CC BY
54
ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып.2 (148-149), 2011
Карпачев В.В.,
доктор сельскохозяйственных наук
ПРИОРИТЕТЫ СЕЛЕКЦИИ ЯРОВОГО РАПСА В УСЛОВИЯХ МЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА
УДК 631.52:633.853.494
Сельское хозяйство в значительной степени зависит от колебаний климатических условий. Начало Х века характеризуется глобальным потеплением на планете, воздействие которого на сельскохозяйственное производство неоднозначно.
В Центральном Черноземье за прошлый век среднегодовая температура повысилась с 4,5 до 5,2 оС и одновременно на 100 мм возросло количество выпавших осадков за год. Распределение осадков по месяцам изменялось к уменьшению их количества в летние месяцы и увеличению в остальные (табл. 1). С этим связано возрастание засушливости климата в регионе. Засухи наблюдались в 1996, 1998, 1999, 2002 гг. и особенно в прошлом, 2010 г. В текущем 2011 г. году отмечалась весенне-летняя засуха. На начало июня запасы продуктивной влаги в пахотном горизонте (0-20 см) были в 2 раза ниже оптимального уровня, развитие яровых культур шло с опережением среднемноголетних значений на 1,5-2 недели.
По Н.Д. Коновалову, 2000*
80
60 40 20
1901-1950
1951-2000
и—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I
I III V VII IX XI
* Динамика изменения погоды за 1901-2000 гг. на территории Тамбовской области (ЦЧЗ) и урожайность полевых культур. - Тамбовский НИИСХ, 2000. - 138 с.
Рисунок - Среднемесячное количество осадков в ЦЧЗ (среднее за 1901-2000 гг.)
В связи с потеплением климата стабилизация производства продукции сельского хозяйства должна происходить за счет внедрения влагосберегающих технологий, применения наиболее засухоустойчивых культур и сортов, минимизации обработки почвы, использования паров, сдвига сроков сева яровых на более ранние, а озимых — на более поздние сроки для лучшего использования ресурсов влаги, расширения поукосных и пожнивных посевов скороспелых культур и других.
В мировом площади посева рапса в 2011 г. достигли 32,6 млн.га. Ожидаемый валовой сбор семян рапса - 58,7 млн. т, что составит около 14 % в совокупном мировом объеме производства масличного сырья.
Благоприятная конъюктура мирового рынка и растущий спрос на растительные масла способствуют развитию производства рапса. Он представляет большой интерес как многофункциональная культура, масло и продукты переработки которой используются на пищевые и кормовые цели, а в последнее время - как перспективный источник производства возобновляемого топлива - биодизеля.
В России, несмотря на большие потребности в растительном масле и высокобелковых кормовых добавках, производство рапса недостаточно.
Государственной программой развития сельского хозяйства на 2008-2012 гг. (Постановление Правительства от 14 июля 2007 г. № 446) и ведомственной программой МСХ РФ по развитию производства и переработки рапса в стране на 2008-2010 гг. предусмотрено расширение посевных площадей рапса к 2012 году до 2 млн. гектаров, повышение урожайности до 15 ц/га и увеличение валового сбора семян до 3 млн. т. Основные посевы рапса будут сосредоточены в Центральном, Южном, Приволжском, Сибирском и СевероЗападном федеральных округах.
Согласно предварительным данным Мин-сельхоза РФ, в 2011 г. рапс яровой и озимый посеян на площади более 900 тыс. га. Посевная площадь рапса, по данным Госкомстата РФ, в 2010 году составила 878,04 тыс. га (217,7 тыс. га озимого и 660,3 тыс. га ярового), в 2009 г. - 688,1 тыс. га (177,5 тыс. га озимого и 510,6 тыс. га ярового) (табл. 1).
0
Однако параметры Программы по посевным площадям не выдержаны в полном объёме.
Это связано с нестабильностью сельскохозяйственного рынка, нежеланием переработчиков масличного сырья формировать свою сырьевую базу путем заключения долгосрочных договоров с сельхозтоваропроизводителями и установления для них приемлемых закупочных цен, необходимостью дальнейшего совершенствования и внедрения ресурсосберегающих технологий возделывания и современных сортов и гибридов рапса.
В целом, в стране имеются реальные возможности довести посевные площади масличных капустных культур до 2 млн. га к 2012 г., а в перспективе - до 5-6 млн. га и более.
Таблица 1
Посевные площади рапса (тыс. га) по Федеральным округам РФ в 2006-2010 гг.
Одним из путей решения этих задач является создание новых, отвечающих требованиям современного сельскохозяйственного производства, адаптивных сортов и гибридов рапса и сурепицы.
