CC BY
88
FORMING IN FOREST-STEPPE ZONE OF WESTERN SIBERIA
G. Kozlova, G. Antypova
Summary. Researches of mechanisms of formation of a crop of the barle, passings of physiological processes dependent on intensity, was actual enough. In this connection studying of photosynthetic indexes at membraneous and naked kinds of barley for definition most perspective, concerning increase of productivity, breeds of the yield kinds were the purpose of our work. Also the frame of the photosynthetic apparatus of barley for revealing of the maximal contribution of various parts of a plant in formation and grain swelling are analys. As object of researches serv 10 zon and new promising varieties of the barley, f into to four various kinds: the distichous membraneous, distichous naked, pluriserial membraneous and pluriserial naked. The analysis of experimental data showing that development of the area of an assimilatory surface on 82-96 % depended on features of year. In formation and grain swelling the essential contribution to the general assimilatory surface of barley are le by leaves of second and third stages, thus pluriserial breeds exceeded on the yield index distichous, on the average, on 2 sm2. In frame of an integral photosynthesizing surface of the upper interstice during grain swelling the lobe of the area of a sheath of the up-per leaf (26,59 -32,77 sm2) predominated. Excess on the dimensions of the yield organ at pluriserial breeds over the distichous compounding, on the average, 4,5-2,5 sm2.
Key words: leaf surface, photosynthetic potential, upper leaf, barley subvariety.
УДК 631.527:633.31/37(571.1.)
ПРОДУКТИВНОСТЬ ОБРАЗЦОВ ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР, СОЗДАННЫХ В ГНУ ОТБНИИСХ, В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ ВЕГЕТАЦИОННОГО ПЕРИОДА
Л.В. ОМЕЛЬЯНЮК, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
А.М. АСАНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
Сибирский НИИСХ Россельхозакадемии E- mail: [email protected]
Резюме. В статье отражены основные результаты селекционной работы по зернобобовым культурам в СибНИИСХ за последние годы. В задачу исследований входило проанализировать особенности влияния июльской засухи 2012 г. на формирование урожайности районированных сортов и перспективных линий гороха и сои из конкурсного сортоиспытания. Агротехника в опытах общепринятая для южной лесостепи Западной Сибири. Предшественник яровая пшеница после кукурузы (для гороха), озимая рожь на зерно (для сои). Июльская засуха нанесла значительно больший урон сое, чем гороху. Близкие значения урожайности гороха в контрастных условиях 2011 и 2012 гг. подтверждают выводы многих ученых о том, что эта зернобобовая культура сравнительно хорошо адаптирована к сложным погодным условиям зоны южной лесостепи. Урожайность образцов сои в 2012 г., по сравнению с благоприятным 2011 г., снизилась в 2 раза из-за ухудшения полевой всхожести, а также значительного уменьшения числа репродуктивных органов на растениях и крупности семян. Наибольший интерес для использования в производстве в зоне лесостепи Омской области представляют скороспелые высокотехнологичные образцы: горох - сорт Благовест, районированный в 2008 г., и линии 37/03, 36/07,43/09; соя - сорт Эльдорадо, районированный в 2010 г., линии 49/08 и, особенно, 45/06, имеющие стабильно высокую урожайность семян.
Ключевые слова: селекция, сорт, горох, соя, урожайность, засухоустойчивость.
Одной из ключевых задач развития сельского хозяйства было и остается увеличение объемов производства растительного белка, важнейшим источником которого служат зернобобовые культуры. По данным территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Омской области, площадь посева зернобобовых культур под
урожай 2011 г. в регионе выросла, по сравнению с 2010 г., на 152,6 % и достигла рекордного за последние 18 лет показателя - 59,4 тыс. га (3 % от площади зерновых), из них 58,7 тыс. га было занято горохом, в 2012 г. - соответственно 59,6 и 57,9 тыс. га. Господствующее положение среди всех высокобелковых культур в мире занимает соя. На сегодняшний день в Российской Федерации она входит в число экономически выгодных культур, что связано с заметно увеличившимся спросом на ее продукцию для кормовых и пищевых целей [1]. В результате площадь посевов сои в Омской области выросла с 20 га в 2004 г. до 4611 га в 2012 г.
