CC BY
35
УДК 58.05
Формирование коллекционного фонда сои на базе Тюменского государственного университета
Боме Н.А., Гальчинская Т.И.
bomena@mail.ru, tig-14@mail.ru
ТюмГУ, Тюмень, Россия
Аннотация Представлены результаты исследований 13 сортов сои полученных из лаборатории селекции зернобобовых культур ФГБНУ «Сибирский научно-исследовательский институт», изученных в условиях юга Тюменской области, для выявления наиболее ценных сортов и формирования коллекционного фонда сои. Произведен анализ влияния метеорологических условий вегетационного периода, 2015 год. Получены данные, характеризующие сорта по приспособленности к условиям региона, всхожесть, выживаемость, ранжирование по признакам продуктивности, с выявлением лучших вариантов.
Ключевые слова: соя, метеорологические условия, признаки продуктивности, сорт.
The formation of the collection of soybean Foundation at Tyumen State University
Baume N.A., Galchinskaya T.I.
bomena@mail.ru, tig-14@mail.ru
Tyumen State University, Tyumen, Russia
Annotation The results of investigations 13 soybean varieties derived from legumes breeding laboratory FGBNU "Siberian Research Institute", studied in the conditions of the Tyumen region of the south, to identify the most valuable varieties of soybean and the formation of the collection fund. The analysis of the impact of meteorological conditions of the growing season, 2015. The data describing the varieties to adapt to the region's conditions, germination, survival, ranking in terms of productivity evidence, the identification of the best variants.
Keywords: soybean, weather, productivity evidence, variety.
Соя является универсальной сельскохозяйственной культурой, которая содержит богатый природный комплекс белков, жиров, углеводов, минеральных солей и витаминов [1,2].
В настоящее время остро стоит вопрос о замещении импортной пищевой и кормовой соевой продукции к 2020 году, как сои, так и продуктов ее переработки, в объеме 130 млрд. р. в год. При этом только от замены импортируемых соевых изолятов и концентратов, которые производят из генномодифицированной сои, на российскую чистую продукцию, будет достигнута годовая экономия в размере 25 млрд. р. Например, величина импорта только белковых изолятов составляет 115 тыс. тонн в год [3].
Сое отводится значимая роль в решении продовольственной безопасности страны. Так, за 10 лет с 2002 по 2012 гг. возросло количество предприятий по переработке сои, и их перерабатывающая способность увеличилась в 15 раз и достигли 5,8 млн. тонн в год, а производство сои за этот период выросло в 5 раз [3].
Условия сельскохозяйственных районов Сибири, в частности Тюменской области, характеризуются выраженной континентальностью климата, что влечет за собой повышенные требования к возделываемым сортам. Для исследуемого региона соя культура интродуцентная, занимает небольшие площади возделывания. По результатам государственного сортоиспытания в 2015 году посев сои был проведен только в Ишим-ском ГСУ, но оценка сортов не осуществлялась в связи с гибелью урожая от весенних заморозков [4].
Цель нашей работы - формирование коллекционного фонда сои на основе эколого-биологического изучения сортов.
Материал и методы исследований
Исследования проводились в 2015-2016 гг., в лаборатории биотехнологических и микробиологических исследований кафедры ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры Института биологии и на экспериментальном участке биостанции «Озеро Кучак» (Тюменская область, Нижнетавдинский район) Тюменского государственного университета.
В качестве исходного материала были взяты 13 сортов сои: Омская 4 (стандарт), СибНИИК 315, Дина, СибНИИСХоз 6, Алтом, Эльдорадо, Золотистая, Сибирячка, Нива 70, Миляуша, Заряница, Черемшанка, Са-чер-2, различного эколого-географического происхождения. Материал получен из лаборатории селекции зернобобовых культур ФГБНУ «Сибирский научно-исследовательский институт», для выявления наиболее ценных сортов в условиях юга Тюменской области, и формирования коллекционного фонда сои.
Посев проводили ручным способом 13.05.2015 г. на делянках площадью 0,5 м2, на 3-х рядках с междурядьями 20 см, из расчета 40 семян на делянку на глубину 5-7 см.
Почва экспериментального участка дерново-подзолистая, окультуренная с содержанием гумуса 3,67% и рН = 6,6.
Учитывая, что исследуемая культура очень требовательна к температурному режиму и влажности почвы, нами был проведен анализ погодных условий за вегетационный период 2015 года в сравнении со средними многолетними значениями. Метеорологические данные были получены с официального сайта «Погода и климат»[5].
По данным наблюдений среднесуточная температура воздуха в мае (13,4оС) превышала средние многолетние значения на 2,1 оС, что оказало положительное влияние на прорастание семян. Посев сои был произведен во второй декаде мая, температура воздуха в этот период составила 13,9оС и для прорастания семян является достаточной по данным В.Б. Енкена [6]. В третьей декаде наблюдался положительный рост среднесуточной температуры (15,3оС). Месяц по количеству осадков можно считать приближенным к норме (49,30 мм).
