CC BY
74
МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 2 (139), 2008
С. С. Рябуха,
кандидат сельскохозяйственных наук В. В. Поздняков,
кандидат биологических наук
С. М. Тымчук,
кандидат биологических наук Институт растениеводства им.В.Я. Юрьева УААН
РЕЗУЛЬТАТЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ СЕЛЕКЦИИ СОИ В ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЛЕСОСТЕПИ УКРАИНЫ
УДК 633.34:631.527
Соя - самая распространенная в мировом земле- зование сои и продуктов из нее обусловлено разно-
делии зернобобовая и масличная культура. Значи- образием и высоким качеством их химического
тельное распространение и разностороннее исполь- состава, универсальностью и ключевой ролью в ре-
шении проблемы продовольственной безопасности во многих странах [1].
В начале XXI века доля сои, среди восьми наиболее важных масличных культур, составляла 53,7 % их мирового производства. Бурное развитие со-есеяния обусловлено огромным спросом на сою и соевые продукты. Такого богатого природного комплекса белков, жиров, углеводов, минеральных солей и витаминов, как у сои, нет ни в одном другом растении или в продуктах животноводства. В этом растении сконцентрированы наиболее ценные признаки растительного мира. По универсальности использования соя превосходит все культурные растения. Из зерна сои изготавливают свыше 1000 пищевых, кормовых, медицинских и промышленных изделий [2].
Соя имеет важное агротехническое значение. В процессе вегетации её растения улучшают физикохимические свойства почвы, повышают ее плодородие. Соя не требует внесения минерального азота, поскольку на 60-70 % обеспечивает себя этим элементом благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями. После уборки сои в почве остается от 40 до 80 кг/га легкодоступного азота, который используется растениями следующих культур в севообороте, потому она является одним из лучших предшественников для большинства сельскохозяйственных культур [3].
В Европе Украина является ведущим научным селекционным центром и главным производителем сои, относится к странам - наибольшим производителям этой культуры. Благодаря созданию новых высокопродуктивных сортов, внедрению их в производство, освоению современной сортовой технологии возделывания, эта культура адаптирована к условиям регионов умеренного климата. В 2006 г. Украина по объемам производства этой стратегической белково-масличной культуры заняла первое место в Европе и вошла в девятку крупнейших стран-производителей сои в мире [1].
По данным Украинской ассоциации производителей и переработчиков сои, в 2001-2006 гг. наблюдалось стремительное расширение посевных площадей под соей почти в десять раз (с 72,9 до 714 тыс. га) (табл. 1).
Таблица 1 — Динамика посевных площадей сои в Украине (2001-2008 гг.)
Год Площадь, тыс. га Валовой сбор, тыс. т Урожайность, ц/га
2001 72,9 73,9 9,6
2002 98,16 124,7 12,7
2003 189,6 231,9 12,2
2004 256,3 363,3 14,2
2005 427,09 611,5 14,3
2006 714,8 889,6 12,4
2007 582,8 721,7 12,4
2008 543,0 760,0 14,0
2015 (прогноз) 1000,0 1700,0 17,0
Урожайность культуры при этом возросла с 9,6 до 12,4 ц/га, а валовой сбор зерна сои увеличился с
73,9 до 889,6 тыс. т. С 2007 г. наблюдается некоторое сокращение посевных площадей сои, однако даже при этом валовый сбор в 2007-2008 гг. составляет 721,7-760,0 тыс. т. В перспективе до 2015 г. намечается доведение посевных площадей под соей до 1 млн. га и увеличение валового сбора зерна до
1,7 млн. т.
Росту производства сои способствовали многолетние достижения ученых научных центров Украинской академии аграрных наук по разработке методов селекции, созданию исходного материала, выведению новых высокопродуктивных сортов, которые являются более урожайными по сравнению с другими отечественными и зарубежными аналогами. Новые украинские сорта постепенно распространяются в соседние страны, где их используют в качестве исходного материала для селекции, возделываются в условиях умеренного климата. По наличию агроклиматических ресурсов, развитию селекции и семеноводства, освоению технологии возделывания Украина имеет большие перспективы наращивания производства сои [1].
Селекция сои в Институте растениеводства им.
