CC BY
46
doi: 10.24411/0235-2451-2020-10802 УДК633.34:551.5ДВ
Зависимость хозяйственно-биологических признаков сои от гидротермических условий Среднего Приамурья
О. Л. ШЕПЕЛЬ, Т. А. АСЕЕВА, М. П. ЗВОЛИМБОВСКАЯ
Дальневосточный научно-исследовательский институт сельского хозяйства, пос. Восточный-1, Хабаровский край, 680521, Российская Федерация
Резюме. Исследования проводили с целью выявления скороспелых, высокопродуктивных, высокобелковых образцов сои, приспособленных к почвенно-климатическим условиям Среднего Приамурья. Работу выполняли в 2017-2019 гг Материал для исследования - 23 коллекционных образца сои различного эколого-географического происхождения. Под влиянием погодных условий наибольшей изменчивостью характеризовалась продолжительность периода цветения (Cv=15,4 %). Выявлена тесная положительная связь длительности вегетационного периода с продолжительностью периода всходы-массовое цветение (r=0,75) и периодом плодообразования и созревания (r=0,75). Лимитирующим фактором, определяющим длительность периодов посев-всходы, всходы-цветение, оказалась температура. Наиболее тесная связь высоты растений выявлена со средней температурой в период всходы-массовое цветение (r=0,73), количеством осадков (r=0,70) и суммой активных температур (r=0,81) в этот период. Наибольшее отрицательное влияние на проявление признака число бобов на растении оказывал температурный режим во время цветения (r=-0,66). Существует тесная положительная связь массы семян с растения с суммой набранных активных температур за вегетационный период (r=0,70) и средняя положительная зависимость числа семян в бобе от суммы активных температур (r=0,56) и от суммы осадков за вегетационный период (r=0,54). Обнаружена тесная положительная связь между содержанием белка и средней температурой периода созревания (r = 0,80). По результатам кластеризации по комплексу взаимосвязанных признаков исследуемые сорта сгруппированы в 4 кластера. В каждом кластере находились сорта с отдельными ценными хозяйственно-полезными признаками. Сорта ПЭП 17 (Россия), Ясельда и Вилия (Белоруссия), Isz-16 (Венгрия), Славия (Россия) и сорт Major (Франция) - ценные источники для селекции, так как обладают наилучшими технологическими и потребительскими свойствами.
Ключевые слова: соя (Glycine max L.), сорт, период вегетации, признак, кластерный анализ, коэффициент корреляции, коэффициент вариации.
Сведения об авторах: О. Л. Шепель, аспирант (e-mail: sestr71@rambler.ru); Т А. Асеева, доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАН, директор (e-mail: aseeva59@mail.ru); М. П. Зволимбовская, младший научный сотрудник (e-mail: margaritaz9743@ gmail.com).
Для цитирования: Шепель О. Л., Асеева! А., Зволимбовская М. П. Зависимость хозяйственно-биологических признаков сои от гидротермических условий Среднего Приамурья // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т 34. № 8. С. 16-22. doi: 10.24411/0235-2451-2020-10802.
Dependence of economic and biological characteristics of soybean on the hydrothermal conditions of the Middle Amur region
O. L. Shepel', T. A. Aseeva, M. P. Zvolimbovskaya
Far Eastern Research Institute of Agriculture, pos. Vostochnyi-1, Khabarovskii krai, 680521, Russian Federation
Abstract. The purpose of the studywas to identify early ripening, highly productive, high-protein samples of soybean, adapted to the soil and climatic conditions of the Middle Amur region. The work was performed in 2017-2019. The material was 23 collection samples of soybean of various ecological and geographical origins. Under the influence of weather conditions, the duration of the flowering period was characterized by the greatest variability (Cv = 15.4%). We revealed a close positive relationship between the duration of the growing season and the duration of the period from germination to the mass flowering period (r = 0.75) and the period of fruit formation and ripening (r = 0.75). The limiting factor that determined the durations of the sowing - germination, germination - flowering periods was temperature. The closest relationship was revealed between plant height and the average temperature during the period of germination - mass flowering (r = 0.73), as well as between the amount of precipitation (r = 0.70) and the sum of active temperatures (r = 0.81) during this period. The greatest negative effect on the manifestation of the trait such as the number of beans per plant was exerted by the temperature regime during flowering (r = -0.66). We also revealed a close positive relationship between the mass of seeds per plant and the sum of the accumulated active temperatures during the growing season (r = 0.70) and the average positive dependence of the number of seeds in a legume on the sum of active temperatures (r = 0.56) and on the amount of precipitation during the growing season (r = 0.54). A close positive relationship was also found between the protein content and the average temperature of the ripening period (r = 0.80). According to the results of clustering by a complex of interrelated characteristics, the studied varieties were grouped into four clusters. Each cluster contained varieties with separate valuable economically useful traits. Varieties PEP 17 (Russia), Yaselda and Viliya (Belarus), Isz-16 (Hungary), Slavia (Russia), and Major (France) are valuable sources for breeding, as they possess the best technological and consumer properties. Keywords: soybean (Glycine max L.); variety; growing season; trait cluster analysis; correlation coefficient; variation coefficient. Author Details: O. L. Shepel', post graduate student (e-mail: sestr71@rambler.ru); T. A. Aseeva, D. Sc. (Agr.), oorresponding member of the RAS, director (e-mail: aseeva59@mail.ru); M. P Zvolimbovskaya, junior research fellow (e-mail: margaritaz9743@gmail.com). For citation: Shepel' OL, Aseeva TA, Zvolimbovskaya MP [Dependence of economic and biological characteristics of soybean on the hydrothermal conditions of the Middle Amur region]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2020;34(8):18-22. Russian. doi: 10.24411/0235-2451-2020-10802.
