CC BY
54
УДК 633.853.52:63.311 Мудрик Н.В., канд. с.-х. наук;
Бутовец Е.С., канд.с.-х.наук, науч. сотр. лаборатории селекции сои,
ГНУ Приморский НИИСХ Россельхозакадемии
МНОГОКРИТЕРИАЛЬНАЯ ОЦЕНКА СОРТОВ СОИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО И КОНКУРСНОГО ИСПЫТАНИЯ
В статье приводятся результаты использования многокритерального метода при оценке сортов сои в экологическом и конкурсном испытании, вследствие чего было выбрано три сорта сои селекции Приморского НИИСХ — Приморская 4, Приморская 96 и Приморская 86, в наибольшей степени удовлетворяющие требованиям селекционной программы, и которые были переданы в Государственное сортоиспытание в 2009 и 2010 годах.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: МНОГОКРИТЕРИАЛЬНЫЙ МЕТОД, ОЦЕНКА, СОРТ, СОЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ИСПЫТАНИЕ, СЕЛЕКЦИОННАЯ ПРОГРАММА
UDC 633.853.52:63.311 Mudrik N.V., Cand. Agri. Sci.;
Butovets E.S., Cand. Agri. Sci., research worker of Soybean Selection Laboratory of Primorsky Scientific Research Institute of Agriculture of RAAS MULTICRITERION EVALUATION OF SOYBEAN VARIETIES IN ECOLOGICAL AND COMPETITIVE TESTING
The article presents results of usage of multicriterion method in evaluation of soybean varieties in ecological and competitive testing. As a result, there were chosen three soybean varieties developed in Primorsky Scientific Research Institute of Agriculture - Primorskaya4, Primorskaya96 and Primorskaya86 which pretty much met the demands of the selection program and were handed over to the State Variety Testing in 2009 and 2010.
KEY WORDS: MULTICRITERION METHOD, EVALUATION, VARIETY, SOYBEAN, ECOLOGICAL TESTING, SELECTION PROGRAM
Введение. Соя является технической, кормовой и продовольственной культурой. Выделяясь среди других культур универсального использования, она имеет большое народнохозяйственное значение. Исключительное положение обусловлено высоким содержанием в её семенах незаменимых аминокислот, крайне необходимых для организма человека и животных.
Значение сои в нашей стране с каждым годом возрастает. Повышенный интерес к культуре объясняется особенностями химического состава зерна и возможностями разностороннего его использования.
Расширение посевов и повышение урожайности сои во многом определяется сортом, его приспособленностью к почвенно-климатическим условиям зоны возделывания и прогрессивной технологии выращивания.
В нашей стране накоплен довольно богатый опыт селекционной работы с соей. Создано и районировано большое количество зерновых и кормовых сортов, обладающих значительным диапазоном биологических и хозяйственно-полезных признаков и свойств. Однако они не полностью удовлетворяют требованиям интенсивного производства, поэтому селекционный процесс все более совершенствуется и усложняется. Расширяются
21
направления селекции, в частности, в сфере устойчивости против неблагоприятных факторов условий среды, в области иммунитета к болезням и вредителям, усиливается селекция по созданию сортов для новых районов возделывания культуры; значительно больше внимания уделяется созданию высокобелковых и высокомасличных сортов. Для создания принципиально новых сортов, обладающих желаемыми качествами и свойствами, селекционеры страны нуждаются в поиске или создании соответствующего исходного материала, в разработке усовершенствованной технологии и методов синтетической селекции.
В качестве исходного материала для селекции используют богатейшее разнообразие форм и сортов. В современных селекционных программах учитывают множество показателей, характеризующих урожайность, качество продукции, устойчивость к неблагоприятным факторам среды.
Проблема оценки исходного материала связана с его изменчивостью под влиянием условий внешней среды, поэтому поиск ценных форм обычно затруднён.
Как правило, в исследованиях используют методику, при которой выборка искусственно разбивается по какому-либо признаку на классы и далее проводится оценка образцов в этих классах [1]. Выявление уникальных форм зачастую ведётся отдельно по каждому признаку, однако такой подход не позволяет учитывать одновременно всю их совокупность.
Поэтому для разработки селекционных методов многомерного анализа экспериментальных данных появилась необходимость применения феноменологического подхода, предполагающего использование математической статистики, теории принятия решений и других разделов прикладной математики с компьютерной обработкой данных.
