CC BY
13
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
12. Gonzalez E., Salvo A., Valladares G. Insects moving through forest-crop edges: a comparison among sampling methods // Journal of Insect Conservation. 2020. Vol. 24. I. 2. P. 249-258.
13. Insect pest management in the age of synthetic biology / M. R. Fernandez [et al.] // Plant Biotechnology Journal. 2022. Vol. 20. I. 1. P. 25-36.
14. Labruyere S., Petit S., Ricci B. Annual variation of oilseed rape habitat quality and role of grassy field margins for seed eating carabids in arable mosaics // Agricultural and Forest Entomology. 2018. Vol. 20. I. 2. P. 234-245.
15. Mailafiya D. M. Agrobiodiversity for Biological Pest Control in Sub-Saharan // sustainable Agriculture Reviews. 2015. Vol 18. P. 107-143.
16. Poltavsky A. N., Artokhin K. S., Poltavsky M. A. The Pyraloidea (Lepidoptera) of the Rostov-On-Don Province of Russia, I. Family Crambidae (excluding subfamilies Crambinae, Helio-thelinae, Cybalomiinae) // Entomologist's Gazette. 2015. Vol. 66. No 2. P. 99-119.
17. Primary and Secondary Yield Losses Caused by Pests and Diseases: Assessment and Modeling in Coffee / R. Cerda [et al.] // Plos One. 2017. Vol. 12. I. 1.
18. Quantification of the Indirect Use Value of Functional Group Diversity Based on the Ecological Role of Species in the Ecosystem / S. Daniels [et al.] // Ecological Economics. 2018. Vol. 153. P. 181-194.
19. Structure, function and management of semi-natural habitats for conservation biological control: a review of European studies / J. M. Holland [et al.] // Pest management science. 2016. Vol. 72. I. 9. P. 1638-1651.
20. The influence of ecological infrastructures adjacent to crops on their carabid assemblages in intensive agroecosystems / E. Pecheur [et al.] // PEERJ. 2020. Vol. 8. Article number e8094.
21. Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae) Success on Common Solanaceous Species from California Tomato Production Areas / J. Arno [et al.] // Environmental Entomology. 2019. Vol. 48. I. 6. P. 1394-14002.
Информация об авторах Комаров Евгений Владимирович, старший научный сотрудник Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия» (400002, г. Волгоград, ул. им. Тимирязева, 9), кандидат биологических наук, ORCID: https://orcid.org 0000-0002-8642-7923, e-mail: [email protected], тел. +79272511375 Комарова Ольга Петровна, ведущий научный сотрудник Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия» (400002, г. Волгоград, ул. им. Тимирязева, 9), кандидат сельскохозяйственных наук, ORCID: https://orcid.org 0000-0001-9129-6932, e-mail: [email protected], тел. +79047729774
DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-14 BREEDING IMPROVEMENT OF SOYBEAN VARIETIES FOR SHORT STEMS
T. S. Koshkarova1, V. V. Tolokonnikov2, L. V. Vronskaya2
1 Federal State Budget Scientific Institution «Federal scientific center -«All-Russian research Institute of oilseeds named after V. S. Pustovoit», Krasnodar 2Federal State Budget Scientific Institution «All-Russian Scientific Research Institute of Irrigated Agriculture», Volgograd
Received 14.03.2022 Submitted 23.05.2022
Abstract
Introduction. Domestic co-production, located in more Northern latitudes and arid climatic conditions, especially needs to rationalize the introduction of strictly adapted to a specific area of varieties with different maturation periods and improve methods of their seed production. In agricultural production, it is important to use the most responsive soybean varieties to improve methods for increasing the yield and seeding quality of seeds, including the treatment of seeds with biorational means and the selection of a large fraction of seeds from the total grain hopper mass. Object. The object of study is
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
soybean variety selection of Federal State Budget Scientific Institution «All-Russian Scientific Research Institute of Irrigated Agriculture» and methods of seed production. Materials and methods. It is proved that the use of biorational means increases the yield of varieties Volgogradka 2 (precocious) and «VNIIOZ 86» (ultra-precocious) by 11.6-29.1% compared to the yield of these varieties obtained without their use. This technique also increases the energy of germination of seeds of these varieties by 7.6-14.8% and their reproduction coefficient by 15.6-29.1% relative to the values of these indicators for seeds grown without pre-sowing treatment with biostimulators. Results and conclusions. Varieties with longer maturation periods - «VNIIOZ 76» and Volgogradka 1-are less susceptible to pre -sowing seed treatment with biorational means: the energy of germination of their seeds increases significantly less-by 7.2 - 11.9%, and the Volgogradka 1 variety, in addition, is characterized by the smallest increase in the seed propagation coefficient-by 11.4-18.9% relative to the values of these indicators for seeds obtained without using this technique. It was found that the calibration of seeds contributes to the growth of yield only of the ultra-ripe variety «VNIIOZ 86» and increases the seeding quality of its seeds. Other varieties under study are poorly responsive to this agricultural approach, which is important to consider when preparing seeds for sowing. The most significant effect for all classes gives the joint application of presowing treatment of seeds rizotorfina nikiana and.
