Сравнительная продуктивность яровой пшеницы в повторных посевах в южной лесостепи Западной Сибири

Масличный подсолнечник как полевая культура возник и сформировался в середине XVIII в. на территории современного центра европейской части России. Из образцов слабо-окультуренного крестьянского подсолнечника в результате огромной целенаправленной работы школы академика В.С. Пустовойта создан практически новый тип высококультурного растения [1]. У современных сортов и гибридов подсолнечника –широкий ассортимент генотипов разного хозяйственного назначения (высокомасличные, кондитерские, высокоолеиновые, силосные, устойчивые к гидролитическому распаду масла).

Подсолнечник ( Helianthus annuus L.) – одно из красивейших растений на Земле и по праву называется «цветком Солнца». Его относят к такому типу технических культур, у которых все части растения могут быть использованы в качестве сырья для тех или иных отраслей промышленности – масложировой, пищевой, химической, фармацевтической, лакокрасочной, мыловаренной и других. Жмых и шрот подсолнечника, получаемые из семян после отделения масла, а также его измельченные корзинки – ценный высокобелковый корм для животных. Подсолнечник широко используют как силосную культуру. Он хороший предшественник для многих сельскохозяйственных культур, так как обогащает почву органическим веществом, улучшает её водно-физические свойства, фитосанитарное состояние и предотвращает развитие водной и ветровой эрозии. Подсолнечник – хороший медонос, способный дать за период цветения 25–30 кг меда с гектара [2].

Востребованность семян подсолнечника на мировом и отечественном рынках является сильнейшим стимулом для увеличения объемов его производства и повышения качества получаемой продукции. В настоящее время мировая площадь его посевов – 17–18 млн га, а в Российской Федерации – около 7 млн га, сохраняется устойчивая тенденция увеличения посевных площадей [3]. В Сибирском федеральном округе посевные площади подсолнечника составляют около 600 тыс. га. Из них 85–90 % сосредоточены в Алтайском крае, остальные – в Омской и Новосибирской областях.

В Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию в 2015 г., зарегистрировано 810 сортов, гибридов и линий подсолнечника , из которых 21 (18 сортов, 1 гибрид и 2 линии) – крупноплодные. В Западно-Сибирском регионе допуск к использованию получен для 34 сортообразцов, из них 5 – крупноплодные [4].

Интересовались подсолнечником в Сибири еще в период коллективизации, среди созданных местных сортов подсолнечника: Омский скороспелый (1929), Масличный ИСХ-4 (1939), Пионер Сибири (1943), Скороспелый прямостоячий (1943), Иркутский (1945), Барна-ульский-2151 (1945) и другие, не нашедшие широкого применения в производстве из-за низкой продуктивности а главное – из-за продолжительного вегетационного периода. Ситуация значительно изменилась с районированием в 1961 г. сорта Енисей, находящегося до настоящего времени в производстве [5]. Сорт послужил исходным материалом для создания первого на Сибирской опытной станции Всероссийского НИИ масличных культур им. В.С. Пустовойта сорта подсолнечника Сибирский-91.

Селекционная работа по подсолнечнику на станции ведется с 1961 г. За этот период созданы и включены в Государственный реестр селекционных достижений шесть сортов подсолнечника двух направлений использования, трех групп спелости. Высокомасличные сорта: очень ранние – Сибирский-91 (1993), Сибирский-97 (2000), Иртыш (2003); раннеспелый Вектор (2014). Крупноплодные сорта: среднеспелый Баловень (2010) и раннеспелый Сибирский-12 (2015). С 2013 г. государственное испытание проходит раннеспелый продуктивный сорт Варяг, а в 2015 г. передан новый раннеспелый высокомасличный сорт Успех.