С.П. Мартыновым [2] разработан метод многокритериального выбора на заключительном этапе селекции растений,
где он использовал теорию полезности, которая является основой для принятия решений. Он был использован автором в 80-е годы на пшенице, но не получил распространения среди селекционеров, хотя в других областях науки использовался, вероятно, из-за отсутствия компьютеров и программ к ним.
В настоящее время, когда это стало доступно, мы попытались использовать метод С.П. Мартынова в своих исследованиях.
Материал и методы. Работа выполнялась на экспериментальных полях Приморского научно-исследовательского института сельского хозяйства. Агротехника - принятая для Приморского края. Площадь делянок 25 квадратных метров в четырёхкратной повторности. Густота стояния растений сои к уборке составляла 390 - 400 тысяч на гектар. Уборка осуществлялась комбайном Сампо 130.
Применение метода интегральной оценки селекционных линий в условиях критериальности выбора апробировано на 45 сортах сои экологического и 42 сортах конкурсного испытания по шести признакам: урожайность за два года, средние показатели высоты растений, период вегетации, содержание масла и белка в семенах, устойчивость к болезням (переноспорозу, септориозу, церкоспорозу, вирусным и бактериальным, а также вредителям).
В программе многокритериальной оценки при задании идеала руководствовались следующим: по признакам урожайности и качества желательными являлись наивысшие значения, полученные в испытании; по признакам устойчивости показатель должен составлять не меньше 70%, высота растений должна быть не больше 80 см, а продолжительность периода вегетации не более 110 дней; по признакам урожайности вычислены доверительные интервалы (НСР 0,05), остальные показатели определяли без полевых повторений (средние за два года -2009-2010 гг.).
Предварительно были рассчитаны следующие показатели: стандартное от-
22
клонение, НСР05, весовые коэффициенты. Определен идеал сорта, затем введены абсолютные величины в матрицу данных. Результат метода заключается в том, что
Краснодарского краев, Китая, Кореи, США, Италии (табл. 1).
Как видно из данных, приведенных в таблице 1, наилучшую интегральную
чем меньше отклонение от заданного идеала, тем лучше сорт. В качестве стандартов использовались сорта сои Приморская 81 и Ходсон, которые имеют наибольшую продуктивность среди районированных в крае.
Устойчивость к болезням и вредителям определялась по максимальному проявлению одного из показателей.
Результаты и обсуждения. Для выявления лучших сортов сои инорайонного происхождения было заложено экологическое испытание в количестве 45 сортов из Амурской области, Хабаровского и
оценку в экологическом испытании имеет сорт Sui 5191 из Китая, сорт является толерантным к абиотическим факторам среды.
Сорта приморской селекции Приморская 96 и Приморская 4 незначительно уступают предыдущему, имея данные близкие к идеалу.