Соя - ценная высокобелковая культура, используемая на различные цели. Уникальный биохимический состав ее семян обусловливает постоянный высокий спрос, а создание новых направлений использования способствует расширению посевных площадей под культурой. Высокое содержание белка и масла в семенах, их доступность для усвоения человеком и животными обеспечивает широкое применение соевого сырья не только в пищевой и перерабатывающей отраслях, но и в медицинской, фармацевтической и биоэнергетической промышленности [1].
Исторически сложилось так, что Дальний Восток -основная зона возделывания сои в России. Сравнительно благоприятные природно-климатические условия по-
зволяют выращивать раннеспелые и среднеспелые сорта этой культуры. Создание сортов для целевого использования - основное направление ее современной селекции. Сырье для пищевого использования должно отличаться высоким содержанием белка, крупностью, выровненно-стью, хорошей набухаемостью, низкой твердосемянностью, отличными органолептическими свойствами. Основой для пищевого сырья должны стать высокоурожайные сорта с лучшей адаптированностью к местным климатическим условиям, отличающиеся высокой технологичностью при возделывании и уборке, а также заданным качеством семян [2, 3]. Однако в стрессовых условиях, связанных с напряженностью гидротермических ресурсов, генотипам
не всегда удается реализовать свой потенциал в полной мере. На сегодня актуален поиск раннеспелых сортов, формирующих стабильный урожай высокого качества в условиях длительного переувлажнения почвы. Особое внимание в селекции сои уделяют повышению генетического разнообразия путем привлечения, в качестве исходного материала, сортов разных групп спелости.
Цель исследований - выявление скороспелых, высокопродуктивных, высокобелковых образцов, приспособленных кпочвенно-климатическим условиям Среднего Приамурья для дальнейшего использования их в селекции.
Условия, материалы и методы. Работу проводили в 2017-2019 гг. в селекционном севообороте ДВ НИИСХ. Коллекционный питомник в 2017 г. включал 27 образцов, в 2018 г. - 134, в 2019 г. - 124 генотипа. Изучали сорта различных экотипов: образцы краснодарской селекции, предоставленные ВНИИМК (Селена, Чара, И.О. Дельта, Славия, Олимпия), селекционные линии из КНР (А-5-15, Б-5-15, Д-5-15) и коллекционные образцы, предоставленные ВИР, в том числе сорта северного экотипа - Светлая, Касатка, ПЭП 17, ПЭП 18, Свапа, созданные в РФ; сорта Оресса, Ясельда, Вилия (Белоруссия); N368 Бта (Украина), Isz-16 (Венгрия),1334 (Швеция), Sito (Германия), Major (Франция). В качестве стандартов использовали самые урожайные среднеспелые сорта хабаровской селекции - Марината и Батя с различным типом роста и показателями продуктивности.
Почва опытного участка лугово-бурая оподзоленная, из-за тяжелого механического состава и низкой водопроницаемости, во время обильного выпадения атмосферных осадков быстро переувлажняется. Содержание гумуса в пахотном слое - 3,57.. .3,82 % (по Тюрину в модификации ЦИНАО), кислотность солевой вытяжки - 4,71.5,0 ед. pH; гидролитическая кислотность 3,05.4,86 мг-экв./100 г почвы, Р205 - 11,66.15,84 мг/100 г; K2O - 24,6.26,4 мг/100 г абсолютно сухой почвы (по Кирсанову в модификации ЦИНАО). Предшественник - мягкая пшеница яровая.
Сортообразцы высевали вручную на гребнях 70 см в одну строчку, расстояние между растениями в рядке 10 см, площадь делянки 2,8 м2, повторность - трехкратная. Уборку осуществляли вручную в фазе технической спелости по мере созревания сортообразцов. Оценку продуктивности и учеты по основным селекционно-хозяйственным признакам проводили согласно методике ВИР, оценивали по 10 растений каждого генотипа [4]. В лабораторных условиях определяли следующие показатели: длину стебля, высоту прикрепления 1-го боба, число бобов на растении, бобов на продуктивном узле, семян в бобе, семян с растения и массу 1000 семян. Содержание протеина определяли методом
Кьельдаля. По результатам исследований была проведена оценка статистических характеристик и рассчитаны коэффициенты вариации для исследуемых выборок, исследование взаимосвязей между показателями проводили с использованием корреляционного анализа (рассчитывали коэффициенты корреляции Пирсона). Распределение сортов на группы осуществляли с использованием методов кластерного анализа (иерархическая классификация, метод Варда) в программе Statsoft.
Оптимальные условия по тепло- и влагообеспе-ченности сложились в 2017 г., вегетационный период 2018 г. был умеренно влажным, 2019 г. отличался избыточной влажностью и низкими температурами приземного слоя воздуха в отдельные периоды роста и развития растений (табл. 1) [5].
Продолжительность периода с температурами приземного слоя воздуха выше 10 °С в 2017 г. составила 143 дня, 2018 г. - 153 дня, 2019 г. - 146 дня при среднемноголетней величине этого показателя 142.143 дня. Наименьшее количество дней с температурами выше 15 °С наблюдали в 2019 г. (107 дней), наибольшее - в 2018 г. (109 дней). Наиболее близкую к оптимальной температуру периода посев-всходы и периода цветения наблюдали в 2018 г.; периода всходы-массовое цветение - в 2017 г.; периода созревания семян - в 2017 и 2018 гг. Длительное переувлажнение почвы отмечено в период всходы-массовое цветение в 2018 г. и цветение-созревание в 2019 г.
