Результаты экологического испытания сортов и гибридов рапса ярового в условиях Западной Сибири

Рапс – потенциально высокопродуктивная культура. Однако ее урожайность сильно зависит от почвенно-климатических условий и уровня культуры земледелия.

Успешное выращивание высоких урожаев маслосемян определяется использованием лучших гибридов и сортов рапса, приспособленных к тем или иным конкретным условиям региона. Правильный выбор сорта – малозатратный и весьма эффективный агроприем [1].

Одним из основных факторов развития отрасли рапсоводства являются современные сорта и гибриды рапса, которые должны обеспечивать высокую и стабильную урожайность в зоне районирования [2].

Рапс занимает 36,4 млн га с валовым сбором 71,9 млн т в 2017 г., уступающая лишь сое (126,1 млн га и 347,9 т соответственно) и опережающая подсолнечник (25,8 млн га и 46,3 млн т). Рост посевных площадей культуры сопровождается увеличением сортимента, представляемого на рынки селекционными учреждениями, лишь при условии реализации механизма возврата средств, вкладываемых в селекцию, то есть расширенного воспроизводства [3].

Наступление качественной эпохи в возделывании рапса и определение его четких позиций среди других масличных культур датируется 60-ми годами XX в. и тесно связано с селекционно-генетическими достижениями в отношении улучшения качества масла, шрота и жмыха [4].

Современное рапсовое масло, как и масла ряда других капустных культур, уникально и разнообразно как по составу жирных кислот, так и по областям его применения. С начала 90-х годов прошлого века и по настоящее время усилия селекционеров направлены на увеличение доли олеиновой кислоты в рапсовом масле (не менее 75%), что позволит значительно повысить его потребительские характеристики. Оксистабильность высокоолеинового масла в 3 раза выше, чем масла с традиционным жирнокислотным составом. Во ВНИИМК работы по созданию высокоолеинового селекционного материала рапса ярового начаты в 2006 г. [5].

Селекционная программа Сибирской опытной станции – филиала ВНИИМК по рапсу яровому ведется в направлении увеличения семенной продуктивности (урожайность, сбор масла) и содержания жира (масличность); качества масла (жирнокислотный состав, глюкозинолаты); скороспелости.

Для Сибири с ее специфическими особенностями климата нужны сорта рапса, равномерно созревающие, технологичные в уборке, засухоустойчивые, устойчивые к основным патогенам. При этом очень важно использовать сорта, хорошо проверенные, разрешенные к выращиванию в данной зоне [6].

Для того, чтобы по результатам экологического испытания выявить информацию об особенностях сорта и влияния условий внешней среды, в которых проводились опы- ты, необходимо применить методы статистического анализа, позволяющие оценить специфику проявления генотипических различий в зависимости от года изучения.

В системе адаптивного растениеводства, ориентированного на устойчивый рост урожайности, экологичности, стрессоустойчивости, ведущая роль принадлежит селекции на адаптивность и пластичность – это способность стабильно формировать относительно других сортов и гибридов высокий урожай, генетически обусловленное качество при разных погодных и агротехнических условиях [7].

Цель работы – изучить биологический потенциал новых сортов и гибридов рапса ярового селекции ВНИИМК и других научно-исследовательских учреждений в условиях Западной Сибири; на основании полевых опытов и лабораторных анализов выявить высокопродуктивные и стрессоустойчивые сорта и гибриды, пригодные для возделывания в Сибирском регионе.

Объекты и методы

В 2016–2018 гг. на экспериментальных полях Сибирской опытной станции – филиала ВНИИМК в рамках сотрудничества между научными учреждениями ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК (г. Краснодар) и ФГБНУ ВНИИР (г. Липецк) проведена агроэкологическая оценка рапса ярового. Объектом исследований послужили десять сортов рапса отечественного происхождения: Юбилейный – стандарт, Купол, Гранит, 55 регион (СОС-филиал ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК), Таврион, Руян, Амулет (ФГБНУ ФНЦ ВНИ-ИМК), Флагман, Антарес, Сириус (ФГБНУ ВНИИР) и четыре зарубежного производства: Хайлайт, Хантер (BASF AGRICULTURAL SOLUTIONS SEED LLS, USA), Озорно, Сальса (NORDDEUTSCHE PFLANZENZUCHT HANS-GEORG LEMBKE KG, GERMANY).