Итальянский сорт Педро, имея самую высокую урожайность в 2010 году и несколько меньшую в 2009 году, максимально поражается болезнями, поэтому и интегральная оценка у него ниже.
Таблица 1
Матрица данных, весовые коэффициенты, заданный идеал и интегральные оценки экологического сортоиспытания 2009-2010 гг.
Сорт, происхождение Урожайность, ц/га Высо- та рас- тений, см Период вегета- ции, дней Содержание в семенах, % Устой- чи- вость к болезням, % Инте- граль- ная оценка
2009 год 2010 год масла белка
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Sui 5191 22,9 31,1 56 114 19,6 40,8 5 4,52
Приморская 96 22,0 28,2 80 109 21,4 39,6 60 5,10
Приморская 4 22,3 28,9 82 109 19,9 39,0 60 5,12
Педро 21,2 33,8 63 115 20,6 37,0 8 5,70
ХР 977-1,9 24,3 26,6 67 114 19,8 38,9 25 6,43
Sui 87-56-68 20,9 31,1 63 114 19,4 39,3 2 7,51
ХР 577-1,5 21,7 28,7 64 115 20,4 37,0 33 7,53
Лик 22,1 27,7 69 110 19,7 39,8 1 8,08
На 76-3 22,5 27,5 65 115 19,0 40,0 1 8,40
МК-100 21,1 26,0 56 102 20,6 36,6 1 8,48
Дин 21,1 27,8 64 105 18,9 39,4 1 8,52
Альба 23,3 25,2 74 117 18,4 41,4 38 8,77
Лира 23,2 26,6 78 112 20,3 37,5 1 8,85
Приморская 28 20,1 27,3 69 109 18,9 40,2 55 8,86
Иван Караманов 21,8 28,4 76 112 20,0 38,5 1 8,89
На 90-67-19 21,1 28,3 71 117 19,3 39,9 28 9,05
Хэфенг 25 22,6 26,1 66 114 18,8 40,2 1 9,13
Не 135 21,4 27,8 64 115 19,1 39,8 1 9,20
Приморская 81, ст 22,6 22,5 61 114 19,1 39,4 60 9,22
Вилана 22,6 25,6 66 113 19,6 38,3 5 9,27
Хэнонг 40 21,8 27,7 69 121 19,0 39,4 28 9,33
Ария 19,9 24,7 61 103 19,4 40,0 45 9,36
Марината 20,8 23,3 49 115 19,9 39,0 50 9,68
На 6437 22,0 25,9 72 117 20,0 37,1 25 10,11
Гритиказ 80 16,7 27,0 51 101 18,8 40,4 48 10,21
Витязь 50 19,6 28,7 87 114 20,1 38,2 50 10,49
На 943 20,0 28,0 67 115 19,9 38,2 1 10,65
23
Продолжение табл. 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Лазурная 20,7 21,0 59 106 20,3 38,7 37 11,06
Цзы-Цзао 17 19,9 24,8 58 112 20,8 38,5 1 11,06
Славия 22,1 24,0 72 112 20,5 36,7 1 11,07
Нева 20,4 22,8 63 102 19,6 40,2 1 11,13
Тата 20,2 26,0 65 114 19,2 40,2 1 11,21
Дельта 22,7 23,2 75 113 18,5 40,4 1 11,38
Нега 18,5 23,4 60 103 19,8 37,8 50 11,59
Вега 19,2 27,0 69 112 19,2 39,7 1 11,77
Хэнонг 35 20,6 23,9 65 116 18,7 41,8 1 12,13
Варяг 18,7 21,6 62 100 19,0 40,6 42 12,17
Соната 18,2 17,6 55 94 19,2 40,6 60 13,15
Грация 19,9 18,1 51 110 19,9 38,3 50 13,31
ХРУ-81 22,7 20,5 86 114 19,5 39,0 5 13,63
Салтус 16,7 20,7 51 105 20,4 37,6 63 13,82
Валента 20,2 22,1 74 113 19,8 39,0 1 14,04
Лидия 15,0 21,3 56 98 20,7 38,1 50 14,75
Гармония 16,3 18,1 49 100 21,3 35,1 57 15,33
Даурия 14,3 20,9 56 113 20,0 38,9 62 17,20
НСР 1,74 1,86
Стандарт. откл. 2,2 3,6 9,4 6 0,7 1,4 24,4
Весовые коэф. 2,1 2,1 0,7 0,7 0,35 0,35 0,7
Идеал сорта 28 30 80 110 20 39 70
По итогам двухлетней статистической обработки конкурсного сортоиспытания нами были получены следующие
результаты, которые отражены в таблице 2.
Таблица 2
Матрица данных, весовые коэффициенты, заданный идеал и интегральные оценки конкурсного сортоиспытания 2009-2010 гг.