Селекционное достижение - это одно из средств производства, которое оказывает непосредственное влияние на экономические отношения на земле [2].
Для выращивания в Западносибирском регионе рекомендованы следующие сорта омской селекции: горох с усатым типом листа (а^ - Омский 9, Демос, Благовест, Зауральский 3 (совместно с ЗАО «Кургансемена»); скороспелая соя - СибНИИСХоз 6, Омская 4, Алтом, Дина, Эльдорадо, Золотистая, Сибирячка. Переданы на государственное сортоиспытание сорта гороха Сибур (в 9 и10 регионах России) и Касиб, созданный совместно с НПЦ ЗХ им. А.И. Бараева (в Казахстане). Во всех селекционных питомниках проходят испытания новые линии гороха и сои, превосходящие стандарты по продуктивности, скороспелости,технологичности, устойчивости к биотическим и абиотическим факторам среды.
Одна из серьезных проблем - селекция на сочетание в одном сорте потенциально высокой урожайности и устойчивости к экологическим стрессам [3].
В связи с этим цель наших исследований - определение особенностей влияния июльской засухи 2012 г. на формирование урожайности районированных сортов и перспективных линий гороха и сои из конкурсного сортоиспытания.
Условия, материалы и методы. Опыты проводили в 2011 и 2012 гг. на полях ГНУ СибНИИСХ (южная лесостепь). В качестве объектов исследований были взяты образцы гороха и сои, созданные в лаборатории селекции зернобобовых культур ГНУ СибНИИСХ; сорта, включенные в Реестр селекционных достижений РФ, допущенные к использованию в Западносибирском регионе, и селекционные линии, изучающиеся в КСИ не менее 3-х лет. Предшественник гороха - яровая пшеница после кукурузы, сои - озимая рожь на зерно. Основная обработка почвы - отвальная зябь. Весной проводили боронование в два следа и предпосевную культивацию с одновременным внесением почвенного гербицида трефлан (2,5 л/га д.в.). Непосредственно перед посевом сои вносили стартовую дозу азотного удобрения (аммиачная селитра - 100 кг/га в физической массе). Площадь делянок 15 м2, повторность 4-х кратная. Посев сеялкой ССФК 7 рядовым способом. Срок посева - оптимальный для местных условий -конец 2 декады мая. Уборка комбайном «Хеге-125» в фазе полной спелости. Урожайные данные приведены к 100 %-ной чистоте и влажности 14 %. Анализ структуры урожая по 14 признакам проводили на 60 растениях каждого образца. Статистическую обработка результатов исследований выполняли по Б.А. Доспехову [4].
Результаты и обсуждение. По данным Гидрометеорологического центра, в черте г. Омска в мае - августе 2011 г. выпало 206 мм осадков (102 % от среднемноголетнего значения); среднесуточная температура воздуха составила 16,1оС (на 0,1оС выше нормы). Май и июнь были засушливыми, июль и август - достаточно увлажненными.
Метеорологические условия в мае - сентябре 2012 г. в целом были засушливыми. За этот период выпало 166 мм осадков (72 % от среднемноголетнего значения), среднесуточная температура воздуха была равна 17,1 оС (на 2,0 оС выше нормы). Во время появления всходов (в первой декаде июня) стояла необычно жаркая погода со среднесуточными температурами воздуха на 4,9 оС выше среднемноголетней (20,3 оС), что отрицательно сказалось на полевой всхожести семян сои. Июльская засуха 2012 г. стала очень серьезным испытанием для всех сельскохозяйственных культур, возделываемых в регионе, - осадков практически не было, а температура воздуха, особенно во вторую половину месяца, в дневные часы почти ежедневно превышала максимум за весь период метеонаблюдений. Особенно необходимо отметить 19 июля, когда среднесуточная температура воздуха достигла 30,6 оС. Полное созревание образцов гороха на селекционном поле было отмечено 23-27 июля. Улучшение погоды в августе в целом оказало положительное влияние на вегетацию сои, но восстановить потерю генеративных органов было уже невозможно.
