Селекция растении в Сибири на адаптивность

СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ В СИБИРИ НА АДАПТИВНОСТЬ

П.Л, ГОНЧАРОВ, академик РАСХН

Сибирский НИИ растениеводства

Площадь сельскохозяйственных угодий Сибири превышает 64 млн га, половину из них занимает пашня. При этом большая часть территорий региона, где традиционно ведется растениеводство, характеризуется экстремальным климатом с жесткими гидротермическим режимом. Если агроклиматический потенциал России принять в среднем за 1, то здесь он колеблется от 0,56...0,58 (Западная Сибирь) до 0,46...0,48 (Забайкалье). В таких условиях не всегда приемлемы традиционные для европейской России технологии, как и сорта инорайонной, а тем более иностранной селекции.

Несмотря на сложные природно-климатические условия, растениеводство — одна из важнейших отраслей сельского хозяйства Сибири. В регионе выращивают около 20 % зерна от общего объема в Российской Федерации. А доля пшеницы в иные годы достигает 25 % ее валового сбора в стране. В Сибири производится 17...21 % российской животноводческой продукции, и значительную часть кормов отрасль получает с посевов сортов местной селекции. Сибирские сорта трав используются также для улучшения естественных кормовых угодий.

Селекция сельскохозяйственных растений в Сибири ведется в 6 Центрах, на 2 государственных станциях, в 14 комплексных научно-исследовательских учреждениях СО РАСХН, в 4 ВУЗах, а также в Институте цитологии и генетики СО РАН. Всю эту работу координируют объединенный научный и проблемный Советы при президиуме Сибирского отделения РАСХН. Повышение уровня квалификации научных кадров, кроме докторантуры и аспирантуры, периодически осуществляется в селекционно-генетической школе, действующей в Отделении уже более 30 лет.

Разработка теоретических основ, совершенствование методов и практическая селекция в Сибири, базируются на комплексном подходе. В исследованиях участвуют научные коллективы различных ведомств и форм организации (СО РАН, СО РАСХН, МСХ, ВУЗы), а также отделы и лаборатории разных направлений в составе одного НИИ. В качестве примера подобных исследований можно назвать программы ДИАС [1], «Люцерна» [2], «Сибирская пшеница» [3], «Перспективные процессы производства сельскохозяйственной продукции» [4], «Север» [5] и др.

В результате по программе ДИАС были сформулированы теоретические основы подбора родительских компонентов, а также создан сорт яровой пшеницы ДИАС-2 (СибНИИСХ), включенный в Реестр селекционныхдостижений РФ [6|, и ряддругих. При этом родственные рекомбинаты изучались в различ-

ных экологических условиях, а разные — в одной зоне.

В ходе реализации программы «Люцерна» разработаны основы селекции на зимостойкость, засухоустойчивость и повышенную репродукционную способность. В Госреестр включены сорта люцерны — Тулунская гибридная (СибНИИРС, Тулунская ГСС), Сибирская 8 (СибНИИРС, СибНИИСХ), Приобская 50 (СибНИИРС, АлтайНИИСХ).

По программе «Сибирская пшеница» усовершенствованы подходы и приемы создания селекционного материала, принципы отбора на продуктивность, качество и адаптивность. В ее выполнении участвуют 3 отдела и 4 лаборатории СибНИИРСа и Северо-Кулундинская СХОС. Усилиями их сотрудников созданы сорта яровой пшеницы — Обская 14 и Новосибирская 29 (СибНИИРС), Баганская 93 (СибНИИРС, Северо-Кулундинская СХОС).

По программе «Север» в содружестве с ВНИИ кукурузы, другими НИУ РФ и стран содружества выведена большая серия скороспелых гибридов кукурузы типа Коллективный 100ТВ, Коллективный 100СВ, Нарт 150 СВ, а позже и омские гибриды — Ом 112, Ом 140 и др. [6].

