CC BY
43
СЕЛЕКЦИЯ УРОЖАЙНЫХ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ И ТЕХНОЛОГИЧНЫХ СОРТОВ ГОРОХА
А.Е. ЗУБОВ, заслуженный агроном РСФСР, кандидат сельскохозяйственных наук
АИ. КАТЮК, кандидат сельскохозяйственных наук
Самарский НИИСХ
Поволжский регион — важная зона производства гороха. На его долю здесь приходится почти 30 % посевных площадей и валовых сборов зерна. Однако урожайность этой культуры резко колеблется по годам. В решении проблемы стабилизации производства гороха важная роль принадлежит селекции, наиболее актуальным направление которой — создание более технологичных сортов, пригодных для машинной уборки, позволяющих получать высококачественное зерно с минимальными затратами.
В Самарском НИИСХ им. Н.М. Тулайкова этой проблеме уделяется большое внимание с первых работ по селекции гороха, которые ведутся с 1962 г. Уже на начальном их этапе благодаря гибридизации короткостебельных западноевропейских сортообраз-цов селекции с местными сортами удалось частично повысить технологичность культуры. Так, у сорта Куйбышевский из-за снижения высоты и утолщения стебля, более дружного созревания бобов повысилась устойчивость к полеганию (оно отмечалось на 5...7 дн. позже, чем у районированных сортов).
В дальнейшем, по мере получения источников и доноров хозяйственно-ценных признаков, повышающих технологичность, селекция целенаправленно прошла ряд этапов.
Селекция на урожайность. Одно из наиболее важных направлений в селекции гороха — создание сортов с высокой и стабильной продуктивностью. Ее величина складывается изчисла продуктивных (фертильных) узлов, числа бобов на плодоносе, числа семян в бобе и массы 1000 семян. Кроме элементов структуры продуктивности, урожайность определяется числом плодоносящих растений на единицу площади ко времени уборки. Эти показатели зависят от многих факторов, важнейшие из которых — особенности генотипа, а также приспособленность к почвенно-климатическим условиям и технологии возделывания.
В зоне Среднего Поволжья наибольшее влияние на величину сбора зерна гороха оказывают метеорологические условия, а основной лимитирующий фактор — количество осадков за вегетационный период. Кроме того, известно, что наиболее сложная операция при выращивании гороха на зерно — уборка, поэтому селекцию на пригодность к механизированной уборке во многих случаях можно отожде-
ствлять с селекцией на урожайность. Поскольку сокращение потерь зерна в ходе ее реализации позволяет преодолеть разрыв между потенциальной и реальной продуктивностью растений.
Успех селекции во многом зависит от выбора родительских пар для скрещивания, так как гибридизация — это основной способ выведения новых сортов. При создании сорта гороха Куйбышевский самым эффективным оказался их подбор по принципу экологогеографической удаленности. Кроме того, для получения более технологичного морфотипа был применен метод возвратных скрещиваний (беккросс).
Отбор лучших линий (среднерослых с дружным созреванием, компактным размещением бобов на стебле и интенсивным развитием корневой системы) позволил вывести выдающийся по урожайности и качеству зерна сорт Куйбышевский ([Rondo (к-2898 Голландия) х Воронежский] х Воронежский). Он значительно превосходил сорт Воронежский по этим признакам (см. табл.).
При широком экологическом изучении на сортоучастках страны выявлена высокая пластичность сорта Куйбышевский. Во многих областях (Самарская, Пензенская, Оренбургская и др.) его урожайность была значительно выше, чем у лучших районированных сортов. Так, в Чувашии в 1982 г. на Комсомольском сортоучастке она составила 40,7 ц/га, Антиковс-ком — 40,2 ц/га, Чебоксарском — 27,5 ц/га, что соответственно на 3,1, 3,7 и 4,8 ц/га больше, по сравнению с сортом Неосыпающийся 1. На Саракгашском сортоучастке Оренбургской области сбор зерна гороха Куйбышевский в 1979 Е достиг 55,1 ц/га, а на Высокопольском (Херсонская область) в 1980 с — 68,4 ц/га. Это был самый высокий показатель среди всех испытывавшихся в те годы сортов. Центральной лабораторией госкомиссии по качественной оценке Куйбышевский признан эталоном пищевого гороха. С1982 г. он районирован в Самарской и Пензенской областях, а также в Республике Чувашия.