В настоящее время созданы и районированы для всех регионов страны двунулевые сорта ярового рапса отечественной селекции, которые по урожайности и качеству масла, жмыха и другим показателям не уступают лучшим зарубежным аналогам.
Селекция. При реализации селекционной программы в ГНУ ВНИИ рапса по выведению высокоурожайных, устойчивых к абиотическим, биотическим и эдафическим факторам и стрессам среды, с высоким качеством масла и жмыха сортов ярового рапса (табл. 2) за последние 5 лет переданы на Государственные испытания России 10
сортов ярового рапса - Аккорд, Луч (совместно с ЛенНИИСХ), Юмарт (совместно с ТатНИИСХ), Ермак, Булат, Авангард, Форвард, Атлант, Риф и Набат.
Шестнадцать сортов ярового рапса: Галант (выведен совместно с ВНИИМК) с 1993 года, Липецкий с 1994 года, Ратник с 1997 года, Аргу-мент, Мадригал, Лира и Форум с 1999 года, Ритм с 2000 года, Рубеж с 2001 года, Визит с 2003 года, Фрегат с 2006 года, Аккорд с 2007 года, Ермак с 2010 года, Авангард, Булат и Луч с 2011 года включены в Госреестр РФ для использования в производстве. На все сорта получены патенты. В республике Беларусь допущен к использованию в производстве сорт ярового рапса Славутич.
Таблица 2
Направления селекции ярового рапса во ВНИИ рапса
Направления Основные параметры
Урожайность Потенциальная урожайность 4045 ц/га семян
Качество Содержание эруковой и эйкозеновой кислот - 0 %, стеариновой и пальмитиновой (в сумме) - 5-15 %, линоленовой - < 3-4 %, олеиновой и линолевой (в сумме) - > 80 %. Содержание глюкозинолатов - < 15 ммоль/г.
Скороспелость На 5-10 дней скороспелее сорта Ратник
Желтосемянность ("000") Содержание клетчатки - 8-9 %.
"+0" Содержание эруковой к-ты -> 55-60 %. Содержание глюкозинолатов -< 15 ммоль/г
Устойчивость к болезням Альтернариоз, пероноспороз, фузариоз
Кормовые сорта Урожай зеленой массы на богаре > 350 ц/га
Гетерозисная селекция Потенциальная урожайность 5055 ц/га семян Создание ЦМС-аналогов самоопыленных линий Создание Rf-аналогов самоопыленных линий
Сорта яровой сурепицы Липчанка и горчицы белой Рапсодия с 2004 г. включены в Госреестр охраняемых селекционных достижений и допущены к использованию в производстве во всех 12 регионах России. В 2008 году включен в Госреестр и допущен к использованию во всех регионах РФ созданный совместно с ГНУ ВНИИ кормов сорт яровой сурепицы Светлана.
Наименование федеральных округов Г о д
2006 2007 2008 2009 2010
Российская Федерация 512,19 659,0 693 689 878,1
Центральный 153,70 177,51 167 194 227,9
Северо-Западный 31,42 42,77 28 34 33,2
Южный 97,50 138,1 125 133 75,3
Северо-Кавказский 116,0
Приволжский 155,47 198,0 208 201 144,5
Уральский 8,17 13,4 20 13 42,0
Сибирский 64,63 88,3 129 88 162,0
Дальневосточный 0,03 1,03 - - -
В 2009 г. допущен к использованию в производстве, созданный совместно с немецкой фирмой «№2-ЬетЬке» сорт озимой сурепицы Энигма. Озимая сурепица Энигма обладает также высокой зимостойкостью.
Новые сорта масличных капустных культур селекции ГНУ ВНИИ рапса, а также созданные совместно с другими НИУ характеризуются высокой урожайностью, качеством семян, устойчивостью к полеганию и основным болезням.
По данным ФГУ «Россельхозцентра», в 2010 г. _на рынке семян рапса из проверенных 3411,1 тонн доля отечественных сортов составляет 87,2 %.
Из 10 наиболее распространенных сортов ярового рапса 2 - иностранной селекции, 8 -отечественных, в том числе 3 селекции нашего института.
На посев в 2010 году сельхозтоваропроизводители России использовали семена 10 сортов селекции нашего института: Ратник, Фрегат, Аккорд, Липецкий, Форум, Ритм, Рубеж, Фрегат, Визит и Ермак в объеме 2001,2 т, или 58,7 % от общего количества высеянных семян, в т.ч. сорт Ратник занимает 1-е место по посевным площадям (47,6%).
С каждым годом конкуренция на рынке сортов и семян масличных капустных культур возрастает. Поэтому современные сорта рапса должны быть экономически выгодными, обеспечивать высокую и стабильную урожайность в зоне возделывания и максимальный сбор масла и белка с гектара, обладать высоким качеством масла и шрота, устойчивостью к основным болезням и вредителям, быть пригодными для современных технологий возделывания и уборки.
