Сибирской опытной станции для Омской области. Масличность семян определяли методом ядер-но-магнитного резонанса на ЯМР-анализаторе АМВ-1006 М по ГОСТу Р 8.620–2006, содержание жирных кислот в масле – методом газожидкостной хроматографии на приборе «Кристалл-2000», массу 1000 семян – по ГОСТ 12042–80. Математически экспериментальные данные обработаны по пособию Б.А. Доспехова [9].

Почва опытного участка – чернозем обыкновенный, средняя мощность гумусового горизонта – 43 см. Механический состав почвы в верхней части профиля тяжелосуглинистый, а внизу по профилю переходит в среднесуглинистый. Средняя глубина вскипания от соляной кислоты – 47 см. Скопления карбонатов отмечаются с глубины 110 см. Средневзвешенный показатель гумуса по итогам агрохимического обследования – 4,89% (по Тюрину в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26213–91). Сумма обменных катионов достаточно высокая – 39,6 мг-экв. Реакция почвенного раствора в горизонте 0–24 см близка к нейтральной – рН 6,75, а с глубиной подщелачивается – рН 8,45, что обусловлено наличием в нижних горизонтах карбонатов. Обеспеченность подвижными формами фосфора (20 мг/100 г почвы) – высокая, калия (34 мг/100 г почвы) – очень высокая (по методу Чирикова, ГОСТ 26204–91) [10]. По своим агрофизическим и агрохимическим свойствам почва благоприятна для возделывания подсолнечника.

Погодные условия (по данным Исилькульской метеостанции) в годы проведения опытов отличались как по количеству выпавших осадков за период вегетации, так и по температурному режиму. Вегетационный сезон 2015 г. оказался влажным (ГТК = 1,32); 2016 г. (ГТК = 0,94) и 2017 г. (ГТК = 1,07) – близкие к норме. Среднемноголетний ГТК за период с мая по сентябрь составляет 0,95. Температурный режим за все месяцы вегетации в 2015 г.: первая половина вегетации выше нормы на 2,0–2,5ºС, а вторая половина – ниже нормы на 1,3–1,9ºС; в 2016 г. – выше нормы на 0,2–3,5ºС и в 2017 г. около средней многолетней нормы.

Результаты исследований

Селекционная работа с подсолнечником в СОС – филиале ФГБНУ ФНЦ ВНИ-ИМК ведется с 1961 г. по настоящее время. Созданы и включены в Государственный реестр селекционных достижений восемь сортов подсолнечника двух направлений ис- пользования, трех групп спелости [11]. Высокомасличные сорта: очень ранние – Си-бирский-91 (1993), Сибирский-97 (2000), Иртыш (2003); раннеспелые Вектор (2014), Варяг (2016), Успех (2018). Крупноплодные сорта: среднеспелый Баловень (2010) и раннеспелый Сибирский-12 (2015). Созданные сорта подсолнечника отличаются хорошей адаптированностью к суровым условиям Западной Сибири (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика сортов подсолнечника селекции

Сибирской опытной станции – филиала ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК

ЭСИ, 2015–2017 гг.

Сорт	Вегета-цион-ный период, сут	Высота растения, см	Масса 1000 семян, г	Луз-жис-тость, %	Натура, г/л	Урожай-ность семян, т/га	Мас-личность, %	Сбор масла, кг/га
Сибирский-91	95	133	74,3	21,0	416	3,04	51,5	1402
Сибирский-97	92	136	64,7	17,8	434	3,42	55,1	1693
Иртыш	89	128	68,4	18,3	440	3,11	53,6	1502
Вектор	99	146	64,3	17,8	446	3,12	53,9	1510
Варяг	98	150	71,0	21,3	410	3,32	52,6	1575
Успех	97	148	63,5	18,8	426	3,38	55,5	1689
Баловень	105	182	92,0	27,8	376	3,70	47,7	1583
Сибирский-12	99	165	86,7	26,6	377	3,41	48,0	1481
НСР 05	–	–	–	–	–	0,35	–	170

Достоинствами сорта Сибирский-97, помимо короткого вегетационного периода, являются повышенные показатели продуктивности – урожайности семян, масличности и сбора масла с одного гектара. Наиболее востребованным производством оказался очень ранний высокомасличный сорт Иртыш. Раннеспелый сорт Варяг выделяет стабильно высокая семенная продуктивность. В производственных условиях филиала в 2017 г. средняя урожайность семян сорта Варяг – 2,59 т/га при норме высева около 60 тыс. растений на га. Новый высокопродуктивный сорт Успех отличается повышенной масличностью семян – более 54%, в благоприятные годы – до 57%.

