Методы селекции и семеноводства сои в условиях орошения

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

УДК 633.34.631

МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ И СЕМЕНОВОДСТВА СОИ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ METHODS OF SELECTION AND SEED SEEDS IN IRRIGATION CONDITIONS

В.В. Толоконников1, доктор сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией селекции и семеноводства А.А. Новиков1, кандидат сельскохозяйственных наук, заместитель директора по научной работе и инновационному развитию Т.С. Кошкарова1, младший научный сотрудник С.В. Иленева , кандидат технических наук, доцент

11 12 V.V. Tolokonnikov , A.A. Novikov , Т-S. Koshkarova , S.V. Ileneva

1ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия,

г. Волгоград

2Волгоградский государственный аграрный университет

1All-Russian Scientific Research Institute of Irrigated Agriculture, Volgograd

2Volgograd State Agrarian University

Во Всероссийском научно-исследовательском институте орошаемого земледелия разработаны новые научные подходы к отбору исходного материала для выведения сортов с признаками и свойствами, сочетающими высокую отзывчивость на орошение с устойчивостью к стрессам в условиях Нижнего Поволжья. В статье показана поэтапная эффективность многолетней (1983-2016 гг.) селекции сои в условиях орошения и дано обоснование эффективной технологии производства семян оригинальных и элитных категорий.

New scientific approaches to the selection of initial material for breeding varieties with attributes and properties combining high productivity with resistance to the harsh natural conditions of the Lower Volga Region have been developed at the VNIIOZ FGBNU. The article shows the efficiency of step-by-step selection of soybeans in irrigation conditions and provides a rationale for efficient technology for primary and elite seed production.

Ключевые слова: соя, селекция, семеноводство, сорта, этапы исследований, сортосмена, сортообновление, корреляция признаков.

Key words: soybean, selection, seed growing, varieties, stages of research, sorting, varietal updating, and correlation of characteristics.

Введение. Рост урожайности всех сельскохозяйственных культур до 30-50 % обеспечивается за счет интенсивного проведения сортосмены и сортообновления. При возделывании сои очень важное значение имеет подбор сортов, адаптированных к узким поясам широт - с разницей в 1-2 градуса. Поэтому селекцию этой культуры наиболее эффективно проводить непосредственно в районах ее товарного производства. Результаты многолетних исследований и производственный опыт показывают, что Нижневолжский регион РФ является перспективным для производства сои. Но отсутствие хорошо отзывчивых на орошение, высокорентабельных сортов этой культуры является существенным фактором сдерживания распространения ее в производстве. В связи с чем, исследования, направленные на создание более совершенных, чем выделываемые на момент выведения, сортов и разработка приемов получения качественных семян, сохраняющих в полной мере генетическую идентичность селекционных достижений, приобретает особую актуальность, что и определило направление наших исследований.

Материалы и методы. Материалом для исследований послужил разработанный генофонд коллекции сои ФГБНУ «Всероссийский научно исследовательский институт орошаемого земледелия», представленный продуктивными, скороспелыми, технологичными, короткостебельными, детерминантными, холодостойкими, устойчивыми к болезням, высокобелковыми формами, а также оригинальные семена сортов, выведенных за годы проведения исследований.

Результаты и обсуждение. На первоначальном этапе (1983-1986 гг.) селекционного процесса особое внимание было уделено подбору и изучению исходного материала. Были выделены перспективные для условий орошения сортообразцы, проведена гибридизация подобранных по эколого-географическому принципу форм.

Дальнейший этап (1987-1991 гг.) связан с отбором и оценкой необходимого селекционного материала, адаптированного к местным условиям.

В качестве стандарта на этом этапе исследований нами был принят районированный сорт канадской селекции Мерит. Объем работы включал оценку 2407 генотипов, из них было отобрано 151 перспективных морфобиотипов. На этом этапе был выведен сорт сои Волгоградка 1, районированный в 1991 году.

Направление исследований следующего этапа было связано с получением сортов, характеризующихся меньшей продолжительностью вегетационного периода, и в то же время повышенной отзывчивостью на орошение и адаптивностью к метеострессам.