В результате творческого сотрудничества селекционеров создан ряд новых адаптированных сортов, в том числе озимая пшеница—Сибирская нива (СибНИИСХ, НИИСХ ЦРНЗ, Институт химич. физики, 1992), Ку-лундинка(ИЦиГ, Северо-Кулундинская СХОС, 1994), Новосибирская 32 (СибНИИРС, ИЦиГ, 2003); яровая пшеница — Кантегирская 89 (СибНИИРС, НИИАП Хакасии, 1994), СКЭНТ-1 (НИИСХ Северного Зауралья, Казахский НИИЗиС, 1998), Чернява 13 (ОмГАУ, НИИСХ Северного Зауралья, 2000); озимая рожь—Защита (ИЦиГ, СибНИИРС, 1991); ячмень - Сигнал (АлтайНИИСХ, СибНИИРС, 1997), Золотник (АлтайНИИСХ, СибНИИРС, 2003), овес — Ровесник (СибНИИРС, Кемеровский НИИСХ, 1995), Талисман (НИИСХ Северного Зауралья, На-рымская ГСС, 2002); гречиха — Наташа (СибНИИРС, АлтайНИИСХ, 2003); горох - Буян (СибНИИРС, АлтайНИИСХ, 2000); вика посевная - Приобская 25 (СибНИИРС, Кемеровский НИИСХ, 1995), Барнаула (СибНИИСХ, АлтайНИИСХ, 1997); суданская трава — Приобская 97 (СибНИИРС, АлтайНИИСХ, 2003); клевер луговой — Родник Сибири (НИИСХ Северного Зауралья, СибНИИ кормов, 1997); люцерна

- Флора 6 (СибНИИСХ, ИЦиГ, 2003), Приобская 50 (СибНИИРС, АлтайНИИСХ, 2004); кострец безостый — Сибирский 7 (АлтайНИИСХ, СибНИИ кормов, 2003); картофель — Накра (Нарымская ГСС, ВНИИКХ, Кемеровский НИИСХ, 2000); облепиха — Дружина (ИЦиГ, Новосибирская ЗПЯОС, 1996); жимолость — Красноярочка (Бакчарский ОП НИИСС, Красноярская ПЯОС, Дальневосточная ОС ВНИИР, 2000) и др. [6].

Благодаря этим и другим сортам сельскохозяйственных культур, выведенным в научных учреждениях Сибири, появились предпосылки для роста урожайности и стабилизации растениеводства. Так, средний сбор зерна в регионе в 2001-2005 гг. составила 11,8...16,1 ц/га, что несколько выше, чем в 1986-1990 гг. (11,3...15,4 ц/га).

Основные посевные площади в Сибири сегодня занимают сорта, выведенные:

в СибНИИ растениеводства и селекции (г. Новосибирск) яровая пшеница — Новосибирская 89, Кан-тегирская 89, Новосибирская 22, Новосибирская 29 и Новосибирская 15, ячмень — Ача, овес — Ровесник, гречиха — Ирменка, озимая рожь — Тетра короткая, картофель — Лиина, огурцы — Визит; томаты — Боец, лук-шалот — Софокл, люцерна — Тулунская гибридная, Сибирская 8, кострец безостый — Антей, овсяница луговая — Новосибирская 21, вика посевная — Новосибирская, Приобская 25, пелюшка (кормовой горох) - Новосибирская 1 (неосыпающаяся);

в Алтайском НИИСХ (г. Барнаул) яровая мягкая пшеница — Алтайская 50, Алтайский простор, Алтайская 92, Алтайская 98, Алтайская 100, твердая пшеница — Алтайская Нива, ячмень — Сигнал (пивоваренный), Золотник, овес — Корифей, горох — Варяг, соя - Алтом;

в Красноярском НИИСХ (г. Красноярск) яровая пшеница — Манна, ячмень — Кедр, Вулкан, Соболек, овес - Саян, Тубинский, горох—Солянский, Радомир;

в СибНИИ кормов (г. Новосибирск) клевер луговой

— СибНИИК-1, донник желтый - КАТЭК, соя — Сиб-НИИК-315, суданка — Новосибирская 84, рапс яровой

— СибНИИК-21, СибНИИК0198, Надежный 92;

в НИИ садоводства Сибири (г. Барнаул) облепиха

— Иня, яблоня — Алтайское зимнее, Смугляночка, груша - Купава, смородина черная — Мила, калина

— Зарница.

Немало сортов разных видов, завоевавших признание, создано селекционерами Тулунской и На-рымской госселекстанции, Тюменского, Кемеровского, Бурятского и Читинского НИИСХ, Томской ГОСХОС, Института цитологии и генетики, Омского ГАУ, Западно-Сибирской ОКОСС [6].

