селекция сои
Соя, селекция, сорта, урожайность, скороспелость
Соя — ценная белково-масличная культура, которой принадлежит ведущее место в решении белковой проблемы. Кроме высокого содержания (до 40-45%) полноценного белка, в зерне сои содержится 20-25% масла, а также большой набор минеральных веществ и витаминов [1]. Соя имеет большое агротехническое значение в интенсификации ‘современного земледелия как хороший предшественник и культура, улучшает агрофизические свойства почвы, хорошо отзывается на орошение, способна фиксировать атмосферный азот в симбиозе с клубеньковыми бактериями и усваивать и переносить в пахотного слоя почвы труднодоступные формы фосфора [1, 2, 3].
В Украине, которая является крупнейшим производителем соевого зерна в Европе, посевные площади в 2010 году превысили 1 млн. га. Сортовой ассортимент сои на 2011 год насчитывает более 100 сортов, пригодных к распространению в Украине. Однако, несмотря на значительные достижения отечественной и зарубежной селекции, реализация генетического потенциала современных сортов в производстве составляет лишь 50% и меньше [4], а средний уровень урожайности за последнюю пятилетку, по данным Украинской ассоциации производителей и переработчиков сои, не превышал 1 , 68 т / га.
Одной из причин этого является использование в производстве сортов, которые не приспособлены к конкретным почвенно-климатических условий региона выращивания. Во многом это относится к интродуцированных сортов, которые часто недостаточно адаптированы к условиям Украины. Такие сорта в производстве не всегда поспевают и часто сроки уборки совпадают с затяжным ухудшением погоды осенью, что ведет к значительным потерям через перестой, обсыпки зерна, снижает товарные и посевные качества полученной продукции. Сбор посевов сои с повышенной влажностью зерна затрудняет очистку и хранение продукции, требует дополнительных затрат на сушку.
© С. С. Рябуха, П. В. Чернышенко, Л. Г. Серикова, Н. И. Непочатова, 2011. ISSN 0582-5075. Селекция и семеноводство. 2011. Выпуск 99.
Перспективным ареалом выращивания для харьковских сортов сои: Харьковская область, где посевные площади под культурой в 2010 году составили 62,3 тыс. га; Полтавская область, в которой посевные площади достигали 150,0 тыс. га, а также соседние области Центрально-Черноземного района Российской Федерации, которые по своим почвенно-климатическими особенностями приближены к условиям Лесостепи Украины.
Наиболее полно и эффективно использовать природные ресурсы света, тепла, воды, плодородия почвы, можно лишь при выращивании сортов, способных рационально использовать эти факторы. За счет выращивания адаптированного сорта сои на высоком агрофоне, можно повысить производительность агроценозу в 1,5 раза. Итак, роль сорта как биологической основы технологии выращивания сои значима и весома как в повышении производительности ее посевов, так и в адаптации их к различным природным и антропогенным условиям выращивания [1].
Целью наших исследований было создание методами комбинационной селекции и индуцированного мутагенеза новых высокопродуктивных сортов сои различных групп спелости для выращивания в восточной Лесостепи Украины.
Полевые исследования испытания новых сортов проводили в 20062010 гг на опытном поле ИР им. В.Я. Юрьева НААН согласно общепринятой методики полевого эксперимента [5] с учетом зональных особенностей выращивания сои. Сев конкурсного сортоиспытания проводили порционным аппаратом сеялки СКС-6-10 с нормой высева 600 тыс. всхожих семян на 1 га, учетная площадь — 25 м2, повторность четырехкратная с рен-домизованим размещением вариантов [6]. Обмолот участков проводили при полной спелости зерна комбайном «8ашро-130». Содержание белка в зерне определяли Кьельдалем, содержание масла — гравиметрическим методом С. В. Рушковского [7].
Статистическая обработка экспериментальных результатов осуществляли методом дисперсионного анализа [8].
За период проведения исследований относительно благоприятные для сои агрокли-климатических условия сложились в 2007 году. В 2008 и 2009 гг период вегетации сои отмечался нестабильным гидротермическим режимом, а в 2010 году погодные условия отличались аномально высокими температурами в сочетании с воздушной и почвенной засухой.