В. Я. Юрьева УААН начата в середине 20-х годов прошлого столетия П. П. Бордаковым. Методом индивидуального и массового отбора из местного и интродуцированного материала был создан ряд сортов, наибольшее распространение из которых получили Староукраинская и Харьковская 149 [4]. Селекционная работа с соей несколько раз прекращалась и последний раз была возобновлена в 1976 г. Большой вклад в селекцию сои внесли С. М. Фри-денталь, Н. С. Шевченко, В. А. Матушкин, В. И. Бондаренко.
В результате исследований было установлено, что в богарных условиях восточной лесостепи Украины высокие и стабильные урожаи сои зависят от пластичности сорта и его способности максимально использовать почвенно-климатический потенциал зоны выращивания и противостоять неблагоприятным условиям в период вегетации. Были определены задачи для селекции культуры в условиях региона. Новые сорта должны иметь комплекс биологических и хозяйственно ценных признаков и свойств, которые обеспечивают их гомеостатичность:
- повышенная продуктивность (3,0-3,5 т/га);
- скороспелость (90-115 дней);
- высокое прикрепление нижних бобов (1416 см);
- высокое содержание белка и масла (не ниже 38 и 22-24 % соответственно);
- быстрое возобновление роста и развития растений после весеннего возвращения холодов;
- повышенная адаптивность к изменениям условий окружающей среды;
- высокая способность к симбиотической азот-фиксации;
- устойчивость к возбудителям болезней (бактериальный ожог, пероноспороз, вирусная мозаика) и
вредителей (паутинный клещ, акациевая огневка);
- слабая реакция на длину дня [5, 6].
На основании изучения характера соотношений элементов структуры урожая с продуктивностью были установлены критерии отбора растений [6, 7].
Всего за более чем 30-летний период селекционной работы по сое на государственное сортоиспытание было передано 17 сортов, из которых 11 внесены в Государственный реестр сортов растений Украины и внедрены в сельскохозяйственное производство [7].
Изучение этих сортов в конкурсном сортоиспытании лаборатории селекции сои в 2001-2007 гг. показало их высокий потенциал продуктивности (табл. 2).
Таблица 2 - Урожайность сортов сои селекции Института растениеводства им. В. Я. Юрьева УААН, 2000-2007 гг.
Сорт Про- дол- жи- тель- ность вегета- ции, дни Вы- сота рас- те- ний, см Урожайность в КСИ, т/га Сбор с га, т/га
сред- няя ± к стандарту бел- ка мас- ла
Киевская 27 (стандарт) 118 100 1,95 0,0 0,73 0,41
Харьковская 35 107 95 2,17 +0,22 0,78 0,48
Харьковская 66 107 95 2,18 +0,23 0,81 0,47
Харьковская зернокормовая 107 80 2,27 +0,32 0,92 0,45
Романтика 95 85 2,12 +0,17 0,81 0,46
Мрия 95 90 2,20 +0,25 0,83 0,50
Г оризонт 107 110 2,11 +0,16 0,83 0,44
Фея 107 110 2,44 +0,49 0,95 0,54
Схидная 107 80 2,18 +0,23 0,81 0,54
Скеля 112 115 2,25 +0,30 0,91 0,53
Версия 95 80 2,39 +0,44 0,94 0,54
Величавая 112 105 2,44 +0,49 0,99 0,55
НСР05 - - 0,13 - - -
По урожаю зерна сорта Харьковская 35, Харьковская 66, Мрия и Схидная находились практически на одном уровне - 2,17-2,20 т/га, обеспечив при этом получение 0,78-0,83 т/га белка и 0,47-0,50 т/га масла.
Урожайность сортов Харьковская зернокормовая и Скеля составляла 2,27 и 2,25 т/га соответственно, сбор белка был на уровне 0,91-0,92 т/га. Более высокий сбор масла обеспечил сорт Скеля (0,53 т/га) за счет более высокой масличности семян. Сорта Романтика и Горизонт сформировали урожай зерна в пределах 2,11-2,12 т/га, сбор белка составлял 0,81-0,83 т/га, сбор масла - 0,44-0,46 т/га. Получение наивысших урожаев зерна сои обеспечили сорта Фея, Версия и Величавая - 2,39- 2,44 т/га.