Результаты и обсуждение. Продолжительность вегетационного периода определяют генетические факторы, условия роста растений (температура, влажность) и специфические для отдельных сортов условия, которые могут ускорить или затормозить наступление фазы цветения [2, 6]. Исходя из продолжительности вегетационного периода и набранных сумм активных температур, изучаемые сорта были распределены на следующие группы спелости: раннеспелая с вегетационным периодом до 100 дней и суммой активных температур 1791.1887 °С; среднераннеспе-лая - 101.110 дней и 2004.2023 °С; среднеспелая - 111. 120 дней и 2072.2082 °С; среднепозднеспелая - 121. 130 дней и 2113.2141 °С; позднеспелая - более 130 дней и выше 2141 °С (табл. 2).
Разница в сроках прохождения периода всходы-цветение сортов сои внутри всех групп спелости в среднем составляла 5 дней. Максимальные в опыте различия наблюдали по количеству дней от окончания цветения до полной спелости (период плодообразо-вания и созревания) - у сорта ПЭП-18 он составил в среднем 36 дней, у А-5-15 - 62 дня, при величине этого показателя у стандарта Маринаты - 54 дня.
Таблица 1. Гидротермические показатели в период вегетации сои
Посев-всходы Полные всхо- Массовое цвете- Окончание Полные
Показатель Год ды - массовое ние - окончание цветения - всходы -
цветение цветения созревание созревание
Температура 2017 14,4 20,0 21,3 15,2 19,0
воздуха, °С 2018 16,0 18,6 22,2 15,9 18,8
2019 15,3 19,8 20,6 15,1 18,5
среднее- 14,9 19,7 20,5 12,6 17,8
многолетнее
Количество 2017 49,0 117,0 101,3 134,5 351,0
осадков, мм 2018 5,8 189,1 85,4 163,7 438,2
2019 57,0 113,0 268,9 275,3 659,9
среднее- 69,0 105,0 141,5 213,5 348,5
многолетнее
ГТК 2017 2,3 1,6 1,6 1,9 1,7
2018 0,3 2,2 1,4 2,5 2,1
2019 2,5 1,5 5,6 3,9 3,4
среднее- 1,7 1,8 2,9 2,8 2,4
многолетнее
Таблица 2. Продолжительность периодов вегетации (2017-2019 гг.), дни
Группа спелости Продолжительность
периода всходы -цветение периода цветения периода плодообразования и созревания вегетационного периода
Раннеспелая min...max 33...38 13...22 36...44 91...99
(5 образцов) среднее 35,7 18,2 40,4 95,4
Среднераннеспе- min...max 36...44 15...32 37...52 101...110
лая (5 образцов) среднее 40,3 23,3 44,0 107,4
Среднеспелая min...max 38...45 23...26 49...55 111...120
(2 образца) среднее 41,5 24,5 52,0 118,0
Среднепозднеспе- min...max 40...47 26...36 46...50 121...130
лая (5 образцов) среднее 43,4 32,0 51,6 126,8
Позднеспелая min...max 43...49 28...36 49...64 131...137
(6 образцов) среднее 46,0 32,2 55,0 133,5
В селекции наиболее ценны сорта, стабильно сохраняющие признак продолжительности периода вегетации в сложившихся агроклиматических условиях [7, 8, 9]. В наших опытах наибольшей изменчивости в среднем по всем группам спелости была подвержена продолжительность периода цветения (Су=15,4 %). Выявлена тесная связь длительности вегетационного периода с продолжительностью периода всходы-массовое цветение (/=0,75) и между длительностью вегетационного периода и периода плодообра-зования и созревания (/=0,75). Известна обратная тесная связь междупродолжительностью периодов посев-всходы и всходы-цветение [10]. В наших опытах лимитирующим
фактором, определяющим длительность периода посев-всходы и всходы-цветение, оказалась температурная составляющая (/=-0,99 и -0,84 соответственно). Сорта Светлая, Касатка, Оресса, Батя остро реагировали на недостаточную теплообеспечен-ность, увеличивая при этом продолжительность вегетации. Особо восприимчивым к температурному режиму был сорт Вилия и сортообразец А-5-15. Установлена тесная связь длительности вегетационного периода от суммы набранных активных температур (/=0,99 для обоих генотипов). Самый короткий период всходы-массовое цветение за годы исследований наблюдали у сорта ПЭП-17 (35 дней), длительность цветения - у Касатки и Светлой (13 и 16 дней соответственно), продолжительность периода плодообра-зования и созревания - у ПЭП 18 (37 дней). У стандарта Марината период всходы-массовое цветение составил 41 день, продолжительность периода цветения - 27 дней, плодообразования и созревания - 54 дня. Наименее изменчивый по длительности период всходы-массовое цветение по годам отмечен у сорта Свапа (Су=7,4 %), период
Таблица 3. Характеристика сортов (среднее за 2017-2019 гг.)