Сорт Урожайность, ц/га Высота растений, см Период вегета- ции, дней Содержание в семенах, % Устойчивость к болезням, % Инте- граль- ная оценка
2009 год 2010 год масла белка
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Приморская 86 26,2 30,2 79,5 121 19,6 38,4 90,0 -1,24
Приморская 1410 24,1 27,6 62,9 116 20,4 36,8 82,5 -0,45
Приморская 1418 23,0 28,4 78,9 117 20,3 35,9 94,0 0,56
Приморская 1409 21,9 28,2 74,9 118 18,3 39,7 94,0 0,56
Приморская 1425 22,8 28,2 75,3 118 20,1 38,2 37,5 1,44
Приморская 1432 21,5 27,8 78,2 120 19,4 38,9 57,5 2,34
Приморская 1402 21,3 26,0 70,4 116 18,6 40,4 25,0 3,92
Приморская 1388 21,1 25,1 74,0 115 19,8 37,9 82,5 4,00
Приморская 1429 21,0 27,7 74,5 111 19,3 39,1 25,0 4,12
Приморская 1269 21,3 25,3 67,9 121 18,9 39,7 70,0 4,32
Приморская 1362 20,8 25,8 64,5 115 18,9 40,3 90,0 4,71
Приморская 1311 21,3 25,2 79,9 117 19,8 37,6 90,0 4,80
Приморская 1404 21,3 25,2 77,5 116 19,4 37,0 80,0 4,94
Приморская 1411 20,4 26,5 77,2 114 20,2 36,4 95,0 5,89
Приморская 1434 20,3 27,7 72,8 126 19,3 38,9 82,5 6,06
Приморская 1382 19,9 26,5 75,0 118 18,6 40,9 93,0 6,72
Приморская 1438 22,6 25,3 78,2 123 19,0 37,8 37,5 7,08
Приморская 1433 18,1 28,3 76,6 111 19,8 37,8 50,0 7,11
Приморская 1449 20,5 26,3 76,1 124 19,6 37,8 90,0 7,62
Приморская 1396 20,4 25,2 76,8 114 20,2 36,3 82,5 7,88
Приморская 1419 20,7 25,0 73,8 117 19,9 38,3 37,5 8,60
24
Продолжение табл. 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Приморская 1442 19,6 26,2 69,2 121 18,1 40,8 42,5 8,84
Приморская 1441 18,2 26,8 78,3 116 18,4 40,3 85,5 9,20
Приморская 1437 20,6 25,3 70,4 129 19,1 38,0 75,0 9,51
Приморская 1368 20,4 24,6 80,3 115 19,8 38,6 50,0 9,65
Приморская 1414 20,8 25,0 78,2 116 18,7 38,0 25,0 9,79
Приморская 1324 20,9 22,8 69,0 118 18,2 41,5 75,0 9,95
Приморская 1395 20,5 24,2 83,6 114 19,8 39,1 57,5 9,96
Приморская 1448 20,0 25,3 76,1 124 18,1 39,8 82,5 9,98
Приморская 1389 21,0 22,7 74,9 117 18,6 40,2 95,0 10,12
Приморская 1439 19,0 25,1 75,6 117 19,3 38,8 82,5 10,15
Ходсон, ст 19,3 24,5 83,1 112 19,7 38,2 90,0 10,34
Приморская 1422 20,2 24,5 71,8 117 18,8 39,7 7,5 10,64
Приморская 1416 20,1 24,8 80,7 114 19,2 38,8 12,5 10,84
Приморская 1446 18,8 23,2 61,8 117 17,9 41,1 97,0 11,06
Приморская 1444 19,8 24,4 75,8 124 17,7 41,2 91,0 11,13
Приморская 1443 19,4 25,4 77,3 122 19,5 37,7 12,5 12,09
Приморская 1445 19,4 24,0 72,2 123 19,4 38,4 62,5 12,16
Приморская 1436 19,3 24,9 84,2 120 19,8 37,2 50,0 12,44
Приморская 1240 20,8 25,6 94,6 127 18,8 38,9 12,5 12,80
Приморская 1447 19,5 23,0 79,4 120 18,4 41,0 82,5 13,06
Приморская 1435 18,2 24,1 70,3 121 19,3 37,6 12,5 14,60
НСР 1,98 2,02
Стандарт. откл. 1,5 1,6 5,9 4,2 0,7 1,4 29,1
Весовые коэф. 2,1 2,1 0,7 0,7 0,35 0,35 0,7
Идеал сорта 23 28 80 110 20 39 70
Наивысшая интегральная оценка отмечена у сорта сои Приморская 86, который был передан в 2010 г. в Государственное сортоиспытание, а кандидатами на передачу в последующие годы могут быть сорта Приморская 1410, Приморская 1418 и Приморская 1409.
Заключение. В результате проведённой работы по апробированному способу нами были выбраны три сорта сои селекции Приморского НИИСХ - Приморская 4, Приморская 96 и Приморская 86, в наибольшей степени удовлетворяющие требованиям селекционной программы, и которые были переданы в Государственное сортоиспытание в 2009 и 2010 году.
Ценность многокритериального метода заключается в том, что исследователь может менять идеал сорта, задавать необходимые параметры, в результате выбирать сорта, удовлетворяющие требованиям селекционной программы, что сокращает затраты труда селекционера и требует от исследователя не только знания селекции, но и математической статистики.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта : (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. - 5-е изд., пе-рераб. и доп. - М. : Колос, 1985. - 416 с.
2. Мартынов, С.П. Метод многокритериального выбора на заключительном этапе селекции растений (методика) // С.-х. биология. - 1987. -№6. - С. 122-124.
25