Горох и соя предъявляют различные требования к условиям выращивания.
Анализ многолетних данных, полученных в результате изучения сортов, включенных в Госреестр, в рамках конкурсного сортоиспытания (КСИ) показывает, что в целом уровень урожайности гороха был более высоким, чем у сои, но менее стабильным - в среднем за период с 2001 по
2012 гг. соответственно 3,64 т/га при V=42,0 % и 2,45 т/га при V=18,3 %. Лишь в 2005 и 2011 гг. погодные условия вегетационного периода были очень неблагоприятными для гороха, и в то же время - близкими к оптимальным для сои (см. рисунок).
Рисунок. Урожайность зерна гороха и сои в среднем по реестровым сортам в КСИ, т/га: —- горох; - соя
В 2011 г. удалось вырастить необычно высокий для Западной Сибири урожай семян сои. В то же время ливневые осадки, особенно во 2-й декаде июля, когда на ослабленные продолжительной засухой растения менее чем за сутки выпало 40 мм влаги (20 % от всех летних осадков), а в целом за декаду - 55 мм (306 % от среднемноголетнего значения), отрицательно повлияли на формирование урожая семян гороха.
При этом близкие величины урожайности гороха в контрастных условиях 2011 и 2012 гг., превышающие 2 т/га, подтверждают выводы многих ученых о том, что он сравнительно хорошо адаптирован к сложным погодным условиям зоны южной лесостепи. Но как избыточное, так и недостаточное увлажнение в период массового цветения и начала образования бобов значительно снижает потенциал этой зернобобовой культуры.
Наиболее урожайными в 2011 г. были сорта гороха Омский 9 и Благовест - соответственно 2,58 и 2,65 т/га. Номеров, достоверно превзошедших по сбору зерна сорт-стандарт Омский 9, не выявлено. Сравнительно высокая урожайность - на уровне стандарта, отмечена у линий 37/03, 38/05, 41/09.
Засухоустойчивость в селекционной практике рассматривается как урожайность полноценного зерна в засушливых условиях [3], поэтому оценка селекционного материала должна проводиться не на засухоустойчивость, а на засухоурожайность [5]. Экстремально засушливые условия в июле 2012 г. сократили вегетационный период гороха до 58 сут. (на 26 %), но его урожайность в среднем по питомнику КСИ была сравнительно высокой - 2,15 т/га (табл. 1). Достоверно продуктивнее стандарта Омский 9 были
Таблица 1. Фенотипическое проявление хозяйственно-ценных признаков у гороха и сои в зависимости от условий выращивания (в среднем по опыту)
Горох Соя
Показатель 2011 г. 2012 г. 2012 г. в % к 2011 г. 2011 г. 2012 г. 2012 г. в % к 2011 г.
