Результаты селекции скороспелых, засухоустойчивых гибридов и сортов подсолнечника в Поволжье

Введение. Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока расположен в центре Поволжья (г. Саратов) в зоне рискованного земледелия. Климат этого региона России характеризуется засушливостью, резкими колебаниями погодных условий в период вегетации растений.

В последние годы в процессе происходящего глобального потепления климата отмечается тенденция увеличения годового количества осадков – в основном за счет осадков осенне-зимнего периода, что способствует увеличению весенних запасов влаги в метровом слое почвы, в различных микрозонах Саратовской области в среднем – на 10–12 мм.

Вместе с тем усиливаются перепады погодных условий в период вегетации, значительно возросла повторяемость ранневесенних, летних и позднелетних засух. За последние 30 лет повторяемость сухих лет с ГТК теплого периода, менее 0,5 в Правобережье области составила 25 %, в Левобережье – 42 %, а число лет с сухим типом погоды в мае-июне – соответственно от 30 до 50 %. Сложные условия для формирования урожая складываются и в отдельные аномальные по влагообес-печенности годы, когда количество выпа- дающих осадков превышает многолетнюю норму более чем в 1,5–2 раза [1].

Формирование высокого устойчивого урожая в Поволжье ограничивается и относительно коротким безморозным периодом – 140–160 дней. В процессе происходящего потепления климата устойчивый переход среднесуточной температуры воздуха через +10 °С весной сместился на 1–2 дня раньше, а осенью – на 7–8 дней позднее обычных сроков. Соответственно, и период активной вегетации подсолнечника увеличился на 8–10 дней и сместился на конец сентября– начало октября. По этой причине в годы с дефицитом тепла допосевной период сокращается до минимума, а период уборки урожая смещается на более поздние сроки – практически до наступления первых заморозков. Соответственно, сокращаются сроки и условия основной обработки почвы под посев последующей культуры.

Поэтому с момента организации НИИСХ Юго-Востока в 1910 г. (бывшей Саратовской областной сельскохозяйственной опытной станции) и последующего более чем векового периода ее работы приоритетным направлением в селекции подсолнечника было создание высокопродуктивных, жаро- и засухоустойчивых сортов и гибридов, адаптированных к местным природноклиматическим условиям. Решение этой важной проблемы и в настоящее время является одной из основных задач научно-исследовательских работ.

Условия, материалы и методы. В качестве материала для селекции использовались сорта и гибриды отечественной и зарубежной селекции, гибриды, полученные от скрещивания с однолетними и многолетними дикими видами, образцы из коллекции ВИР, синтетики и лучший материал из рабочей коллекции лаборатории.

Создание гибридов и сортов, а также оценка селекционного материала по устойчивости к патогенам, необходимые учеты и наблюдения проводились по ме- тодикам ВНИИ масличных культур, Государственной комиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений, а также общепринятыми методами, используемыми в практической селекции.

Результаты и обсуждение. С момента создания института все селекционные работы проводились под руководством первого директора института, крупного ученого и организатора науки А.И. Сте-бута. С 1912 г. непосредственное участие в них принимала Е.М. Плачек, которая заведовала лабораторией селекции и семеноводства масличных культур до 1930 г. [2]. С именем этого талантливого генетика и селекционера связаны наиболее важные исследования по частной генетике и селекции подсолнечника. Она заложила основы гетерозисной селекции, впервые на подсолнечнике разработала и обосновала метод инцухта, установила эффективность гетерозиса в селекции, показала возможность использования самофертильности и отбора по этому признаку, изучила генетический контроль устойчивости к заразихе, моли и ржавчине. Значимость многих разработок Е.М. Плачек актуальна и в настоящее время.

