Результаты испытания образцов сои коллекции ВИР в Омской области на широте 55,0 о

Бесплатный доступ

Даны результаты девятилетнего изучения образцов сои мировой коллекции ВИР, стабильно вызревающих в Омской области. Установлено, что в условиях континентального климата наибольшее влияние на степень реализации потенциала сои по урожайности семян оказывала погода в июле. Выявлено 26 образцов из России, США, Франции и др., которые успешно прошли акклиматизацию на широте 55,0 о. Из них сорта Prima Nordica (Чехия) и Fiskeby Typ XX (Швеция) являются наиболее ценным исходным материалом в селекции сои на высокую урожайность в южной лесостепи Западной Сибири.

Соя, коллекция вир, акклиматизация, урожайность семян, вегетационный период, температура воздуха, сумма осадков, гтк

Короткий адрес: https://sciup.org/142151100

IDR: 142151100

Текст научной статьи Результаты испытания образцов сои коллекции ВИР в Омской области на широте 55,0 о

Введение. Интродукция – перенос в какую-либо страну или область видов и сортов растений, ранее здесь не произраставших. Если интродукция влечет за собой огромные потери среди репродуцируемой в новых условиях популяции и выживание лишь отдельных уклоняю- щихся генотипов из интродуцированного экотипа, говорят об акклиматизации [1]. Селекционная работа по созданию скороспелых сортов сои ведется почти во всех странах мира с учетом местных почвенно-климатических условий. Однако регулярно проводимый нами массовый полевой скрининг коллекции сои с целью выделения перспективных генотипов для выращивания в южной лесостепи Западной Сибири, показывает, что большинство скороспелых сортов не являются таковыми при возделывании в этой зоне на широте 55,0о [2; 3]. Из фонда мировой коллекции ВИР в ГНУ СибНИИСХ создана уникальная коллекция более чем из 50 образцов сои отечественной и зарубежной селекции (США, Канада, Франция, Польша, Швеция, Югославия, Чехия, Белоруссия, Украина и др.), способных ежегодно вызревать в условиях Омской области.

В селекционной работе с соей при создании нового генетического материала основным методом является гибридизация с подбором пар географически отдаленных форм, обладающих положительными признаками [4]. Исследования проведены с целью получения исходного материала сои для селекции на высокую продуктивность. В связи с этим была поставлена задача проанализировать многолетние данные, полученные при изучении в естественных полевых условиях образцов мировой коллекции ВИР, и выявить генотипы, успешно прошедшие акклиматизацию в условиях континентального климата Западной Сибири, для включения их в гибридизацию.

Материалы и методы. Исследования проводили в 2001, 2002, 2004–2009 и 2011 гг. на полях третьего селекционного севооборота ГНУ СибНИИСХ. Предшественник - озимая рожь на зерно. Основная обработка почвы - отвальная зябь. Весной - боронование в два следа, предпосевная культивация проводилась одновременно с внесением почвенного гербицида трефлан (2,5 л/га д.в.). Непосредственно перед посевом внесена стар- товая доза азотного удобрения (аммиачная селитра -100 кг/га). Площадь делянок 7 м2. Посев сеялкой ССФК 7 рядовым способом, норма высева 0,8 млн. всхожих семян на гектар. Срок посева - оптимальный для местных условий - конец 2-й декады мая. Время появления полных всходов - начало 1-й декады июня. Уборка комбайном Хеге-125 в фазе полной спелости. Урожайные данные приведены к 100 %-ной чистоте и влажности 14 %. Дата наступления первых осенних заморозков фиксировалась авторами непосредственно на опытном поле.

В анализ включены результаты изучения образцов сои инорайонной селекции из коллекции ВИР (от 59 до 102 шт. ежегодно), стандарт - СибНИИК 315. Статистическая обработка полученных данных - по методике, изложенной Б.А. Доспехо-вым [5]. Криволинейную зависимость определяли на основе анализа точечных графиков парных связей.

Годы проведения опытов различались как по количеству выпавших осадков и сумме температур, так и по характеру их распределения в течение вегетационного периода (табл. 1, рис. 1). Это позволило более полно проанализировать требования сои к условиям выращивания. В целом для 2007 и 2009 гг. характерно количество атмосферной влаги, значительно превосходящее среднемноголетние показатели, 2004 г. отличался наименьшей суммой осадков. Остальные годы по количеству осадков были близки к среднемноголетним значениям.