Возрастание площадей возделывания рапса, узкая генетическая база современных сортов, наличие большого количества болезней и вредителей, могущих повреждать рапс в течение вегетационного периода, создают реальные предпосылки для массового развития болезней и вредителей.
В связи с этим крайне важное значение приобретает селекция на устойчивость рапса к основным биотическим стрессорам, часто превышающим экономический порог вредоносности в регионе.
При создании сортов рапса на кормовые цели необходимо учитывать специфику их использования. Эти сорта, в отличие от масличных, должны накапливать большую биомассу, обладающую высокими кормовыми достоинствами.
Селекция рапса на устойчивость к абиотическим факторам среды (засухо-, соле- и ки-
слотоустойчивость, заморозко-, зимо- и морозоустойчивость и т.д.) ведется с использованием селекционных, физико-химических и биотехнологических методов. Ощутимых успехов в этом направлении не достигнуто. Создание исходного материала и сортов с ярко выраженными стрессоустойчивыми свойствами - важная селекционная проблема в селекции капустных культур.
Дальнейшее повышение урожайности связано с становлением гетерозисной селекции рапса в России. Работы по созданию гибридов рапса на основе ЦМС ведутся во ВНИИ рапса, ВНИИМКе и других селекционных учреждениях. Они направлены на поиск источников ЦМС, разработки научных основ селекции и семеноводства на стерильной основе, создание самоопыленных линий и оценку их комбинационной способности. Получены первые восстановленные гибриды и сорта-композиты. Но отечественных коммерческих гибридов еще нет. В этом мы отстаем от зарубежных исследователей, достигших больших успехов в создании озимых и яровых гибридов рапса.
Технология возделывания. К настоящему времени на основании исследований ВНИИ рапса, ВНИИМК, ВИК, СибНИИСХ и других научно-исследовательских учреждений РАСХН разработаны технологии возделывания рапса для основных рапсосеющих регионов страны, полное внедрение которых должно обеспечить получение не менее 1525 ц/га семян рапса. Однако средняя урожайность рапса в нашей стране за последние годы не превышала 13 ц/га. Такое различие по продуктивности рапса в основном обусловлено, невыполнением сельхозтоваропроизводителями в полном объеме технологических приемов его возделывания.
В настоящее время в России стали широко использоваться поверхностные способы основной обработки почв (дискование, культивация и комбинированное их использование) и нулевая (no-till), от вспашки практически отказались. Наряду с преимуществами поверхностной и нулевой обработок почвы возникает и ряд проблем, мешающих получению высоких и стабильных урожаев ярового рапса. Многолетнее проведение поверхностных основных обработок почвы приводит к образованию уплотнений на глубине 10-12 см, что препятствует хорошему развитию корневой системы растений и увеличивает засоренность посевов.
В связи с этим во ВНИИ рапса и других НИУ проводятся исследования по оценке эф-
фективности применения разнозатратных технологий обработки почвы под яровой рапс.
В 2010 г. с аномально жаркой и засушливой погодой наибольший урожай семян обеспечивала технология со вспашкой на гербицидном и удобренном (ОТК)40 фонах.
Потепление климата требует корректировки агротехнических приемов в технологии возделывания рапса (табл. 3).
Таблица 3
Совершенствование технологий возделывания ярового рапса в связи с изменением климатических условий в России
Элементы технологии Оптимальные параметры в условиях потепления климата Причины корректировки
Обработка почвы Безотвальная поверхностная, чи-зельная и др.) основная обработка и предпосевная подготовка почвы Снижение эффективности вспашки с оборотом пласта под яровой рапс из-за недостатка влаги
Применение минеральных удобрений (№^40 - (№^60 Снижение отзывчивости рапса на удобрения и их высокая стоимость
Сроки сева Посев осуществлять дифференцировано: 30 % сверхранний срок, 40 % - ранний и 30 % - через 10 дней после раннего срока Сверхраннее наступление весенне-полевых работ и неустойчивое увлажнение в период вегетации
Нормы высева семян 2,0-2,5 млн. шт. всхожих семян на 1 га Снижение компенсационных свойств растений рапса из-за дефицита влаги
Защита от сорняков Целенаправленное послевсходовое использование гербицидов против доминирующих видов сорняков Из-за уменьшения влагообеспеченности почвы и эффективности почвенных гербицидов
Защита от вредителей Интенсивное использование инсектицидов -предпосевная инкрустация семян и две-три обработки посевов Увеличение численности и активности вредителей. Появление капустной моли и тли. Ускоренная деток-сикация инсектицидов
Уборка урожая семян Уборка урожая семян через 90-95 дней после всходов. Применение клеящих веществ Сокращение периода вегетации и ускорение созревания семян на 510 дней
Для реализации потенциала продуктивности современных сортов необходимо дальнейшее совершенствование региональных ресурсосберегающих технологий их возделывания, обеспечивающих получение 25-30 ц/га семян.