Основные факторы, лимитирующие уровень урожайности сельскохозяйственных культур в Сибири, кроме невысокого плодородия почв, (в регионе только 3,24 % черноземных почв, 0,63 % — каштановых, 1,96 % — серых лесных, 1,21 % — лугово-черноземных [7], для нормального возделывания сельскохозяйственных культур на подзолистых и засоленных почвах — около 15 % — необходимо коренное улучшение, другие территории для земледелия пока недоступны) — засушливость климата в степных и южных лесостепных районах, дефицит тепла и короткий безморозный период в подтаежных и северных таежных районах и, конечно же, суровые условия перезимовки озимых и многолетних растений.

Повысить урожайность и обеспечить стабиль-

ность производства растениеводческой продукции в Сибири можно путем рационального сочетания влагосберегающих и почвозащитных технологий с адаптированными сортами: засухоустойчивыми — для степных и южных лесостепных районов; зимостойкими, особенно для малоснежных территорий; скороспелыми — для подтаежных и северных таежных районов с коротким безморозным периодом, где во время созревания-уборки воздушное переувлажнение сочетается со снижением положительных температур.

Говоря о селекции на засухоустойчивость, следует отметить, что Н.Л. Удольская [8] в этом аспекте выделяла 2 типа растений:

медленно растущие в первый период вегетации и хорошо переносящие засуху;

интенсивно развивающиеся в начале вегетации и страдающие от засухи, но затем дающие подгон.

Кроме того, к засухоустойчивым относятся растения, способные извлекать воду из почвы, особенно из глубоких горизонтов, расходующие меньше влаги на единицу сухого вещества и за единицу времени .

Для создания исходного материала при селекции на засухоустойчивость мы подбирали родительские компоненты, способные передавать этот признак потомству. Оценка с отбором соответствующих биотипов проводилась на специализированном провокационном фоне, для формирования которого использовались засушники, посевы на водораздельных участках, легких почвах с плохой водоудерживающей способностью, после видов, иссушающих почву, по весновспашке, загущенные посевы и др. [2, 9]. Разработан также экспресс-метод отбора на засухоустойчивость в стадии 9-дневных проростков люцерны и костреца безостого [2]. Этот прием экстраполирован и на другие виды. В результате выведен ряд сортов, выдерживающих недостаток влаги, — это люцерна Сибирская 8 и Приобская 50, кострец безостый Антей, пелюшка Скороспелая 16 и Новосибирская 1, суданка Приобская 97 [6].

В основу отборов при селекции на зимостойкость закладывалась генетическая обусловленность признака, морфологическое строение уязвимых органов (узел кущения, корневая шейка), соотношение глубины их залегания и температуры почвы на этом уровне. Полученный материал проходил жесткую браковку. Например, для люцерны с этой целью экспериментальным путем были установлены худшие сроки посева (15-30 августа) и укосов (поздний первый — 15 июля и укос отавы — 15 августа). В первом случае погибало до 32 % ушедших в зиму растений, во втором — до 56 %. Кроме того, опытные питомники размещали на возвышенных малоснежных участках, срезали растения люцерны перед уходом в зиму на самом низков уровне, периодически удаляли или прикатывали снег. Вместе это позволяло вычленять самые зимостойкие биотипы, которые составили основу будущих сортов [2] люцерны Таежная (1971 г.),

Тулунская гибридная (1979 г.), Сибирская 8 (1994 г.), Приобская 50 (2004 г.). Следует отметить, что 2 последних показали хорошие результаты при испытании в исключительно суровых условиях (Республика Якутия). Довольно высокой зимостойкостью отличаются также донник белый Саянский, донник желтый — Лазарь, кострец безостый — Тулунский, Антей, Вулкан, овсяница луговая — Приангарская, Новосибирская 21, Жемчужная [61.

При селекции на скороспелость мы исходим из того, что продолжительность вегетации растений должна быть короче безморозного периода зоны их возделывания.

Создание скороспелых сортов однолетних бобовых трав, особенно вики посевной, адаптированных к местным условиям, способных эффективно использовать агроклиматический потенциал, мы увязали со скоростью прохождения фаз вегетации в зависимости от поступающего тепла. Исследования проводились на Тулунской госселекстанции, где по

многолетним данным длина безморозного периода 74 дня, а сумма эффективных температур

- 1350°С.