В результате многолетней (1992-2003 гг.) проработки значительного объема различного селекционного материала (1707...5784 форм) был создан ультраскороспелый сорт ВНИИ0З 86, формирующий высокую для раннего сорта урожайность (2,5-3 т/га) и при этом созревающий на 22 дня раньше сорта Волгоградка 1. Включение в гибридизацию этих сортов и перспективных коллекционных образцов (К-4113; линия 212) способствовало выведению урожайного, среднескороспелого сорта ВНИИОЗ 76, который внесен в Госреестр с 2003 года.

На третьем этапе исследований для повышения частоты появления трансгрессивных новообразований хозяйственно-ценных признаков, выведен сорт сои ВНИИОЗ 31. В течение 2012-2016 гг. выведен продуктивный ранний сорт сои Волгоградка 2, способный формировать 3-3,5 т/га зерна за 105 дней вегетационного периода.

Исследования показали, что при выборе в качестве исходного для селекции исходного материала важно руководствоваться отбором растений, обладающих меньшей изменчивостью тех признаков и свойств, с которыми тесно связана урожайность.

При селекции сои на уменьшение высоты растений нами принималась во внимание незначительная корреляционная связь этого признака с продуктивностью [1, 2, 3]. Выделение среднерослых (0,68-0,75 м) морфобиотипов приводило к сокращению длины междоузлий, возрастанию количества узлов на растении и бобов в узле, что способствовало получению сортов с урожайностью 2,51-2,92 т/га - на 0,26 - 0,67 т/га выше, чем у более высокостебельного (0,9 м) сорта Мерит.

Таким образом, за годы проведения селекционных исследований выведено пять сортов сои с различными уровнями урожайности, сроками созревания и морфобиоло-гическими особенностями, допущенных в сельскохозяйственное производство: Волгоградка 1 (1991); ВНИИОЗ 86 (2002); ВНИИОЗ 76 (2003); ВНИИОЗ 31 (2011); Волгоградка 2 (передан в ГСИ в 2016 г., заявка № 71590 от 01.12.16).

При организации семеноводства сои важно учитывать, что температура воздуха в период налива и созревания зерна ниже +18...+20 °С снижает показатели качества семян [5]. Нами установлено, что в орошаемых посевах на светло-каштановых почвах, благодаря более высокой сумме температур в период формирования зерна (среднесуточные температуры воздуха +19 °С), на фоне благоприятного водного режима почвы

полученные семена характеризовались более высокими посевными качествами, и увеличенной концентрацией в них фосфора, чем в неорошаемых агроценозах.

Нами установлено, что семена, первыми сформировавшиеся на растении характеризуются высокой биологической активностью. Проведение ярусной уборки (1997...2001 гг.) и дальнейший отбор калиброванием более крупной (до 160,6 г/1000 зер.), чем на контроле (до 144,0 г/1000 зер.), партии семян, способствовало наибольшему повышению энергии прорастания (на 14 %) и урожайности (на 18,7 %) у раннего сорта ВНИИ03 86. Отсюда следует, что подготовку семян к посеву необходимо проводить с выделением более крупной, биологически ценной фракции, с учетом скороспелости и отзывчивости на посев, увеличением урожая полновесными семенами.

Получение наиболее качественного семенного материала тесно связано с оптимизацией агротехнологий и приемов мелиорации. В наших исследованиях сорта сои, при выращивании их в широкорядных посевах, по сравнению с рядовыми, выделялись формированием семян с более высокой энергией прорастания (на 10,3...24,5 %) и лабораторной всхожестью (на 4,3...27,4 %).

На этапах ведения первичного семеноводства при воспроизводстве сорта важно учитывать его происхождение и срок использования без проведения сортообновления. Поэтому оригинатор и авторы сорта должны постоянно заниматься поддержанием его в объемах, необходимых для проведения очередного этапа сортообновления в установленные сроки.

Активизация высокорентабельного производства сои невозможна без четко организованной сортосмены и сортообновления. Своевременное их проведение - залог сохранения и улучшения основных хозяйственных достоинств сорта (таблица 1).