Крупноплодные сорта Сибирский-12 и Баловень с массой 1000 семян более 80 г в условиях южной лесостепи Западной Сибири показывают высокую продуктивность – урожайность семян – 3,41; 3,70 т/га, масличность – 47,7; 48,0% и сбор масла – 1481; 1583 кг/га соответственно.

На современном этапе исследований селекционная программа по подсолнечнику в филиале включает выведение очень ранних и раннеспелых высокопродуктивных сортов масличного типа и раннеспелых крупноплодных сортов кондитерского типа, устойчивых к ложной мучнистой росе. В результате целенаправленной работы на скороспелость выделен перспективный селекционный материал, накоплен определенный опыт в методике работы на скороспелость. Для получения скороспелых форм применяют различные методы и приемы – межсортовую гибридизацию, индивидуальный отбор, инбридинг. При получении исходного селекционного материала высокую эффективность показывают индивидуальный и массовый отборы. Для повышения уровня гетерозиготности при создании сложных межсортовых популяций в гибридизацию включают сорта, различающиеся не только генетическим, но и экологическим происхождением.

В питомниках предварительного и конкурсного сортоиспытания подсолнечника изучают очень ранние и раннеспелые перспективные образцы масличного типа. В очень ранней группе, где контролем служит сорт Иртыш, продолжительность вегетаци- онного периода лучших образцов – 88–93 сут, высота растений – 114–147 см, масса 1000 семян – 55,4–70,9 г, лузжистость – 17,8–21,1%, натура – 423–457 г/л, урожайность семян – 2,60–3,43 т/га, масличность – 50,7–51,7% и сбор масла – 1186–1596 кг/га (табл. 2).

Таблица 2

Характеристика перспективных образцов подсолнечника масличного типа

КСИ, ПСИ, 2017 г.

Сорт, образец	Вегетационный период, сут	Высота растения, см	Масса 1000 семян, г	Лузжис-тость, %	Натура, г/л	Урожай-ность семян, т/га	Масличность, %	Сбор масла, кг/га
23777	88	141	69,6	19,6	451	3,30	51,3	1521
23778	90	140	70,9	17,8	439	3,34	51,6	1551
23779	92	147	66,4	18,1	457	3,43	51,7	1596
23780	93	114	55,4	20,1	423	2,60	50,7	1186
Иртыш-St	90	125	75,1	18,3	438	3,18	53,4	1524
23769	98	161	78,7	22,4	409	3,90	52,8	1849
22208	97	150	64,7	15,7	470	3,84	56,3	1942
22210	96	153	64,1	17,2	446	3,79	55,9	1905
22217	96	159	68,3	16,6	437	3,76	55,3	1871
Варяг-St	97	162	72,9	21,8	420	3,72	52,6	1760
НСР 05	–	–	–	–	–	0,24	–	128

Обращает на себя внимание перспективный образец 23780, полученный методом гибридизации сорта Иртыш на Чакинсий-602 с последующим многолетним инбридингом. Несмотря на уменьшенные показатели продуктивности, образец очень технологичный – короткостебельный, хорошо выровнен по высоте, наклону и диаметру корзинки, дружно цветет и созревает. Его особенность – укороченный период от физиологического созревания до хозяйственной спелости; это очень ценное качество в условиях Сибири, где часто наблюдается неустойчивая осенняя погода с затяжными дождями. Задача для селекционеров – повысить продуктивность семян перспективного номера, не потеряв положительных показателей.

В раннеспелой группе, где контрольный сорт Варяг, продолжительность вегетационного периода лучших образцов – 96–98 сут. Высота растений – 150–161 см, масса 1000 семян – 64,1–78,7 г, лузжистость – 15,7–22,4% и натура – 409–470 г/л. Урожайность семян – 3,76–3,90 т/га, масличность – 52,8–56,3% и сбор масла – 1849–1942 кг/га.

В селекции подсолнечника перспективное направление – создание крупноплодных сортов кондитерского типа. У семянок этого типа высокое содержание белка (более 35%) и витамина Е (более 50 мг на 100 г масла), а благодаря высокой массе 1000 семян (более 80 г), хорошей выполненности, пониженной масличности (менее 50%) и легкости отделения лузги их с успехом можно использовать в качестве заменителя дорогостоящих арахиса, кунжута и орехов [12]. Для условий Западной Сибири этот тип сортов должен обладать, помимо высокого абсолютного веса семян, самым главным – таким вегетационным периодом, который позволит гарантированно вызревать. Селекционная работа в этом направлении в филиале продолжается. В питомниках конкурсного сортоиспытания и второго года изучения испытывают перспективные образцы с параметрами крупноплодных сортов кондитерского типа (табл. 3).

