Стрела - сорт фасоли зернового использования с новым комплексом хозяйственно-ценных признаков Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 635.652/.654

Стрела -

сорт фасоли

зернового

использования

с новым

комплексом

хозяйственно-

ценных

признаков

М.П. МИРОШНИКОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (е-шаМ: office@vniizbk.orel.ru) А.М. ЗАДОРИН, кандидат сельскохозяйственных наук, зав.лабораторией О.А. МИЮЦ, научный сотрудник Всероссийский научно-исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур, ул. Молодежная, 10, корп. 1, Стрелецкий, Орловский р-н, Орловская обл., 302502, Российская Федерация

2. Жученко А.А. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы) теория и практика. М.: «Агрорус», 2009. 1101 с.

3. Проворов Н.А., Тихонович И.А. Эколого-генетические принципы селекции растений на повышение взаимодействия с микроорганизмами // Сельскохозяйственная биология. 2003. №3. С. 11-25.

4. Кумаков В.А. Принципы разработки оптимальных моделей (идеатипов) сортов растений // Сельскохозяйственная биология. 1980. Т. XV. №2. С. 190-197.

5. Орловский центр создания нового генетического разнообразия гороха / А.Н. Зеленов, Т.С. Наумкина, А.М. Задорин,

B.Н. Уваров, А.А. Зеленов // Тр. по прикл. ботанике, генетике и селекции. СПб.: ВИР 2014. Т. 175. вып. 3. С. 49-57.

6. Перспективные морфотипы гороха / А.М. Задорин, В.Н. Уваров, А.Н. Зеленов,

A.А. Зеленов // Земледелие. 2014. № 4.

C. 24-25.

7. Панарина В.И. Эндо- и экзогенные факторы регуляции плодо- и семяобра-зования у современных сортов гороха: автореф. дис. ...канд. с.-х. наук. Орёл, 2011. 24 с.

8. Микоризация растений гороха как фактор повышения урожайности / Ю.В. Кузмичёва, И.Ю. Клименко, Р.В. Казиев, С.Н. Петрова // Инновационный потенциал молодых учёных - АПК Орловской области: Сб. матер. науч.-практ. конф. молодых учёных, аспирантов, студентов. Орёл: ОрёлГАУ, 2010.С. 148-151.

9. Тимофеев-Ресовский Н.В., Воронцов Н.Н., Яблоков А.В. Краткий очерк теории эволюции. М.: «Наука», 1975. 202 с.

10. Задорин А.М. Гетерофильная форма гороха и её селекционные свойства // Зернобобовые и крупяные культуры. 2013. №4(8). С. 16-18.

11. Зеленов А.Н., Задорин А.М., Кон-дыков И.В. Адаптивная селекция гетерофильной формы гороха // Регуляция продукционного процесса сельскохозяйственных растений. Материалы науч.-практ. конф. Орёл, 2006. Ч. I. С. 271-275.

12. Биологический потенциал и перспективы селекции рассечённолисточ-кового морфотипа гороха / А.Н. Зеленов,

B.И. Зотиков, Т.С. Наумкина, Н.Е. Новикова, В.Ю. Щетинин, Г.А. Борзёнкова,

C.В. Бобков, А.А. Зеленов, Е.Ф. Азарова, О.В. Уварова // Зернобобовые и крупяные культуры. 2013. № 4 (8). С. 3-11.

13. Зеленов А.А., Зеленов А.Н., Новикова Н.Е. Физиологический и адаптивный потенциал рассечённолисточкового морфотипа гороха в чистых и смешанных посевах // Зернобобовые и крупяные культуры. 2015. № 4 (16). С. 3-12.

14. Перспективы использования морфотипа люпиноид в селекции гороха/ И.В. Кондыков, В.Н. Уваров, Н.А. Бугримова, Н.Н. Кондыкова // Зернобобовые и крупяные культуры. 2013. № 1 (5). С. 15-21.

15. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. В трёх томах. Т.3. М.: «Мир», 1988. 388 с.

16. Матвиенко Л.Н. Некоторые вопросы мутагенеза и частной генетики гороха // Тр. по прикл. ботанике, генетике и селекции. Л.: ВИР, 1972. Т. 48. вып. 2. с. 101-111.