Полевая всхожесть, % 89,3 78,3 87,7 82,7 62,4 75,5
Сохранность растений, % 83,7 81,2 97,0 95,0 94,4 99,4
Урожайность, т/га 2,49 2,15 86,4 3,07 1,49 48,5
Вегетационный период, сут. 77 57 74,0 106 92 86,8
Высота, см: растения 70,4 68,7 97,6 71,8 42,3 86,8
прикрепления 1-го боба - - - 11,0 9,6 58,9
Масса 1000 семян, г 180,8 172,9 95,6 164,9 131,9 80,0
Таблица 2. Урожайность районированных сортов и лучших линий сои в
КСИ, т/га
Образец 2011 г. 2012 г. Средняя
т/га ранг* т/га ранг % к 2011 г. т/га + к St
СибНИИК 315, 2,90 3 1,46 5 50,3 2,18 -
Дина 2,99 4 1,49 5 49,8 2,24 0,06
Омская 4 2,80 2 1,34 4 47,9 2,07 -0,11
СибНИИСХоз 6 2,96 3 1,22 3 41,2 2,09 -0,09
Алтом 3,45 8 1,12 2 32,5 2,29 0,11
Эльдорадо 3,29 6 1,68 6 51,1 2,49 0,31
Золотистая 3,14 5 1,50 5 47,8 2,32 0,14
Сибирячка 2,65 1 1,24 3 46,8 1,95 -0,24
42/06 3,42 8 1,53 5 44,7 2,48 0,30
43/06 3,08 4 1,75 7 56,8 2,42 0,24
45/06 3,40 8 1,95 8 57,4 2,68 0,50
50/07 3,47 8 1,48 5 42,7 2,48 0,30
51/07 3,03 4 1,67 6 55,1 2,35 0,17
55/07 3,42 8 0,95 1 27,8 2,19 0,00
48/08 3,15 5 1,56 5 49,5 2,36 0,18
49/08 3,26 6 1,64 6 50,3 2,45 0,27
50/08 2,80 2 1,66 6 59,3 2,23 0,05
Средняя по опыту 3,11 - 1,46 - 46,9 2,28 -
нср^ 0,30 - 0,18 - - - 0,27
*ранг сорта соответствует номеру класса в сгруппированной совокупности [4]
листочковые сорта Омский 7, Омский неосыпающийся и восемь усатых селекционных линий: 38/05, 36/07, 34/08, 44/08, 45/08, 48/08, 43/09, 36/10. Наибольший сбор зерна отмечен у сорта Благовест - 2,39 т/га, перспективного сорта Касиб - 2,64 т/га и у линий 37/03, 48/08, 41/11 - от 2,33 до 2,50 т/га. Превосходство над стандартом у этих образцов составило от 0,42 до 0,59 т/га (НСР05 = 0,24 т/га). Номеров, достоверно уступающих сорту-стандарту по урожайности семян, а значит и по засухоустойчивости, не выявлено.
В среднем за два неблагоприятных для гороха года наибольшая прибавка урожая к стандарту (Омский 9 -2,24 т/га) выявлена у сорта Благовест - 0,28 т/га и у линий 37/03, 36/07 и 43/09 - от 0,31 до 0,35 т/га.
Согласно Международному классификатору СЭВ рода Glycine Willd (1990), все образцы, изучающиеся в КСИ, относятся к скороспелой группе [6]. Самым продолжительным периодом вегетации (108 сут. в 2011 г.) отличались сорта Алтом и Омская 4. Июльская засуха очень неблагоприятно сказалась на развитии сои: в 2012 г., по-сравнению с 2011 г., продолжительность вегетации сократилась на 14 сут. (13 %), стебель стал короче в среднем на 30 см (23 %). Урожайность в опыте из-за низкой полевой всхожести, а также значительного уменьшения числа репродуктивных органов на растениях, крупности и, особенно, массы семян с растения снизилась в 2 раза.
В 2011 г. наибольший ранг - 8 - с урожайностью от
3,40 до 3,48 т/га получили сорта Алтом и линии 42/06, 45/06, 50/07, 55/07 (табл. 2). Сорта, включенные в Госсреестр, не уступали стандарту по уровню анализируемого показателя. Достоверно выше, чем у СибНИИК 315, она была у сорта Эльдорадо - 3,29 т/га.
Изучение аналогичного набора селекционных номеров в 2012 г. выявило специфическую реакцию генотипов на абиотический стресс. Корреляционная связь между показателями урожайности образцов сои в 2011 г. и 2012 г. отсутствует (г = 0,13), в то время как у гороха соответствующая парная корреляция имеет положительное значение средней силы (г = 0,41). Ранги результатов испытания образцов сои в 2012 г. свидетельствуют, что наиболее засухоустойчивы линии 43/06 и 45/06, сформировавшие соответственно 1,75 и 1,95 т/га. Достоверно выше
стандарта величина этого показателя была у сорта Эльдорадо и линий 51/07, 49/08, 50/08.