Общая площадь под опытом составила 1104 м2, площадь делянки – 23 м2, размещение делянок – рендомизированное, повторность трехкратная, Посев проводили сеялкой СС-11, междурядье 15 см. Норма высева – 1,75 млн всхожих семян на гектар. В качестве стандарта использовали сорт Юбилейный. Почва опытного участка – чернозем обыкновенный среднемощный, среднегумусный, характеризуется средней обеспеченностью фосфором и высокой – калием. Предшественник – черный пар. Технология возделывания общепринятая, согласно рекомендациям Сибирской опытной станции ВНИИМК [8]. В течение вегетации проводились фенологические наблюдения, в ходе которых отмечались даты: всходы; цветение; созревание (желто-зеленый стручок). Погодные условия в период испытания были контрастными (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика погодных условий вегетационного периода

Год	Температура воздуха, ºС				Количество осадков, мм
	май	июнь	июль	август	май	июнь	июль	август	сумма
2016	12,9	19,1	20,9	19,6	12	76	102	29	219
2017	13,1	19,3	18,1	17,9	57	24	89	14	184
2018	7,3	17,9	22,6	16,6	73	48	71	101	293
ср. мн.	11,7	17,5	19,5	17,1	29	53	56	49	187

В целом вегетационный период 2016 г. характеризовался повышенными среднесуточными температурами воздуха. Отклонения от среднемноголетних значений составляли от +1,2 до +2,5°C. При этом наблюдался дефицит увлажнения в мае и августе – 41 и 59% от многолетней нормы. В июне и июле сумма осадков составила 76 и 102 мм, или 143 и 182% от нормы.

Начало вегетационного периода 2017 г. было благоприятным для развития растений рапса. Отмечалось избыточное увлажнение в мае (196% от нормы) и июле (159% от нормы). Среднемесячные температуры воздуха при этом были выше нормы на 0,8–1,8°C. По количеству своевременно выпавших осадков и среднесуточной температуре воздуха 2017 г. оказался более благоприятным для роста и развития рапса.

Метеорологические условия вегетационного периода 2018 г. характеризовались резкими отклонениями основных показателей по декадам от многолетних значений, хотя средние значения температуры воздуха по месяцам (кроме мая и июля) находились на уровне нормы или близки к ней. Май характеризовался неустойчивой и холодной погодой, поэтому сроки посева рапса были передвинуты на 8–10 дней. Обильные осадки составили 250% от нормы. Среднемесячные температуры воздуха в июне, июле и августе были на уровне среднемноголетних показателей или чуть выше. В первой и второй декадах августа погода была благоприятной, что позволило провести уборку рапса в сжатые сроки.

Полевые опыты и обработка данных проводились в соответствии с требованиями методики опытного дела. Дана оценка сортов и гибридов рапса ярового в Западной Сибири по гибкости, компенсаторной способности и стрессоустойчивости по методике В.А. Зыкина, В.В. Мешкова [9]. Рассчитан дополнительный параметр – селекционный дифференциал (S) для каждого генотипа по методу А.В. Кильчевского и Л.В. Хотыле-вой [10].

Оценка сортов и гибридов по основным показателям анализировалась в лаборатории селекции, семеноводства и агротехники капустных культур и в лаборатории агробиохимии: масса 1000 семян (2 навески по 500 г), масличность определяли на ЯМР-анализаторе, жирно-кислотный состав масла методом газожидкостной хроматографии, содержание глюкозинолатов на фотометре фотоэлектрическом КФК-3-01.

Результаты исследований

Сравнение сортов и гибридов в экологическом испытании в одной почвенноклиматической зоне позволяет выделить лучшие из них и рекомендовать для возделывания в условиях Западной Сибири.

Величина урожайности варьировала в зависимости от условий среды и наследственных особенностей сортов в пределах 1,82–2,74 т/га. Анализируя урожайные данные по годам, отмечаем, что в 2016 г. урожайность семян рапса в среднем составила 2,23 т/га с минимальными показателями (1,85 т/га) у сорта Антарес и максимальными (2,56 т/га) у гибрида Сальса при среднем показателе изменчивости признака CV – 9,54%.

В 2017 г. максимальная урожайность получена у сортов Гранит и 55 регион (2,74 и 2,72 т/га соответственно), при среднем показателе 2,49 т/га наблюдалась незначительная сортовая изменчивость признака CV – 7,08% (табл. 2).

Избыточное переувлажнение почвы в 2018 г. привело к снижению урожайности рапса (средний показатель 2,08 т/га). Наименьшая урожайность отмечена у сорта Тав-рион и у сорта-стандарта Юбилейный (1,82 и 1,83 т/га соответственно), а максимальная (2,33 т/га) у гибрида Озорно, CV – 6,98%.

