CC BY
54
УДК 635.656:631.527
СЕЛЕКЦИОННАЯ ЦЕННОСТЬ НОВЫХ СОРТОВ ЗИМУЮЩЕГО ГОРОХА
В.И. БРЕЖНЕВА, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник(е-mail:[email protected])
А.В. БРЕЖНЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
Краснодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко, центральная усадьба КНИИСХ, Краснодар, 350012, Российская Федерация
Резюме. В Краснодарском НИИСХ им. П.П. Лукьяненко с 1981 по 2015 гг. проведены исследования по селекции зимующего гороха зернового направления. В большинстве лет условия среды способствовали росту и развитию растений, однако 1985, 1994, 2003, 2008, 2012 гг. были сложными для перезимовки, а 2000, 2003, 2007, 2010 гг. - засушливыми, что позволило оценить селекционный материал на устойчивость к воздействию стрессовых факторов среды и полеганию. Впервые методом индивидуального отбора созданы технологичные сорта зимующего гороха зернового направления Зимус (разновидность есабисосо^еаит) и Фокус (соМеШт) Новые сорта раннеспелые, с более коротким вегетационным периодом, относительно сорта-стандарта Фаэтон (на 15 и 9 дн., соответственно). За четыре года конкурсного сортоиспытания (2008-2011 гг.) по урожайности семян Зимус превысил стандарт на 3,2 ц/га, Фокус - на 5,6 ц/га. Оба сорта низкорослые, высота стебля 55-70 см и 65-79 см соответственно (стандарт - 180-210 см) с усатым типом листа, что создает неполегающий стеблестой. Семена у Зимуса светлые, более крупные, в сравнение со стандартом (масса 1000 семян 203,0 г, что на 31,8 г больше, чем у Фаэтона), неосыпающиеся; у Фокуса - светлые с черным рубчиком, масса 1000семян 211,6 г, что на 40,4 г больше, чем у стандарта. Фокус (с 2015 г.) и Зимус (с 2016 г.) внесены в Госреестр РФ и рекомендованы для возделывания по Северо-Кавказскому региону. Селекционная ценность новых сортов заключается в уникальном сочетании зимостойкости, низкорослости, продуктивности, устойчивости к полеганию, усатом типе листа, поэтому мы рекомендуем использовать их не только в производстве, но и в селекционных программах при создании технологичных сортов зимующего гороха зернового направления.
Ключевые слова: зимующий, яровой горох, селекция, сорт, скрещивание, урожайность, технологичность, устойчивость к полеганию, усатый тип листа.
Для цитирования: Брежнева В.И., Брежнев А.В. Селекционная ценность новых сортов зимующего гороха //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 3. С. 54-56.
Горох благодаря высокой питательности известен в культуре с древнейших времен. На территории нашей страны он появился в VI-VШ вв. [1]. Это одна из важнейших зернобобовых культур в мире, которая отличается широким распространением и разнообразным использованием. На ее долю в Российской Федерации приходится 86% площади зернобобовых культур [2], с распространением на севере до приполярной зоны, на юге, западе и востоке - до государственных границ. Однако в засушливых степных районах расширению его посевов препятствуют недостаток влаги и значительное повреждение брухусом. Для южных регионов большое значение имеет зимующий горох, преимущество которого перед яровым заключается не только в получении ранневесеннего высокобелкового корма и более стабильном по годам урожае семян и зеленой массы, но и в защите почвы от ветровой и водной эрозии.
Академик П.М. Жуковский [3] отмечал, что культура зимующего гороха возможна в Среднеазиатских республиках, Прикаспии, Закавказье, на Черноморском побережье. Однако позже было установлено, что ареал этой культуры можно значительно расширить.
