Воскресенье, 19.08.2018, 06:58
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту



Главная » Статьи » Сельское и приусадебное хозяйство

МОБИЛИЗАЦИЯ ГЕНОФОНДА И РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИОННОГО УЛУЧШЕНИЯ СОИ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ

В.В. Толоконников, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
О.Г. Чамурлиев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Т.С. Кошкарова, младший научный сотрудник
Г.П. Канцер, научный сотрудник

МОБИЛИЗАЦИЯ ГЕНОФОНДА И РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИОННОГО УЛУЧШЕНИЯ СОИ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ

Во Всероссийском научно-исследовательском институте орошаемого земледелия изучен значительный объем генофонда сои различного эколого-географического происхождения. Выделены источники хозяйственно-ценных признаков, таких как высокая продуктивность (3,5 т/га) в орошаемых посевах, (сортообразцы Скороспелка 3, Бельцкая 80, Миорица, Букурия, Линия 9084- Молдова, Находка - Хабаровский край) скороспелость (91-110 дней) в сочетании с продуктивностью (3 т/га) (генотипы Восток 417 - Амурская область, Харьковская 80, Фаэтон - Украина, Бара - Краснодарский край, Линия 62 - Молдова, Эванс - США), пригодность к механизированной уборке (линии и сорта Browneag ИС - 10 - Венгрия, К 003, Бельцкая 82 - Молдова), содержание сырого протеина в семенах (до 40 %) (сорта Мрия - Украина, HERB 606 - Румыния). Использование лучших представителей изучаемого генофонда в селекционном процессе в качестве одной из родительских форм при гибридизации, или экспериментальном мутагенезе способствовало выведению сортов сои Волгоградка 1 (районирован с 1991 года), ВНИИОЗ 86 (в Госреестре с 2002 года), ВНИИОЗ 76 (2003 г.), ВНИИОЗ 31 (2011 г.), Волгоградка 2 (в ГСИ с 2018 года). В статье показана поэтапная эффективность селекционного улучшения сои в условиях орошения. Многолетнее проведение плановой научной селекции способствовало росту урожайности сои с 2,25 т/га (перед периодом 1985-1987 гг.) до 3,02 т/га к настоящему времени. Благодаря селекции уменьшился вегетационный период у выведенных сортов (91-111 дней) по сравнению с возделываемыми ранее (108-120 дней). Улучшилась пригодность сортов к комбайновой уборке за счет увеличения высоты прикрепления нижних бобов (0,11-0,17 м). Возросло содержание сырого протеина в семенах (до 42,8 %).

Ключевые слова: соя, селекция, сорта, хозяйственно-ценные признаки, гибридизация, индивидуальный отбор, урожайность, вегетационный период.

 

Введение. Недостаток белка в питании людей и рационах кормления животных до сих пор остаётся острой проблемой в сельском хозяйстве Российской Федерации. В развитых странах обеспеченность белковыми продуктами в значительной степени решается за счёт возрастания объёмов производства сои. Посевы этой культуры в мире превысили 118 млн га при средней урожайности семян 2,5 т/га.
В нашей стране, несмотря на интенсивный рост посевных площадей сои - до 2,7 млн га - в 2017 году, урожайность остаётся невысокой - 1,5 т/га. Потребности народного хозяйства в высокобелковом сырье удовлетворяются лишь на 35 %. Необходима интенсификация отечественного производства сои как стратегической отрасли, так как селекция и семеноводство являются важнейшими научными факторами производстводственного обеспечения сои во многих стран мира.

Одной из биологических особенностей сои является особая чувствительность к фотопериодизму. Её селекция наиболее эффективна в микрозональном ареале территорий, где на каждый градус северной широты (110 км) необходим свой сорт. Для условий Волгоградской области, имеющей протяжённость с севера на юг 400 км, необходимо создавать несколько сортов, приспособленных к возделыванию в соответствующей почвенно-климатической микрозоне.

Соя - культура муссонного климата, и в засушливых условиях её рентабельное возделывание тесно связано с развитием орошения. На территории Волгоградской области научно обоснованное расширение посевов под эту культуру с орошением в пятилетней перспективе составляет около 50-100 тыс. га. Требуется усиление научного обеспечения областного Агропрома, в том числе и селекционными методами проведения исследований.