В период организации и становления института научно-исследовательские работы по подсолнечнику проводились в тесном сотрудничестве с выдающимися учеными – Г.К. Мейстером, А.П. Шехур-диным, а также с Н.И. Вавиловым, который работал в те годы в Саратове, постоянно консультировал и поставлял ценный материал из зарубежных экспедиций. В качестве исходного материала для селекции подсолнечника использовалась рабочая коллекция, составленная из крестьянских сортов (125 образцов), собранных в Саратовской, Воронежской, Волгоградской областях, а также из декоративных однолетних и многолетних видов подсолнечника. Среди этого материала имелись сортообразцы с высокой продуктивностью, масличностью, скороспелостью, с низкой лузжистостью, высокой толерантностью к заразихе расы

А, а также наиболее опасным болезням – ржавчине, белой и серой гнилям и другим патогенам. На рубеже ХΙХ–ХХ столетий наибольший урон урожаю наносила ржавчина, подсолнечниковая моль и заразиха. После селекционно-генетической проработки методом инцухта и отбора устойчивых генотипов в 1916-1919 гг. были созданы первые селекционные сорта: Саратовский 169, Саратовский 220 и Саратовский ранний. Наибольшее распространение среди них получил сорт Саратовский 169, который в условиях Саратова созревал за 85–90 дней, обладал высокой устойчивостью к заразихе расы А, моли, ржавчине и толерантностью к другим патогенам. Благодаря этим достоинствам, а также высокой засухоустойчивости, морфологической выравненности и пластичности он заметно превышал местные сорта по урожайности и быстро распространился на небывалую площадь – 1,2-1,3 млн. га и занимал основные площади промышленных посевов подсолнечника в Поволжье, ЦЧО, Сибири, на Урале, а также в засушливых зонах южных регионов страны.

Для повышения засухоустойчивости сортов Е.М. Плачек использовала оценку и отбор лучших семей и линий в самых засушливых микрозонах области (Ершов-ская с.-х. опытная станция).

После 1930 г. научно-исследовательские работы по подсолнечнику возглавлял В.К. Морозов [3]. Им было установлено несколько форм пустозерности, которые определялись генетическими причинами, условиями влагообеспечен-ности растений. Он также показал влияние технологических условий возделывания на завязываемость семян, разработал метод отбора селекционного материала на высокий выход зерна (К хоз ) в общем урожае, повышение которого в зоне рискованного земледелия позволяет обеспечивать более рациональное использование влаги. Созданные им скороспелые и раннеспелые сорта хорошо вызревали в различных областях Поволжья.

В конце 50-х годов прошлого века в Поволжье стали распространяться более урожайные сорта селекции ВНИИМК: Смена, Передовик и др., которые постепенно вытеснили сорта местной селекции. Однако реализовать их высокий потенциал продуктивности не удалось, так как они созревали на 10–20 дней позже, и уборка урожая смещалась на период с неблагоприятными погодными условиями.

Обобщение работ специалистов института по подсолнечнику на всех исторических этапах подчеркивает широту и глубину проработки проблематики культуры. В настоящее время в институте проводятся следующие исследования:

• -    мониторинг условий выращивания культуры по региону;

• -    Развитие фундаментальных исследований.

• -    разнонаправленность селекции (сорта, простые гибриды, трехлинейные гибриды, направление использования);

• -    совершенствование технологических приемов выращивания;

• -    развитие семеноводства для ускоренного внедрения сортов и гибридов в производство;

• -    Интеграция исследований с другими НИУ.

В связи с глобальным потеплением климата, возрастанием требований к качеству масла, изменением фитосанитар-ного состояния полей, потребовалась коррекция направлений селекции подсолнечника. Поэтому были усилены исследования по разработке методов создания исходного материала и селекции на оптимальную продолжительность вегетационного периода, созданы новые сорта и гибриды разных групп спелости, надежно вызревающие во всех зонах возделывания [4].

В настоящее время производству предложена система сортов подсолнечника, которая позволяет культуре более полно реализовать свой потенциал в условиях засушливого Поволжья. На текущий момент в Госреестр селекционных достиже- ний, допущенных к использованию, внесено 6 сортов подсолнечника селекции ГНУ НИИСХ Юго-Востока различных групп спелости (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика сортов подсолнечника (КСИ ГНУ НИИСХ Юго-Востока, 2009–2011 гг.)