Результаты и обсуждение. Признак продолжительность периода вегетации детерминируется не только генотипом сорта, но и условиями произрастания [4]. В нашем опыте выявлена высокая положительная прямолинейная корреляционная связь длины вегетационного периода с суммой осадков и температур за вегетацию соответственно r = 0,78 и r = 0,63, с величиной ГТК - r = 0,71; со среднесуточной температурой воздуха связь отрицательная - r = -0,62. В очень влажном

2009 г. (ГТК 2,12) вегетационный период наиболее позднеспелых коллекционных образцов сои был самым продолжительным – 130 суток, а в 2001 г. (ГТК 0,95) самым коротким – 107 суток (табл. 1). Согласно Международному классификатору СЭВ рода Glycine Willd. (1990) период всходы–созревание у сои продолжительностью 91–110 дней считается коротким, а 111–130 – средним [6]. Согласно классификатору в опыте изучались образцы из скороспелой и среднеспелой групп. Расчеты показали, что в южной лесостепи Западной Сибири, как по результатам отдельного года, так и в целом за период с 2001 по 2011 гг., урожайность образцов сои, вызревающих в этой зоне, не зависела от их скороспелости – существенной корреляционной связи не выявлено.

Наиболее благоприятные погодные условия для образцов инорайонной селекции сложились в 2005 и 2011 гг., самими неурожайными были 2006 и 2008 гг. (табл. 1). Если высокий индекс среды (+0,56) в 2005 г. можно объяснить оптимальным для сои сочетанием суммы осадков и положительных температур (ГТК=1,17), то в остальные вышеназванные годы гидротермический коэффициент в целом за период вегетации был практически одинаковым – около 1,0.

Более подробный анализ погодных условий летнего периода выявил некоторые закономерности. Формированию высокого урожая в 2011 г. способствовало большое количество осадков и щадящий температурный режим во время цветения сои и начала образования бобов, особенно во 2-й декаде июля. Оба самых неурожайных года отличались засушливыми условиями в июле (рис. 1).

Выявленная корреляционная зависимость урожайности семян образцов с погодными условиями периода вегетации за период с 2001 по 2011 гг. дает основание уточнить физиологические потребности сои инорайонной селекции к абиотическим факторам среды зоны южной лесо- степи Западной Сибири. Данные таблицы 2 показывают, что урожайность образцов сои зависела от суммы температур за период всходы – созревание, оптимальное значение находится в пределах 2050–2100 °С.

Таблица 2

Выявленная корреляционная зависимость урожайности семян образцов сои с погодными условиями периода вегетации

Показатель

Период времени

Корреляционная зависимость, η* (r**)

Оптимальное значение показателя

Сумма осадков, мм

2 декада июля

0,56

25–55

июль

0,33

70–125

ГТК

2 декада июля

0,50

1,4–3,0

Июль

0,38

1,2–2,2

Сумма температур, °С

Всходы– созревание

0,34

2050–2100

Среднесуточная температура воздуха, °С

Всходы– созревание

0,50

18–19

Июнь

0,48

17–20

2 декада июля

0,51 (-0,49)

17–22

Июль

0,35 (-0,31)

17–18

Август

0,48

16–17

1 декада сентября

0,33

14–15

2 декада сентября

0,62 (+0,61)

11–14

Дата первых осенних заморозков

Сентябрь

0,51 (+0,43)

Конец 3-й дека-ды–октябрь

Корреляционная зависимость: *η – криволинейная, **r – прямолинейная

Наибольшую потребность в атмосферной влаге соя испытывала в июле во время массового цветения и бобообразования. В этот период ей необходимо от 70 до 125 мм осадков, тогда как уменьшение и увеличение интенсивности увлажнения приводит к снижению репродуктивного потенциала образцов. Во все фазы развития на уровень урожайности наиболее сильное влияние оказывала среднесуточная температура воздуха, особенно во второй декаде июля – корреляционная связь отрицательная, прямолинейная средней силы. В фазе налива и созревания бобов – в августе, и особенно в сентябре, для сои более благоприятен повышенный температурный режим. Связь урожайно-

Таблица 1

Урожайность семян, продолжительность и гидротермический режим вегетационного периода у образцов сои в коллекционном питомнике

Показатель

Год

2001

2002

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2011

Количество образцов, шт.

66

102

94

84

81

81

76

78

59

Урожайность семян, т/га:

средняя

2,68

2,12

2,59

2,93

1,71

2,47

1,76

2,14

2,99

минимальная

1,77

1,25

1,05

1,51

0,66

1,31

0,56

1,30

1,94

максимальная

3,57

3,33

3,47

4,10

3,37

3,57

2,66

3,57

4,19

Коэффициент   вариации

(V), %

14,7

19,7

13,7

13,2

26,2

18,1

24,8

18,7

12,8

Индекс среды

+0,30

-0,25

+0,21

+0,56

-0,66

+0,09

-0,62

-0,24

+0,61

Продолжительность вегетационного периода, сутки:

средняя

100

107

101

117

100

113

107

118

109

минимальная

95

100

94

112

96

103

81

103

102

максимальная

107

118

111

123

111

121

117

130

119

Гидротермический режим вегетационного периода:

среднесуточная

температура воздуха, °С

18,5

17,2

19,8

18,0

19,3

18,6

19,4

17,2

18,8

сумма температур, °С

1849

1841

1998

2104

1934

2107

2078

2026

2054

сумма осадков, мм

176

273

167

247

195

346

195

430

198

ГТК

0,95

1,48

0,83

1,17

1,01

1,64

0,94

2,12

0,97

Дата первых осенних заморозков

30.09

14.09

27.09

14.09

28.09

22.09

16.09

18.09

18.10

Ct

25 Он

23 Й

к

19о

17 н

13 О

U

I-:::-:-:::! 2006 г., мм

EZZZD 2008 г., мм

1ЛЛЛЛЛЛЛ Л^^ ЛЛЛЛЛ№ 2006 г., °С

-о 2008 г., °С

^^ 2011 г., мм

—*  2011 г., °С

Рисунок 1 Подекадное гидротермическое обеспечение периода вегетации в 2006, 2008 и 2011 гг.

сти с количеством дней от первого сентября до даты наступления первых заморозков положительная прямолинейная, но значительно ниже, чем аналогичная зависимость, рассчитанная нами для скороспелых сортов и линий, созданных в ГНУ СибНИИСХ [7].

Следует отметить, что во все годы изучения, исключая самый засушливый в июле 2008 г., в коллекционном питомнике выявлены образцы, способные сформировать более 3-х тонн семян с гектара, – источники высокой продуктивности: Амурская 2806/79, отб. из Амурской 888, Амурская 401, Амурская 664, СОЕР-3, Юг-30, Степная 90, Соната, и.о. 130000 из Магева, Линия 52М, УСХИ-6, Безен-чукская, Бара (Россия); К 5819, Fiskeby, Fiskeby 4, Fiskeby 5, Fiskeby Typ XX (Швеция); MON 02, MON 03, MON 23 (США); Premala, Prima Nordica (Чехия); Major (Франция); JHAR – NK, К 8551, а также сорта местной селекции Омская 4, Алтом. Значительное варьирование урожайности у образцов в опыте, проявившееся в 2006 и 2008 г., – соответственно V = 26,2 и 24,8 %, говорит о разнообразии изучаемых генотипов по их отзывчивости на абиотический стресс. Наиболее устойчивыми к июльской засухе, наряду со стандартом СибНИИК 315 и реестровым сортом Дина, являются номера: MON 23 (США); Premala, Prima Nordica (Чехия); Fiskeby 5, Fiskeby Typ XX (Швеция), Линия 52М (Россия).

На рисунке 2 представлены образцы, показавшие максимальную продуктивность в самом благоприятном 2011 г. Эти сорта позднеспелее СибНИИК 315 за исключением сорта Соната. В неблагоприятных погодных условиях 2006 и 2008 г. по урожайности они были на уровне стандарта или значительно ему уступали (исключение – сорт Prima Nordica в 2006 г.), что говорит о слабой адаптивности этих образцов к экстремальным погодным условиям.

2006 г.

2006 г.

2008 г.

2008 г.

2011 г., т/га

—*— 2011 г., суток

Условные обозначения:

Рисунок 2 – Урожайность семян и продолжительность вегетационного периода у наиболее продуктивных образцов в оптимальных (2011 г.) и неблагоприятных (2006 и 2008 гг.) погодных условиях

Таким образом, по результатам девятилетнего изучения образцов сои коллекции ВИР из скороспелой и среднеспелой групп можно сделать следующие выводы :

  • 1.    В условиях континентального климата уровень урожайности образцов сои инорайонной селекции зависит не только от гидротермического обеспечения вегетационного периода в целом, но и от динамики распределения влаги и тепла во времени. Наибольшую потребность в атмосферной влаге (от 70 до 125 мм) соя испытывает в июле во время закладки репродуктивных органов. Во все фазы развития на уровень ее урожайности наиболее сильное влияние оказывает среднесуточная температура воздуха.

  • 2.    Прямая интродукция сортов инорайонной селекции с целью выращивания их в производстве в Омской области невозможна.

  • 3.    Образцы: Амурская 2806/79, отб. из Амурской 888, Амурская 401, Амурская 664, СОЕР-3, Юг-30, Степная 90, Соната, и.о. 130000 из Магева, Линия 52М, УС-ХИ-6, Безенчукская, Бара (Россия); К5819,

    ISSN 0202-5493. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 2 (151–152), 2012

Fiskeby, Fiskeby 4, Fiskeby 5, (Швеция); MON 02, MON 03, MON 23 (США); Premala, (Чехия); Major (Франция); JHAR – NK, К 8551 и особенно Prima Nordica (Чехия), Fiskeby Typ XX (Швеция) успешно прошли акклиматизацию на широте 55,0о и являются ценным исходным материалом в селекции сои на высокую урожайность для условий южной лесостепи Западной Сибири.

Статья научная