Подбирая родительские компоненты по указанному критерию, нам удалось создать нетребовательные к теплу рекомбинанты, а из них — очень скороспелые сорта Надежда, Новосибирская. Отметим, что по сравнению со стандартом Льговская 31/292 (Курская область), им для прохождения вегетации необходимо меньше тепла на 246 и 285°С, а с Камалинс-кой 611 (Красноярский край) — на 151 и 194°С. В результате сибирские сорта созревают быстрее, чем Льговская 31/292 — на 25 и 28 и Камалинская 611 — на 4 и 7 дней. При этом они превосходили позднеспелые сорта по урожайности не только семян, но и биомассы.

Таким же способом нам удалось вывести сорт вики посевной Приобская 25, а также пелюшки Скороспелая 16 и Новосибирская 1. Все они включены в Реестр госрегистрации РФ 161.

Литература.

¡.Драгавцев В.А., Цильке Р.А., Рейтер Б.Г. и др. Генетика признаков продуктивности яровых пшениц в Западной Сибири. Наука. Новосибирск, 1984. — 231 с.

2. Гончаров П.Л. Методика селекции кормовых трав в Сибири/РАСХН. Сиб. отд-ние. СибНИИРС, НГАУ. Новосибирск, 2003. — 396 с.

3. Комплексная селекционная программа «Сибирская пшеница». Методич. рекомендации (П.Л. Гончаров, В.И. Жуков, В.П. Максименко и др.). ВАСХНИЛ. Сиб. отд-ние, СибНИИРС. Новосибирск, 1989. — 44 с.

4. Сибирь и Дальний Восток в государственной научно-технической программе России «Перспективные процессы производства сельскохозяйственной продукции» (П.Л. Гончаров, Л.В. Жежер, В.А. Жулидов и др.). РАСХН. Сиб. отд-ние. Новосибирск, 1995. — 37с.

5. Ильин B.C., Гаценбиллер В.И. Раннеспелая кукуруза на зерно в Западной Сибири. Барнаул. Алтайское кн. изд-во. 1995. — 160с.

6. Гончаров ПЛ., Гордеева Т.Н., Шаламанова Л.Н. Каталог сортов сельскохозяйственных культур, созданных учеными Сибири и включенных в Госреестр РФ (районированных) в 1929-2003 гг. Вып. 3. РАСХН. Сиб. отд-ние. Новосибирск, 2003,— 272 с.

7. Ковалев Р.В., Гаджиев И.М., Панин П.С. и др. Земельные ресурсы Сибири и Дальнего Востока, их рациональное использование и охрана/ О почвах Сибири. Новосибирск, 1978. - С. 5-14.

8. Удольская Н.Л. Засухоустойчивость сортов яровой пшеницы/Н.Л. Удольская. Омск. Кн. изд-во, 1936. — 128 с.

СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИБИРСКОГО САДОВОДСТВА

В.И. УСЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук

НИИ садоводства Сибири им. М.А. Лисавенко

Современное социально-экономическое состояние России связано с экстремальными и стрессовыми ситуациями, неблагоприятно влияющими на здоровье и работоспособность человека. При этом может происходить расстройство метаболических процессов и изменение потребностей организма в тех или иных питательных веществах. В таких условиях особое значение имеют продукты повышенной пищевой и биологической ценности, обладающие профилактическими или лечебными свойствами, к числу которых относятся плоды и ягоды [11.

По потреблению плодов и ягод на душу населения Россия значительно отстает от развитых стран, где в 2000-2003 гг. оно составляло 85... 126 кгпри среднемировых значениях 60...62 кг [21.

Наиболее остро вопросы обеспечения населения свежей плодово-ягодной продукцией стоят в регионах с суровыми для садоводства климатическими условиями, в частности в Сибири и на Дальнем Востоке. Здесь даже в лучшие годы ее производство на душу населения не превышало 5... 10 кгпри медицинской норме 90...125 кг в год [3], а сейчас еще больше снизилось из-за сокращения числа специализированных садоводческих хозяйств, эксплуатируемых дачных участков и площадей, занятых плодовыми и ягодными культурами.

Зарождение садоводства в Сибири началось сравнительно недавно благодаря инициативе ссыльных декабристов и переселенцев из юго-западной части России. Согласно исследованиям И.М. Леонова [41, первые письменные сведения о размножении плодовых культур в Сибири (около Колывани) относятся к 1769 г., о наличии фруктовых деревьев в саду