Сорт	Урожайность по годам, т с 1 га				Масса 1000 семянок, г	Мас-личность абс. сухих семянок, %	Длина вегета-цион-ного периода, сутки
	2009	2010	2011	среднее
Раннеспелые
ВНИИМК 8883(st)	2,82	1,65	2,25	2,24	61,1	47,8	97
Саратовский 85	2,84	1,7	2,27	2,27	62,3	47,5	95
Саратовский 86	2,95	1,76	2,47	2,39	61,3	48,0	96
Скороспелые
Родник (st)	2,32	1,5	2,39	2,07	63	47,0	87
Степной 81	2,4	1,56	2,13	2,03	72,7	48,2	86
Степной 82	2,46	1,62	2,19	2,09	65,3	47,0	86
Ультраскороспелые
Скороспелый 87 (st)	2,34	1,5	2,22	2,02	63,7	48,2	80
Саратовский 20	2,49	1,6	2,35	2,15	73	46,3	78
Саратовский 21	2,53	1,63	2,39	2,18	72	46,2	79
Кондитерские
Саратовский 82 (st)	2,18	1,52	2,18	1,96	97,7	46,0	80
Сластена	2,45	1,68	2,36	2,16	96,3	43,3	82
Саратовский 83Д	2,41	1,7	2,3	2,15	85,7	44,9	82

НСР 05         0,14  0,1   0,12

Все возрастающую значимость в исследованиях приобретает селекция гибридов, позволяющих полнее использовать почвенно-климатический потенциал региона. На современном этапе эта работа в институте представлена различными направлениями:

• -    получение гибридов с высокой конкурентноспособностью растений для загущенных посевов;

• -    выделение исходного материала для селекции, характеризующегося повышенной устойчивостью к окислению масла;

• -    создание селекционного материала устойчивого к новым расам опасных болезней, например, ЛМР, к заразихе, толерантного к гнилям;

• -    создание гибридов с эффективным семеноводством на основе автофертиль-ных, высокопродуктивных родительских линий, морфологических, генетических маркеров.

В Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, на 2012 г. включены гибриды подсолнечника – Юбилейный 75, ПГ 34, ЮВС 2, ЮВС 3, ЮВС 4, ЮВС 5. Проходит государственные сортоиспытания гибрид ЮВС 6. Созданы и изучается в питомнике конкурсного сортоиспытания целая серия новых высокопродуктивных гибридов, лучшие из которых подготавливаются для передачи на государственное сортоиспытание (табл. 2).

Таблица 2

Характеристика гибридов подсолнечника (КСИ ГНУ НИИСХ Юго-Востока, 2009–2011 гг.)

Гибрид	Урожайность по годам, т с 1 га				Масса 1000 семянок, г	Маслич-ность абсолютно сухих семянок, %	Длина вегета-цион-ного периода, сутки
	2009	2010	2011	среднее
Юбилейный 75	1,89	1,51	2,02	1,81	70,1	48,6	97
ЮВС-2	2,45	1,52	1,97	1,98	63,8	48,1	94
ЮВС-3	2,74	1,7	2,27	2,24	63,7	49,5	98
ЮВС-4	2,5	1,5	2,35	2,12	74,3	49,0	96
ЮВС 5	2,44	1,65	2,55	2,21	74,3	46,5	84
ЮВС 6	2,5	1,68	2,72	2,3	58,7	47,1	92
ПГ-1335	2,68	1,74	2,37	2,26	70,7	49,7	86
ПГ 1349	2,85	1,75	2,43	2,34	58,7	47,1	93

НСР 05       0,12  0,10 0,13

В институте особое внимание уделяется работе по селекции сортов и гибридов кондитерского назначения, которые могут быть использованы в качестве аналогов орехоплодных культур в производстве новых высококачественных про- дуктов питания. И здесь важен подход ученых, ориентированный на создание не конкретного сорта или гибрида, а целой их системы, которая позволила бы шире раскрыть потенциал культуры данной специфики использования. Характеристика перспективного экспериментального материала приведена в таблице 3.