Сорт Продолжительность вегетационного периода, дни Высота растения, см Высота прикрепления 1-го боба, см Количество бобов на растении, шт. Количество семян в бобе/ количество бобов на продуктивный узел, шт. Масса семя с растения, г Масса 1000 семян, г Содержание белка в семенах, %
Раннеспелые
Светлая 91 37,0 5,8 35,5 2,3/2,3 13,9 163,5 40,0
ПЭП-18 94 34,0 5,1 35,7 2,1/2,4 13,3 162,3 37,8
Касатка 95 28,0 6,3 24,2 2,2/1,9 9,4 177,0 40,2
1334 98 31,0 4,5 39,3 2,1/2,6 14,7 181,0 37,4
ПЭП-17 99 35,0 5,0 39,5 2,4/2,3 17,0 168,7 40,0
среднее 96 33,0 5,3 34,8 2,2/2,3 13,6 170,5 39,1
НСР05 — 3,5 0,6 3,6 0,2/0,2 1,6 17,9 2,8
Среднераннеспелые
Sito 102 64,0 4,8 84,5 2,4/2,7 18,2 167,0 36,6
Оресса 106 52,0 7,0 57,9 2,5/3,1 22,6 159,0 36,1
Major 108 60,0 7,3 62,7 2,3/2,2 27,6 208,0 38,6
Свапа 109 57,0 8,4 60,8 2,5/2,0 23,5 153,5 36,0
Ясельда 110 50,0 6,0 97,0 2,4/3,2 31,6 167,4 39,2
среднее 107 56,7 6,7 72,6 2,4/2,6 24,7 171,0 37,3
НСР05 - 6,0 0,7 8,1 0,2/0,3 2,9 14,1 3,3
Среднеспелые
N368 Бта 116 75,0 9,5 105,9 2,5/2,2 45,3 183,4 37,6
ISz-16 120 59,5 8,9 88,0 2,4/2,5 38,0 183,4 38,6
среднее 118 75,0 9,5 105,9 2,5/2,2 45,3 183,4 37,6
НСР05 - 6,2 0,8 19,5 0,2/0,3 4,2 18,5 2,1
Среднепозднеспелые
Марината (St.) 121 55,4 8,9 46,0 2,8/3,0 26,0 187,2 37,5
Селена 125 84,0 10,0 92,6 2,4/2,8 26,9 153,6 37,4
Олимпия 128 73,5 8,3 81,0 2,4/2,6 27,9 150,0 37,4
Вилия 130 85,4 6,9 86,3 2,2/2,4 39,7 161,0 37,9
Батя 130 78,0 6,9 43,4 2,6/2,6 23,3 211,4 36,7
среднее 127 75,3 8,2 69,9 2,5/2,7 28,8 172,6 37,4
НСР05 - 6,9 0,9 7,1 0,2/0,2 2,9 16,9 3,5
Позднеспелые
И.О. Дельта 131 86,5 9,0 70,8 2,6/2,2 29,1 198,3 37,2
Славия 131 90,2 10,0 83,2 2,5/2,5 31,4 155,0 37,3
Б-5-15 132 77,7 9,6 64,7 2,6/3,3 28,2 177,9 36,6
Чара 133 93,8 10,0 87,4 2,6/2,4 33,5 156,5 35,9
Д-5-15 137 76,9 11,0 61,7 2,8/2,6 28,8 201,7 37,5
А-5-15 137 81,8 11,5 63,7 2,6/2,3 30,6 203,5 36,7
среднее 134 84,5 10,2 71,9 2,6/2,5 30,3 182,1 36,9
НСР05 - 8,1 1,1 7,3 0,2/0,2 3,4 19,1 3,2
цветения - у сортов Ясельда и Славия (Cv=5,5 %), период окончания цветения-полная спелость - у сортообразца 1334 (Cv=1,1 %). В целом необходимо отметить, что продолжительность вегетационного период всех изучаемых сортов изменялся в ответ на экстремальные условия возделывания незначительно Cv=3,1 %.
Высота растений и прикрепления нижнего боба обусловливают технологичность возделывания культуры [11]. Известно, что изменчивость высоты растения на 31.. .41 % зависит от генетических факторов, а высота прикрепления нижнего боба в основном связана с метеорологическими и агротехническими условиями выращивания и всего на 19.29 % с генетическими факторами [7]. Наиболее тесная связь высоты растений выявлена со средней температурой в период всходы-массовое цветение (г=0,73) и количеством осадков в период всходы-массовое цветение (г=0,70), а также с суммой набранных активных температур (г=0,81), при этом вариабельность признака по годам была невысокой ^у=10,0 %). Наименьшая высота прикрепления боба характерна для сортов более раннего срока созревания (табл. 3). Стабильно высокую величину этого показателя наблюдали у сорта Селена (10,0 см) и Б-5-15 (9,6 см) при Cv=4,7 % и Cv=5,0 % соответственно.
Число бобов и масса семян с растения подвержены значительной экологической изменчивости [12]. В наших исследованиях вариабельность признака «число бобов на растении» в среднем по сортам и годам составляла Cv=37,9 %. Наибольшее влияние на его проявление оказывал температурный режим во время цветения растений (г=-0,66). В 2018 г. на фоне относительно высокихтемпера-тур и малого количества осадков в период цветения, такие составляющие продуктивности, как число бобов на растении и число бобов на продуктивный узел были ниже, чем в переувлажненном 2019 г., на 6 % и 10 % соответственно. Исходя из полученных данных, для увеличения урожайности требуется повышение устойчивости новых сортов к летней засухе и жаре, что подтверждают результаты исследований, проведенных в условиях Сибири [13].
Масса семян с растения - важный признак, влияющий на продуктивность и сильно зависящий от агроэколо-гический условий выращивания. Обнаружена тесная связь величины этого показателя от суммы активных температур (г=-0,70). Даже у местных сортов Марината и Батя при недостатке тепла и в условиях переувлажнения почвы продуктивность снижалась на 31,7 % и 40,6 % соответственно, по сравнению с более благоприятным 2017 г. Так, если в 2017 г. масса семян с растения у Маринаты и Бати составляла 32,2 г и 30,9 г соответственно, то в 2019 г. - только 19,1 г и 21,1 г соответственно.
45,3
38,0
31,6
24,7
17,0
13,6
28,
Раннеспелые Средне-
раннеспелые
Средне- Среднеспелые позднеспелые
Рис. 1. Продуктивность растений различных групп спелости □ - среднее по группе; ■ - лучший сорт.
Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что наибольшей семенной продуктивностью в условиях Среднего Приамурья отличаются среднеспелые и позднеспелые сорта. Так, масса семян с растения у среднеспелых сортов варьировала в пределах 38.45,3 г, у позднеспелых -28,2.33,5 г. По группам спелости наиболее высокопродуктивными были сорта ПЭП-17 (масса семян с растения 17,0 г), Ясельда (31,6 г), ISz-16 (38,0 г), Вилия (39,7 г) и Чара (33,5 г), продуктивность стандарта Марината составила 26,0 г с растения (рис. 1). Наименее урожайными оказались образцы раннеспелой группы, характеризующиеся небольшой высотой растения (от 28,0 см до 37,0 см) и низким прикреплением нижних бобов (от 4,5 см до 6,3 см).
Число семян в бобе - один из признаков продуктивности, непосредственно влияющих на урожайность растений. Он довольно стабилен - Cv=4,2 %. Прослеживается увеличение числа семян в бобе от раннеспелых (наименьшее значение 2,1 шт. у сортов ПЭП 18 и 1334) до позднеспелых (наибольшее значение 2,8 шт. у Д-5-15) генотипов. Выявлена средняя зависимость величины этого показателя от суммы активных температур за вегетационный период (r=0,56) и от суммы осадков за вегетационный период (r=0,54). Количество бобов на продуктивный узел варьировало от 1,9 шт. у сорта Касатка до 3,3 шт. у Б-5-15 при величине этого показателя у стандарта Марината 3,0 шт. Связь между этим признаком и меняющимися условиями произрастания не обнаружена.
Признак «масса1000 семян», определяющий крупность и выполненность семян, отличался невысоким коэффициентом вариации (Cv = 6,4 %). Наиболее чувствительны по его величине к изменениям внешней среды оказались сорта ПЭП 17 (Cv=13,8 %) и Major (Cv=11,8 %).
Содержание белка в семенах сои, в большей степени, определяет влияние метеорологических факторов в течение вегетационного периода. Тем не менее считают, что в различных почвенно-климатических зонах метеорологические факторы не одинаково воздействуют на биохимический состав семян сои [14]. В наших опытах основное влияние на содержание белка оказывал тепловой режим. Выявлена тесная связь между величиной этого показателя и средней температурой периода созревания - r=0,80. Так, средняя температура периода созревания у раннеспелых сортов составила 18,9 °С, а у среднепозднеспелой группы всего 13,7 °С. Наибольшее содержание белка в семенах отмечено в 2018 г., а изменчивость этого признака по сортам за годы исследований варьировала от 0,7 % (стабильно низкое содержание белка у сорта Оресса - от 35,9 % в 2018 г. до 36,5 % в 2017 г.) до 8,2 % (высокое содержание
белка у ПЭП 17 - от 35,9 % в 2019 г. до 43,9 % в 2018 г.). Наименьший диапазон изменчивости содержания белка по годам характерен для среднепозднеспелой группы. При этом самым высоким уровнем белка отличаются раннеспелые сорта [15]. В наших исследованиях среднее содержание белка в семенах генотипов этой группы составляло 39,1 %, тогда как у других сортов - от 36,9 % до 37,6 %.
На основе данных о из-(среднее за 2017-2019 гг.): менчивости селекционных
признаков у исследованных
39,7
33,5
30,3
Позднеспелые
Таблица 4. Статистические характеристики кластеров, объединяющих разные сорта сои (2017-2019 гг.)
Селекционный признак I кластер II кластер III кластер IV кластер
среднее а СУ, % среднее а СУ, % среднее а СУ, % среднее а СУ, %
Высота растений, см 76,0 11,8 15,5 83,6 9,3 11,4 54,6 8,2 15,0 33,1 4,9 15,0
Высота прикрепления перво-
го боба, см 9,5 2,1 22,0 9,1 1,6 17,8 6,9 1,55 21,9 5,3 1,2 22,4
Число бобов на растении, шт. 58,4 12,0 19,9 89,4 22,8 22,9 72,3 17,8 22,2 34,9 8,6 25,6
Масса семян с растения, г 27,6 3,3 12,5 31,2 7,1 19,7 28,2 5,5 19,9 13,6 3,5 25,2
Масса 1000 семян, г 196,6 15,4 7,8 159,9 14,4 9,1 173,1 22,2 12,7 170,4 10,9 6,4
Число бобов на продуктив-
ный узел, шт. 2,6 0,4 17,8 2,4 0,2 11,1 2,7 0,6 22,5 2,2 0,3 14,6
Длительность периода всхо-
ды - массовое цветение, дни 43,5 3,5 8,0 46,0 2,6 5,9 40,0 2,6 7,0 36,6 1,4 4,3
Средняя температура перио-
да всходы - массовое цвете-
ние, °С 19,5 0,3 1,9 19,7 0,1 0,6 19,1 0,4 2,3 18,8 0,1 0,6
Длительность периода цве-
тения, дни 30,0 3,9 13,6 33,0 4,7 14,8 24,0 6,2 25,9 18,1 4,4 23,9
Средняя температура перио-
да цветения, °С 21,1 0,4 2,2 20,7 0,4 2,3 21,6 0,5 2,6 22,2 0,2 1,0
Длительность периода со-
зревания, дни 57,8 6,1 10,6 48,8 3,0 6,3 44,3 7,3 16,3 40,5 4,6 11,8
Средняя температура перио-
да созревания, °С 13,3 1,1 8,6 13,0 1,0 8,2 16,9 0,9 5,8 18,8 1,0 5,7
Длительность вегетационно-
го периода, дни 131,4 6,1 4,6 127,9 5,1 4,0 108,3 5,2 4,8 95,2 4,5 4,7
Средняя температура веге-
тационного периода, °С 16,2 0,7 4,4 16,5 0,4 3,0 18,4 0,4 2,7 19,2 0,5 2,9
Сумма осадков вегетацион-
ного периода 505,4 6,5 1,4 501,2 7,8 1,8 477,6 10,3 2,4 440,9 29,3 7,5
сортов и для их дальнейшего использования в качестве исходного материала, возникла необходимость выделить устойчивые группы, объединяющие объекты с наиболее близкими ответными реакциями на воздействие различных факторов среды [16]. Группировку при кластерном анализе осуществляли по следующим, предварительно стандартизованным, показателям: высота растений, высота прикрепления первого боба, число бобов на растении, масса семян с растения, масса 1000 семян, число бобов на продуктивный узел, длительность и погодные условия отдельных периодов вегетации (табл. 4). После статистической обработки данных в выбранной генеральной совокупности были выделены четыре хорошо различимых кластера (рис. 2). Первый из них объединил сорта китайского происхождения, сорта-стандарты и краснодарский сорт И.О. Дельта. Все они высокорослые (кроме Маринаты) и в основном позднеспелые, имеют самую низкую кустистость (исключение - А-5-15), толстый, не полегающий стебель и отличаются детерминантным типом роста. Во второй кластер вошли высокорослые сорта краснодарской селекции в основном среднепозднего срока созревания, характеризующиеся наибольшей кустистостью и относительно
Рис. 2. Дендрограмма кластеризации сортов сои по селекционным признакам за 2017-2019 гг.