Долгое время на Северном Кавказе горох возделывали в весеннем посеве, но погодные условия региона позволяют выращивать зимующий горох без существенного повреждения посевов в зимний период. Всходы большинства сортов гороха переносят кратковременное понижение температуры воздуха до минус 4-6°С, а образцы афганской и особенно китайской и ложноазиат-ской групп - до минус 12°С. В отдельных опытах всходы некоторых образцов указанных групп выносили понижения температуры до минус 23,3°С при высоте снежного покрова 10 см [1, 4, 5]. Благодаря этому ценному биологическому свойству в южных влагообеспеченных районах горох можно высевать осенью. Биологически это не озимые формы, а яровые, но способные переносить понижения температуры в первые фазы роста, которые принято называть зимующими. В связи с глобальным потеплением и изменением климата интерес к зимующим формам на юге России возрастает.
С 1965 г. в Краснодарском НИИСХ им. П.П. Лукьяненко начата работа по созданию сортов зимующего гороха. Если раньше селекцию вели в направлении выведения укосных сортов, которые использовали в основном для получения зеленой массы, то сейчас впервые созданы сорта зимующего гороха зернового направления. Они особенно необходимы для южных зон, где наблюдается сильное увлажнение почвы в осенне-зимний и ранневесенний период, из-за чего начало полевых работ и, следовательно, срок посева ярового гороха затягивается. Быстрое повышение температуры весной отрицательно сказывается на его развитии в большей степени, чем на растениях зимующих форм.
Зимующих форм гороха не много, генетические ресурсы ярового гороха значительно богаче и разнообразнее. В связи с этим большой интерес представляет их гибридизация. Такие скрещивания позволяют увеличить разнообразие генетического материала в популяции и передавать ценные признаки от яровых форм зимующим, в том числе при селекции «двуручек».
Цель исследований - создать новые высокопродуктивные сорта зимующего гороха зернового направления с комплексом хозяйственно-ценных признаков, отличающихся высокой технологичностью и отвечающих современным требованиям сельскохозяйственного производства.
Условия, материалы и методы. Полевые и лабораторные исследования проводили с 1981 по 2015 гг. в отделе бобовых культур Краснодарского научно-исследовательского института сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко (КНИИСХ). Полевые опыты закладывали согласно методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур [6]. Предшественник - озимая пшеница.
Почвы экспериментальных участков представлены западно-предкавказским выщелоченным черноземом, который характеризуется мощным гумусовым горизонтом, тяжело-глинистым составом и имеет хорошие агрохимические показатели [7]. Содержание гумуса (по Тюрину) в пахотном слое почвы опытных полей составляет 3,5-4,6%, Р2О5 (по Чирикову) - 15-20 мг/100 г воз-душносухой почвы, Кр (по Масловой) - 20-30 мг/100 г, рН нейтральная - около 6,8.
Климат зоны Краснодара - умеренно-континентальный с умеренным увлажнением. Среднегодовое количество
Таблица 1. Характеристика новых сортов зимующего гороха селекции КНИИСХ, КСИ, 2008-2011 гг.
Показатель
Урожайность семян, ц/га Содержание белка в семенах, % Сбор белка с 1 га, ц Высота растений, см Количество узлов, шт.: общее
продуктивных
Количество бобов на растении, шт. Количество семян с растения, шт. Масса семян с растения, г Масса 1000 семян, г К , % Тип листа
Коэффициент устойчивости: к полеганию к осыпанию семян
Продолжительность вегетационного периода, дн._
Фаэтон, стандарт Зимус Фокус Легион
26,7 29,9 32,3 28,9
25,4 23,4 23,7 23,9
6,8 7,0 7,7 6,9
184 58,1 73,3 120
30,0 18,1 21,9 21,5
5,3 5 5,1 4,4
9,3 8,7 9,0 8,1
35,4 33,6 37,8 32,5
6,1 6,8 8,0 7,6
171,2 203,0 211,6 234,3
33,0 53,8 51,2 41,2
листоч- безлисточ- безлисточ- листоч-
ковыи ковый ковый ковый
0,24 1,00 0,86 0,31
0,10 1,00 0,40 1,00
250 235 241 233
осадков составляет 600 мм, но распределяются они по месяцам неравномерно. Летом часто бывают засухи.