В среднем за три года испытаний сорт Купол и гибриды Озорно и Сальса, имея разную степень изменчивости за три года по этому признаку, существенно превысили по урожаю семян стандарт-сорт Юбилейный. В зависимости от года испытания урожайность семян в сортах рапса ярового: Юбилейный, Купол, Гранит, 55 регион, Таври-он, Антарес и у гибрида Сальса менялась в средней степени изменчивости признака – от 10,51% (Купол) до 17,54% (Юбилейный). Незначительное варьирование признака 3,12–9,12% по годам отмечено в сортах Руян, Амулет, Флагман, Сириус, Хайлайт и Хантер.

Таблица 2

Сорт, гибрид	Урожайность семян, т/га			Отклонение от стандарта	CV, %
	2016 г.	2017 г.	2018 г.
Юбилейный – st	2,23	2,61	1,83	–	17,54
Купол	2,41	2,70	2,19	+ 0,21	10,51
Гранит	2,29	2,74	1,96	+ 0,11	16,80
55 регион	2,31	2,72	2,07	+ 0,14	13,89
Таврион	2,17	2,49	1,82	– 0,06	15,51
Руян	2,07	2,39	2,03	– 0,06	9,12
Амулет	2,10	2,21	2,09	– 0,09	3,12
Флагман	2,05	2,41	2,20	0,00	8,15
Антарес	1,85	2,51	2,14	– 0,05	15,27
Сириус	1,95	2,20	2,04	– 0,16	6,14
Озорно (F 1 )	2,53	2,60	2,33	+ 0,25	5,63
Сальса (F 1 )	2,56	2,50	2,25	+ 0,19	6,75
Хайлайт	2,44	2,30	2,03	+ 0,04	9,24
Хантер	2,22	2,45	2,08	+ 0,03	8,30
НСР05	0,17	0,14	0,12	–	–
Средняя	2,23	2,49	2,08	–	–
CV, %	9,54	7,08	6,98	–	–

Урожайность сортов и гибридов рапса

Анализ данных по признаку «селекционный дифференциал» (S) показал, что у сорта Амулет и у гибридов Озорна и Сальса он малоизменчив, составил соответственно 3,75, 4,42 и 4,92% и в большей степени зависел от генотипических способностей. Дана оценка сортов и гибридов рапса ярового по гибкости, компенсаторной способности и стрессоустойчивости (табл. 3).

Таблица 3

Оценка урожайности на генотипическую изменчивость, стрессоустойчивость и гибкость сортов и гибридов рапса

Сорт, гибрид	Оценка урожайности, т/га			S, %	min – max	min + max 2
	Х ср	X max	X . min
Юбилейный – st	2,22	2,61	1,83	17,57	–0,78	2,22
Купол	2,43	2,70	2,19	11,11	–0,51	2,80
Гранит	2,33	2,74	1,96	17,60	–0,78	2,35
55 регион	2,37	2,72	2,07	14,77	–0,65	2,40
Таврион	2,16	2,49	1,82	15,28	–0,67	2,16
Руян	2,16	2,39	2,03	10,65	–0,36	2,21
Амулет	2,13	2,21	2,09	3,75	–0,12	2,15
Флагман	2,22	2,41	2,20	8,56	–0,36	2,23
Антарес	2,17	2,51	2,14	15,67	–0,66	2,18
Сириус	2,06	2,20	2,04	6,80	–0,25	2,08
Озорно (F1)	2,49	2,60	2,33	4,42	–0,27	2,47
Сальса (F1)	2,44	2,56	2,25	4,92	–0,31	2,41
Хайлайт	2,26	2,44	2,03	7,96	–0,41	2,24
Хантер	2,25	2,45	2,08	8,89	–0,37	2,27

Показатель (min + max) / 2 характеризует генетическую гибкость сорта и его компенсаторную способность. Сорта Купол, 55 регион, Озорно, Cальса (F1) имеют более высокую степень зависимости «генотип – среда». Минимальный показатель по этому признаку у сорта Сириус – 2,08. Показатель (min – max) имеет отрицательный знак и показывает уровень устойчивости сортов к стрессовым условиям произрастания. Чем меньше разрыв между максимальной и минимальной урожайностями, тем выше стрес- соустойчивость сорта и тем шире диапазон его приспособительных возможностей. Из этого следует, что сорта Амулет, Сириус, Озорно (F1) с показателями: –0,12; –0,25; –0,27 имеют более высокую стрессоустойчивость и широкий диапазон использования. Сорта Юбилейный, Купол, 55 регион, Гранит, Таврион, Антарес способны давать высокую урожайность семян в наиболее благоприятные годы для роста и развития рапса. Так, в 2017 г. их урожайность составила 2,61; 2,70; 2,74; 2,72; 2,49 и 2,51 т/га, но при этом они менее стрессоустойчивы.