Наибольшее распространение в производстве получил сорт Иртыш. С 2003 г. он допущен к использованию в Западно-Сибирском регионе, а с 2007 г. – в Уральском. В Омской области сорт Иртыш рекомендуется для возделывания во всех сельскохозяйственных зонах. Создан он из сорта Родник на фоне искусственно укороченного светового дня методом многократного индивидуального отбора скороспелых биотипов с оценкой их по потомству и направленным переопылением лучших номеров при свободном цветении. Коммерческая ценность сорта Иртыш заключается в скороспелости (от всходов до физиологического созревания – 83–95 сут, от всходов до хозяйственной спелости – 100–107 сут), возможности успешно вызревать без применения десикации в Сибирском и Уральском регионах. Сорт высокомасличный (52–55 %), способный ежегодно обеспечивать высокую урожайность семянок (более 2,5 т/га) и сбор масла (более 1000 кг/га); технологичный – хорошо выровнен по высоте, срокам цветения и созревания. Обладает генетической устойчивостью к ложной мучнистой росе и подсолнечной моли.

На современном этапе исследований Сибирской опытной станции ВНИИМК селекционная программа по подсолнечнику включает создание скороспелых, высокопродуктивных сортов масличного типа и раннеспелых крупноплодных сортов кондитерского типа, устойчивых к ложной мучнистой росе. В результате целенаправленной работы на скороспелость на опытной станции создан перспективный селекционный материал, накоплен определенный опыт в методике работы по сокращению вегетационного периода. Для получения скороспелых форм подсолнечника используются методы межсортовой гибридизации, внутрисортового отбора и инбридинга. Высокую эффективность показало сочетание массового и индивидуального отборов. При создании сложных межсортовых популяций для повышения уровня гетерозиготности подбирают лучшие сорта отечественной селекции, различающиеся экологическим и генетическим происхождением.

В селекции подсолнечника перспективно направление создания крупноплодных сортов кондитерского назначения. У семянок этого типа высокое содержание белка и витамина Е. Благодаря высокой массе 1000 семянок, хорошей выполненности, пониженной масличности и легкости отделения лузги их с успехом можно использовать в качестве заменителя дорогостоящих арахиса, кунжута и орехов. В настоящее время семянки крупноплодных сортов подсолнечника – ценное на мировом рынке сырье. Существует стабильный спрос как на обрушенные, так и на целые семянки крупноплодного подсолнечника не только в США, западноевропейских странах, Аргентине и Китае, но и в Российской Федерации и странах СНГ. Лидеры по экспорту – США, Китай, Аргентина и Венгрия, а крупнейшие импортеры – Германия и Испания. В США, странах Западной Европы и Турции предпочтение отдается белым семянкам с серыми полосками, а в России и странах Восточной Европы – темным семянкам. Сейчас это широкий и динамично развивающийся рынок [6].

Новое направление в селекции подсолнечника – создание генотипов с измененным жирнокислотным составом масла, в частности – с повышенным (более 70 %) содержанием олеиновой кислоты. Широкое возделывание высокоолеиновых сортов и гибридов подсолнечника позволит отказаться от импорта дорогостоящего оливкового масла и полноценно его заменить в масложировой, консервной и медицинской промышленностях [7]. Селекционная работа по созданию высокоолеиновых сортов подсолнечника в Сибирской опытной станции ВНИИМК проводится с 2007 г.

Наиболее эффективный путь повышения урожайности подсолнечника – внедрение в производство новых высокопродуктивных сортов и гибридов, хорошо адаптированных к конкретным почвенно-климатическим условиям. В связи с тем что селекционеры каждый год рекомендуют все новые и новые сорта подсолнечника, важно выбрать лучшие на основе оценки продолжительности вегетационного периода, урожайности, масличности и других признаков. Для каждого нового генотипа нужна определенная экологическая ниша, в которой возможна его высокая продуктивность, физиологическая стабильность и качество урожая.

Ежегодно на полях Сибирской опытной станции ВНИИМК по государственному заданию проводится экологическое испытание сортов подсолнечника селекции различных научно- исследовательских учреждений нашей страны. Целью работы является получение экспериментальных данных для принятия решения о зонах возделывания новых генотипов.

Объекты и методы

Исследования проведены в 2014–2015 гг. в зоне южной лесостепи на селекционном поле Сибирской опытной станции ВНИИМК, г. Исилькуль, Омской области. Объектом изучения были 13 сортов подсолнечника селекции шести научных учреждений: ВНИИМК (ВНИИМК-100, Орешек, Бузулук, Круиз), Сибирская ОС ВНИИМК (Иртыш, Сибирский-97, Вектор, Си-бирский-12), Армавирская ОС ВНИИМК (Фотон, Крепыш), Богучарская селекционносеменоводческая фирма ВНИИМК (Посейдон-625), Алтайский НИИСХ (Кулундинский-1), НИИСХ Юго-Востока (Скороспелый-87).