В большинстве лет условия среды способствовали росту и развитию зимующего гороха, однако в 1985, 1994, 2003, 2008, 2012 гг. они были сложными для перезимовки, а в 2000, 2003, 2007, 2010 гг. - засушливыми, что позволило оценить селекционный материал на устойчивость к воздействию стрессовых факторов и полеганию.
Основной метод создания исходного материала для селекции новых сортов гороха - внутривидовая гибридизация, которая благодаря различному сочетанию генов родительских сортов и их рекомбинаций позволяет формировать растения с новыми признаками и свойствами, с последующим индивидуальным отбором.
Возделываемые до недавнего времени в производстве сорта зимующего гороха (Спутник, Фаэтон) характеризуются длинным стеблем и осыпающимися семенами, что может сопровождаться значительными потерями зерна при уборке. Первый сорт-«двуручка» гороха зернового направления с неосыпающимися семенами Легион внесен в Госреестр РФ с 2006 г. Но он также высокостебельный, что приводит к полеганию и затруднению в уборке [8, 9].
В последние годы создано большое разнообразие высокотехнологичных сортов ярового гороха, сочетающих признаки усатого типа листа, детерминантного типа стебля, неосыпаемость семян и др. У зимующего гороха таких форм не было. Поэтому перед нами стояла задача передать ценные признаки, повышающие технологичность культуры, зимующему гороху. Для ее решения ежегодно проводили 20-25 комбинаций скрещиваний зимостойких зимующих форм (сорта Спутник, Валентий, Нептун, Фаэтон и др.) с яровыми, обладающими необходимыми признаками. В гибридизацию включали сорта ярового гороха с наличием генов def (development funiculus), который вследствие прочного срастания семяножки со створкой боба, влияет на устойчивость семян к осыпанию; af (afilia) - свойство усатости, как признака, обусловливающего относительно большую устойчивость растений к полеганию, det (determinate growth) детерминантного типа роста (ДТР) стебля (сорта ярового гороха Спрут 2, Орлус, Приазовский, Флагман 7, Батрак, Хамелеон и др.). Наиболее результативными оказались комбинации Спутник х Спрут 2; Валентий х Орлус; (Нептун х Смарагд) х Приазовский.
Гибриды F1 и F2 анализировали по основным хозяйственно-ценным признакам: высота растений, высота
прикрепления нижнего боба, количество плодущих узлов на одном растении, количество бобов, семян и масса семян с одного растения, масса 1000 семян, содержание белка в зерне, продолжительность вегетационного периода и зимостойкость.
При биометрической обработке полученных результатов использовали методы дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов [10].
В Краснодарском крае новые сорта зимующего гороха изучали в 2013-2015 гг. на Абинском ГСУ (стандарт - Фаэтон), в Республике Адыгея - в 2014-2015 гг. на Кошехабль-ском и Гиагинском сортоучастках (стандарт - АДС 85)
Для сравнения сортов мы использовали уборочный индекс Кхоз (коэффициент хозяйственного использования), который показывает отношение массы семян к сухой надземной массе [10].
Результаты и обсуждение. В результате гибридизации получен разнообразный генетический материал зимующих форм гороха, в том числе образцы, обладающие генами def, af, det.
После проработки большого объема селекционного материала впервые созданы и в 2012 г. переданы на Госсортоиспытание технологичные сорта зимующего гороха зернового направления Зимус и Фокус, которые имеют в своем генотипе ген af, а сорт Зимус еще и ген def (табл. 1).
Новые сорта по урожайности семян превосходят не только стандарт, но и первый сорт зимующего гороха зернового направления Легион, они отличаются самыми высокими показателями Кхоз и технологичности. Сорт Зи-мус выведен методом индивидуального отбора из сложной гибридной комбинации {(Автрианум 244 х Л-300-3) х Неосыпающийся 1} х Орлус (см. рисунок). Разновидность ecaducоcontextum.
Австрианум 244(кат.ВИР - 3S62)
F2
Р-52
Л-300 - 3 (кат.ВИР—3977) \ Валентий _Неосыпающийся1 /
Орлус
Зимус
Рисунок. Генеалогия сорта зимующего гороха Зимус.