В июне среднесуточная температура превышала среднее многолетнее значение. Отклонение от нормы составило 2,9оС. В первой декаде данный показатель составил 19,5оС. Самой холодной была вторая декада (17,9оС). В третьей декаде температура повысилась и составляла 22,6оС.
Июнь характеризовался достаточным увлажнением. Всего выпало 86,00 мм осадков, что составило 156% по отношению к норме. Следует отметить, что на третью декаду приходится фаза цветения растений сои, поэтому количество осадков имеет важное значение для образования большего количества цветков, так как недостаток влаги может привести к опадению бутонов, цветков и завязей. Засуха в фазе цветения может снизить урожай семян сои на 50% и более [5].
В июле рост и развитие растений сои проходили при пониженных температурах. Средняя температура за месяц составила 16,4оС при норме 18,8оС. В первой декаде наблюдалось самое низкое значение данного показателя (13,9оС), вторая и третья декада были более приближены к значению средней многолетней, отмечено повышение средних температур до 17,5-17,9оС, что является достаточным для формирования и роста бобов.
Влагообеспеченность в данный период развития растений имеет большое значение в связи с развитием бобов. Количество выпавших осадков за месяц составило 81,10 мм или 91% от нормы.
Среднесуточная температура за август (13,2оС) была ниже средней многолетней на 2,7оС. В первой и второй декадах зарегистрирована температура, близкая к норме 14,8оС и 15,3оС соответственно. В третьей декаде отмечалось значительное снижение среднесуточной температуры до 9,5оС. Для формирования высокого урожая сои необходима температура 18-25°С. Налив семян прекращается при снижении температуры до 10-14°С [7], следовательно, третью декаду августа можно характеризовать как критическую для формирования урожая семян.
В течение месяца сумма осадков равна 65,60 мм осадков, при этом основное их количество выпало в третьей декаде - 37,70 мм (57,5% от общего количества).
В сентябре отмечалось значительное отклонение осадков (17,00 мм) от нормы (57,00 мм). По температурному режиму существенных различий по сравнению со средними многолетними значениями не обнаружено
В период уборки урожая (25.09.2015 г.) отмечалась сухая погода, так как в третьей декаде дожди практически отсутствовали (0,5 мм).
Результаты исследования и их обсуждение
Продолжительность вегетационного периода изученных сортов сои составила 100-135 суток, что соответствует литературным данным - 100130 суток, реже 160 суток [6].
Важным критерием оценки качества исходного материала является полевая всхожесть семян. Значение данного показателя в условиях сельскохозяйственной зоны возрастает в связи с медленным прогреванием почвы и возможными весенними заморозками. Максимальной всхожестью семян (100%) характеризовались два сорта: Черемшанка и Золотистая, минимальной - сорт Сачер-2 (35%) (рис.1 А).
А Б
Рис.1. Полевая всхожесть семян (А) и выживаемость растений (Б) в течение вегетационного периода сортов сои.
Изученные сорта проявили высокие адаптивные свойства в период вегетации, что нашло отражение в показателях выживаемости растений. У большинства сортов не отмечено гибели растений от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды (выживаемость 100%), и только у трех сортов: Дина, Миляуша и Черемшанка наблюдалось угнетение ростовых процессов и число сохранившихся к уборке растений по отношению к всходам составило 97,2%, 96,4%, 97,5%, соответственно (рис.1 Б).
Анализ урожайности и основных морфоструктурных признаков позволил выявить значительные различия по сортам (табл. 1).
Таблица 1. Характеристика сортов сои по признакам продуктивности
Сорт Число бобов на 1 растении, шт. Масса 1 боба, г Масса семян с 1 растения, г Урожайность, г/м2
Омская 4 (стандарт) 16±2,1 0,22 3,55 202
СибНИИК 315 19±1,5 0,26 4,88 328
Дина 19±2,1 0,24 4,48 286
СибНИИСХоз 6 15±1,7 0,23 3,44 220
Алтом 21±2,3* 0,24 5,04 198
Эльдорадо 19±1,8 0,27 5,05 324
Золотистая 17±1,6 0,24 4,13 316
Сибирячка 20±2,0* 0,26 5,12 354
Нива 70 27±3,0* 0,19 5,08 262
Миляуша 27±2,9* 0,29 7,75 388
Заряница 24±1,9 0,27 6,46 376
Черемшанка 25±1,6* 0,30 7,45 526
Сачер-2 44±3,7* 0,28 12,50 320
Lim max min max min max min max min
44 15 0,30 0,19 12,50 3,44 526 198
Средняя по сортам 23±2,1 0,25±0,01 5,76±0,67 315±24,61
CV, % 34 12 42 28
Примечание: *- различия статистически достоверны при сравнении со стандартом (Омская 4).
В среднем по сортам наименьшей изменчивостью характеризовался признак массы 1 боба (СУ=12%). По остальным исследуемым нами признакам (число бобов на растении, масса семян с растения и урожайность) коэффициент вариации составил больше 20%, что свидетельствует о сильной изменчивости признака.