Посевная площадь гороха Куйбышевский в Самарской области в 1989 г. достигала 57 тыс. га. С учетом средней прибавки урожая 4,8 ц/га дополнительный сбор зерна от его выращивания по области составил 27 тыс. т. Однако, несмотря на перечисленные достоинства, сорт не полностью удовлетворял производителей. Как и большинство возделывавшихся в то время сортов он относился к листочково-му индетерминантному морфотипу и отличался неустойчивостью к осыпанию семян, полеганием рас-
Таблица. Результаты испытания сорта Куйбышевский (1975-1982 гг.)
Сорт Длина стебля, см Урожайность зерна, и/га Содержание протеина, % Вкус, балл Масса 1000 семян, г
сред- няя в засушливый 1975 г.
Куйбышевский 80 37,2 16,5 23,0 5 260
Воронежский
(стандарт) 100 32,1 12,9 23,1 4 206
тений, а при хорошем увлажнении был склонен к израстанию. Кроме того, из-за полегания листочко-вых сортов невозможен прямой комбайновый обмолот, который по сравнению с раздельной уборкой, обеспечивает лучшие результаты. Устранение негативных характеристик культуры стало возможным после выявления и вовлечения в селекционный процесс ряда мутаций (неосыпаемости семян, детерми-нантного типа роста, усатого типа листа).
Селекция на устойчивость к осыпанию семян. На первом этапе удалось добиться успехов по преодолению такого отрицательного свойства гороха, как осыпаемость семян. Это было сделано путем создания сортов, у которых семяножка накрепко прирастает к рубчику и семяносцу (плаценте). Указанный признак контролирует ген def. Неосыпаемость семян способствует уменьшению потерь урожая при уборке на 10...20 %.
Первый сорт гороха с неосыпающимися семенами — Новокуйбышевский — создан в 1989 г. и районирован по Самарской области. Он заметно превосходил Куйбышевский по технологичности, которая выражалась в сокращении потерь в ходе уборочных работ. Разница между ними по сбору зерна составляла 20,5 %, а по выходу протеина с 1 га — 24,7 %.
Селекция сортов с детерминантным (ограниченным) типом роста стебля. Прогресс в селекции гороха, произошедший в последней четверти XX столетия, связан с созданием сортов с детерминантным типом роста. Интрогрессия в геном вида Pisum sativum L. мутаций, контролирующих этот признак, позволила устранить такие негативные характеристики культуры, как склонность к израстанию, неравномерность созревания и нерациональное использование ассими-лятов. Выведение сортов с детерминантным типом роста — значимый вклад в селекцию гороха на повышение пригодности к механизированной уборке.
Одним из первых научных учреждений страны, начавших создавать такие сорта, был Самарский НИ-ИСХ. Здесь впервые в мировой практике была обнаружена мутация БМ-2-2-239/1 (Безенчукский мутант 2-2-239/1) с детерминантным типом роста. Ее нашли в посевах линий гороха Куйбышевский, семена которого были обработаны гамма лучами в дозе 12 кр. Безенчукский мутант 2-2-239/1 послужил основой для выведения целого спектра сортов.
Позднее детерминантные формы гороха удалось получить также А.М. Шевченко в Украине (Луганская модель) и В.Н. Уварову во ВНИИЗБК (уникальная модель с соцветием, напоминающим соцветие люпина, что отразилось в названии — «люпиноид»). Несмотря на существенные морфобиологические различия все они в литературе обобщены под одним названием — детерминанты.