В последние годы учеными ВНИИ рапса и других НИУ РАСХН ведутся исследования по разработке адаптивных технологий возделывания рапса на основе сокращения и минимали-зации энергозатрат, рационального применения средств химизации; высокопродуктивных и биологизированных севооборотов с использованием многофункциональной роли рапса как средообразующей и фитосанитарной культуры.
Еще не все технологические проблемы решены при возделывании рапса. Узким местом остается сохранение урожая рапса перед уборкой от осыпания под воздействием сильных ветров, града. Упор на применение иностранной техники, несмотря на технологическое совершенство почвообрабатывающей техники, сеялок и комбайнов, не всегда экономически обоснован, отличается дороговизной и специфичностью обслуживания.
Необходимо создание отечественных высокопроизводительных почвообрабатывающих машин, сеялок, комбайнов и приспособлений к ним, сушилок, обеспечивающих реализацию биологического потенциала выращиваемых сортов рапса и уборку без количественных и качественных потерь семян.
Мешает дальнейшему развитию аграрной науки и созданию конкурентной научно-технической продукции, обеспечивающей эффективное развитие АПК Российской Федерации, несовершенство организационно-правовой и законодательной базы.
С целью закрепления научных кадров и специалистов необходимо законодательно предоставить им возможность получения благоустроенного жилья или выделения земли для индивидуального строительства.
Без предоставления научно-исследовательским институтам юридических прав сельхозтоваропроизводителей (возможность пользования субсидируемыми кредитами, лизингом, льготами при приобретении ГСМ, удобрений, средств защиты растений и т.д.) невозможно создать современную материально-техническую базу селекционных центров по рапсу и НИУ, ведущих селекцию и семеноводство капустных масличных культур,
ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып.2 (148-149), 2011
организовать эффективную систему семеноводства, отвечающие стратегическим направлениям развития АПК России.
Выводы. Реализация приоритетных исследований в рамках научного обеспечения отрасли рапсосеяния в России позволит:
1. Создать сорта рапса и гибриды на основе ЦМС с потенциальной урожайностью семян 40-45 и 50-55 ц/га.
2. Улучшить жирнокислотный состав масла: полностью удалить эруковую и эйкозено-вую кислоты, иметь 5-15 % насыщенных кислот (стеариновая, пальмитиновая), не более 3-4 % линоленовой кислоты. Олеиновая и линолевая кислоты должны в сумме составлять не менее 80 %. Содержание глюкозино-латов в семенах будет уменьшено до 15 ммоль/г и ниже.
3. Создать сорта с повышенной устойчивостью к таким распространенным в России заболеваниям, как кила капустных, альтер-нариоз, фузариоз и пероноспороз, что позволит сократить потери урожая на 10-20 %.
4. Создать трансгенные сорта рапса, устойчивые к гербицидам сплошного действия, жестко- и чешуекрылым, что позволит стабилизировать валовые сборы масличного сырья капустных культур и значительно сократить или полностью исключить загрязнение пестицидами атмосферы, почвы, воды, улучшить экологическое состояние окружающей среды.
5. В современных условиях меняется роль сорта. Создание дифференцированного набора сортов и гибридов рапса и сурепицы с достаточно высоким уровнем адаптивности при возделывании их в основных, поукосных и пожнивных посевах, обеспечит устойчивое производство фуража и рапсовых кормов.
6. Создать сорта рапса различных групп спелости. Возделывание сортов с разными сроками созревания позволит предотвратить потери от осыпания, ухудшения качества семян.
7. Создать сорта рапса для возделывания по технологиям с минимальной и нулевой обработкой почвы. Они должны обладать мощной корневой системой и толерантностью к переуплотненной почве, обеспечивать высокий урожай семян и зеленой массы.
8. Создать кормовые сорта ярового рапса для позднеосеннего использования, отличающиеся интенсивным ростом и развитием при пониженных температурах и выдерживающие морозы до -8...-10°С.
9. Разработать научные основы семеноводства и семеноведения сортов и гибридов ярового рапса с использованием ЦМС для различных регионов РФ;
10. Разработать адаптивные, экологически чистые технологии возделывания рапса по регионам РФ, обеспечивающие получение до 25-30 ц/га семян рапса высокого качества при снижении ресурсо- и энергозатрат на 20-30 %;
11. Создать комплекс современных машин и оборудования для производства и переработки товарных семян рапса, обеспечивающих снижение затрат труда в 1,5-2 раза и энергетических ресурсов на 15-20 %.
