Создание исходного материала для селекции бобов кормовых в условиях Центрально-Черноземного региона

Введение. Кормовые бобы – сельскохозяйственная культура, способствующая созданию прочной кормовой базы для животноводства и восстановлению почвообразовательных процессов [6].

Кормовые бобы являются ценной средообразующей зернобобовой культурой, которая по содержанию белка в семенах и его усвояемости в организме человека и животных превосходит горох. Зеленая масса кормовых бобов также является хорошим источником не только растительного белка, углеводов, минеральных веществ, ферментов, но и витаминов (рибофлавина, тиамина, каротина, аскорбиновой кислоты) [8].

Но, несмотря на это, культура имеет небольшое распространение в производстве. Одна из причин – отсутствие сортов, формирующих высокий, стабильный и качественный урожай в меняющихся условиях погоды [2]. В решение этой и других задач особое место отводится отбору и созданию перспективного исходного материала [5].

Целью данных исследований являлось выделение из селекционного материала перспективных гибридных линий по важным хозяйственно-полезным признакам для выведения новых сортов кормовых бобов, адаптированных к условиям ЦЧР России.

Материал и методика проведения исследований. Исследования проводили на полях Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр зернобобовых и крупяных культур» (ФГБНУ ФНЦ ЗБК) в рамках совместного Проекта с ЦКП «Генетические ресурсы растений и их использование» Орловского ГАУ.

Объектом исследования являлись 6 гибридных новых линий, полученные путем скрещивания сортообразцов из ВИРа. Стандартом служил сорт Янтарные, районированный в Орловской области в 1983 году (табл. 1).

Таблица 1 – Характеристика опытного материала

№ п/п	Линии	Родительские формы
1	Л-14-419	♀ Орлецкие (Россия) Х ♂ Borek (Польша)
2	Л-14-421	♀ Каракольские (СССР) Х ♂ Янтарные (Россия)
3	Л-14-429	♀ Bryl(Чехия) Х ♂ Чешминские (Украина)
4	Л-14-432	♀ Каспор (Англия) Х ♂ Радиомутант 8 (Россия)
5	Л-14-433	♀ Por svaneyika (Грузия) Х ♂ Орлецкие (Россия)
6	Л-14-435	♀ К 1458 (Дагестан) × ♂ Орлецкие (Россия)

Выбранные сорта для скрещивания обладали следующими положительными свойствами: Borek, Bryl, Каспор, Чешминские имеют высокую продуктивность и технологичность; К 1458 – скороспелость; Орлецкие, Янтарные, Каракольские – адаптивность к биотическим и абиотическим факторам; Радиомутант 8 – высокое содержание белка.

Сорт Орлецкие был выведен во ФГБНУ ФНЦ ЗБК, включен в реестр допущенных сортов в 1993 году, районирован по Кемеровской области, допущен к использованию во всех регионах. Орегинатором сортов Янтарные и Радиомутант 8 также является ФГБНУ ФНЦ ЗБК.

Опытный материал выращивался в полевом селекционном севообороте лаборатории селекции зернобобовых культур на делянках площадью 5 м2 в 2-х кратной повторности. Посев проводился селекционной сеялкой ССФК-6-10 в оптимальные для зоны сроки. Расположение делянок – рендомизированное [3].

Сортовые посевы были размещены в селекционном севообороте по пару. Почвы темно-серые лесные, среднесуглинистые. Содержание гумуса (по Тюрину) – 4,95, содержание подвижных форм фосфора и калия (по Кирсанову) – 17,0 и 13,5 м²/100 г почвы соответственно; рН HCL - 5,3.

Фенологические наблюдения и оценка выполнены в соответствии с «Методическими указаниями по изучению коллекции зерновых бобовых культур» [7].

Элементы структуры урожая определяли общепринятыми методами: количество продуктивных узлов, количество бобов, количество семян на растении путём прямого подсчёта у 20 растений каждой гибридной линии.

Содержание сырого протеина в семенах и в зелёной массе определяли методом Къельдаля в модификации Сереньева [4].

Математическая обработка данных проводилась в вычислительном центре ФГБНУ ФНЦ ЗБК на персональных компьютерах с использованием дисперсионного и корреляционного анализов [3].

Метеорологические условия в годы исследования (2019, 2020) соответствовали среднемноголетним показателям, но были некоторые и отличия. В 2019 году во время посева семян, а именно в третьей декаде апреля, температура воздуха была выше нормы на 3,7°С. В мае же, наоборот, она была ниже среднемноголетнего значения, а в июне стояла сухая и жаркая погода, что способствовало быстрому развитию растений кормовых бобов. В 2020 году температура воздуха была близка к среднемноголетней норме, а количество осадков составило от нее 64,6%. В тоже время июль оказался дождливым. В целом, осадки в годы исследований были распределены в вегетационный период крайне неравномерно. Наибольшее их количество зарегистрировано в мае, июне и 1-й декаде июля месяцев, тогда как в 3-й декаде июля и во 2-й декады августа они вообще отсутствовали (табл. 2).

Таблица 2 – Температура и количество осадков 2019-2020 гг.