Вегетационный период сортов и гибридов в среднем за 3 года изучения составил 80–89 сут. С более коротким вегетационным периодом (80–82 сут) отмечены сорта селекции ВНИИМК (Таврион, Амулет), ВНИИР (Антарес) и зарубежной селекции (Хай-лайт и Хантер) (табл. 4).

Таблица 4

Характеристика сортов и гибридов рапса ярового экологического сортоиспытания

Сорт, гибрид	Вегетационный период, сут	Масличность, семян, %	Сбор масла, кг/га	Масса 1000 семян, г	Содержание
					глюкози-нолатов, мкмоль/г	олеиновой кислоты, %
Юбилейный	88	50,0	999	3,5	11,9	63,99
Купол	89	51,7	1131	3,6	14,3	65,14
Гранит	86	51,2	1074	3,6	11,4	64,75
55 регион	89	52,1	1111	3,7	9,8	64,10
Таврион	81	48,5	943	3,5	11,4	65,14
Руян	84	50,3	977	4,1	10,5	66,81
Амулет	82	50,4	966	3,7	9,2	75,20
Флагман	85	49,4	978	3,9	13,5	64,82
Антарес	80	49,9	975	4,0	14,7	66,00
Сириус	85	48,7	903	3,9	13,2	66,12
Озорно (F1)	83	50,4	1129	4,1	13,5	63,64
Сальса (F1)	84	50,3	1109	3,5	8,8	64,52
Хайлайт	81	49,1	998	3,6	12,0	63,28
Хантер	81	49,3	998	3,7	13,5	63,83
НСР 05	–	–	72	–	–	–

По масличности семян в условиях Западной Сибири новые высокопродуктивные сорта Купол, Гранит, 55 регион превосходили все изучаемые сорта и гибриды, а по сбору масла они на уровне гибридов. Содержание глюкозинолатов в семенах составило 8,8–14,7 мкмоль/г, что соответствует межгосударственным стандартам. Более высокое содержание (14,7 мкмоль/г) отмечено у сорта Антарес. По крупности, с массой 1000 семян 4,0–4,1 г, выделены новые сорта Руян, Антарес и гибрид Озорно.

Одним из определяющих критериев ценности современных сортов и гибридов рапса ярового является измененный жирно-кислотный состав масла. Более высокое содержание олеиновой кислоты продемонстрировали сорта селекции Института масличных культур (г. Краснодар) Руян и Амулет (66,81 и 75,20% соответственно).

Заключение

Оценкой по испытанию сортов и гибридов рапса ярового различного экологогеографического происхождения было установлено большое генетическое разнообразие по хозяйственно ценным признакам. В среднем за годы изучения гибриды Озорно, Сальса выделены с более высокой урожайностью семян (2,44–2,49 т/га). Наибольший интерес в условиях Западной Сибири по урожайности и масличности семян представляют сорта селекции Сибирской опытной станции – филиала ВНИИМК: Гранит (2,33 т/га, 51,2%), Купол (2,43 т/га, 51,7%) и 55 регион (2,37 т/га, 52,1%). Они вполне конкурируют с сортами и гибридами зарубежной селекции. Сорта Антарес, Хайлайт, Хантер отличаются скороспелостью (80–81 сут), что важно при создании нового исходного материала в условиях Сибири. По содержанию полезной олеиновой кислоты выделены сорта селекции ВНИИМК Руян (66,81%) и Амулет (75,20%). Параметры генотипической оценки урожайности позволяют получить дополнительную информацию об агроэкологической оценке сортов и гибридов и выявить их генетическую гибкость и стрессоустойчивость в зависимости от климатических условий года.

G.N. Kuznetsova, R.S. Polyakova

The Siberian Experimental Station – Branch of All-Russian Research Institute of Oil Crop by V.S. Pustovoit, Isilkul

Results of Ecological Trial of Varieties and Hybrids of Spring Rapeseed under the Conditions of Western Siberia