Key words: soybean, cultivar, VNIIOZ 31, Volgogradka 2, selection, selection, hybridization, irrigation, yield, short-stemmed.
Citation. Koshkarova T.S., Tolokonnikov V.V., Vronskaya L.V. Breeding improvement of soybean varieties for short stems. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2022. 2(66). 118-126 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-14.
Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
УДК 631.52
СЕЛЕКЦИОННОЕ УЛУЧШЕНИЕ СОРТОВ СОИ НА КОРОТКОСТЕБЕЛЬНОСТЬ
Т. С. Кошкарова1, кандидат сельскохозяйственных наук В. В. Толоконников2, доктор сельскохозяйственных наук Л. В. Вронская2, младший научный сотрудник
1ФГБНУ Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур им. В. С. Пустовойта», г. Краснодар, Россия 2Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия
г. Волгоград, Россия
Дата поступления в редакцию 14.03.2022 Дата принятия к печати 23.05.2022
Актуальность. Усиление аридизации климата существенно увеличивает риски агро-производства ценнейшей сельскохозяйственной культуры сои. Отечественное соепроизводство значительно более, чем в южных странах, основных лидеров производства сои, является при-родно-зависимым, поэтому для достижения урожайности российской сои до среднемирового уровня - 2,8 т/га, важно интенсифицировать её производство на орошаемых землях. Специфика биологических особенностей этой культуры - формировать избыточную биомассу, усиливающую взаимную конкуренцию растений, - требует особого подхода к селекционному улучшению её орошаемых посевов, тем более в условиях ужесточения засушливых явлений. Объект. Объектом исследования являются сорта сои селекции ФГБНУ ВНИИОЗ. Цель исследований -выведение короткостебельных сортов сои, хорошо отзывчивых на орошение и пригодных для высокорентабельного возделывания в основных зонах отечественного соепроизводства. Материалы и методы. Исследования проводили в период 4-го (2001-2010 гг.) и 5-го этапов селекции (2011-2020 гг.) - не-ГМО методами селекции - гибридизацией и отбором на основе ис-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
пользования рабочей коллекции ФГБНУ ВНИИОЗ, включающую 300 сортолиний различного эколого-географического происхождения, в том числе собственной селекции. Тестирование популяционных агрофитоценозов по высоко-наследуемым хозяйственно-ценным признакам (высота растений, масса 1000 зерен, длина междоузлий) при ориентации отбора на растения с короткими междоузлиями (0,04 м) по сравнению с высокостебельными сортами, такими как Волгоградка 1 и ВНИИОЗ 76 (0,06-0,07 м), привело к получению спектра короткостебельных линий. Одна из них под номером 31 послужила основой для выведения сорта ВНИИОЗ 31. Для него характерно формирование более высокой урожайности - 3,01 т/га зерна, чем у стандарта Волгоградка 1 - 2,73 т/га, короткостебельных растений (0,68 м), уменьшенной доли зерна в приземной (0,15 м) зоне стеблестоя - 7,3 % от биологического урожая, крупных семян (174,6 г/1000 зерен), высокой доли зерна в общей биомассе (45 %) и сбора сырого протеина и жира в урожае (1,45 т/га). Сорт ВНИИОЗ 31 внесён в Госсортреестр с 2011 года по Нижневолжскому региону и защищён патентом РФ №6209 от 24.11.2011 г. Результаты и выводы. Предшествующее десятилетие ознаменовалось резким увеличением площади посева отечественной сои - с 1,2 до 3 млн га. Однако значительное ужесточение аридизации климата с возрастанием суховейных