Месяц	Декада	Средняя температура воздуха, °С		Количество осадков, мм
		2019 г.	2020 г.	2019 г.	2020 г.
Апрель	1	6,8	5,4	3,5	1,4
	2	6,3	4,7	19,7	7,8
	3	13,1	8,7	0,3	8,4
Май	1	13,5	11,9	47,5	18,4
	2	15,9	10,3	49,4	13,9
	3	18,8	11,3	9,0	42,3
Июнь	1	20,6	18,4	3,8	14,8
	2	21,6	22,2	8,4	1,1
	3	19,8	20,0	25,4	35,3
Июль	1	16,3	21,4	22,6	42,6
	2	16,5	17,9	16,7	55,2
	3	19,0	18,5	46,6	23,1
Август	1	14,9	18,4	18,3	3,1
	2	19,2	16,7	18,2	5,6
	3	18,2	17,9	12,3	8,2

Результаты исследований. Результаты исследований показали, что созданный методом гибридизации новый селекционный материал кормовых бобов в условиях Центрально-Черноземного региона России (Орловская область) может обеспечить получение урожая семян до 3,2 т/га и более. Из гибридного селекционного материала наиболее урожайными были линии Л-14-432 и Л-14-433, которые превосходили по массе семян с единицы площади сорт-стандарт Янтарные в среднем на 6,7% (рис. 1).

Различались селекционные линии и по развитию элементов структуры урожая: число продуктивных узлов у их растений изменялось от 4,7 до 6,9; число бобов – от 7,9 до 12,1; число бобов в продуктивном узле – от 1,4 до 2,1; число семян – от 15,7 до 32,6; число семян в бобе – от 2,0 до 2,9; масса 1000 семян – от 341 до 485 г. Причем, выраженность каждого из признаков была у селекционных линий различной. Среди них Линия 14-421 отличалась наибольшим числом бобов, семян и семян в бобе, а Л-14-432 и Л-14-419 выделялись крупностью семян (табл. 3).

Рисунок 1 – Урожайность опытных образцов кормовых бобов в среднем за 2019-2020гг. (т/га)

Интервал генотипического варьирования урожайности семян составлял 2,46 ... 3,21 т/га. Линия Л-14- 432 отличалась не только самой высокой, но и стабильной урожайностью семян по годам, а наименьшая ее величина (2,46 т/га) была зафиксирована у линии Л-14-421 (рис. 2).

■ 2019

■ 2020

Рисунок 2 – Урожайность селекционных линий и сорта стандарта кормовых бобов в разные годы вегетации

Это свидетельствует о том, что созданные новые гибридные линии могут представлять для селекции культуры различный интерес. Ведь сформировать более высокую урожайность можно за счет разного сочетания ее элементов. К примеру, повышенная урожайность линии Л-14-432 достигалась в основном за счет крупности семян, а у линии Л-14-433 благодаря не только крупности, но и большего количества семян (табл. 3).

Таблица 3 – Элементы семенной продуктивности в среднем за 2019 – 2020 гг.

Сорт, линия		Число в среднем на растение
	продуктивных узлов	бобов	бобов на прод. узел	семян	семян в бобе	масса 1000 семян, г
Янтарные(st)	6,9	12,1	1,7	27,2	2,2	423
Л-14-419	5,7	7,9	1,4	15,7	2,0	473
Л-14-421	5,5	11,3	2,1	32,6	2,9	425
Л-14-429	5,6	9,5	1,0	21,7	2,3	341
Л-14-432	5,7	10,3	1,8	25,7	2,6	485
Л-14-433	5,7	10,2	1,8	26,2	2,6	438
Л-14-435	4,7	10,2	2,2	24,1	2,4	414
HCP05		1,2		2,3		9

Максимальное количество продуктивных узлов и бобов было у сорта-стандарта Янтарные и линии Л-14-421, а семян у Линии Л-14-421, которая по этому показателю превзошла стандарт в среднем на 119% (табл. 3).

Для селекции кормовых бобов большой интерес представляет повышение урожайности семян посредством увеличения эффективности плодо- и семяобразования у растений. Однако это направление представляется для селекции культуры достаточно сложным, потому – что причины гибели цветков, плодов и семязачатков на каждом этапе органогенеза различны. В настоящее время в каждом природно-экономическом регионе возделывания культуры при отборе перспективных форм важно определить оптимальное количество семян с растения и их крупность. Эти два признака обладают большой наследственной обусловленностью и легко поддаются генетическому контролю. По нашему мнению, для регионов с оптимальным увлажнением количество семян у перспективного сорта следует иметь не менее 30 штук на растение, а массу 1000 семян сохранить на достигнутом уровне, что позволит при наличии 3-4-х продуктивных узлов получить урожайность до 6,0-7,0 т/га семян.

Важно отметить, что укрупнение семян у растений кормовых бобов, пока, не ведёт к снижению у растений семяобразования, в отличие, к примеру, от гороха, у которого в процессе селекции рост урожайности достигается, в основном, за счёт увеличения массы 1000 семян, а их количество резко сокращается. За период селекции от дикорастущих форм до лучших современных сортов количество семян у растений гороха снизилось более чем в 2 раза [1].

Рисунок 3 – Качество урожая – белок, среднее значение за 2019-2020 гг.

Следует заметить, что и содержание белка в семенах кормовых бобов, пока, не уменьшается с повышением урожайности сорта. У созданных новых гибридов величина данного признака варьировала от 27,6 до 32,5%. Наибольшим содержанием сырого протеина в семенах отличались линии Л-14-421 и Л-14-433, а наименьшим Л-14-435 и Л-14-429. Линия Л-14-433 с повышенной урожайностью по содержанию сырого протеина превосходила сорт-стандарт Янтарные в среднем на 1%, а другая перспективная линия Л-14-432 была с ним на одном уровне (рис. 3).

Заключение . Таким образом, селекцию кормовых бобов целесообразно вести как на увеличение количества семян, так и их крупности, что будет наиболее полно соответствовать требованиям эффективного производства и агропродовольственного рынка. По совокупности полезно-хозяйственных признаков наиболее перспективными являются линия Л-14-432 и Л-14-433, которые рекомендуются использовать в селекции кормовых бобов для создания новых сортов.