мелкими по величине семенами. Третий кластер сформировали сорта различного происхождения в основном среднераннеспелого срока созревания, отличительными особенностями которых служат средняя кустистость и переходный тип роста. Четвертый кластер объединил в себе раннеспелые низкорослые сорта северного экотипа с повышенным содержанием белка и индетерминантным типом роста. В каждом кластере были сорта с ценными хозяйственно-полезными признаками.
Исследованиями Бурляевой М.О. с соавторами выявлена необходимость отдельного изучения сортов с различным типом роста и степенью ветвления [17]. Объединение в кластеры сортов со сходым типом роста и характером ветвления свидетельствует об особенностях морфологических и хозяйственных признаков у сои с детерминантным и индетерминантным типом роста и разной степенью кустистости. Изученные сорта можно использовать в практической селекции для подбора пар по стабильным признакам.
Выводы. Таким образом, проведенная сравнительная оценка коллекционных сортов сои различного происхождения позволила выявить связь между селекционными признаками и погодно-климатическими условиями Среднего Приамурья. В частности, определена тесная связь длительности вегетационного периода и периода всходы-массовое цветение (/=0,75); продолжительности вегетационного периода и периода плодообразования и созревания (/=0,75); высоты растений со средней температурой в период всходы-массовое цветение (/=0,73), с количеством осадков в период всходы-массовое цветение (/=0,70) и с суммой набранных активных температур (/=0,81); содержания белка со средней температурой периода созревания (/=0,80).
Результаты исследований позволили сгруппировать сорта сои по комплексу взаимосвязанных признаков и отобрать сорта с наилучшими технологическими и потребительскими свойствами с целью дальнейшего использования в селекционной работе. Сорта ПЭП 17 (РФ) и Ясельда (Белоруссия) сочетают раннеспелость (соответственно 99 дня и 110 дней) с повышенной продуктивностью в своих
группах (17,0 г и 21,5 г) и высоким содержанием белка (40,0 % и 39,2 %). Сорт ^-16 (Венгрия) характеризуется набольшим количеством бобов на растении (105,9 шт.), Вилия (Белоруссия) и Славия (РФ) - самой высокой массой
семян с растения (23,4 г и 31,4 г соответственно). Сорт Major (Франция) отличается наибольшей массой 1000 семян (208 г) и высотой прикрепление нижнего боба (7,3 см). При этом сорта Isz-16, Вилия и Славия входят в один кластер.
Литература
1. Вишнякова М. А., Сеферова И. В., Самсонова М. Г. Требования к исходному материалу для селекции сои в контексте современных биотехнологий//Сельскохозяйственная биология. 2017. Т. 52. № 5. С. 905-916. doi: 10.15389/agrobiology.2017.5.905rus.
2. Вишнякова М. А., Сеферова И. В. Соя//Идентифицированный генофонд растений и селекция. СПб.: ВИР, 2005. С. 841-849.
3. Влияние погодно-климатических условий на содержание белка и масла в семенах сои на Северном Кавказе /Л. Ю. Новикова, И. В. Сеферова, А. Ю. Некрасов и др. //Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018. №22 (6). С. 708-715. doi: 10.18699/ VJ18.414.
4. Вишнякова М. А. Коллекция мировых генетических ресурсов зерновых бобовых ВИР: пополнение, сохранение и изучение: методические указания. Санкт-Петербург: Рос. акад. наук. Сиб., 2010. 141 с.
5. Метеорологические условия «Метеостанция ДВ НИИСХ с. Восточное Хабаровский район» [Электронный ресурс]. URL: http:// fieldclimate.com (дата обращения 20.03.2020).
6. Телюк Т. А. Влияние условий водного стресса на продолжительность вегетационного периода и продуктивность сои//Молодежь XXI века: шаг в будущее. Материалы XIXрегиональной научно-практической конференции. Благовещенск: ДальГАУ, 2018. С. 151-153.
7. Соя на Дальнем Востоке/А. П. Ващенко, Н. В. Мудрик, П. П. Фисенко и др. Владивосток: Дальнаука, 2014. С. 34-66.
8. Сихарулидзе Т. Д., Храмой В. К. Обоснование оптимального срока посева сои в условиях центрального района Нечерноземной зоны //Вестник Ульяновской Государственной сельскохозяйственной академии. 2018. Вып. 3 (43). С. 98-102. doi: 10.18286/18164501-2018-3-98-102.