Результаты использования детерминантных форм различных моделей позволили установить их достоинства и недостатки. На сегодняшний день наибольшую практическую селекционную ценность показала самарская модель ДТР. В Государственный реестр селекционных достижений на 2007 г. включено 5 сор-
тов, которые содержат ген, контролирующий ее проявление (с1еИ) — Флагман 5, Флагман 7, Флагман 9 (Самарский НИИСХ им. Н.М. Тулайкова), Орлов-чанин 2, Батрак (ВНИИЗБК).
Попытки выведения сортов с использованием других групп детерминантности в Самарском НИИСХ пока не увенчались успехом, несмотря на широкомасштабное применение их в гибридизации. Так, созданные на основе луганской модели селекционные линии из-за ограниченного числа продуктивных узлов (1...2) не смогли конкурировать со стандартными сортами по семенной продуктивности. Кроме того, в условиях повышенного увлажнения у них наблюдается интенсивное отрастание из пазух верхних непродуктивных узлов боковых побегов, что приводит к избыточному росту, неравномерности созревания и полеганию.
Морфотип люпиноид обладает высоким потенциалом продуктивности. В благоприятные годы на каждом растении формируется до 16 бобов (35...50 семян). Однако у созданных селекционных форм с таким типом детерминантности наблюдается повышенная абортивность цветков и семян, что приводит к резкому снижению реальной урожайности. Основная причина такой ситуации сильное полегание люпиноидов, в том числе и переведенных на усатый морфотип.
Селекция на повышение устойчивости к полеганию. В последние годы успехи Самарского НИИСХ в деле улучшения в технологичности возделывания гороха связаны с созданием сортов с усатым типом листа. У растений этого морфотипа сохранились прилистники, а листочки видоизменены в сильно развитые усы, которые сцепляют стебли и удерживают их от полегания практически до созревания. Это способствует лучшей освещенности и продуваемости травостоя, устраняет загнивание бобов, создает благоприятные условия для комбайновой уборки.
В Самарском НИИСХ им Н.М. Тулайкова селекционная работа на повышение устойчивости к полеганию ведется с 1974 г. Одним из первых Горохов усатого морфотипа, созданных в России был сорт селекции Института — Самарец. Он выведен путем гибридизации и отбора из популяции, полученной в результате скрещивания селекционного номера с усатым листом Б-960/55-7У (Усатый 5 х Воронежский) с нео-сыпающейся линией Б-1053/53Н (Куйбышевский х Неосыпающийся 1). Сорт относится к усатому мор-фотипу с неосыпающимися семенами. Потенциал его урожайности — 72,2 ц/га (Пржевальский ГСУ, Киргизия). Горох Самарец включен в Госреестр селекционных достижений и допущен к использованию в 4 регионах России (Северо-Западном, Волго-Вятском, Средневолжском и Восточно-сибирском).
Однако настоящим прорывом в селекционных исследованиях, направленных на повышение технологичности гороха, следует считать перевод лучших сортов и селекционных линий с усатым типом листа на детерминантную основу. Это позволило ограничить рост побега, компактно формировать бобы на его вершине, увеличить дружность их созревания.
Такая перестройка морфотипа растений гороха значительно повысила пригодность их к проведению комбайновой уборки.
Первый детерминантный горох с усатым типом стебля Флагман 5 с 1993 г. включен в Госреесгр РФ для Цен-трально-Черноэемного и Западно-Сибирского региона.
С 2003 г. допущены к использованию в Средневолжском регионе сорта Флагман 7 и Флагман 9. Они отличаются высокой устойчивостью к полеганию и пригодностью к прямой комбайновой уборке, надежно зарекомендовали себя во многих хозяйствах Самарской и сопредельных с ней областях. Внедрение этих сортов в производство позволило полностью перейти к более рациональному способу уборки — прямому комбайнированию, что обеспечило повышение и стабилизацию урожайности. Так, в Самарской области, где основные площади гороха занимают сорта Самарского НИИСХ, за последние 5 лет сбор зерна гороха возрос на 5,3 ц/га и составил 14,8 ц/га, против 9,5 ц/га
за предыдущие 5 лет (1995-1999 гг.). Одновременно установлено увеличение содержания белка в семенах.