Сорт Сачер-2 существенно превосходит остальные сорта по числу бобов на одном растении (44±3,7 шт.), при среднем значении по сортам 23±2,1 шт., а также по массе семян с одного растения (12,50 г), при средней по сортам 5,76±0,67 г. По массе одного боба (0,30 г), преимущество над другими сортами и превышение над средней по всем сортам имел сорт Черемшанка. Урожайность сортов варьировала в широких пределах: от 198 г/м2 у сорта Алтом до 526 г/м2 - у сорта Черемшанка. Хорошие результаты по семенной продуктивности (более 300 г/м2) получены у следующих сортов: СибНИИК 315, Эльдорадо, Золотистая, Сибирячка, Ми-ляуша, Зарница, Сачер-2.
Для выявления сортов, выделившихся как по отдельным селекционно-ценным признакам, так и их комплексу, было проведено балловое ранжирование (табл.2).
Таблица 2. Ранжирование сортов сои по признакам продуктивности
Сорт Число бобов Масса Масса Урожай- Коли- Ранг
на 1 расте- 1 боба семян с ность чество
нии 1 раст баллов
Омская 4 (Стан- 2 2 2 2 8 3
дарт)
СибНИИК 315 6 8 5 9 28 6
Дина 5 4 4 5 18 10
СибНИИСХоз 6 1 3 1 3 8 12
Алтом 8 5 6 1 20 9
Эльдорадо 4 9 7 8 23 8
Золотистая 3 6 3 6 18 11
Сибирячка 7 7 9 10 33 5
Нива 70 11 1 8 4 24 7
Миляуша 12 12 12 12 48 1
Заряница 9 10 10 11 40 4
Черемшанка 10 13 11 13 47 2
Сачер-2 13 11 13 7 44 3
К числу лучших по признакам продуктивности отнесены сорта Ми-ляуша (48 баллов), Черемшанка (47 баллов), Сачер-2 (44 балла), Заряница (40 баллов).
Таким образом, на основании полученных результатов выделены сорта сои с высокими адаптивными и продуктивными свойствами, способные в сложных почвенно-климатических условиях формировать полноценные семена.
Библиографический список:
1. Тильба В.А. Комплексные приемы сохранения и повышения почв при возделывании сои // Актуальные вопросы развития аграрной науки в Дальневосточном регионе. Владивосток: Дальнаука, 2009. - С. 1826.
2. Norman, A.G. The Soybean: Genetics, Breeding, Physiology, Nutrition, Management/ A.G. Norman. - London: Academic Press, 1967. - 280 p.
3. Российский соевый союз [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.ros-soya.su (дата обращения: 16.11.2015).
4. Сортовой районирование сельскохозяйственных культур и результаты сортоиспытания по Тюменской области за 2015 год /ответственный за выпуск В.В. Выдрин. - Тюмень: ОАО «Тюменский издательский дом», 2015. - 91 с.
5. Погода и климат [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.pogodaiklimat.ru (дата обращения: 25.10.2015).
6. Губанов, Я.В. Технические культуры / Я.В. Губанов, С. Ф.Тихвинский, Е.П. Горелов и др. Москва: Агропромиздат, 2012 год, С. - 97 -109.
7. Енкен, В. Б. Соя / В. Б. Енкен. - М.: Гос. изд-во с.-х. лит-ры, 1959. - 653 с.
Bibliography:
1. Tilba, VA Complex methods of conservation and improvement of soil in the cultivation of soy // Actual questions of development of agricultural science in the Far East. Vladivostok: Dal'nauka, 2009. - P. 18-26.
2. Norman, A.G. The Soybean: Genetics, Breeding, Physiology, Nutrition, Management / A.G. Norman. - London: Academic Press, 1967. - 280 p.
3. Russian Soy Union [electronic resource]. Access: www.ros-soya.su (reference date: 16.11.2015).
4. Cultivated crop variety testing and the results of the Tyumen region in 2015 / is responsible for the release of V.V. Vydrin. - Tyumen: OAO "Tyumen Publishing House", 2015. - 91 p.
5. Weather and Climate [electronic resource]. Access: www.pogodai-klimat.ru (reference date: 25.10.2015).
6. Gubanov, Y.V. Industrial crops / Y.V. Gubanov, S. F.Tihvinsky, EP Gorelov, etc. Moscow: Agropromizdat, 2012 year, P. 97 -109.
7. Soybeans Enken, V.B. / V.B. Enken. - M .: State. edition of agricultural liters, 1959. - 653 p.
Об авторах
Боме Нина Анатольевна (bomena@mail.ru)
Доктор сельскохозяйственных наук, профессор, зав. кафедрой Тюменского государственного университета. Гальчинская Татьяна Игоревна (tig-i4@mail.ru)
Магистрант 2 курса Института биологии Тюменского государственного
университета.
About authors
Bome Nina Anatolieva (bomena@maii.ru)
Dr. of agricultural sciences, professor, Head of Chair of the Tyumen State University.
Galchinckaya Tatiana Igorevna(tig-i4@mail.ru)
2st year master student of the Institute of Biology of the Tyumen State University.