Материалы и методы. В период с 1983 по 2017 год изучалось от 2194 до 7900 сортооразцов и селекционных форм сои различного эколого-географического происхождения, в том числе созданных в ФГБНУ «Всероссийский научно- исследовательский институт орошаемого земледелия» (ВНИИОЗ) [3, 6, 9, 1]. Исходный материал изучался в семи селекционно-сортоиспытательных питомниках: коллекционном, гибридизации, гибридов, отбора, селекционном 1-го и 2-го года, контрольном, предварительного и конкурсного испытаний.

Исследования проводили в соответствии с методическими указаниями ФГБНУ Федеральный исследовательский центр «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова» (ВИР) [3, 4], ФГБНУ «Всероссийский научно исследовательский институт масличных культур» [2], ФГБН «Государственная комиссия Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений» [8, 1] применительно к условиям орошения - ФГБНУ «ВНИИОЗ» [9, 5, 7].

Лучшие сортообразцы вошли в генофонд рабочей коллекции сои - лаборатории селекции и семеноводства ФГБНУ ВНИИОЗ (200 наименований), представленной продуктивными (8 %), скороспелыми (20 %) высокобелковыми (11 %), пригодными к механизированной уборке (17 %), устойчивыми к болезням и вредителям (10 %), с повышенной симбиотической активностью (3 %), засухоустойчивостью (9 %) и различным характером габитуса куста и роста стебля (22) сортообразцами.

Результаты и обсуждение. На первоначальных этапах селекционного процесса 1983-1984 гг. в питомниках преобладали распространенные в посевах того времени высокорослые, среднеспелые и поздние сорта, такие как Белоснежка, Мерит, Кировоградская 5, Бельцкая 82 и другие. В условиях орошения урожайный потенциал этих сортов - до 2-х т/га зерна, реализовывался в условиях производства не полностью (до 1,5 т/га). Селекционная оценка показала, что главными причинами недостаточной отзывчивости сортов на оросительную воду являются низкое прикрепление первых бобов на растении от поверхности почвы (около 0,1 м и менее), приводящее к значительным уборочным потерям зерна (до 30 % биологического урожая), продолжительный вегетационный период, не укладывающийся в летне-осеннее время года - июнь-сентябрь, что приводило к слабому наливу бобов верхнего яруса и недобору полноценного урожая. Формируемый стеблестоем избыток биомассы оказывал отрицательное влияние на устойчивость растений к полеганию.

Исходя из этого была сформулирована задача - создать отзывчивые на орошение рентабельными прибавками урожайности, адаптированные к жёстким климатическим условиям Нижнего Поволжья сорта с полным созреванием зерна в течение сентября, пригодностью к уборке современными комбайнами, с расположением бобов растения на уровне 0,15 м, иммунностью или толерантностью к основным болезням (бактериальный ожог) и вредителям (акациевая огнёвка).

Чтобы решить поставленную задачу, важно было усилить и сконцентрировать поисковые исследования на глубоком изучении мирового генофонда, этапов эволюции сои в культуре, построении перспективной модели рентабельно урожайного, пригодного к мехуборке, с различными сроками гарантированного созревания и «удобного» в семеноводстве сорта, выявлении существующих в коллекции Вир и конструировании новых доноров, которые соответствовали бы обозначенным требованиям.

На основе периодического скрининга сортообразцов (1984-1986; 2011-2013; 2013-2015 гг.) выявлены лучшие генотипы - источники важных хозяйственно-полезных признаков и свойств. В группе среднескороспелых сортов (111-120 дней) формированием высокой продуктивности (3,5 т/га зерна и более), превзошедшей стандартные сорта (Мерит и ВНИИОЗ 76) на 12 % и более, характеризовались такие сорта, как Скороспелка 3, Бельцкая 80, Миорица, Букурия и Линия 9084 (Молдова), Находка (Хабаровский край).