В Институте растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН создано более 20 сортов сои из которых 9 настоящее время находятся в Государственном реестре сортов растений Украины: это сорта зернового направления использования — Романтика, Мечта, Горизонт, Восточная, Фея, Версия, Величавая и сорта зерно кормового направления использования — Харьковская зернокормова, скала. За последние пять лет лабораторией селекции сои ИР им. В.Я. Юрьева НААН были созданы и переданы в Государственный сортоиспытание в Украине и Российской Федерации 8 сортов сои зернового направления использования.
В 2008 году на экспертизу было передано среднеспелые сорта сои Ма-львина и Благодарность. При изучении в конкурсном сортоиспытании сорт Маль-вина по урожайности превысил стандарт Киевская 27 на 0,7 т / га, или на 38,9%. Средний уровень урожайности сорта Благодарность был в полтора раза больше по сравнению со стандартом Киевская 27 и достигал 2,7 т / га. Существенной разницы по урожайности между собой новые сорта не имели. По показателям качества зерна новые сорта незначительно отличались от стандарта (табл. 1).
Таблица 1
Хозяйственно-биологическая характеристика среднеспелых сортов сои
Мальвина и Благодарность (конкурсное сортоиспытание), 2006-2008 гг
* Примечание: ст. — Стандарт
Анализ экспериментальных данных показывает, что сорт Мальвина имеет 1,5% выше содержание белка чем стандарт, а сорт Благодарность — на 1,1%. По масличности семян сорт Мальвина на 0,6% уступал стандарта, а сорт Благодарность на 0,3% превышал его. Установлено, что период вегетации сорта Мальвина был на пять суток длительным за стандарт и составил 115 суток, период вегетации сорта Благодарность был на неделю длительным за стандарт и составлял 117 суток. Высота растений сорта Мальвина была в среднем за годы исследований на 5 см больше, чем высота растений стандарта, у сорта Благодарность растения были выше стандарт на 15 см.
По результатам двухлетнего изучения в сети государственного сортоиспытания сорт Мальвина превысил стандарт Киевская 98 за урожайностью в степной зоне на 0,21 т / га, а в среднем по Украине на 0,02 т / га, тогда как сорт Благодарность, наоборот, уступал стандарта в среднем на 0,13 т / га. Решением Государственной комиссии по охране прав на сорта растений сорт Мальвина признан перспективным на 2011 год (табл. 2).
Таблица 2
Результаты государственного сортоиспытания сортов Мальвина и Благодарность,
2009-2010 гг
* Примечание: ст. — Стандарт; П — Полесье; ЛС — Лесостепь, С — Степ
Несмотря на значительные достижения в селекции сои, до последнего времени среди харьковских сортов отсутствовали скороспелые сорта, поэтому приоритетным направлением работы лаборатории селекции сои стало создание сортов сои, которые могли бы использоваться в качестве предшественника для ведущей зерновой культуры — озимой пшеницы. Хотя скороспелые сорта сои уступают среднеранний и среднеспелый по урожайности, их созревания и сбора происходит при более благоприятных погодных условий, что позволяет получить продукцию высокого качества. Новые сорта должны иметь вегетационный период в 95-105 суток, чтобы после уборки сои можно было провести качественную подготовку почвы под сев озимой пшеницы в оптимальные сроки, которые приходятся в Лесостепи Украины на 5-20 сентября [8, 9, 10].
В 2009 году на государственное сортоиспытание были переданы скороспелые сорта Ловкая и Эстафета с продолжительностью вегетационного периода 100 дней. При изучении в конкурсном сортоиспытании сорт Ловкая сформировал урожай зерна на уровне 1,65 т / га, превысив стандарт сорт Юг 30 на 26,9%. Урожайность сорта Эстафета по результатам трехлетних данных составляла 1,53 т / га, что на 17,7% выше стандарт. Разница по уровню урожайности в новых сортов была несущественной. По уровню содержания белка в зерне сорт Ловкая превысил стандарт на 2,6%, а сорт Эстафета — на 3,6%. Масличность зерна в обоих сортов была выше чем у стандарта и составила 23,2% у сорта Ловкая и 23,8% — у сорта Эстафета (табл. 3).