В среднем за два года изучения сорт Эльдорадо, линии 42/06, 50/07, 49/08 превысили стандарт на 0,27...0,31 т/га. Но наибольший интерес представляет линия 45/06 с прибавкой урожая к СибНИИК 315 в среднем за два года +0,50 т/га и стабильно самым высоким рангом. Все перечисленные образцы отличаются более длинным стеблем, по сравнению с сортом-стандартом, и лучшей продуктивностью растений.
Уникальные погодные условия вегетационного периода в 2012 г. позволили провести тестирование селекционного материала сои не только на засухоустойчивость, но и выявить номера, предрасположенные к растрескиванию бобов - это сорта Алтом, СибНИИК 315, линии 36/05, 55/07. Наибольшее снижение урожайности, по сравнению с 2011 г., наблюдали у сорта Алтом и линии 55/07, очень продуктивных по итогам изучения в 2010 и 2011 гг. [7]. Основной причиной этого стала большая потеря семян из-за сильного растрескивания бобов. Такую ситуацию, в частности, можно объяснить тем, что повышенная температура воздуха в первую очередь влияет на надземные органы растений, а корневая система не воспринимает её непосредственно [8]. При улучшении погодных условий в августе у некоторых образцов с хорошо развитой корневой системой начали интенсивно восстанавливаться ростовые процессы в зачаточных семенах, наиболее защищенных от неблагоприятного воздействия внешней среды створками бобов. Но плоды, поврежденные действием аномально высокой температуры, уже не имели достаточной скорости нарастания и открывались под давлением увеличивающихся в размере семян.
Выводы. Результаты испытания в контрастных погодных условиях свидетельствуют, что сравнительно высокой засухоустойчивостью обладают образцы гороха с усатым типом листа - сорта Благовест, Касиб и линия 37/03; скороспелая соя - сорт Эльдорадо, линии 42/06, 45/06, 50/07.
Июльская засуха нанесла значительно больший урон сое, чем гороху. В 2012 г., по-сравнению с благоприятным 2011 г., уровень урожайности образцов сои из КСИ снизился в 2 раза из-за ухудшения полевой всхожести, а также значительного уменьшения числа репродуктивных органов на растениях, крупности и, особенно, массы семян с растения.
Наибольшую ценность для использования в производстве в зоне лесостепи Омской области представляют скороспелые высокотехнологичные образцы: горох - сорт Благовест, районированный в 2008 г., и линии 37/03, 36/07 и 43/09; соя - сорт Эльдорадо, районированный в 2010 г., линия 49/08
и, особенно, 45/06, имеющие стабильно высокую урожайность семян.
Литература.
1. Лукомец В.М. Состояние соеводства в европейской части России и задачи научных учреждений по увеличению производства культуры // Современные проблемы селекции и технологии возделывания сои / Сб. статей 2-й Международной конференции по сое, Россия, Краснодар, 9-10 сентября 2008 г. - Краснодар, 2008. - С. 3 - 7.
2. Бондаренко Т., Скворцов В. Экономическая оценка прав на селекционные достижения в растениеводстве //АПК: экономика, управление. - 2008. - № 10. - С. 51 - 54.
3. Дьяков А.Б. Тенденции в развитии научных основ селекции растений // Масличные культуры. Науч.-техн. бюл. ВНИ-ИМК. - 2011. - Вып. 2 (148-149). - С. 4-23.
4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. - 352 с.
5. Ильина Л.Г. Селекция на засухоустойчивость // Генетика. - 1984. - Т. 20. - С. 1887-1893.
6. Международный классификатор СЭВ рода Glycine Willd / Всесоюзный НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова. - Петропавловск: Типография ВИР, 1990. - 46 с.
7. Омельянюк Л.В., Танакулов А.Х., Асанов А.М. Продуктивность скороспелых сортов и линий сои в зависимости от изменяющихся условий произрастания // Омский научный вестник. - 2012. - № 1 (108). - С. 195 - 198.
8. Альтергот В.Ф., Мордкович С.С. Воздействие повышенной температуры на растение в природной среде // Проблемы засухоустойчивости растений. - М.: Наука, 1978. - С. 59 - 76.