Сбор белка у этих сортов достигал 0,94-0,99 т/га, сбор масла - 0,54-0,55 т/га.
Украине в 2004 г. занимал первое, в 2005 - второе, в 2006 - четвертое, в 2008 г. - восьмое место.
Ежегодно в Харьковской области 80-90 % посевных площадей под соей занимают сорта харьковской селекции.
Исходя из требований производства, большое внимание уделяется улучшению качества сои, которое реализуется в трех направлениях.
Первое - это создание сортов универсального использования, сочетающих высокое содержание белка в семенах с высокой масличностью. Хотя, по данным разных авторов [8, 9], между масличностью семян сои и содержанием в них белка наблюдается отрицательная корреляция (г=-0,25-0,93), методом внутрисортового отбора можно повысить содержание одного из компонентов химического состава семян без значительного снижения другого [10]. По нашим предварительным оценкам, верхние уровни сочетания содержания белка и масла у сортов такого типа составляют до 38-39 и 23-24 % соответственно.
Другим направлением является селекция на высокое содержание белка в зерне и повышение в нем части серосодержащих аминокислот (метионина и цистина). Такие сорта могут использоваться для производства высокобелковых концентратов и изо-лятов для питания человека и кормления животных. Химический состав семян сои значительно варьирует по сортам. Среднее содержание белка в семенах сои составляет 39,8 %, с колебаниями от 27,3 до 49,8 %. У отдельных, преимущественно диких и полу-культурных форм, белковость достигает 52- 55 %
[8]. Созданный в лаборатории селекции сои исходный материал позволяет обеспечить содержание белка в зерне до 40-42 % в сочетании с достаточно высокой продуктивностью - на уровне 2,2- 2,5 т/га.
Третье направление - это селекция специализированных высокомасличных пищевых и технических сортов культуры. Содержание масла в семенах сои колеблется в пределах от 12-18 % у диких и полукуль-турных форм до 24-26 % у некоторых коллекционных образцов [8].
Пригодность растительных масел для промышленного использования преимущественно определяется их жирно-кислотным составом. Однако масла большинства сортов сои по этому показателю не отвечают специфическим требованиям перерабатывающей промышленности и уступают наилучшим растительным маслам, получаемым из других источников. Поэтому перспективы многоцелевого использования сои требуют создания новых сортов со специальными типами жирно-кислотного состава масла. Генетическое разнообразие этой культуры по жирно-кислотному составу масла является основой для создания биогенных источников высококачественного сырья со специальными технологическими свойствами.
Изучение более 150 образцов сои из коллекций лаборатории селекции сои и Национального центра генетических ресурсов расений Украины показало широкое разнообразие количественных соотношений между компонентами жирно-кислотного соста-
ва масла, что указывает на возможности создания специализированных сортов культуры (табл. 3).
Таблиця 3 - Жирно-кислотный состав масла сортов сои, 2002-2004 гг.
Сорт Содержание, %
мас- ла глицеридов жи рных кислот в масле
паль- митат стеа- рат олеат лино- лат лино- леат
Киевская 27 (st) 20,8 13,4 4,1 24,6 49,2 6,0
Харьковская зернокормовая 19,8 16,3 5,2 22,5 49,1 6,9
Roumanie 20,4 16,8 4,8 23,3 46,3 6,4
Харьковская 35 21,6 13,5 4,0 22,0 53,3 7,3
Харьковская 66 21,4 12,5 3,6 21,0 55,9 7,0
Фея 22,5 14,6 4,7 22,4 48,9 6,6
Аврора 21,8 14,1 4,0 39,0 36,8 4,0
Романтика 21,9 12,8 3,0 15,7 58,3 10,2
Мрия 22,3 14,2 4,5 25,6 46,4 7,2
Белоснежка 21,1 12,9 3,6 18,4 55,6 9,5
Е-шен-доу 21,5 14,8 3,8 21,3 48,5 9,3
Исследования, выполненные в лаборатории источников биосырьевых ресурсов, позволили выделить три отличных по жирно-кислотному составу масла группы сортов. Первая группа отличается повышенным содержанием глицеридов пальмитиновой кислоты (до 17 %), вторая - олеиновой (до 40 %), третья - линолевой (до 63 %). В пределах каждой из этих групп зарегистрировано достаточно широкое разнообразие по содержанию глицеридов линоленовой кислоты (4,0-10,2 %) [11].