Genetic Sources for Pea Breeding on Increase in Bioenergy Potential of Plants and Methods of Work with Them

A.N. Zelenov, A.M. Zadorin, V.N. Uvarov, A.A. Zelenov

All-Russian Research Institute of Legumes and Groat Crops, ul. Molodezhnaya, 10, corp. 1, pos. Streletskiy, Orlovskiy r-n, Orlovskaya obl., 302502, Russian Federation

Summary. Original forms, distinguished by higher photosynthetic indicators and ability to form high plant biomass, were selected during pea breeding on seed productivity in the All-Russian Research Institute of Legumes and Groat Crops. These forms are heterophyllous form chameleon (obtained in 1989), a form with dissected pinnule leaf (2002) and a lupinoid form with polycarpous apical carpophores (1991). Heterophyllous variety Spartak was inferior to the average standard, when its productivity was less than 2 t/ha. However in the interval 4-5 t/ ha the increase in seed yield of the new variety was 550-670 kg/ha, and the maximal harvest of its seeds was at the level of 6.23 t/ha, which is higher than the productivity of the Talovets 70 standard by 1.54 t/ha. With the productivity of the initial variety Batrak 2.96 t/ha the seed yield of the dissected pinnule leaf form Ras-678/7was also 2.96 t/ha. Against the better agro-background Batrak productivity was 3.37 t/ha, whereas for dissected pinnule leaf forms it was 3.63 and 3.79 t/ha, correspondingly. In order to form the regulatory mechanism of the production process corresponding to higher biological potential, it is necessary to create preliminary a prebreeding collection of genetic sources, various in genetic relation, for each morphotype. The collection should be reproductively isolated from existed varieties and lines. In this collection one should carry out complex and multiple-step crosses, using the induced mutagenesis if it is necessary. Prebreeding collection of nonconventional morphotypes of pea of VNIIZBK consists from more than 200samples. Lines with the best seed yield of the chameleon morphotype: Yag-14-692, Yag-08-1389 exceeded the standard on 2029%. Lupinoids distinguished by high content of protein in seeds, the most high-protein lines Lu-114-09, Lu-115-09, Lu-153-06 exceeded the standard for this indicator on 3.3-4.7%. For this morphotype and for the dissected pinnule leaf one the resistance to lodging is a limiting factor. Artificial selection of elite plants from hybrid populations should be carried out under conditions of high soil fertility in order not to lose valuable genotypes. Selection pressure (culling degree) at the initial stages of breeding process should not be strong, especially in years with unsuccessful weather conditions.

Keywords: pea, breeding, bioenergy potential, morphotype, genetic sources.

Author details: A.N. Zelenov, D. Sc. (Agr.), chief research fellow (e-mail: office@vniizbk. orel.ru); A.M. Zadorin, Cand. Sc. (Agr.), head of laboratory; V.N. Uvarov, Cand. Sc.(Agr.), leading research fellow; A.A. Zelenov, research fellow.

For citation: Zelenov A.N., Zadorin A.M., Uvarov V.N., Zelenov A.A. Genetic Sources for Pea Breeding on Increase in Bioenergy Potential of Plants and Methods of Work with Them. Zem-ledelie. 2016. № 4. Pp. 29-33 (In Russ.).

В Госреестр Российской Федерации в 2016 г. внесен новый среднеспелый сорт фасоли обыкновенной Стрела с вегетационным периодом 75-80 сут., который относится к разновидности Ellipticus violaceus. Куст компактный детерминантного типа развития высотой 55-60 см с хорошо развитым центральным стеблем с прямым окончанием, характеризуется средней ветвистостью, имеет 5-9 продуктивных узлов. Соцветие - кисть с темно-розовыми цветками (от 3 до 6 шт.) на удлиненных цветоножках. Листья тройчатые, цельно-крайные округло-продолговатой формы средней величины. Бобы лущильного типа плоскоцилиндрические, грубо-волокнистые, длиной 10-13 см с заостренной верхушкой. Семена гладкие, блестящие, эллиптической формы, окраска кожуры фиолетовая (основной апробационный признак), рубчик белый с однорядным темным кольцом, масса 1000 семян - 280-330 г. Стрела выделяется высокой семенной продуктивностью: бобов на растении 32 шт.; бобов на один продуктивный узел - 3,5 шт.; семян с растения - 104 шт.; семян в бобе - 3,6 шт.; масса семян с растения - 28,1 г. Средняя ^ урожайность сорта за период изучения в 2 конкурсном испытании - 2,52 т/га. Раз- ^ варимость (равномерная, в среднем

ф

123 мин), выровненность (85,4%) и вкусовые достоинства семян (4,5 балла) - на е уровне стандарта, содержание белка в 2 семенах - 25-27%. Устойчив к основным 4 болезням фасоли, равномерно созревает м в общем ценозе, пригоден для уборки 2 прямым комбайнированием. Сорт Стрела

допущен к использованию в ЦентральноЧерноземном регионе Российской Федерации и рекомендован для всех зон возделывания культуры.