Таблица 1 - Этапы проведения сортосмены и сортообновления сои _в условиях орошения_

Конкурсные испытания Категория семян Урожайность, т/га Отклонение от посева оригинальных семян

Годы Место

т/га %

Сорт Волгоградка 1

1985-1987 НВ НИИСХ оригинальные 2,51 - -

1988-1990 НВ НИИСХ оригинальные 2,98 0,47 18,7

1999-2001 ВНИИОЗ элитные 2,77 0,26 10,4

2006-2008 ВНИИОЗ репродукционные 2,59 0,08 3,2

Сорт ВНИИОЗ 86

1997-1999 ВНИИОЗ оригинальные 2,21 - -

2006-2008 ВНИИОЗ репродукционные 2,35 0,14 6,3

Сорт ВНИИОЗ 76

1997-1999 ВНИИОЗ оригинальные 2,81 - -

2006-2008 ВНИИОЗ репродукционные 2,68 -0,13 - 4,6

Сорт ВНИИОЗ 31

2006-2008 ВНИИОЗ оригинальные 3,01 0,26 9,5

2013-2015 ВНИИОЗ репродукционные 2,64 -0,37 -12,3

Заключение. Проведенные исследования свидетельствуют о различной реакции сортов на сроки организации сортообновления. Сорт Волгоградка 1 практически не снизил урожайности зерна после 20 лет возделывания без сортообновления. Семена сорта ВНИИОЗ 86 после 11 лет выращивания в орошаемых посевах не подверглись «вырождению», у сорта ВНИИОЗ 76 и ВНИИОЗ 31 за такой же срок использования семена нуждались в необходимости обновления. Таким образом, сорта сои волгоградской

селекции можно использовать в сельскохозяйственном производстве в условиях орошения и по технологии автора без проведения сортообновления не менее чем 10 лет, или в 2 раза дольше, чем рекомендуемые сроки (1 раз в 5 лет).

Поэтапное производство оригинальных семян, выведенных в результате проведения селекционных исследований сортов, оказало существенное влияние на увеличение посевов сои в производстве. Распространение их в Волгоградской области в общей площади посева по сорту Волгоградка 1 (с 1989 года) составило 26,5 %, ВНИИОЗ 86 (с 2000 года) - 8,9 % и ВНИИОЗ 76 - 35,3 %.

Материалы улучшения селекции производственных сортов сои ФГБНУ ВНИИОЗ послужили основой для нашего изобретения: «Способ производства семян сои в условиях орошения, преимущественно для среднеспелых сортов и способ первичного семеноводства сои в условиях орошения» (патент № 2606921, дата приоритета 04.06.2015).

Использование традиционных методов (не ГМО) селекции с усовершенствование ее методов в условиях орошения, поэтапной проработкой и оценкой различного генофонда, позволило нам систематизировать процесс селекции сои, ориентированный на выведение адаптированных к особенностям природных условий сортов, с выведением производственных сортов созревания и уровнями высокой урожайной для условий орошения.

Совершенствование семеноводства сои с учетом мелиоративных, агротехнических и системы генотипических факторов способствовало повышению эффективности производства семян и ускорению внедрения новых сортов.

Библиографический список

1. Кочегура, А.В. Основные результаты селекции сои [Текст]/ А.В. Кочегура // История научных исследований ВНИИМКе. - Краснодар, 2013. - 42 с.

2. Кошкарова, Т.С. Эффективность предпосевной обработки семян сои в условиях орошения [Текст]/ Т.С. Кошкарова // Вестник научных конференций. - 2016. - № 9-5.

3. Кузин, В.Ф. Возделывание сои на Дальнем Востоке. [Текст]/ В.Ф. Кузин. - Благовещенск, 2010.

4. Кружилин, И.П. Каталог мировой коллекции ВИР. Соя - исходный материал для селекции сои в богарных и орошаемых условиях Нижнего Поволжья [Текст] / И.П. Кружилин. -Санкт-Петербург, 2000. - Вып. 706. - 56 с.