дней с относительной влажностью воздуха менее 30 % на 63,8 % по сравнению со среднемноголетним показателем (47 дней) потребовало нового подхода к конструированию сортов этой культуры Нижневолжского агроэкотипа. На основе сорта ВНИИОЗ 31 был создан гибридный материал, при многолетней селекционной проработке которого выделен ряд мор-фобиотипов с детерминантным типом роста. Линия под номером 2 прошла комплексное тестирование в питомниках сортоиспытания и стала родоначальной сорту Волгоградка 2. Сорт по сравнению со стандартом ВНИИОЗ 76 выделяется получением высокого уровня урожайности -3,15 т/га, скороспелостью - 109 дней, среднерослостью растений - 0,76 м, низкой долей зерна в приземной (0,15 м) зоне - 7,1 %, крупностью семян - 173,4 г/1000 зерен, высокой долей зерна в общей биомассе - 34,5 %, повышенным содержанием высокого протеина - 38,9 %, его валовым выходом в урожае - 1,05 т/га и в сумме с жиром - 1,56 т/га. Новый сорт внесен в Госсортреестр по Нижневолжскому региону и защищён патентом РФ №11288 от 20.10.2020 г.
Ключевые слова: сорта сои, ВНИИОЗ 31, Волгоградка 2, селекция сои, гибридизация сои, орошение сои, урожайность сои, короткостебельность сои.
Цитирование. Кошкарова Т. С., Толоконников В. В., Вронская Л. В. Селекционное улучшение сортов сои на короткостебельность. Известия НВ АУК. 2022. 2(66). 118-126. DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-14.
Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились с представленным окончательным вариантом и одобрили его.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Введение. Высоковостребованная белково-масличная культура «соя» возделы-вается в мировом земледелии в основном без орошения. Существенные риски неполивного возделывания этой культуры частично сглаживаются преимущественным её производством в странах с относительно благоприятными природно-климатическими условиями - США, Бразилии, Аргентине, а также с использованием в основном в посевах ГМО сортов [5, 12].
Ежегодное ужесточение аридизации климата вносит свои коррективы в прогнозы производства сои и получаемую рентабельность. Несмотря на относительно высокую урожайность сои в среднемировом масштабе (2,8 т/га), концентрация белка в семенах находится на среднем уровне - 35-36 %. Следует отметить, что всего 1012 % произведённой сои в мире напрямую используется в пищу, и это не ГМО сорта, поэтому они должны характеризоваться высоким содержанием белка в зерне около - 40 % [9] и более.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Высокорентабельное производство сои в условиях орошения, наряду с ростом урожайности, сопровождается получением высокобелковых семян [5] на основе селекционного улучшения этой культуры и совершенствования приёмов агротехники и мелиорации [6, 8]. Соя, как очень отзывчивая на условия произрастания в орошаемом аг-рофитоценозе культура, формирует более значительный объём биомассы, усиливающей конкуренцию растений за комфортное жизнеобеспечение и в первую очередь - за поступление света, чем при возделывании без полива [8, 13]. Это ориентирует на выведение среднерослых и даже короткостебельных сортов при соответствующем усовершенствовании конструкции архитектоники растений.
Цель исследований - выведение короткостебельных сортов сои, высоко отзывчивых на орошение и пригодных для высокорентабельного возделывания в основных зонах производства сои Российской Федерации.
