CC BY
44
ISSN 2412-608Х. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 3 (167), 2016
УДК 633.853.52:631.524.84 (470.40.43)
ИСТОЧНИКИ ХОЗЯЙСТВЕННО ЦЕННЫХ ПРИЗНАКОВ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ СОИ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
А.И. Катюк,
кандидат сельскохозяйственных наук Е.В. Зуев,
кандидат сельскохозяйственных наук
Н.В. Анисимкина,
старший научный сотрудник
ФГБНУ «Самарский НИИСХ имени Н.М. Тулайкова»
446254 Самарская обл., п.г.т. Безенчук,
ул. К. Маркса, 41
Тел.: (84676) 2-11-40
E-mail: [email protected]
Для цитирования: Катюк А.И., Зуев Е.В., Анисимкина Н.В. Источники хозяйственно ценных признаков для селекции сои в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. - 2016. - Вып. 3 (167). - С. 22-26.
Ключевые слова: соя, сортообразцы, коллекция, скороспелость, семенная продуктивность, технологичность, качество.
В условиях Самарской области проведено испытание 22 коллекционных скороспелых образцов сои отечественной и зарубежной селекции с целью включения лучших из них в селекционный процесс для создания высокопродуктивных сортов с хорошим качеством семян, адаптированных к неблагоприятным факторам среды. Коллекционные образцы изучали по семенной продуктивности, технологичности к уборке и качеству семян. Климатические условия за годы испытаний (2012, 2013 и 2015) характеризовались контрастом гидротермических факторов, что позволило всесторонне оценить коллекционный материал. В результате полевых и лабораторных исследований были выявлены образцы для использования их в различных селекционных программах. Высокой массой семян с растения характеризовались сорта сои Новосибирская 2 (11,4 г), Ясельда (11,4 г) и Версия (9,4 г). По количеству бобов и семян с растения выделялись Версия, Ясельда, Новосибирская 2, Major, КСХИ 1091, ВНИИОЗ 31.
Максимальное количество семян в бобе отмечено у сортообразцов Соер 5 (2,2 шт.), Закат (2,2 шт.), Nordic 357 (2,2 шт.), ВНИИОЗ 31 (2,3 шт.), Гамма 85 (2,4 шт.). Масса 1000 семян более 150 г отмечена у сортов Самер 1, Fiskeby V, Версия, Ясельда, Major. Устойчивостью к пигментации семян характеризовались сорта Немецкая скороспелая 8, Самер 1, Закат; в селекции на качество зерна рекомендуется использовать сорта сои КСХИ 1089, Соер 5, Новосибирская 2; в селекции на технологичность к возделыванию - Соер 5, Гамма 85, Major и Закат, отличающиеся высоким расположением нижнего боба на растении над уровнем почвы. Оценка изменчивости признаков семенной продуктивности по коэффициенту вариации показала высокую стабильность количества семян в бобе и массы 1000 семян коллекционных образцов. Отбор по этим признакам перспективного селекционного материала наиболее целесообразен.
UDC 633.853.52:631.524.84 (470.40.43)
Sources of economically-valuable traits for soybean breeding in conditions of the forest-steppe zone of the Middle Volga region. Katyuk A.I., candidate of agriculture Zuev E.V., candidate of agriculture Anisimkina N.V., senior researcher
Samarsky Research Institute by the name of Tulaykov N.M. 41, K. Marksa str., Bezenchuk, Samara region, 446254, Russia Те1: (84676) 2-11-40 E-mail: [email protected]
Key words: soybean, cultivar samples, collection, early maturity, seed productivity, adaptability to mechanical cultivation, quality.
In conditions of Samara region, 22 early maturing soybean samples of domestic and foreign breeding from a collection were tested. The purpose of the research was to select the best of them for breeding of highly productive cultivars, with good seed quality, adapted to unfavorable environmental factors. There was studied seed productivity, adaptability to mechanical cultivation, seed quality of collection samples. Climatic conditions of years of research (2012, 2013 and 2015) were characterized by a contrast of hydrothermal factors, it allowed estimating comprehensively the samples from the collection. After field and laboratory tests there were selected samples which can be used in different breeding programs. The soybean cultivars Novosibirskaya 2 (11.4 g), Yaselda (11.4 g) and Versiya (9.4 g) had the highest seed weight per a plant. On pods and seeds quantity
per a plant there were selected the cultivars Versiya, Yaselda, Novosibirskaya 2, Major, KSHI 1091, and VNIIOZ 31. The samples Soer 5 (2.2 seeds), Zakat (2.2 seeds), Nordic 357 (2.2 seeds), VNIIOZ 31 (2.3 seeds), Gamma 85 (2.4 seeds) had maximal seeds in a pod. The cultivars Samer 1, Fiskeby V, Versiya, Yaselda, Major had 1000 seeds weight more than 150 g. The cultivars German early maturing 8, SAmer 1, Zakat were resistant to seeds pigmentation. The culti-vars KSHI 1089, Soer 5, Novosibirskaya 2 are recommended for breeding on seed quality. Soer 5, Gamma 85, Major and Zakat differed by high distance of the lowest pod of the soil level can be used in breeding for adaptability to mechanical cultivation. The estimation of variability of seed productivity traits on a variation coefficient showed high stability of seeds quantity in a pod and 1000 seeds weight in collection samples. Selection on these traits of perspective breeding samples is the most reasonable.