Закладка питомников, все наблюдения и учеты в течение вегетационного периода проведены в соответствии с методикой, разработанной во ВНИИМК для конкурсного сортоиспытания подсолнечника. Площадь питания растений – 70 х 35 см, учетная площадь делянки ‒ 22,54 м2. Повторность опыта – трехкратная.

Почва опытного участка – чернозем обыкновенный, тяжелосуглинистый, средняя мощность гумусового горизонта – 43 см. Обеспеченность подвижными формами фосфора (20 мг/100 г почвы) – высокая, калия (34 мг/100 г почвы) – очень высокая, рН 6,75, с глубиной подщелачивается – рН 8,45. По агрофизическим и агрохимическим свойствам почва благоприятна для выращивания подсолнечника.

Погодные условия в годы исследований в целом были благоприятными для роста и развития подсолнечника. В течение вегетационных периодов наблюдался избыток влаги в почве при температуре воздуха ниже средней многолетней нормы (ГТК 1,01 – в 2014 г., 1,35 – в 2015 г.).

Подсолнечник в опыте возделывали по адаптивной технологии, разработанной Сибирской опытной станцией ВНИИМК для условий южной лесостепи Западной Сибири. Предшественник в севообороте – черный пар. Подготовка почвы: ранневесеннее боронование, предпосевная культивация и прикатывание. Под культивацию был внесен почвенный гербицид «тре-флан» 25 % кэ (4 л/га) для борьбы со злаковыми и некоторыми двудольными сорняками. Срок посева – конец второй – начало третьей декады мая, когда температура почвы на глубине 10 см достигала 10–12 ºС. Уборку осуществляли при достижении хозяйственной спелости, при влажности семян 12–14 %. Урожайные данные приведены к 100 %-ной частоте и 10 %-ной влажности. Масличность семян определяли методом ядерно-магнитного резонанса на ЯМР-анализаторе АМВ-1006 М по ГОСТу Р 8.620–2006.

Результаты исследований

Изучаемые сорта подсолнечника были трех селекционных направлений – масличные, крупноплодные и высокоолеиновый. Предпринятые в течение 2012–2013 гг. попытки изучить сорт Белоснежный (единственный в стране сорт силосного направления) не имели успеха. При продолжительности периода от всходов до цветения более 100 сут сорт не достиг даже физиологического созревания, получить его семена в условиях Омской области оказалось практически невозможно. Условно сорта были разделены на 5 групп спелости: очень ранние, раннеспелые, среднеспелые, позднеспелые и очень поздние (таблица).

Самый короткий вегетационный период (от всходов до физиологического созревания) наблюдался у сортов сибирской селекции (90 и 93 сут), а самый продолжительный – у сортов, созданных на юге (121 и 125 сут). Для условий Западной Сибири сорта подсолнечника должны иметь вегетационный период, который позволит гарантированно вызревать в любой экстремальный год. Являясь растением короткого дня, подсолнечник с продвижением на север замедляет развитие. Раннеспелые и скороспелые сорта, созданные на юге, с продвижением их в северо-западные и северо-восточные районы увеличивают вегетационный период.

Нами установлено, что среди сортов масличной группы сорта селекции Сибирской опытной станции ВНИИМК выделяются высоким (более 52 %) содержанием масла в семенах. Самая высокая масличность семян (54,8 %) отмечена у сорта Вектор. Сорта Фотон, Сибирский-97 и Вектор показали высокую продуктивность: урожайность семян – 2,85–3,02 т/га, сбор масла – 1314–1441 кг/га. К крупноплодной группе принадлежат три сорта – Сибирский-12, Посейдон-625 и Орешек; отличаются от сортов масличного направления большой массой 1000 семянок (80,2–86,5 г) и повышенной лузжистостью (24,2–27,4 %). Для крупноплодных сортов кондитерского типа характерна невысокая масличность семянок (48,7–49,3 %). Это высокопродуктивные сорта с урожайностью семян 3,08–3,18 т/га и сбором масла 1350–1408 кг/га. Сорт Сибирский-12 выделяется более коротким (на 13 сут) периодом от всходов до физиологического созревания, это очень важно для суровых сибирских условий.