Материалы и методы. Исследования проводили в период 4-го (2001-2010 гг.) и 5-го (2011-2020 гг.) этапов селекции с проведением конкурсных испытаний в 20062008 гг. и 2018-2020 гг. Классическими не ГМО методами селекции - сложной ступенчатой гибридизацией, популяционным и индивидуальным отбором, выведены средне -короткостебельные сорта сои ВНИИОЗ 31 (в Госсортреестре с 2011 года) и Волгоград-ка 2 (в Госсортреестре с 2020 года).
В селекционной работе использовалась рабочая коллекция ФГБНУ ВНИИОЗ (300 наименований), где имеется 8 % короткостебельных форм, таких как линия 233, 12 % детерминантных сортообразцов, таких как Белоснежка, и 15 % продуктивных, достаточно скороспелых и высокобелковых генотипов, таких как сорт Находка, ВНИИОЗ 11, Волжана, Славия.
Результаты и обсуждение. В Российской Федерации основные посевы сои сосредоточены на неорошаемых землях, поэтому селекция ориентирована на выведение высокорослых сортов с линейным стеблестоем до 1 м и более [2, 11], способных формировать мощную и глубоко проникающую в почву корневую систему и обеспечивать себя влагой из нижних её горизонтов. Значительная высота агрофитоценоза желательна и в условиях сравнительно благоприятных для роста и развития этой культуры, что характерно для сортов, возделываемых в США и Бразилии [10].
Высокорентабельное производство сои в посевах с орошением связано с определёнными трудностями при выведении или подборе сортов для таких условий [3, 7]. Отзывчивость сортов на оросительную воду, удобрения и другие агрохимикаты часто сопровождается быстрым нарастанием биомассы, приводящим к взаимозатеняемости растений и снижению продуктивности фотосинтеза и формированию хозяйственно ценной части урожая. В условиях орошения у растений проявляется более высокая нагрузка на стебли и ветви, оказывающая отрицательное влияние на устойчивость стеблестоя к полеганию и способствующая увеличению уборочных потерь зерна.
Нами установлено [13], что линейный рост растений орошаемой сои не имеет постоянной тесной связи с урожайностью зерна (г=0,09-0,72). В селекции на зерновую продуктивность агрофитоценозов особое влияние оказывает использование необходимого критерия при отборе хозяйственно-ценных генотипов [1, 2, 10].
Методика отбора лучших растений из различных популяций орошаемой сои была ориентирована на тестирование агрофитоценозов по высоко наследуемым хозяйственно-ценным признакам с долей генетического компонента в изменчивости -71...81 %. К ним относятся высота растений, вегетационный период и масса 1000 зерен, количество бобов в узле главного стебля, количество узлов на главном стебле, а также длина междоузлий. Отбор на количество бобов и узлов часто сопровождается
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
увеличением линейного роста растений. Эти признаки связаны с продуктивностью растений тесными корреляционными связями, однако существенного снижения линейного роста растений в потомстве не происходит. Ориентация на отбор растений с короткими междоузлиями - в среднем 0,04 м по сравнению с высокорослыми сортами, такими как Волгоградка 1 и ВНИИОЗ 76, (0,06-0,07 м) способствовала получению короткосте-бельных линий, поскольку этот признак связан с зерновой продуктивностью растений тесной отрицательной связью (r= -0,48—0,76). Одна из таких линий под номером 31 послужила основой для выведения первого короткостебельного сорта сои (таблица 1).
Таблица 1 - Результаты тестирования короткостебельного сорта сои ВНИИОЗ 31 и стандарта Волгоградка 1 в условиях орошения (средние данные за 2006-2008 гг.).
Table 1 - Results of testing the short-stemmed soybean variety VNIIOZ 31 and the Volgogradka 1 standard under irrigation conditions (average data for 2006-2008).