Введение. Селекционная работа с любой культурой начинается с подбора и изучения исходного генетического материала (генофонда). Целенаправленный подбор генофонда и его многообразие позволяют выделить генетические источники и доноры хозяйственно ценных признаков для использования их в различных селекционных программах.
Селекция сои в Самарском НИИСХ нацелена на создание зерновых сортов для использования их в пищевой и перерабатывающей отраслях АПК. Учитывая разнообразие природных и погодных условий Среднего Поволжья, главной задачей в этом регионе является создание скороспелых сортов, устойчивых к засухе, способных формировать более высокий урожай зерна при разных уровнях интенсификации. Не меньшее внимание уделяется селекции на пригодность культуры к индустриальной технологии возделывания.
Исходный материал, методика исследований и погодные условия. В изучении находилось 22 сортообразца сои различного эколого-географического происхождения, отечественной и зарубежной селекции, относящиеся к группам спелости 000 и 00. Коллекционный материал поступил из ВИР и ВНИИМК. В качестве
стандарта использовали скороспелый адаптированный к местным условиям сорт Самер 1.
Эксперимент проводился на опытном поле Самарского НИИСХ в 2012, 2013 и 2015 гг.
Коллекция высевалась сеялкой СН-10Ц. Площадь делянок 3 м , повторность однократная. Агротехника в опыте общепринятая для Самарской области [1]. Предшественником во все годы был пар. В период вегетации сои проводили учеты и наблюдения согласно методическим рекомендациям ВИР [2]. Перед уборкой отбирали сноп из 25 растений для определения структуры урожая, длины стебля до первого образовавшегося на растении боба и длины стебля в целом. Показатель качества зерна (содержание белка) определяли в лаборатории биохимического сервиса Самарского НИИСХ.
Почва опытного участка - чернозем обыкновенный среднесуглинистый. Содержание гумуса 4 %, N легкогидроли-зуемого - 120 кг/га, Р2О5 - 175 мг/кг и К2О - 150 мг/кг (по Чирикову), рН - 6,9.
Погодные условия. Из трех лет исследований (2012, 2013, 2015) благоприятным для роста и развития сои был 2013 г. В период генеративного развития культуры (3-я декада июня - 2-я декада августа) выпало 153,1 мм осадков, что на 61 % больше многолетнего значения (95 мм). Своевременное выпадение осадков способствовало формированию относительно высокой семенной продуктивности коллекционных сортов - 12,2 г с растения.
Худшие условия для роста и развития сои складывались в 2015 и 2012 гг.
В 2015 г. налив бобов коллекционных сортов совпал с сильной засухой (3-я декада июля - 3-я декада августа). Дефицит осадков составил 23 мм, что на 37 % меньше многолетнего значения.
В 2012 г. дефицит осадков (46,8 мм) приходился на период цветения - образования завязи (3-я декада июня - 2-я декада июля).
Среднесуточная температура воздуха за период вегетации в 2015 г. была на уровне многолетней (19 оС), а в 2012 г. -на 2 оС выше.
Результаты и обсуждение. Учитывая неравномерное и нестабильное выпадение осадков, нестабильный температурный режим воздуха и сравнительно короткий период вегетации культуры в Самарской области, необходимы сорта сои, способные вызревать в годы с недостатком тепла, а в случае поздних засух эффективно - использовать почвенную влагу на налив зерна. Поэтому скороспелость в сочетании с высокой семенной продуктивностью являются приоритетными при подборе исходного материала для селекционной работы.
Продолжительность вегетации коллекционных образцов в среднем за исследуемый период составила 95 дней, с варьированием по годам от 91 (2015 г.) до 103 (2012 г.) дней (таблица). Разница между контрастными вариантами по продолжительности вегетации в среднем составила 12 дней (88 дней у СибНИИК 315; 100 дней - Гамма 85), коэффициент вариации CV = 3,0 %. Стандарт Самер 1 созревал за 89-102 дня. Несмотря на скороспелость изучаемых сортообразцов, климатические условия Самарской области оказывали существенное влияние на продолжительность их вегетации, увеличивая ее в отдельные годы.