Среди изучавшейся группы скороспелых сортов с продолжительностью вегетационного периода 91-110 дней наибольшую урожайность (3 т/га) по сравнению со стандартами (Белоснежка и ВНИИОЗ 86) дали следующие сорта и образцы: Восток 417 (Амурская область), Харьковская 80, Фаэтон (Украина), Бара (Краснодарский край) Линия 62 (Молдова), образец СН 1470-20-1 (Беларусь), Эванс (США).
Достаточной для проведения качественной механизированной уборки высотой прикрепления нижних бобов (0,15-0,20м) характеризовались линии и сорта зарубежной селекции: Browneag ИС - 10 (Венгрия), К 003, Линия 8994, Миорица, Бельцкая 82 (Молдова) Фаэтон (Украина).

Повышенное (до 40 %), по сравнению со стандартом ВНИИОЗ 76 (до 33,9 %), содержание сырого протеина накапливали семена иностранных сортов: Мрия (Украина), ИС - 10 (Венгрия), Harovinton (Канада), Herb 606 (Румыния), СН 147-20-1 (Белоруссия).

Использование в селекционном процессе выделенных из мировой коллекции ВИР перспективных генотипов в качестве одного из родительских форм при гибридизации привело к получению новых сортообразцов сои, отзывчивых на орошение:

- Линия 233: (Находка х Скороспелка 3), короткостебельная (0,5-0,6 м) детерминантная с высокой долей зерна в общей биомассе (до 50 %).

- Линия 214: (индивидуальный отбор из естественного гибрида, обнаруженного в посевах сорта Амурская 042), среднестебельная (0,7-0,8 м), несущая аллели ДШД12 полудетерминантного роста высокоустойчивая к полеганию и с высоким содержанием сырого протеина в семенах (до 40 %).

- Линия 212: (индивидуальный отбор из сорта Амурская 042), скороспелая (95 дней), с высоким накоплением белка (до 40,9 %) в семенах.

- ВНИИОЗ 91: (индивидуальный отбор из мутанто-гибридной популяции, полученной радиационным облучением линии 12-16 - Волгоградка 1х Волжана дозой 3000 рентген), высокоурожайный (до 3,5 т/га зерна). Сортообразец внесён в Каталог Мировой коллекции ВИР под номером К - 9998.

- Волжана: (Белоснежка х Эванс), скороспелый (до 100 дней), продуктивный (до 3,2 т/га), высокое прикрепление нижних бобов на растении (0,15-0,18 м), повышенное содержание в семенах сырого протеина (40-45 %) и жира (20-21 %), устойчив к бактериальному ожогу и вирусной мозаике. Сортообразец находится в Каталоге ВИР: К-9991.

- ВНИИОЗ 152: (индивидуальный отбор из мутантной популяции сорта Прогресс, семена которого перед посевом были обработаны сульфадимезином), скороспелый, (104 дня), продуктивный (3,1 т/га зерна), пригодный к комбайновой уборке (до 0,15 м высота прикрепления нижнего боба). Сортообразец внесён в Каталог ВИР: К-10001.
134

- ВНИИОЗ 131: (индивидуальный отбор из сорта Скороспелая 3 после облучения семян дозой 16000 рентген и 2-х годичного их пересева), карликовая линия (0,27-0,33 м) с законченным типом роста, несёт гены пятилисточковости Lf2 и очень малой длины (0,02 м) черешка, высокая концентрация сырого протеина (до 43 %) и жира (до 20 %) в семенах. Сортообразец находится в Каталоге ВИР: К - 10000.

Полученные сортообразцы при использовании в селекционной работе показали высокую сортообразующую способность. Линия 214 послужила основой для выведения сорта Волгоградка 1 (районирован в Волгоградской и Уральской области Казахстана с 1991 года). Двухкратным индивидуальным отбором из сортообразца Волжана получен сорт ВНИИОЗ 86 (в Госреестре с 2002 года). Проведением значительного отбора (около 1 тыс.) индивидуальных растений из Линии 212 и тщательной комплексной их оценки выведен сорт ВНИИОЗ 76 (внесён в Госреестр в 2003 году). На основе проведения многолетней сложной гибридизации между сортами Волгоградка 1, Волжана и Линия 233 выведен сорт ВНИИОЗ 31 (в Госреестре с 2011 года). Путём гибридизации сортов ВНИИОЗ 31 и ВНИИОЗ 152 создан (совместно с ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет») сорт Волгоградка 2 (в Госсортоиспытании с 2018 года).