В результате селекционной работы с соей в Институте растениеводства им. В. Я. Юрьева УААН создан ряд высокопродуктивных, технологичных сортов, приспособленных для механизированной уборки, с высоким содержанием в семенах белка и масла. Два новых сорта универсального использования переданы на государственное сортоиспытание в 2008 году. Совместно с Полтавской государственной аграрной академией создан сорт сои Алмаз с высоким содержанием в масле глицеридов олеиновой кислоты, внесенный в Государственный реестр сортов растений Украины с 2008 г.
Методами гибридизации и химического мутагенеза создан разнообразный исходный материал по скороспелости, продуктивности, габитусу растений, устойчивости к загущению посевов, форме листа, цвету опушения, окраске цветков, высоте растений, высоте прикрепления нижнего боба и другим хозяйственно ценным признакам.
На современном этапе селекционная работа по сое направлена на дальнейшее сокращение продолжительности периода вегетации, повышение адаптивности сортов, их технологичности и продуктивности.
Проводится изучение генетического разнообразия культуры и идентификация надежных доноров масел разных типов для включения их в селекционный процесс.
Одним из приоритетных направлений селекции является создание специализированных высокобелковых и высокомасличных сортов сои с генетически улучшенным качеством, пригодных для промышленного использования в топливно-энергетическом секторе, пищевой и технической отраслях промышленности.
Литература
1. Бабич А. О. Селекція і виробництво сої в Україні / А. О. Бабич, А. А. Бабич-Побережна. -Вінниця, 2008. - 215 с.
2. Бабич А. Соя - головна білково-олійна культура світового землеробства / А. Бабич, А. Побережна // Пропозиція.- 2000.- № 4.- С. 42-45.
3. Бабич А. О. Сучасне виробництво і використання сої / А. О. Бабич.- К.: Урожай, 1993.- 430 с.
4. БордаковП. П. Соя на Украинг /П. П. Бордаков— М, 1932.
- 32 с.
5. Кириченко В. В. Результати наукових досліджень з селекції зернобобових культур в Інституті рослинництва ім В. Я Юр’єва УААН / В. В. Кириченко, В. П. Пеіренкова, Л Н. Кобизєва, П М Чекригін, В. О. Матушин // Селекція і насінництво. -2005. - Вип 90. - С. 3-13.
6. Матушкин В. А Направление селекционной работы по сое в северо-восточной Лесостепи Украины /
B.А. Матушкин, Е.Н. Мошкова, Л.И. Гарбуз // Селекція на стабільне виробництво рослинного білка: Збірник наукових праць Луганського НАУ.- № 20/32.- Луганськ: Видавництво ЛНАУ, 2002. - С. 88-91.
7. Матушкін В. О. Методи добору рослин при селекції сої на продуктивність та скоростиглість / В. О. Матушкін, О. М. Мош-кова // Досягнення і проблеми генетики, селекції та бкотехнології-Т 2. -2007. - С 372-376.
8. Соя / Под. ред Ю. П. Мякушко, В. Ф. Баранова.. - М.: Колос, 1984. - 331 с.
9. Лещенко А К Соя / А. К Лещгнко, В. И. Сичкарь, В. Г. Михайлов, В. Ф. Марьюшкин - К: Науковадумка, 1987. - 256 с.
10. Мякушко Ю. П. Селекция и семеноводство сои на Северном Кавказе /Ю. П. Мякушко //Автореф дис.. .докгорас-х. наук: 06.01.05. -Л, 1975. - 41 с.
11. Тымчук Д С. Содержание и жирнокислотный состав масла в семенах сои различного эколого-географического происхождения / Д С. Тымчук, С. М. Тымчук, В. В. Жмурко, В. А. Матушкин, Е. Н. Мошкова // Актуальные вопросы селекции, технологи и переработки масличных культур: 3 междунар. конфер. молодых ученых и специалистов: сборник материалов - Краснодар, 2005. -
C. 115-120.