Таблица 3

Характеристика перспективных крупноплодных образцов подсолнечника кондитерского типа

КСИ, СП-2 год, 2017 г.

Сорт, образец	Вегетационный период, сут	Высота растения, см	Масса 1000 семян, г	Урожайность семян, т/га	Маслич-ность, %	Сбор масла, кг/га
22205	107	182	97,2	3,96	47,3	1687
23668	100	185	84,2	3,89	49,2	1724
23710	99	182	84,2	3,90	48,5	1700
23719	105	214	85,3	4,21	48,7	1813
23730	103	187	88,9	4,28	46,9	1806
23752	101	192	87,9	3,62	48,9	1594
Сибирский-12-St	101	161	83,9	3,44	49,2	1525
НСР 05	–	–	–	0,40	–	193

Продолжительность их периода от всходов до физиологического созревания – 99– 107 сут, высота растения – 182–214 см, масса 1000 семян – 84,2–97,2 г и масличность – 46,9–49,2%. В условиях Сибири номера этого типа показывают очень высокую продуктивность – урожайность семян – 3,62–4,28 т/га и сбор масла – 1594–1813 кг/га.

Новым направлением в селекции подсолнечника для Западно-Сибирского региона является выведение сортов с измененным жирно-кислотным составом масла, в частности, с повышенным содержанием олеиновой кислоты. Широкое возделывание высоко-олеиновых сортов и гибридов подсолнечника позволит отказаться от импорта дорогостоящего оливкового масла и полноценно его заменить в масложировой, консервной и медицинской промышленности [13]. Методами гибридизации, инбридинга и индивидуального отбора в филиале создается исходный материал для селекции сорта с такими характеристиками.

Жирно-кислотный состав масла семян созданных в филиале сортов подсолнечника показывает, что из насыщенных жирных кислот преобладает пальмитиновая (4,91– 5,84%) и стеариновая (3,14–4,76%). Содержание миристиновой, арахиновой, бегеновой и лигноцериновой кислот незначительное. Среди мононенасыщенных жирных кислот более высокое содержание у олеиновой кислоты, особенно в масле сортов Сибирский-91 (38,05%) и Сибирский-12 (32,01%); в масле сортов Вектор (20,98%) и Успех (21,44%) оно самое низкое. Традиционно масло подсолнечника отличается повышенным содержанием полиненасыщенных жирных кислот, в частности, линолевой. Более высокое ее содержание в масле сортов Баловень (68,64%), Вектор (67,87%) и Успех (67,07%), более низкое у сортов: Сибирский-91 (51,49%) и Сибирский-12 (55,95%).

В настоящее время выделены и находятся в селекционной проработке образцы с высоким содержанием олеиновой кислоты. Они происходят из сорта специального назначения Круиз селекции ВНИИМК. В условиях Краснодарского края сорт Круиз относят к раннеспелой группе (от всходов до уборочной спелости 118–122 сут), высокопродуктивный (урожайность семян – 3,2–3,4 т/га, сбор масла – 1,41–1,53 т/га), со стабильно высоким (более 85%) содержанием олеиновой кислоты [14].

Полученные в филиале перспективные высокоолеиновые образцы подсолнечника в условиях южной лесостепи Омской области выделяются более коротким вегетационным периодом, тонкой, преимущественно плоской, корзинкой. Масса 1000 семян у них колеблется от 58,6 до 77,7 г, а масличность – от 51,6 до 57,4%. Жирно-кислотный состав масла принципиально отличается от ранее созданных сортов. Для них характерно более низкое содержание насыщенных жирных кислот – пальмитиновой (2,86–3,25%)

и стеариновой (2,14–3,29%), низкое – полиненасыщенной линолевой кислоты (2,33– 5,62%) и очень высокое содержание мононенасыщенной олеиновой кислоты (86,69– 89,37%).

Заключение

Сорта подсолнечника Сибирский-91, Сибирский-97, Иртыш, Вектор, Баловень, Сибирский-12, Варяг и Успех селекции СОС – филиала ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК – высокопродуктивные, трех групп спелости, двух направлений использования семян, адаптированные к почвенно-климатическим условиям Западной Сибири. Результаты исследования нового созданного исходного селекционного материала подсолнечника показали, что перспективные образцы имеют высокую семенную продуктивность, короткий вегетационный период и превышают стандартный сорт по основному показателю направления использования семян – высокомасличности, крупноплодности, высокоолеи-новости.

Puzikov A.N., Suvorova Yu.N.

Results and perspectives of sunflower breeding in the Omsk Region