5. Лобойко, В.Ф. Сравнительная характеристика сортов сои Волгоградской селекции с обоснованием зон их возделывания [Текст]/ В.Ф. Лобойко // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2013. - С. 19-22.

6. Толоконников В.В. Методы и результаты селекции сои в условиях нижнего Поволжья. [Текст] /В.В. Толоконников // Современные проблемы селекции и технологии возделывания сои. - Краснодар, 2015.

7. Толоконников, В.В. Экологические, агротехнические и биологические основы построения систем сортового семеноводства [Текст] В.В. Толоконников // Современные проблемы селекции и технологии возделывания сои. - Краснодар, 2014.

8. Толоконников, В.В. Основные направления и результаты селекции сои и люцерны в условиях Нижнего Поволжья. [Текст] /В.В. Толоконников // Известия Нижневолжского агроуни-верситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2016. - № 3(43).

9. Толоконников, В.В. Особенности высокопродуктивных сортов сои современной селекции в условиях орошения [Текст] / В.В. Толоконников // Известия Нижневолжского агроуниверси-тетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. -2012. - № 2 (26). - С. 37-41.

10. Толоконников, В.В. Направление совершенствования селекции сои в условиях орошения Нижнего Поволжья [Текст] / В.В. Толоконников //Известия Нижневолжского агроуни-верситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2015. - №1 (37). -С. 66-70.

Reference

1. Kochegura, A. V. Osnovnye rezul'taty selekcii soi [Tekst]/ A. V. Kochegura // Istoriya nauchnyh issledovanij VNIIMKe. - Krasnodar, 2013. - 42 s.

2. Koshkarova, T. S. Jeffektivnost' predposevnoj obrabotki semyan soi v usloviyah orosheniya [Tekst]/ T. S. Koshkarova // Vestnik nauchnyh konferencij. - 2016. - № 9-5.

3. Kuzin, V. F. Vozdelyvanie soi na Dal'nem Vostoke. [Tekst]/ V. F. Kuzin. - Blago-veschensk, 2010.

4. Kruzhilin, I. P. Katalog mirovoj kollekcii VIR. Soya - isxodnyj material dlya selekcii soi v bogarnyh i oroshaemyh usloviyah Nizhnego Povolzh'ya [Tekst] / I. P. Kruzhilin. - Sankt-Peterburg, 2000. - Vyp. 706. - 56 s.

5. Lobojko, V. F. Sravnitel'naya harakteristika sortov soi Volgogradskoj selekcii s obosno-vaniem zon ih vozdelyvaniya [Tekst]/ V. F. Lobojko // Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstven-nogo agrarnogo universiteta. - 2013. - S. 19-22.

6. Tolokonnikov V. V. Metody i rezul'taty selekcii soi v usloviyah nizhnego Povolzh'ya. [Tekst] /V. V. Tolokonnikov // Sovremennye problemy selekcii i tehnologii vozdelyvaniya soi. -Krasnodar, 2015.

7. Tolokonnikov, V. V. Jekologicheskie, agrotehnicheskie i biologicheskie osnovy postroeniya sistem sortovogo semenovodstva [Tekst] V. V. Tolokonnikov // Sovremennye problemy selekcii i tehnologii vozdelyvaniya soi. - Krasnodar, 2014.

8. Tolokonnikov, V. V. Osnovnye napravleniya i rezul'taty selekcii soi i lyucerny v usloviyah Nizhnego Povolzh'ya. [Tekst] /V. V. Tolokonnikov // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversi-tetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2016. - № 3(43).

9. Tolokonnikov, V. V. Osobennosti vysokoproduktivnyh sortov soi sovremennoj selekcii v usloviyah orosheniya [Tekst] / V. V. Tolokonnikov // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversi-tetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. -2012. - № 2 (26). - S. 37-41.

10. Tolokonnikov, V. V. Napravlenie sovershenstvovaniya selekcii soi v usloviyah orosheniya Nizhnego Povolzh'ya [Tekst] / V.V. Tolokonnikov //Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2015. - №1 (37). - S. 66-70.

E-mail: koshkarova_ts@vniioz.ru.