Хозяйственная характеристика сортов подсолнечника экологического сортоиспытания (среднее за 2014–2015 гг.)

Сорт	Вегетационый период, сут	Высота растения, см	Масса 1000 семянок, г	Урожайность семян, т/га	Маслич-ность, %	Сбор масла, кг/га
Очень ранние
Иртыш (1)*	90	129	66,7	2,78	52,6	1327
Сибирский-97 (2)	93	135	64,8	2,98	53,3	1441
Раннеспелые
Кулундинский-1 (5)	97	155	77,7	2,82	46,8	1191
Вектор (3)	98	151	57,6	2,85	54,8	1405
ВНИИМК-100 (7)	99	150	56,2	2,58	51,0	1187
Сибирский-12 (4)	100	170	80,2	3,12	49,3	1389
Среднеспелые
Скороспелый-87 (6)	105	146	77,1	2,92	48,7	1276
Фотон (12)	110	171	63,4	3,02	48,6	1314
Позднеспелые
Орешек (8)	113	186	81,3	3,18	48,9	1408
Посейдон-625 (11)	113	172	86,5	3,08	48,7	1350
Бузулук (9)	114	182	50,0	2,53	51,7	1180
Очень поздние
Крепыш (13)	121	187	58,0	2,60	49,8	1167
Круиз (Ol) (10)	125	198	51,0	1,81	49,0	803
НСР 05	–	–	–	0,22	–	105

*Номер сорта на рис. 2.

Высокоолеиновый сорт Круиз оказался менее приспособленным к условиям южной лесостепи Западной Сибири. По результатам сортоиспытания установлено: у сорта Круиз самый продолжительный вегетационный период (125 сут), наибольшая высота растений (198 см), мелкие (масса 1000 семянок – 51 г) и менее выполненные семянки, наименьшая урожайность семян (1,81 т/га) и сбор масла (803 кг/га). Из вышеперечисленных сортов подсолнечника, созданных в разных регионах страны, наибольший интерес для Сибири представляют сорта с коротким вегетационным периодом, способные ежегодно обеспечивать стабильно высокую продуктивность (рис. 1).

вегетационный период —♦— урожайность семянок

Рис. 1. Вегетационный период и урожайность семянок сортов подсолнечника селекции разных НИУ: 1–4 – Сибирская ОС ВНИИМК; 5 – Алтайский НИИСХ; 6 – НИИСХ Юго-Востока; 7–10 – ВНИИМК; 11 – Богучарская селекционно-семеноводческая фирма ВНИИМК; 12–13 – Армавирская ОС ВНИИМК

Однако интродуцированные сорта, такие как высокоолеиновый сорт Круиз, представляют большой интерес для сибирской селекции в качестве источника § новых селекционных признаков. Что s касается биометрических характеристик, у изучаемых сортов подсолнечника про-     Я слежена тенденция: чем продолжительнее их вегетационный период, тем м больше высота растений (таблица, рис. 2). Диаметр корзинки колебался незначительно и составил 21–24 см.

Заключение

Результаты проведенных исследо ваний показали, что сорта селекции Сибирской опытной станции ВНИИМК более адаптированы к условиям южной лесостепи Западной Сибири. Прежде всего, у них более короткий вегетационный период, а это во многих случаях позволяет отказаться от дорогостоящей десикации посевов. Они менее высокорослые (т. е. технологичные), с высоким содержанием масла в семянках, высокой урожайностью (более 2,7 т/га) и сбором масла (более 1300 кг/га). Для получения качественного сырья кондитерской промышленности в Сибирском регионе рекомендуем возделывать сорт Сибирский-12. Благодаря усилиям отечественных селекционеров созданы сорта подсолнечника (Кулундинский-1, Фотон, ВНИИМК-100, Скороспелый-87), способные в условиях южной лесостепи Западной Сибири вызревать и показывать хорошую семенную продуктивность. Высоко-олеиновый сорт Круиз менее приспособлен к сибирским условиям – очень позднеспелый, высокорослый, с низкой продуктивностью.