PRODUCTIVITY SAMPLES OF LEGUMINOUS CROPS CREATED IN SIBERIAN SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURE, DEPENDING ON THE WEATHER CONDITIONS OF THE GROWING SEASON
L.V. Omelyanyuk, A.M Asanov
Summary. The article highlights the results of breeding work in Siberian Scientific Research Institute of Agriculture with leguminous crops in recent years. The task was to analyze the aspects of drought influence in July 2012 at a yield of registered varieties and promising lines of pea and soybean variety from competition trial. The agrotechnics in experiments was common for to the southern forest-steppe of Western Siberia. Preceding crop: spring wheat after maize for pea, winter rye (for grain) for soybean. It was found that the July drought caused significantly more damage soy than pea. Equal level of pea yields in contrasting conditions of 2011 and 2012, confirm the findings of many scientists that the pea are relatively well adapted to difficult weather conditions South of forest-steppe zone. The yield of soybean samples in 2012, in comparison with a favorable 2011, decreased in 2 times due to deteriorating field germination, as well as a significant decrease in the incidence of reproductive organs in plants and seed size. The most interest for using in the production in the forest-steppe of the Omsk region are early maturing, high tech pea variety Blagovest, which was released in 2008, and lines 37/03, 36/07, 09/43; soybean variety El’dorado, which was released in 2010, line 49/08 and, especially, line 45/06 with stable high yield of seeds.
Key words: selection, variety, leguminous crops, peas, soybeans, yield, drought tolerance.
УДК 635.21:631.526
ХАРАКТЕРИСТИКА НОВЫХ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ СЕЛЕКЦИИ СИБНИИСХ
Н.В. ДЕРГАЧЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
С.В. СОГУЛЯК, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
Сибирский НИИСХ Россельхозакадемии E-mail: [email protected]
Резюме. В статье приведена характеристика новых, включенных в Государственные реестры селекционных достижений Российской Федерации и Республики Казахстан, сортов картофеля, удовлетворяющих современным требованиям, Хозяюшка, Дуня-ша, ВИД-1, Соточка, а также перспективного сорта Кормилица, проходящего государственное испытание. Новые сорта достоверно превышают по продуктивности стандартные сорта соответствующих групп спелости. Их максимальная урожайность, полученная по результатам испытания на сортоучасткахрегиона, составляет 45.49 т/га. Все новые сорта обладают высокими столовыми качествами - 4,5...4,8 балла (по пяти балльной шкале оценок), имеют повышенное содержание крахмала - 16.19 %. Помимо этого, сорт Хозяюшка устойчив к золотистой картофельной нематоде, а сорт Соточка отличается повышенным содержанием витамина С (18.22 мг %) и белка (2,5...2,8 %), относительной устойчивостью к механическим повреждениям клубней. Таким образом, использование новых сортов позволяет повысить урожайность, снизить затраты на защиту от болезней и вредителей, улучшить качество продукции.
Ключевые слова: картофель, селекция, сорт, испытание, родословная, дикие виды.
Картофелеводство важная составляющая часть агропромышленного комплекса Сибири. Традиционно картофель - основной продукт питания наряду с хлебом. Учитывая то, что потребление мяса и мясопродуктов на душу населения с 1990 г. и до сих пор уменьшается, картофель становится все более значимым продуктом.
На сегодняшний день в Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию, находится 50 сортов картофеля рекомендованных для выращивания в Западной Сибири, в том числе 19 раннеспелых, 17 среднеранних и 14 среднеспелых, причем устойчивы к золотистой картофельной нематоде только 23 сорта всех группах спелости. Этого недостаточно для столь обширного по площади и разнообразного по почвенным и климатическим условиям региона.
В связи с изложенным цель наших исследований - создание адаптированных к природным условиям региона, высокопродуктивных столовых сортов, удовлетворяющих требования потребителей по комплексу основных хозяйственно-ценных признаков, обладающих высокими показателями качества, раннеспелостью, устойчивых к наиболее распространенным болезням.