Сорт / Variety Отклонение от контроля / Deviation from
№ п/п Признаки и свойства / Signs and properties control
ВНИИОЗ 31 / VNIIOZ 31 Волгоградка 1 (с) / Volgogradka 1(s) Абсолютный показатель / Absolute indicator %
1 Урожайность, т/га / Productivity, t / ha (НСР05 0,04 - 0,15 т/га) 3,01 2,73 0,26 9,5
2 Вегетационный период, дней/ Vegetation period, days 115 118 -3 -2,5
3 Высота растений, м / Plant height, m 0,68 0,84 -0,16 -19
4 Доля зерна в приземной зоне стебля 0,15 м, % от биологического урожая/The share of grain in the near-ground zone of the stem 0.15 m,% of the biological yield 7,3 8,2 -0,9 -11
5 Масса 1000 зерен, г / Weight of 1000 grains, g 174,6 142,9 31,7 22,2
6 Доля зерна в общей биомассе, % / Share of grain in total biomass,% 45 36,9 8,1 22
7 Концентрация в семенах, % сухой массы: сырого протеина / Seed concentration, % dry weight: crude protein 36,4 36,8 -0,4 -1,1
Жира / Fat 19,4 18,8 0,6 3,2
8 Валовый выход с урожаем, т/га: сырого протеина / Gross yield with harvest, t / ha: crude protein 0,95 0,93 0,02 2,2
Жира / Fat 0,50 0,44 0,06 13,6
сумма - сырой протеин + жир / amount - crude protein + fat 1,45 1,37 0,08 15,8
Новый сорт характеризуется формированием более высокой урожайности по сравнению со стандартом - на 0,26 т/га или 9,5 %. Он отличается скороспелостью, коротким линейным ростом растений - на -0,16 м или на -19 %. Заявленный сорт выделяется меньшими уборочными потерями зерна за жаткой комбайна - на -11 %, значитель-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
но высокой массой 1000 зерен - на 31,7 г или 22,2 %, а также хозяйственной продуктивностью фотосинтеза, выражающейся в формировании высокой доли зерна в общей биомассе - на 22 %.
Выведенный сорт, несмотря на практически такие же, как у стандарта, показатели качества зерна, существенно выигрывает в сборе сырого протеина и жира с гектара -на 13,6-15,8 %. Новый сорт ВНИИОЗ 31 внесен в Госсортреестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Нижневолжском регионе, и защищён патентом Российской Федерации №6209 от 24.11.2011 г.
Таблица 2 - Основные показатели характеристики высокопродуктивного в условиях орошения среднестебельного сорта сои Волгоградка 2 (средние данные за 2018...2020 гг.)
Table 2 - The main indicators of the characteristics of a highly productive medium-sized soybean variety Volgogradka 2 under irrigation (average data for 2018 ... 2020)
Отклонение от кон-
№ Признаки и свойства / Сорт / Variety троля / Deviation from control
п/п Signs and properties Волгоградка 2/ Volgogradka 2 ВНИИОЗ 76/ VNIIOZ 76 Абсолютный показатель/ Absolute indicator %
1 Урожайность, т/га/ Productivity, t / ha (НСР05 0,04 - 0,15 т/га) 3,15 2,92 0,23 7,9
2 Вегетационный период, дней/ Vegetation period, days 109 115 -6 -5,2
3 Высота растений, м/ Plant height, m 0,76 0,83 -0,07 -8,4
Доля зерна в приземной зоне стебля 0,15 м, % от биологического
4 урожая/The share of grain in the near-ground zone of the stem 0.15 m,% of the biological yield 7,1 8,4 -1,3 15,5
5 Масса 1000 зерен, г/ Weight of 1000 grains, g 173,4 145,5 27,9 19,2
6 Доля зерна в общей биомассе, %/ Share of grain in total biomass,% 34,5 30,2 4,3 14,2
Концентрация в семенах, % сухой
массы:
7 сырого протеина/ Seed concentration,% dry weight: crude protein 38,9 37 1,9 5,1
Жира/ Fat 18,8 19,7 -0,9 -4,6
Валовый выход с урожаем, т/га: сырого протеина/Gross yield with harvest, t / ha: 1,05 0,93 0,12 12,9
8 crude protein
Жира/ Fat 0,51 0,49 0,02 4,1
сумма - сырой протеин + жир/ amount - crude protein + fat 1,56 1,42 0,14 9,9
За предшествующие 10 лет площади посева сои в нашей стране увеличились более чем в 2,5 раза по сравнению с 2010 годом (1,2 млн га). Однако урожайность возросла всего на 0,4-0,5 т/га, достигнув в 2020 году 1,55 т/га. Одной из причин этого является значительное усиление аридизации сельскохозяйственных территорий, и особенно в
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
таком южном регионе, как Нижнее Поволжье. Даже в условиях орошения прогрессиро-вание суховейных явлений - более 55 за вегетацию сои, может снизить урожайность до уровня 2 т/га зерна, чем в годы с меньшей атмосферной засухой (47 дней - около 2,5 т/га, 39 дней - 3 т/га). К настоящему времени количество суховейных дней с относительной влажностью воздуха менее 30 % возросло на 63,8 % по сравнению со средне-многолетними показателями (47 дней), что потребовало нового подхода к конструированию сортов этой культуры Нижневолжского экотипа [4, 8, 13].