Таблица 3

Характеристика гибридов подсолнечника кондитерского назначения

КСИ ГНУ НИИСХ Юго-Востока, 2007–2009 гг.

Название	Длина вегетации-онного периода, сутки	Маслич личность, %	Масса 1000 семянок, г	Урожай-жай-ность семян, т/га
ПГ 2/242	100	45,5	120	3,35
ПГ 1611	88	46,3	91	2,53
ПГ 1632	96	46,6	106	3,4
ПГ 1603	92	45,4	104	3,23
ПГ 1648	101	46,0	88	2,53
Лакомка,	107	48,0	90	2,6
НСР 05				0,17

С учетом пожеланий представителей масложировой промышленности, возобновлены работы по селекции высокооле-иновых гибридов разных групп спелости (табл. 4).

Таблица 4

Характеристика высокоолеиновых гибридов подсолнечника

КСИ ГНУ НИИСХ Юго-Востока, 2007–2009 гг.

Гибрид	Урожайность, т/га	Масса 1000 семянок, г	Содержание масла в семенах, %	Содержание олеиновой кислоты в масле, %
Кубанский 341 (st)	2,59	65	47,4	69,1
ВОГ 1	2,21	40	50,2	58,3
ВОГ 2	2,54	50	46,7	63,5
ВОГ 3	2,73	61	51,0	69,2
ВОГ 4	2,77	60	52,0	70,7
ВОГ 5	2,21	61	51,7	57,8
ВОГ 6	2,32	57	49,1	54,8
ВОГ 7	2,45	61	45,8	63,9
ВОГ 8	2,38	62	48,4	67,9
ВОГ 9	2,82	60	53,0	69,0
ВОГ10	2,58	59	49,8	67,6
ВОГ 11	2,28	55	50,4	59,0
НСР 05	0,15	2,4	2,0	3,5

Наряду с селекцией простых гибридов определенное место в селекционной работе занимает и создание трехлинейных гибридов. Несмотря на определенные недостатки – невыравненность растений и некоторую растянутость межфазных периодов трехлинейные гибриды имеют и определенные преимущества – повышенную пластичность и значительно более высокую экономическую эффективность семеноводства, поскольку используемый в качестве материнской линии стерильный гибрид позволяет получать значительно более высокий выход семян на участках гибридизации.

В настоящее время получены перспективные трехлинейные гибриды, лучшие из них планируется передать в ближайшее время на государственное сортоиспытание.

Реализация поставленных задач по созданию новых сортов и гибридов подсолнечника, адаптированных для условий засушливого климата, позволит стабилизировать производство маслосемян подсолнечника в регионе и получать высококачественную продукцию различного направления использования.

Выводы. 1. Происходящее потепление климата и улучшение влагообеспеченно-сти подсолнечника требует от селекционеров создания новых высокопродуктивных гибридов и сортов, адаптированных к изменяющимся климатическим условиям, создает условия для расширения посевов сортообразцов подсолнечника с более длительным вегетационным периодом и указывает на необходимость корректировки соотношения сортов и гибридов различных групп спелости.

• 2.    В соответствии с требованиями производства необходимо усиление работ по селекции гибридов и сортов на качественный состав масла (содержание токоферолов, олеиновой кислоты), а также на устойчивость к гидролитическому окислению масла.

• 3.    Учитывая появление новых болезней и более вирулентных рас уже существую-

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

щих патогенов, особую актуальность приобретают работы по селекции на устойчивость к новым расам заразихи, к ризопусу, фомозу, белой и серой гнилям, фузариозу, альтернарии и другим патогенам.