Ключевые слова: фасоль (Phaseolus vulgaris L.), селекция, сорт, хозяйственно-ценные признаки, качество семян.

Для цитирования: Мирошникова М.П., Задорин А.М., Миюц О.А. Стрела - сорт фасоли зернового использования с новым комплексом хозяйственно-ценных признаков // Земледелие. 2016. № 4. С. 33-35.

Мировое производство семян фасоли в последние десятилетия стабильно занимает второе место в ряду других зернобобовых культур, уступая только сои. Интерес российских товаропроизводителей к культуре заметно возрос, но посевные площади увеличились ненамного и большая часть из них сосредоточена в СевероКавказском федеральном округе. В 2014 г они находились на уровне 4,1 тыс. га, валовой сбор составил 7,08 тыс. т, а урожайность - 1,73 т/га, при этом доля Северо-Кавказского федерального округа в общероссийском производстве достигала 46,3%.

Объем импорта фасоли в Россию значительно превышает производство в стране. Так, в 2013 г он был равен 23,7 тыс. т, что в 3,4 раза больше внутреннего производства. Стоимость импорта составила 25,6 млн долл. США.

Уменьшить дефицит товарных семян возможно, но при этом необходимо поддерживать семеноводство существующих сортов отечественной селекции на должном уровне, включая сортообновление, увеличить посевные площади в Южном и Центральном федеральных округах, создать новые, перспективные сорта, отвечающие современным требованиям [1].

Цель исследований - вывести и передать на Государственное испытание высокотехнологичный сорт фасоли зернового использования для Центрально-Черноземного и Центрального регионов Российской Федерации с урожайностью семян 2,50-3,00 т/га и содержанием белка не менее 25%, обладающий устойчивостью к основным болезням и хорошими кулинарными качествами.

Исследования проводили в 20022015 гг на опытном поле севооборота лаборатории селекции зернобобовых культур с использованием фитотрон-«о ных камер селекционного комплекса о (две ротации: гибридизация и размножение гибридов F2). Почва опытного £! участка темно-серая лесная, содер-о жание гумуса по Тюрину - 4,0-4,1% , | общего азота - 0,14-0,16%; подвижного фосфора (P2O5) по Кирсанову -® 12,4-15,8 мг/100 г почвы; калия (К2О) S по Кирсанову - 4,8-6,3 мг/100 г почвы; $ сумма поглощённых оснований - 22-24

СТРЕЛ

СТАНДАРТ

Рис.1. Растение фасоли сорта Стрела, в сравнении со стандартом.

мг-экв/100 г почвы; степень насышен-ности поглощёнными основаниями -84%; рН солевой вытяжки - 4,8-5,2.

Годы проведения исследований резко отличались по метеоусловиям. С мая по август 2011 г среднесуточная температура воздуха составила 18,8°С (на 2,4°С выше нормы). Осадков выпало 362,2 мм, или 135,1% к норме. В 2012 г среднесуточная температура воздуха равнялась 18,7°С, что на 2,3°С выше нормы. Жаркой была первая декада июля - 23,0°С, отклонение от средней многолетней - 5,2°С. Осадков за период вегетации выпало 239,5 мм (89,4% к норме). Среднесуточная температура воздуха 2013 г равнялась 18,9°С и была на 2,5°С выше нормы. Температурный пик наблюдали в 3 декаде июня - 20,4°С (отклонение от среднемноголетней - 3,0°С). Осадков выпало 215,5 мм, что составило 80,4% к норме. В 2014 г среднесуточная температура воздуха находилась на уровне 18,5°С, что на 2,1°С выше нормы. Наибольшую величину этого показателя отмечали в первой декаде августа -23,5°С (на 5,6°С выше нормы), сумма осадков составила 181,3 мм (67,6% к норме). В 2015 г. - среднесуточная температура воздуха равнялась 17,9°С (выше нормы на 1,5 °С) самой высокой она была в первой декаде июля - 20,9°С (на 3,1°С выше нормы). Осадков выпало 179,7 мм, что составило 67,1% к норме. По отношению осадков к температуре годы изучения характеризовались следующим образом: 2011 - достаточно

увлажненный (ГТК по Г.Т. Селянинову -1,56); 2012 - слабо увлажненный (ГТК = 1,04); 2013 - засушливый (ГТК = 0,94);

2014 - сильно засушливый (ГТК = 0,70);

2015 - засушливый (ГТК = 0,82) [5]. Сорт фасоли Стрела создан во

ВНИИ зернобобовых и крупяных культур методом индивидуального отбора из гибридной популяции Шоколадница (ВНИИ ЗБК) х к-15038 (Куба). Фенологические наблюдения, учеты и оценки проводили в соответствии с методическими рекомендациями [2]. Площадь делянок - 24 м2, повторность 4-кратная, норма высева - 0,350 млн всхожих семян/га. Отбор снопового материала осуществляли в фазе «полное созревание» в объеме не менее 30 растений с каждой повторности [3]. Стандарт - районированный в Орловской обл. зерновой сорт фасоли Гелиада.