Стратегия селекционного улучшения сортов на данном этапе селекции основывалась на небольшом уменьшении линейного роста растений, но с существенным ограничением его интенсивности, начиная с генеративного периода развития. Применяя в скрещивании сорт ВНИИОЗ 31 и сортообразцы с детерминантным (ограниченным) типом роста был создан ряд морфобиотипов с менее выраженной взаимозатеняемостью в орошаемом агроценозе, повышенной продуктивностью фотосинтеза, устойчивостью к полеганию и отзывчивостью на высокий удобренный агрофон. Линия под номером 2 прошла комплексное тестирование в питомниках сортоиспытания и стала родоначаль-ным сорта сои Волгоградка 2 растением.
Для нового сорта характерно формирование высокого уровня урожайности -3,15 т/га по сравнению со стандартным сортом - 2,92 т/га. Среди показателей характеристики заявленного сорта относительно стандарта важно отметить, что он созревает на 6 дней раньше, создаёт невысокий стеблестой, и при этом с небольшой долей зерна в его приземной (0,15 м) зоне, существенно ограничивая уборочные потери.
Особыми достоинствами выведенного сорта является формирование очень крупных семян - 173,4 г 1000 зерен, что сопровождается повышенной долей зерна в общей биомассе, а также увеличенное содержание сырого протеина в семенах его валовый выход с урожаем - 1,05 т/га и в сумме с жиром - 1,56 т/га (таблица 2).
Новый сорт Волгоградка 2 внесен в Госсортреестр по Нижневолжскому региону с 2020 года. Право интеллектуальной собственности на этот сорт защищено патентом №11288 от 20.10.2020 г.
Выводы. На фоне мировой интенсификации соеводства при относительно благоприятном климате и основанной преимущественно на ГМО сортах Российское агропроиз-водство этой культуры в определённой степени зависит от метеорологических условий, ограничивающих рост урожайности. Однако использование в производстве не ГМО сортов существенно повышает конкурентоспособность отечественной сои на мировом рынке. С учётом этого важно мобилизировать возможности традиционной не ГМО селекции для выведения адаптированных к атмосферной засухе и отзывчивых на орошение сортов сои. С учетом особенностей засушливого климата Нижнего Поволжья, особенно в предшествующее десятилетие в ФГБНУ ВНИИОЗ было обосновано направление селекции средне-короткостебельных сортов с детерминируемым ростом стеблестоя как более устойчивых к суховейным явлениям и в то же время отзывчивых на оросительную воду по сравнению с обычными сортами. На 4-м этапе исследований (2001 - 2010 гг.) выведен новый короткостебельный сорт ВНИИОЗ 31, зарегистрированный в Госсорткомиссии по Нижневолжскому региону в 2011 году (Патент №6209; 24.11.2011). В период 5-го этапа селекции создан среднестебельный с ограниченным типом роста сорт Волгоградка 2, внесённый в Госсортреестр по Нижневолжскому региону в 2020 г. с охраной интеллектуальной собственности (Патент №11288; 20.10.2020). Методы селекции - гибридизация и отбор. Рабочая коллекция представлена по различному эколого-географическому происхождению сортообразцами, в том числе генофондом своей селекции (300 наименований): детерми-нантными (12 %), короткостебельными (8 %), продуктивными (15 %) с различными сроками гарантированного созревания.