9. Цехмейструк Н. Г., Шелякин В. А., Магомедов Р. Д. Урожайность сортов сои в зависимости от климатических условий и зоны выращивания // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 3. С. 49-52.
10. Сихарулидзе Т. Д., Храмой В. К. Влияние температурного режима на продолжительность вегетационного периода и урожайность сои в условиях Центрального Нечерноземья//Известия ТСХА. 2017. Вып. 4. С. 32-39.
11. Фадеева М. Ф., Воробьева Л. В., Матвеева О. Л. Влияние погодных условий на признаки технологичности и урожайности сои в северо-восточной части РФ // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018. Т. 66. № 5. С. 59-63. doi: 10.30766/20729081.2018.66.5.59-63.
12. Наумченко Е. Т., Ковшик И. Г. Влияние погодных условий и минерального питания на продуктивность сои // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2014. №12 (122). С. 20-25.
13. Особенности селекции сои в Сибири / О. А. Рожанская, Д. И. Потапов, А. А. Чураков и др. // Международный научно-исследовательский журнал. 2015. № 10 (41). Ч. 3. С. 62-65. doi: 10.18454/IRJ.2227-6017.
14. Питебская В. С., Лукомец В. М. Соя:химический состав и использование. Майкоп: ОАО «Полиграф-ЮГ», 2012. 432 с.
15. Абугалиева А. И., Дидоренко С. В. Генетическое разнообразие сортов сои различных групп спелости по признакам продуктивности и качества // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2016. Т. 20. № 3. С. 303-310. doi: 10.18699/VJ16.168.
16. Применения многомерных методов для разделения сортов риса по реакции на изменение условий среды / Е. М. Харитонов, Ю. К. Гончарова, Н. А. Очкас и др. // Сельскохозяйственная биология. 2017. Т. 52. № 1. С. 152-160. doi: 10.15389/ agrobiology.2017.1.152rus.
17. Бурляева М. О., Ростова Н. С. Изменчивость структуры корреляции морфологических и хозяйственных признаков у сои с разным типом роста и характером ветвления // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019. № 23 (6). С. 78-86. doi: 10.18699/ VJ19.544.
References
1. Vishnyakova MA, Seferova IV, Samsonova MG. [Requirements for the initial material for soybean breeding in the context of modern biotechnology]. Sel'skokhozyaistvennaya biologiya. 2017;52(5):905-16. Russian. doi: 10.15389/agrobiology.2017.5.905rus.
2. Vishnyakova MA, Seferova IV. [Soybean]. In: Identifitsirovannyi genofond rastenii i selektsiya [Identified plant gene pool and breeding]. St. Petersburg (Russia): VIR; 2005. p. 841-849. Russian.
3. Novikova LYu, Seferova IV, Nekrasov AYu, et al. [The influence of weather and climatic conditions on the content of protein and oil in soybean seeds in the North Caucasus]. Vavilovskiizhurnal genetiki i selektsii. 2018;(6):708-15. Russian. doi: 10.18699/VJ18.414.
4. Vishnyakova MA. Kollektsiya mirovykh geneticheskikh resursov zernovykh bobovykh VIR: popolnenie, sokhranenie i izuchenie: metodicheskie ukazaniya [The collection of the world genetic resources of cereal legumes in VIR: replenishment, conservation and study: guidelines]. St. Peterburg(Russia): Ros. akad. nauk. Sib.; 2010. 141 p. Russian.
5. [Meteorological conditions in the Meteorological station of the Far East Institute of Agriculture, Vostochnoe, Khabarovsk region] [Internet]. [cited 2020 Mar 20]. Available from: http://fieldclimate.com. Russian.
6. Telyuk TA. [Influence of water stress conditions on the duration of the growing season and productivity of soybeans]. In: Molodezh' KhKhI veka: shag v budushchee [Youth of the XXI century: a step into the future]. The proceedings of the 19th regional scientific and practical conference. Blagoveshchensk (Russia): Dal'GAU; 2018. p. 151-3. Russian.
7. Vashchenko AP, Mudrik NV, Fisenko PP, et al. Soya na Dal'nem Vostoke [Soybean in the Far East]. Vladivostok (Russia): Dal'nauka; 2014. p. 34-66. Russian.
8. Sikharulidze TD, Khramoi VK. [Substantiation of the optimal time for sowing soybeans under the conditions of the central region of the Nonchernozem Zone]. Vestnik Ul'yanovskoi Gosudarstvennoi sel'skokhozyaistvennoi akademii. 2018;(3):98-102. Russian. doi: 10.18286/1816-4501-2018-3-98-102.
9. Tsekhmeistruk NG, Shelyakin VA, Magomedov RD. [Productivity of soybean varieties depending on climate conditions and growing area]. Vestnik Belorusskoi gosudarstvennoi sel'skokhozyaistvennoi akademii. 2016;(3):49-52. Russian.
10. Sikharulidze TD, Khramoi VK. [Influence of the temperature regime on the duration of the growing season and the yield of soybeans under the conditions of the Central Nonchernozem Region]. Izvestiya TSKhA. 2017;(4):32-9. Russian.
11. Fadeeva MF, Vorob 'eva LV, Matveeva OL. [The influence of weather conditions on the signs of manufacturability and yield of soybean in the north-eastern part of the Russian Federation]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2018;66(5):59-63. Russian. doi: 10.30766/20729081.2018.66.5.59-63.
12. Naumchenko ET, Kovshik IG. [Influence of weather conditions and mineral nutrition on the productivity of soybean]. VestnikAltaiskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2014;(12):20-5. Russian.