Рис. 2. Бобы и семена фасоли сорта Стрела, в сравнении со стандартом.

Сорт Стрела относится к разновидности ЕШрИаив violaceus. Растение кустовое, компактное, детерми-нантного типа развития высотой 5560 см (рис. 1). Стебель прямостоячий, темно-зеленого цвета, расположение боковых ветвей плотное. Имеет

5-9 продуктивных узлов, на каждом из которых закладывается от 3-х до

6-и цветков темно-розовой окраски. Листья тройчатые, цельно-крайные округло-продолговатой формы средней величины. Боб лущильного типа грубо-волокнистый длиной 10-13 см; среднее число бобов на растении - 25 шт., максимальное - 40 шт.; число семян в бобе 4-6 шт. Семена гладкие, бле-

1. Элементы структуры семенной продуктивности у сорта фасоли Стрела (среднее значение), 2011-2015 гг.

Количество, шт. Масса, г

Сорт продуктивных узлов на растении бобов с растения бобов на один продуктивный узел семян с растения семян в бобе семян с растения 1000 семян

Стрела 9 32 3,5 104 3,6 28,1 270

Гелиада, st. 6 18 3,0 51 2,8 17,2 330

2. Урожайность семян сорта фасоли Стрела (КСИ, 2011-2015 гг.), т/га

Сорт I 2011 г. 2012 г 2013 г. 2014 г. I 2015 г. I Среднее

Стрела 3,30 1,78 2,32 2,28 2,92 2,52

Гелиада, st 2,60 1,23 1,00 1,93 2,10 1,78

HCP0,05 0,41 0,03 0,62 0,26 0,53 -

стящие, эллиптической формы, масса 1000 семян 280-330 г окраска кожуры фиолетовая (основной апробационный признак); рубчик белый с однорядным, темным кольцом (рис. 2).

По результатам анализа товарных качеств новый сорт фасоли отличается от стандарта выровненными (85,4%) и хорошо выполненными семенами (280 г/л). Среднее содержание белка

3. Признаки, влияющие на повышение технологичности уборки у сорта фасоли Стрела (среднее значение, 2011-2015 гг.)

Наименование Длина, см Высота прикре- Устойчивость к

Форма куста стебля боба пления нижнего боба, см полеганию, в баллах

Стрела Прямостоячая, компактная 60 12 22 5

Гелиада, st Прямостоячая, компактная 50 15 14 5

Стрела относится к группе среднеспелых сортов - продолжительность вегетационного периода 75-80 сут. Растения не формируют дополнительные ветви при избыточном увлажнении

в семенах составило 26,9% (выше стандарта на 1,1%). По времени варки (123 мин) Стрела относится к сортам средней разваримости. Кулинарные достоинства - 4,5 балла (табл. 4).

4. Анализ качества семян и кулинарных достоинств сорта фасоли Стрела (среднее значение), 2011-2014 гг.

Наименование Содержание белка в семенах,% Натура семян, г/л Диаметр семян, мм Выравнен- ность семян в% Время варки в минутах Вкус (баллах) Развари-мость

Стрела 26,9 820 5,7+6,0 85,4 123 4,5 равномерная

Гелиада, st 25,8 790 6,8+6,0 82 114 4,5 равномерная

почвы во время созревания бобов и устойчивы к осыпанию. Сорт обладает комплексом хозяйственно ценных признаков, имеет высокий биологический потенциал семенной продуктивности (табл. 1).

Новый сорт значительно превосходит стандарт по количеству бобов с растения на 56,3%; семян - на 49,0%; по массе семян - на 61,2%. В Орловской области по причине неблагоприятных климатических условий в период изучения Стрела по-разному реализовал свои потенциальные возможности. Так, в конкурсном испытании урожайность семян сорта колебалась от 3,30 (2011 г) до 1,78 (2012 г) т/га, при среднем сборе - 2,52 т/га, превысив стандарт (1,78 т/га) на 0,74 т/га (табл. 2).