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Агрофитоценоз орошаемой сои имеет существенные отличия от возделывания без орошения. На основе невысоких корреляционных связей продуктивности с линейным ростом растений (r=0,09-0,72) и использованием при отборе высоконаследуемых хозяйственно-ценных признаков (71-81 % генетического компонента в изменчивости): высота растений, масса 1000 зерен, вегетационный период, длина междоузлий и их количество на главном стебле (последние два признака характеризуются сравнительно высокой корреляцией с зерновой продуктивностью растений, особенно длина междоузлий - r=0,48-0,76 создан спектр короткостебельных линий, одна из них (№ 31) послужила основой для создания сорта ВНИИОЗ 31. Он имеет существенные преимущества перед стандартным сортом Волгоградка 1 по высокой урожайности (3,01 т/га), короткосте-бельности (0,68 м), невысокой доле зерна в приземной зоне (0,15 м) стеблестоя (7,3 %), крупности семян (174,6 г/1000 зерен), доле зерна в общей биомассе (45 %) и валовому выходу сырого протеина и жира (в сумме 1,45 т/га).
В связи с резким усилением аридизации климата и суховейных явлений селекционное улучшение сортов сои Нижневолжского агроэкотипа было направлено на выведение среднестебельных генотипов, характеризующихся детерминантным (ограниченным) ростом стебля с повышенной адаптированностью к воздушной засухе и продуктивностью фотосинтеза. Линия под номером 2 успешно прошла конкурсное сортоиспытание и стала родоначальным сорту Волгоградка 2 растением. Новый сорт по сравнению со стандартом ВНИИОЗ 76 характеризуется более высокой урожайностью (3,15 т/га), скороспелостью (109 дней), средне-стебельностью агрофитоценоза перед уборкой (0,76 м), уменьшенной долей зерна в зоне 0,15 м стеблестоя (7,1 %), крупностью семян (173,4 г/1000 зерен), долей зерна в общей биомассе (34,5 %), содержанием белка в семенах (38,9 %) и его сбором в урожае (1,05 т/га), а также в суммарном сочетании с жиром (1,56 т/га).
Внедрение новых сортов сои ВНИИОЗ 31 и Волгоградка 2 в орошаемом земледелии будет способствовать повышению рентабельности отечественного соепроизводства.
Библиографический список
1. Бурляева М. О., Ростова Н. С. Изменчивость структуры корреляций морфологических и хозяйственных признаков у сои с разным типом роста и ветвления // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019. Т. 23. № 6. С. 78-86.
2. Зеленцов С. В. О новых методах селекции сои за рубежом и о возможности их использования в селекции сои во ВНИИМКе // ВНИИМК - Конференции и семинары. 9.11.2017. Сайт ВНИИМК e-mail: vniimk.ru
3. Кружилин И. П., Толоконников В. В., Вишнякова М. А. Каталог Мировой коллекции ВИР. Соя - исходный материал для селекции в богарных и орошаемых условиях Нижнего Поволжья. Санкт-Петербург, 2000. Вып. 706. 56 с.
4. Тарчоков Х. Ш., Тутукова Д. А. Соя различных групп спелости в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарии // Аграрная Россия. 2020. № 6. С. 27-32.
5. Толоконников В. В. Селекция отзывчивых на орошение сортов сои с обоснованием экологической значимости для национальной экономики // Известия Нижневолжского агроуниверси-тетского комплекса: наука в высшее профессиональное образование. 2020. № 4 (60). С. 69-78.
6. Толоконников В. В. Основные направления и результаты селекции сои и люцерны в условиях орошения Нижнего Поволжья // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2016. № 3 (43). С. 55-60.
7. Тренд современной селекции - соя на орошении // Агробизнес. Щёлково - Агрохим, 2020. 25 с.