Многолетнее проведение плановой научной селекции способствовало росту урожайности сои с 2,25 т/га (ранее периода 1985-1987 гг.) до 3,02 т/га к настоящему времени (таблица 1).

Таблица - 1 Динамика поэтапного селекционного улучшения сои в условиях орошения

Благодаря селекции уменьшился вегетационный период у выведенных сортов (91111 дней) по сравнению с возделываемыми ранее (108-120 дней). Улучшилась пригодность сортов к комбайновой уборке за счёт увеличения высоты прикрепления нижних бобов (0,11-0,17 м). Возросло содержание сырого протеина в семенах (31-42,8 %).

Заключение. Изучен генофонд сои коллекции ВИР и выделены перспективные для селекции в посевах с орошением генотипы. В результате поэтапного селекционного улучшения сои выведены различные по срокам созревания высокопродуктивные сорта Волгоградка 1, ВНИИОЗ 86, ВНИИОЗ 76, ВНИИОЗ 31, Волгоградка 2, расширение посевов под которыми позволит повысить рентабельность производства сои.

Библиографический список

1. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию (по состоянию на 2017 год) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://reestr.gossort.com/.
2. Зайцев, Н.И. Особенности селекции и технологии выращивания семян масличных культур в зоне неустойчивого увлажнения Северного Кавказа [Текст] / Н.И. Зайцев. - Ростов на Дону: ООО «Азовпечать», 2012. - 136 с.
3. Кружилин, И.П. Каталог Мировой коллекции ВИР. Соя [Текст] /И.П. Кружилин, В.В. Толоконников, М.А. Вишнякова // Исходный материал для селекции сои в богарных и орошаемых условиях Нижнего Поволжья. - Санкт-Петербург, 2000. - Вып. 706. - 58 с.
4. Комолых, В.О. Особенности сортов сои нового поколения селекции ДВ НИИСХ (Иван Караманов Батя) [Текст] /В.О. Комолых, О.М. Комолых, Р.В. Комолых // «Пути повышения эффективности исследования генетических ресурсов зернобобовых в селекции: Международная научная конференция. - Санкт-Петербург, 2016. - С. 59-62.
5. Методы селекции и семеноводства сои в условиях орошения [Текст]/ В.В. Толоконников, А.А. Новиков, Т.С. Кошкарова, С.В. Иленева // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2016. - № 3(43). - С. 55-59.
6. Перспективные образцы сои для условий орошения [Текст] /В.В. Толоконников И.В. Сеферова, Г.П. Канцер, Т.С. Кошкарова // Пути повышения эффективности использования генетических ресурсов зернобобовых в селекции: Международная научная конференция. - Санкт-Петербург, 2016. - С. 97-99.
7. Совершенствование селекции в условиях орошения [Текст]/ В.В. Толоконников, И.П. Кружилин, Т.С. Кошкарова, Г.П. Канцер// Мелиорация в России: потенциал и стратегия развития: материалы Международной научно-практической интернет-конференуии, посвященной 50-летию масштабной программы развития мелиорации земель. - Волгоград, 2016. - С. 272-280.
8. Соя на Дальнем Востоке [Текст] / А.П. Ващенко, Н.В. Мудрик, П.П. Фисенко, Л.А. Дега, Н.В. Чайка, Ю.С. Капустин. - Владивосток: Дальнаука, 2010. - 435 с.
9. Толоконников, В.В. Теоретическое и экспериментальное обоснование технологий возделывания и селекция адаптированных к природным условиям Нижнего Поволжья сортов сои [Текст]: автореф. дисс. докт. с.-х. наук. 06.01.01; 06.01.05/ Толоконников Владимир Васильевич. - Волгоград, 2010. - 48 с.

"Известия нижневолжского агроуниверситетского комплекса" № 2 (50), 2018

Категория: Сельское и приусадебное хозяйство | Добавил: x5443 (29.07.2018)
Просмотров: 16 | Теги: соя, Селекция | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2018 Обратная связь