Длина стебля связана с устойчивостью растений к полеганию и продуктивностью. В условиях засухи, как правило, ко-роткостебельные сорта снижают свою продуктивность. Максимальная длина растений (61,4 см) коллекционных образцов отмечена в 2015 г., минимальная (43,9 см) - в 2012 г., коэффициент вариации CV = 9,0 %. За все годы исследований полегания сортов не наблюдалось. Максимальная длина растений была у сорта Нива 70 (62,7 см), минимальная - у сортов Arctic, Соер 5, Sito, Версия (41,9-48,0 см), у Самер 1 она составила 51,7 см.
Высота прикрепления нижнего боба характеризует пригодность сои к механизированной уборке. Минимальная высота среза растений, которую можно обеспечить при работе жатки на ровной поверх-
ности, составляет 5-6 см, следовательно, в случае прикрепления бобов ниже этого предела будут потери при уборке. Наибольшее значение признака в среднем по сортам отмечено в 2015 г. (24,3 см), а наименьшее - в 2013 и 2012 гг. (4,75,0 см), коэффициент вариации составил 18 %. В годы с низким прикреплением нижнего боба над уровнем почвы, проблем с потерями зерна от недосреза жаткой не возникало у сортов Соер 5, Гамма 85, Major и Закат, закладывающих первый боб на растении на высоте над уровнем почвы более 6 см.
Семенная продуктивность считается главным признаком сорта, основными ее элементами являются количество бобов, семян на растении и их крупность (масса 1000 семян).
Масса зерна с растения. В среднем за период изучения масса зерна с растения у Самер 1 составила 8,5 г, варьирование этого признака у сортов было от 3,5 до 11,4 г (таблица). По сравнению с Самер 1 большую массу зерна с растения имели сорта Новосибирская 2 (11,4 г), Ясельда (11,4 г) и Версия (9,4 г).
Количество бобов на растении у Самер 1 составило 23,6 шт., варьирование по сортам было от 13,5 шт. (Arctic) до 36,8 шт. (Новосибирская 2). По данному признаку выделились коллекционные образцы Major (25,3 шт.), КСХИ 1091 (25,8 шт.), Версия (29,9 шт.), Ясельда (31,6 шт.), Новосибирская 2 (36,8 шт.).
Количество семян на растении варьировало у образцов от 31,1 шт. (LMF) до 75,0 (Новосибирская 2). Лучшими по данному признаку были Версия (58,5 шт.), ВНИИОЗ 31 (58,9 шт.), Ясельда (70,7 шт.), Новосибирская 2 (75,0 шт.).
Озерненностъ боба является высоко наследуемым признаком, 91,0 % коллекционных сортов формировали от двух и выше семян в бобе. Максимальное (более 2,1 шт.) количество семян в бобе отмечено у сортообразцов Соер 5 (2,2 шт.), Закат (2,2 шт.), Nordic 357 (2,2 шт.), ВНИИОЗ 31 (2,3 шт.), Гамма 85 (2,4 шт.).
Таблица
Изменчивость хозяйственно полезных признаков коллекционных сортов сои (2012-2015 гг.)
Сорт Продолжительность периода вегетации, дни Высота растения, см Высота прикрепления нижнего боба, см Кол-во бобов на растении, шт. Кол-во семян с растения, шт. Кол-во семян в бобе, шт. Масса 1000 семян, г Масса зерна с растения, г Содержание белка в семенах. %
Самер-1 стандарт 97 51,7 12,3 23,6 49,9 2,0 170 8,5 37,8
СиБНИИК315 88 50,9 12,4 20,1 35,6 1,7 129 4,6 38,2
Дина 95 58.4 8.7 15.4 31.7 2.0 110 3.5 40.5
ВНИИОЗЭ1 90 54.9 10.0 24.2 58.9 2.3 121 7.1 39.6
Arctic 97 45.8 14.9 13.5 26.2 2.0 137 3.6 43.2
Соер 5 94 45.6 12.0 24.9 56.5 2.2 129 7.3 40.0
Малета 93 50.7 12.6 23.9 47.3 2.0 129 6.1 39.5
Нива 70 98 62.7 15.9 15.8 33.7 2.1 125 4.2 39.6
Золотистая 91 57.6 11.3 21.0 45.1 2.1 104 4.7 41.6
Донская 97 53.4 8.9 23.9 48.6 2.0 111 5.4 40.0
КСХИ 1089 96 56,9 11,0 25,8 55,2 2,1 118 6,5 42,7
Новосибирская 2 94 52,6 8,7 36,8 75,0 2,0 152 11,4 42,3
Fiskeby V 96 52.9 12.4 20.3 43.2 2.1 167 7.2 39.6
S-43 93 53.5 8.2 21.0 44.0 2.1 150 6.6 40.5
Sito 97 41,9 8,8 20,3 44,0 2,2 118 5,2 40,0