8. Шабалкин А. В., Дубинкина Е. А. Соя - экономически выгодная культура // Аграрная Россия. 2022. № 1. С. 17-21.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
9. Miladinovic J. Allelic variation and distribution of the major maturity genes in different soybean collections // Frontiers in Plant Science. 2018. V. 9. С. 1286.
10. Montoya F. Effects of irrigation regime on the growth and yield of irrigated soybean in temperate humid climatic conditions // Agricultural Water Management. 2017. V. 193. P. 30-45.
11. Nekrasov A. Y. Soybean: Sources from the VIR collection of genetic resources // Proc. on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2020. № 181(1). Р. 48-52.
12. Robison J. D., Yamasaki Y., Randall S. K. The ethylene signaling pathway negatively impacts cbf/dreb-regulated cold response in soybean (glycine max) // Frontiers in Plant Science. 2019. V. 10. P. 121.
13. Stobaugh B. Agronomic evalnation of high - protein and high oil soybean genotypes for specialyty markets // Grop improvement. 2017. V. 31 (2). P. 247-260.
Информация об авторах Кошкарова Татьяна Сергеевна, старший научный сотрудник отдела сои ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК (350038, г. Краснодар, ул. им. Филатова, д. 17), кандидат сельскохозяйственных наук, тел. 8-9275189-467, e-mail: koshkarova [email protected]
Толоконников Владимир Васильевич, ведущий научный сотрудник отдела интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур ФГБНУ ВНИИОЗ (400002, г. Волгоград, ул. Тимирязева, 9), доктор сельскохозяйственных наук.
Вронская Любовь Васильевна, младший научный сотрудник отдела интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур ФГБНУ ВНИИОЗ (400002, г. Волгоград, ул. Тимирязева, 9).
DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-15 STIMULATION OF CHICKPEA SEEDS WITH SOLUTIONS OF SALTS OF SULFURIC ACID
A. A. Neverov
Federal Scientific Center for Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences, Orenburg
Received 16.03.2022 Submitted 21.04.2022
The research "Stimulation of chickpea seeds with sulfuric acid salts " was carried out in accordance with the research plan for 2021-2030 of the Federal State Budgetary Research Center of the BSTRAS on the topic (No. 0526-2022-0014)
Abstract
Introduction. In conditions of lack of moisture in the soil, characteristic of the steppe zone of Orenburg region, with different levels of mineral nutrition elements, the trace elements contained in seeds are equivalent to starting fertilizer, which is very important for various plants. Object. The object of the study is aqueous solutions of sulfuric acid salts. Materials and methods. The article shows the results of processing chickpea seeds of the Privo1 variety with aqueous solutions of sulfuric acid salts of two concentrations of 1% and 0.1% according to the active substance. In laboratory conditions, chickpea seeds were germinated in sand at a constant temperature of 24oC for 4 days. The salts included divalent cations of metals: iron, copper, magnesium, zinc and manganese. On chickpea seedlings, their germination, the mass of sprouts and germ roots were determined in a fourfold repetition. Results and conclusions. Laboratory studies have shown that the treatment of chickpea seeds with sulfuric acid salts did not improve their laboratory germination, with the exception of the variant with magnesium 0.1%-the concentration of the solution. Aqueous solutions, which included copper, iron, zinc and magnesium ions, had a positive effect on the formation of chickpea seedlings by their accelerated growth and an increase in the mass of the root and sprout. The best results were shown by magnesium and iron in a 1% concentration of the solution. The increase in the mass of the germ in the variant with magnesium was 82.9%, in the variant with iron - 57.7% relative to the control, and the increase in the mass of the root, respectively, was 56.0% and 50.5%. Zinc and copper positively influenced the growth of the chickpea germ root in 0.1% solution. Zinc in 0.1% solution also showed the best results for the formation of the sprout, and copper in a variant of 1% concentration. Manganese showed phytotoxicity in solutions of these concentrations, significantly impairing the germination of seeds, and had a depressing effect on the development of sprouts.