Основной показатель, определяющий степень пригодности сорта к уборке прямым комбайнировани-ем, - высота прикрепления нижнего боба. Согласно Международному классификатору СЭВ культурных видов рода Phaseolus _ [4] для высокотехнологичных сортов кончик нижнего боба должен находиться в пределах 10-15 см над почвой. Новый сорт превосходит стандарт по длине стебля - на 10 см, по высоте прикрепления нижнего боба - на 8 см (табл. 3). Такие технологические свойства значительно снизили потери урожая семян при обмолоте прямым комбай-нированием.

Таким образом, сорт фасоли зернового использования Стрела представляет практический интерес для российских товаропроизводителей. Он характеризуется улучшенным мор-фотипом - компактный куст высотой 60 см. Устойчивость к полеганию -5 баллов; высота прикрепления нижнего боба - 22 см. Выделяется высокой семенной продуктивностью: бобов на растении - 32 шт.; бобов на один продуктивный узел - 3,5 шт.; семян с растения -104 шт.; семян в бобе - 3,6 шт.; масса семян с растения - 28,1 г; хорошими вкусовыми качествами - 4,5 балла. С 2016 г сорт допущен к использованию в Центрально-Черноземном регионе Российской Федерации, рекомендован для всех зон возделывания культуры.

Литература.

1. Мирошникова М.П., Кондыков, И.В., Зайцев В.Н. Повышение товаро-экономических возможностей производства семян фасоли от внедрения новых высокоурожайных сортов // Экономика и организация семеноводства зерновых и других культур в Южном федеральном округе в условиях рыночной экономики: сб. международной научно-практической конференции. Ставрополь: Ставропольский НИИСХ, 2002. С. 85-86.

2. Коллекция мировых генетических ресурсов зерновых бобовых культур ВИР: пополнение, сохранение и изучение / под ред. М.А. Вишняковой. СПб.: Санкт-Петербург 2010. 141 с.

3. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Общая часть. М.: Колос, 1971. Вып. 1. 248 с.

4. Широкий универсальный классификатор СЭВ и Международный классификатор СЭВ культурных видов рода Phaseolus L. Ленинград: ВИР, 1984 г, 45 с.

5. Селянинов Г.Т. Мировой анроклима-тический справочник. Л.-М.: Гидрометео-издат, 1937. 419 с.

Strela is a Variety of Bean for Grain Use with a New Set of Economically Valuable Characters

M.P. Miroshnikova, A.M. Zadorin, O.A. Miyuc

All-Russian Research Institute of Legumes and Groat Crops, ul. Molodezhnaya, 10, corp. 1, pos. Streletskiy, Orlovskiy r-n, Orlovskaya obl., 302502, Russian Federation

Summary. In 2016 a new mid-season variety of common bean Strela was included in the State Register of the Russian Federation with vegetation period 75-80 days, which belongs to Ellipticus violaceus subspecies. A bush is compact with the determinantal type of development and height 55-60 cm, with the well-developed central stem with a direct end. It is characterized by middle branchiness and has 5-9 productive nodes. The inflorescence is a raceme with deep pink flowers (from 3 up to 6) on long peduncles. The leaves are ternate, smooth-margin with rounded-oblong form and with middle size. Beans are of shell type, flat-cylindrical, coarse fiber with length of 1013 cm with a pointed tip. Seeds are smooth, lustrous, elliptic; the color of aril is purple (it is the main approbation sign); the hilum is white with one-row dark ring; the thousand seed weight is 280-300 g. Strela has high seed production (with the average number per one plant): beans - 32; beans per one productive node - 3.5; seeds per a plant - 104; seeds in a bean - 3.6; seeds weight per a plant - 28.1 g. The average seed yield for the study period in the competitive test was 2.52 t/ha. Digestibility is even (at the average 123 minutes), uniformity (85.4%) and taste (4.5 points) are at the standard level. The protein content in seeds is 25-27%. It is resistant to the main diseases of beans, uniformly matures in general cenosis, suitable for direct harvesting. The Strela variety is approved for use in the Central Chernozem region of Russia and is recommended for all areas of cultivation of the crop.

Keywords: bean (Phaseolus vulgaris L.), breeding, variety, economically valuable traits, quality of seeds.

Author details: M.P. Miroshnikova, Cand. 3 Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: ® office@vniizbk.orel.ru); A.M. Zadorin, Cand. л Sc. (Agr.), head of laboratory; O.A. Miyuc, g research fellow. е

For citation: Miroshnikova M.P., Zadorin и A.M., Miyuc O.A. Strela is a Variety of Bean ® for Grain Use with a New Set of Economically Valuable Characters. Zemledelie. 2016. № 4. 2 Pp. 33-35 (In Russ.). 0