В последние годы повышенный интерес у производителей вызывают короткостебельные сорта усатого морфотипа. Это объясняется их неполегаемостью и легкостью уборки. В Самарском НИИСХ выведен первый сорт гороха усатого короткостебельного морфотипа Флагман 10. Он отличается неполегаемостью, высокой урожайностью, ранним и дружным созреванием, что позволяет возделывать его и в более северных районах. В 2005 г. сорт Флагман 10 включен в Гос-реестр РФ с допуском к использованию в Северо-Кавказском регионе, а с 2006 г. — в Средневолжском.
Сегодня в Самарском НИИСХ продолжаются исследования направленные на создание и совершенствование технологичных сортов гороха, большое внимание уделяется увеличению адаптивных свойств культуры, стабильной урожайности, что позволит расширить ареал возделывания гороха в районах Поволжья.
СЕЛЕКЦИЯ КАК ОДИН ИЗ ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ КАРТОФЕЛЯ
АЛ. БАКУНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук
Самарский НИИСХ
Картошка — хлебу подпора. Это определение, взятое из «Толкового словаря живого великорусского языка» Владимира Даля, очень точно характеризует роль и значение картофеля для человека.
К сожалению, Российская Федерация по урожайности этой культуры наход ится на одном из последних мест в мире. И если в крупных картофелеводческих хозяйствах она в последние годы растёт и составляет не менее 200 ц/га, то на личных подворьях величина этого показателя остаётся на уровне 110... 120 ц/га и ниже. Между тем именно эта категория производителей выращивает значительную часть картофеля в России. Так, в Самарской области около 92 % площадей, занятых культурой приход ится на хозяйства населения.
В почвенно-климатических условиях Самарской области растения картофеля испытывают повышенную стрессовую нагрузку. Рост урожайности ограничивается широким распространением вирусных заболеваний, что связанно с высокой температурой воздуха и недостаточным увлажнением в период вегетации. Поэтому наряду с повышением качества семенного материала и совершенствованием технологии возделывания необходимы новые сорта, сочетающие высокий потенциал продуктивности с устойчивостью к комплексу биотических, абиотических и антропогенных факторов. ЕщёН.И. Вавилов подчёркивал, что среди мер защиты растений от разнообразных заболеваний наиболее радикальное средство
введение в культуру иммунных сортов или создание таковых путём скрещивания.
На сегодняшний день по Средневолжскому региону районированы 46 сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции. В Самарской области за последнее десятилетие широкое распространение получили сорта из Германии (Ароза, Розара, Кара-топ, Зекура и др). Однако в условиях формирующегося рынка продовольственного картофеля население предъявляет высокие требования к потребительским свойствам клубней. Решающее значение имеют дегустационные качества, разваримость и высокая крахмалистость, предпочтение отдается картофелю с белой или светло-жёлтой мякотью. Зарубежные сорта, обладая рядом несомненных достоинств (устойчивость к заболеваниям и механическим повреждениям клубней, хорошая сохранность), не в полной мере отвечают запросам населения.
Выведением новых сортов занимается лаборатория селекции картофеля Самарского НИИСХ им. Н.М. Тулайкова. Это довольно сложный и трудоемкий процесс, включающий опыление цветков, получение истинных гибридных семян и выращивание из них первой клубневой репродукции. Далее осуществляется жёсткий отбор по устойчивости к вирусным и другим заболеваниям, скороспелости, крахмалистости, вкусовым качествам и прочим хозяйственно-ценным признакам. Работа по выведению нового сорта картофеля длится 7-8 лет, после чего он передаётся в Государственное испытание, по результатам которого может быть включен в Реестр селекционных достижений.