13. Rozhanskaya OA, Potapov DI, Churakov AA, et al. [Peculiarities of soybean breeding in Siberia]. Mezhdunarodnyi nauchno-issledovatel'skiizhurnal. 2015;(10 Pt 3):62-5. Russian. doi: 10.18454/IRJ.2227-6017.
14. Pitebskaya VS, Lukomets VM. Soya: khimicheskii sostav i ispol'zovanie [Soybean: chemical composition and use]. Maikop (Russia): Poligraf-YuG; 2012. 432p. Russian.
15. Abugalieva AI, Didorenko SV. [Genetic diversity of soybean varieties of different maturity groups in terms of productivity and quality]. Vavilovskii zhurnal genetiki i selektsii. 2016;20(3):303-10. Russian. doi: 10.18699/VJ16.168.
16. Kharitonov EM, Goncharova YuK, Ochkas NA, et al. [Application of multidimensional methods for separating rice varieties according to their response to changes in environmental conditions]. Sel'skokhozyaistvennaya biologiya. 2017;52(1):152-60. Russian. doi: 10.15389/ agrobiology.2017.1.152rus.
17. Burlyaeva MO, Rostova NS. [Variability of the structure of correlation of morphological and economic traits in soybean with different types of growth and branching patterns]. Vavilovskii zhurnal genetiki i selektsii. 2019;(6):78-86. Russian. doi: 10.18699/VJ19.544.
— ЮБИЛЕЙ
Профессору Валентину Валентиновичу Вершинину -70 лет
Профессору Валентину Валентиновичу Вершинину 10 августа исполняется 70 лет. Доктор экономических наук, заведующий кафедрой почвоведения, экологии и природопользования Госуниверситета по землеустройству, профессор В. В. Вершинин хорошо известен среди ученых и преподавателей аграрных вузов страны и ближнего зарубежья как крупный специалист в области землеустройства, земельных отношений, аграрной экономики, экологии и экономики природопользования и охраны окружающей среды.
Практически вся его трудовая научная и педагогическая деятельность связана с Московским институтом инженеров землеустройства (ныне - Государственный университет по землеустройству), который он закончил в 1976 г., а затем прошел путь от ассистента до проректора по научной работе, заведующего кафедрой, доктора наук, профессора и до сих пор продолжает научную и преподавательскую деятельность. Не прерывая работу в вузе, В. В. Вершинин 10 лет (1998-2007 гг.) заведовал сектором земельных отношений в Российской академии наук, где принял непосредственное участие в разработке ряда концептуальных документов и законодательных актов, определяющих развитие и формирование организационно-экономического и правого механизмов и методов регулирования земельных отношений в сельском хозяйстве. В их число входят «Концепция обеспечения устойчивого развития агропромышленного производства в условиях техногенеза» (2003 г.), «Концепция землеустройства, государственного мониторинга земель и территориального планирования» (2005 г.) и др.
К числу основных результатов его научной деятельности следует отнести обоснование и развитие нового научного направления: «Землеустроительная экология» (2005 г.). Он впервые разработал теоретические и методологические основы организации рационального использования загрязненных земель, содержание и методы проведения землеустройства в условиях активного техногенеза, экономический и правовой механизмы регулирования использования загрязненных земель, критерии и показатели оценки эффективности природоохранныхмероприятий, атакже ме-
тоды оценки загрязненности сельскохозяйственных земель и их эколого-хозяйственного зонирования. Плодотворная учебно-методическая работа Валентина Валентиновича в вузе была успешно реализованав форме комплекса учебных и учебно-методических изданий «Научно-образовательное сопровождение землеустройства и земельно-кадастровой деятельности в новых социально-экономических условиях развития Российской Федерации», за что он в составе коллектива авторов был удостоен премии Правительства РФ в области образования за 2013 г.
В. В. Вершинин - автор (соавтор) более 300 научных работ, в том числе 28 монографий, а также 37 учебников и учебных пособий. Тематика его исследований и публикаций весьма разнообразна, среди научных работ с его участием только за последние 5 лет можно выделить следующие коллективные монографии: «Единый государственный реестр почвенных ресурсов России» (2014 г.), «Энциклопедия кадастрового инженера» (2015 г.), «Научные основы производства высококачественного зерна пшеницы» (2018 г.), «Институциональные основы научно-технологического прогнозирования в АПК» (2019 г.), «Геоэкологический мониторинг аграрных и урбанизированных ландшафтов в условиях техногенного воздействия» (2019 г.), «Концептуальные основы научно-технического развития АПК» (2020 г.), «Организационно-экономические механизмы вовлечения в оборот, использования и охраны сельскохозяйственных земель» (2020 г.), «Правовые аспекты вовлечения в хозяйственный оборот неиспользуемых и невостребованных земель сельскохозяйственного назначения» (2020 г.).
Можно констатировать, что Валентин Валентинович создал научную школу единомышленников, занимающихся решением актуальных проблем экологии землеустройств, которую составляют 6 кандидатов и 1 доктор наук. Руководимая им кафедра на протяжении последних пяти лет занимает первое место среди других по всем показателям публикационной активности и входит в пятерку лучших по объему научных исследований. Из 5 грантов РФФИ, в выполнении которых принимает участие университет, в 3 участвуют сотрудники кафедры, которой заведует В. В. Вершинин, и он сам.
За большой вклад в развитие высшего аграрного образования, а также научные достижения профессор В. В. Вершинин награжден Золотой и Серебряной медалями Мин-сельхоза РФ: «За вклад в развитие агропромышленного комплекса России»; ведомственными знаками: «Почетный землеустроитель России», «Почетный работник высшего образования Российской Федерации».
Редакция журнала поздравляет юбиляра со знаменательной датой и желает ему здоровья, долголетия, творческих успехов и плодотворной работы на благо развития и процветания нашей родины - России.