Сорт Фокус (Л-19/09) создан методом индивидуального отбора из гибридной комбинации Спутник х Спрут 2. Разновидность contextum.
Новые сорта раннеспелые с более коротким вегетационным периодом, относительно сорта-стандарта Фаэтон (на 15 и 9 дн. соответственно). За четыре года конкурсного сортоиспытания (2008-2011 гг.) по урожайности семян Зимус превысил стандарт на 3,2 ц/га, Фокус - на 5,6 ц/га. Оба сорта низкорослые, высота стебля 55-70 см и 65-79 см соответственно (стандарт - 180-210 см) с усатым типом
Таблица 2. Результаты испытания сортов зимующего гороха на Абинском ГСУ, 2013-2015 гг.
Сорт Урожайность семян, ц/га Устойчивость,балл Общая Содержание
2013 г. I 2014 г. I 2015 г. I среднее I ± к st к полеганию \ к осыпанию оценка белка,%
Фаэтон (st) Спутник Зимус Фокус 27,1 24,9 24,1 25,4 26,3 24,8 20,7 23,9 -1,5 33,7 33,6 35,0 34,1 +8,7 34,9 35,3 35,9 35,4 +10,0 33 33 54 54 4 4 5 5 24,3 24,9 23,6 23,8
листа, что формирует неполегающий стеблестой. Семена Зимуса розовые светлые, более крупные, в сравнение со стандартом (масса 1000 семян 203,0 г, что на 31,8 г больше, чем у Фаэтона), неосыпающиеся, Фокуса - светло-розовые с черным рубчиком, масса 1000 семян 211,6 г, что на 40,4 г больше, чем у стандарта. Кхоз у Зимуса - 53,8, у Фокуса - 51,2, тогда как у стандарта - 33,0.
Новые сорта зимующего гороха показали хорошие результаты на Абинском ГСУ. Их прибавки к стандартному сорту Фаэтон по урожайности семян в среднем за 3 года достигли 8,7 и 10,0 ц/га.
На Кошехабльском ГСУ Республики Адыгея сорт Зимус превзошел стандарт АДС 85 в среднем за 2 года
на 1,7 ц/га, а на Гиагинском сформировал урожайность на уровне стандарта (табл. 3), у сорта Фокус сбор семян на обоих сортоучастках оказался выше, чем у АДС 85, на 5,0 ц/га.
По результатам госсортоиспытания сорт Фокус с 2015 г., а сорт Зимус с 2016 г. внесены в Госреестр РФ и предложены к использованию по Северо-Кавказскому
(6) региону.
Выводы. Созданы высокотехнологичные сорта зимующего гороха зернового направления Зимус и Фокус, сочетающие в своем генотипе продуктивность, зимостойкость, низкорос-лость, неосыпаемость семян, устойчивость к полеганию, усатый тип листа. Они внесены в Госреестр РФ (Фокус с 2015 г.; Зимус с 2016 г.) и предложены к возделыванию по Северо-Кавказскому региону. Рекомендуем использовать эти сорта не только в производстве, но и в селекционных программах для создания технологичных сортов зимующего гороха зернового направления.
Таблица 3. Результаты испытания новых сортов гороха на ГСУ Республики Адыгея, 2014-2015 гг.
Сорт Кошехабльский ГСУ Гиагинский ГСУ
2014 г. I 2015 г. 1 среднее I ± st 2014 г. I 2015 г. среднее I ± st
АДС 85 (st) 19,9 18,3 19,6 21,5 19,2 20,4
Легион 18,7 15,9 17,3 -2,3 24,6 23,3 24,0 +3,6
Фаэтон 17,9 16,6 17,2 -2,4 25,0 18,4 21,7 +1,3
Зимус 22,4 14,1 21,3 +1,7 20,0 20,2 20,1 -0,3
Фокус 25,2 19,2 24,6 +5,0 26,5 24,1 25,3 +4,9
Литература.
1. Макашева Р.Х. Горох. Л.: «Колос», 1973. 312с.