Таблица 3
Хозяйственно-биологическая характеристика новых скороспелых сортов сои (конкурсное сортоиспытание), 2007-2009 гг
* Примечание: ст. — Стандарт
В годы исследований у сорта Ловкая растения имели высоту в пределах 7090 см, как и у стандартного сорта Юг 30. В то же время, высота растений сорта Эстафета была несколько больше и составляла 90-110 см.
В 2010 году на испытания в Государственную службу по охране прав на сорта растений Украины передано 3 скороспелых сорта сои Роксолана, Байка и Криница. На государственное сортоиспытание по Центрально-Черноземном региона Российской Федерации в 2010 году переданы сорта Ловкая, Роксолана, Кобза.
Все новые сорта значительно превысили стандарт Юг 30 за уровнем урожайности зерна, хотя между собой по этому показателю существенно не отличались, кроме сортов Роксолана и Байка с урожайностью 1,85 и 1,65 т / га соответственно. Уровнем урожайности (1,85 т / га) отмечался сорт Роксолана, который на 54,2% превысил стандарт. На равной 1,80 т / га сформировал урожай зерна сорт Криница, что в полтора раза больше урожайность стандарта. Несколько ниже, на уровне 1,65 и 1,72 т / га соответственно, был урожай зерна у сортов Байка и Кобза.
Все новые сорта преобладали стандарт по содержанию белка в зерне на 1,53,1%. По этому показателю они распределились следующим образом: высокое содержание белка в зерне (40,0%) имел сорт Роксолана, а у сортов Байка, Криница и Кобза содержание белка отличался незначительно и находился в пределах 38,4-38,9 (табл. 4 ).
Таблица 4
Хозяйственно-биологическая характеристика новых скороспелых сортов сои (конкурсное сортоиспытание), 2008-2010 гг
* Примечание: ст. — Стандарт
По содержанию масла превысили стандарт сорта Байка (на 1,0%) и Роксолана (на 0,2%). У сортов Колодец и Кобза содержание масла был ниже, по сравнению со стандартом Юг 30.
Сорта Байка и Криница имеют продолжительность периода вегетации 96 суток и созревают на 4 суток раньше стандарта. Сорта Роксолана и Кобза созревают на 2 суток скорее стандарт при продолжительности вегетации 98 суток. По высоте растений от стандарта отличается только сорт Роксолана, у которого растения достигают 90-110 см.
Все новые сорта имеют генетически обусловленную устойчивость к возбудителям болезней и вредителей, устойчивы к полеганию, осыпанию зерна, пригодные для механизированной уборки.
В результате селекционной работы создано 8 новых высокопродуктивных сортов сои разных групп спелости. Сорта Мальвина, Благодарность, Ловкая, Эстафета, Роксолана, Байка и Криница передано на государственное сортоиспытание в Украине, сорта Ловкая, Роксолана и Кобза на государственное сортоиспытание в Российскую Федерацию. Сорт Мальвина признан перспективным в Украине на 2011 год. Новые сорта характеризуются высокими показателями качества зерна
— Имеют содержание белка на уровне 38,4-40,5% и масла — 20,8-23,8%.
Внедрение скороспелых сортов сои с периодом вегетации 95-105 суток в сельскохозяйственное производство позволит оптимизировать структуру посевных площадей, увеличить урожайность и стабилизировать валовые сборы зерна сои в Лесостепи Украины, обеспечить высококачественным сырьем пищевую, комбикормовую и перерабатывающую отрасли промышленности. Скороспелые сорта должны стать гарантированными предшественниками для озимой пшеницы.
На современном этапе селекционная работа с соей в Институте растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН сосредоточено на дальнейшей оптимизации продолжительности вегетационного периода, повышении адаптивности сортов и их технологичности и производительности. Перспективным является создание специализированных высокобелковых и высокомасличных сортов сои с генетически улучшенным качеством, пригодных для промышленного использования в пищевой и технической отраслях промышленности, топливно-энергетическом секторе.