Закат 94 50,9 10,4 24,8 57,2 2,2 115 6,6 37,9
LMF 94 50,1 14,3 16,2 31,1 1,9 145 4,5 41,7
Версия 97 48.0 11.4 29.0 58.5 2.0 161 9.4 39.6
Скороспелая немецкая 8 98 57.2 10.4 19.7 39.9 2.0 150 6.0 39.0
Нордик 357 96 52.3 13.3 19.3 44.3 2.2 140 6.2 41.1
Гамма 85 100 58.2 11.9 23.3 56.2 2.4 123 6.9 40.5
Major 95 56,7 14,3 25,3 47,5 2,0 160 7,6 40,7
Ясельда 99 57.6 12.2 31.6 70.7 2.1 161 11.4 41.8
Средняя 95 53,1 11,6 22,6 47,8 2,1 136 6,5 40,3
Коэффициент вариации, % 3 9 18 23 24 7 14 31
ю
Масса 1000 семян является важным показателем продуктивности растения сои, у изучаемых образцов она колебалась от 104 г (Золотистая) до 170 г (Самер 1). По крупности семян коллекция классифицирована на две равные по количеству сортов группы - мелкосемянные (до 130 г) и среднесемянные (134-170 г). Самые крупные семена отмечены у образцов Са-мер 1 (170 г), Fiskeby V (167 г), Версия (161 г), Ясельда (161 г), Major (160 г).
Привлекая в скрещивание различные генетические источники, важно изучить закономерности изменчивости селектируемых признаков, что позволит повысить эффективность отбора в расщепляющихся поколениях.
Анализ межсортовых коэффициентов вариации семенной продуктивности и ее структурных признаков показал высокую изменчивость у набора коллекционных сортов массы семян (31,0 %), числа бобов (23,0 %) и семян (24 %) с растения (таблица). Средняя изменчивость отмечена по массе 1000 семян (CV = 14,0 %), низкая -по числу семян в бобе (CV = 7,0 %). Следовательно, отбор по крупности семян и озерненности боба будет более эффективен.
Качество зерна. Не менее важным в селекции сои считается качество зерна, основным показателем которого является белковость. Образцы коллекции значительно различались по накоплению белка в семенах: от 37,6 % (Версия) до 43,2 % (Соер 5). Сорт Самер 1 накапливал в семенах 37,8 % белка. Высокой белковостью семян (более 42,0 %) отличались образцы КСХИ 1089, Соер 5 и Новосибирская 2 (таблица).
К сортам продовольственного и технического назначения предъявляются требования по отсутствию пигментации семян. За годы наблюдений пигментация оболочки семян отсутствовала у образца
Немецкая скороспелая 8 и Закат. Менее 10 % пигментированных семян было у образцов Самер 1 и Малета.
Выводы. В результате изучения 22 скороспелых сортов сои различного эколого-географического происхождения выявлены образцы с высоким расположением нижнего боба над уровнем почвы: Соер 5, Fiskeby V, Гамма 85, Major и Закат; с относительно высокой семенной продуктивностью (масса семян с растения, количество бобов, семян на растении, семян в бобе, масса 1000 семян) -Новосибирская 2, Ясельда, Версия, Major, КСХИ 1091, ВНИИОЗ 31, Соер 5, Закат, Nordic 357, Гамма 85, Fiskeby V; с высокой белковостью семян - КСХИ 1089, Соер 5, Новосибирская 2; с незначительной или отсутствующей пигментацией семян - Немецкая скороспелая 8, Закат, Самер 1, Малета.
Установлены признаки (масса 1000 семян, озерненность боба), по которым эффективно вести отбор нового селекционного материала.
Список литературы
1. Зубков В.В. Соя в Среднем Поволжье: возделывание, переработка, использование (на примере Самарской области): практическое руководство.
2. Корсаков Н.И., Адамова О.П. [и др.]. Методические указания по изучению коллекции зерновых и бобовых культур - Л.: ВИР, 1975. - 59 с.
References
1. Zubkov V.V. Soya v Srednem Povolzh'e: vozdelyvanie, pererabotka, ispol'zovanie (na primere Samarskoy oblasti): prakticheskoe rukovodstvo.
2. Korsakov N.I., Adamova O.P. [i dr.]. Metodicheskie ukazaniya po izucheniyu kollektsii zernovykh i bobovykh kul'tur - L.: VIR, 1975. - 59 s.