2. Васютин А.С. Состояние и перспективы производства зернобобовых культур в Российской Федерации // Научные основы создания моделей агроэкотипов сортов и зональных технологий возделывания зернобобовых и крупяных культур для различных регионов России: сб. статей научно-метод. координац. Совещания. Орел, март, 1996. Орел: Орелиздат. 1997. С. 5-9.
3. Жуковский П.М. Зерновые бобовые культуры. М.: Сельхозгиз, 1953. 350 с.
4. Макашева Р.Х. К истории зимующих форм гороха посевного (Pisum sativum L. sensu amplissimo Govorov) // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Л.: ВИР, 1971. Т. 45. Вып. 3. С. 16-25.
5. Макашева Р.Х. Краткая история происхождения возделываемого гороха // Генетика и селекция гороха. Новосибирск: «Наука», 1975. С. 5-36.
6. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып.1. М.: «Колос», 1985. 270 с.
7. Почвы Краснодарского края, их использование и охрана / В.Ф Вальков, Ю.А. Штомпель, И.Т. Трубилин, Котляров Н.С., СоляникГ.М. //Ростов-на-Дону. Изд-во СКНЦ ВШ. 1996. 191 с.
8. Брежнева В.И., Чумаковский М.Н. Новый сорт гороха Легион // Земледелие, 2006. № 6. С. 22-27.
9. Брежнева В.И., Брежнев А.В., Мирошниченко А.Н. Результаты селекции ярового и зимующего гороха // Земледелие. 2014. № 3. С. 14-17.
10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М: Агропромиздат, 1985. 351 с.
11. Лукьяненко П.П. Избранные труды. М.: Колос, 1973. 448 с.
BREEDING VALUE OF NEW VARIETIES OF WINTERING PEA
V.I. Brezhneva, A.V. Brezhnev
Krasnodar Lukyanenko Scientific Research Institution of Agriculture, Tsentral'naya usad'ba KNIISH, Krasnodar, 350012, Russian Federation
Summary. In the P.P. Lukianenko Krasnodar Research Institute of Agriculture since 1981 to 2015 the investigations on breeding of grain wintering pea were carried out. The most of the years were favorable for growth and developments of plants, but 1985, 1994, 2003, 2008 and 2012 were adverse for wintering, and 2000, 2003, 2007 and 2010 were droughty. This enabled to evaluate breeding material on resistance to stress factors of the environment and lodging. For the first time it was developed processable varieties of grain wintering pea: Zimus (varietas ecaducocontextum) and Fokus (varietas contextum) by the method of individual selection. New varieties are early-ripening with a shorter vegetation period in comparison with the standard variety Faeton (by 15 and 9 days correspondingly). For four years of competitive test (2008-2011) Zimus exceeded the standard by 320 kg/ha on seed productivity, Fokus - by 560 kg/ha. Both varieties are dwarf, the stem height is 55-70 cm and 65-79 cm, respectively (for the standard it is 180-210 cm), the leaves are of tendril type, which creates the non-lodging crop. Zimus seeds are light-colored, larger, in comparison with the standard (the thousand seed weight is 203.0 g, which is higher by 31.8 g than for Faeton), unshedding. Seeds of Fokus are light-colored with black hilum, the thousand seed weight is 211.6 g, which is higher by 40.4 g that for the standard. Varieties Fokus (since 2015) and Zimus (since 2016) are included in the State Register of Selection Achievements of the Russian Federation and proposed for the cultivation in the North-Caucasian region. Breeding value of new varieties consists in the unique combination of winter hardiness, dwarfism, productivity, resistance to lodging, leaves of the tendril type, therefore we recommend using them not only in production, but also in breeding programs at creation of processable varieties of grain wintering pea.
Key words: wintering, spring pea, breeding, variety, crossing, yield, processability, lodging resistance, leaf of tendril type. Author Details: V.I. Brezhneva, D. Sc. (Agr.), chief research fellow (e-mail:[email protected]); A.V. Brezhnev, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow.
For citation: Brezhneva V.I., Brezhnev A.V. Breeding Value of New Varieties of Wintering Pea. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2016. Vol. 30. No. 3. Pp. 54-56 (In Russ.).
