Инновационные разработки по селекции и семеноводству сои в институте растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН Украины

Размещено на http: //www. allbest. ru/

ИР им. В. Я. Юрьева НААН Украины, г. Харьков, Украина

Инновационные разработки по селекции и семеноводству сои в институте растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН Украины

С.С. Рябуха, П.В. Чернышенко, Л.Г. Серикова,

Н.И. Непочатова, В.А. Шелякин

Соя - зернобобовая и масличная культура, которая распространилась далеко за пределы своего первичного ареала благодаря высокой экологической пластичности и интенсивной селекционной работе. Она выращивается в более чем 60 странах на пяти континентах в умеренном, субтропическом и тропическом поясах [1]. Соя используется для получение высококачественных продуктов питания, является сырьевой базой для производства комбикормов для животных, лакокрасочной, мыловаренной и других отраслей народного хозяйства.

Лидерами в производстве сои являются США (свыше 30 млн. га), Бразилия (более 20 млн. га), Аргентина (около 20 млн. га), которые вместе обеспечивают более 80 % её общемирового производства [2]. Свыше 90 % посевов сои в США занимают трансгенные сорта, устойчивые к раундапу (RR - roundup ready) и к гербицидам группы фосфинотрицина (глюфозината аммония). Их привлекательность обусловлена низкими затратами на защиту посевов от сорняков [2, 3]. Однако существует неоднозначное социальное восприятие генетически модифицированных продуктов, связанное с возможностью экологических и пищевых рисков.

Посевные площади под соей в России возросли с 2003 по 2010 год более чем в три раза и занимали в 2010 году 1039 тыс. га. Среди субъектов Центрального Федерального округа на долю Белгородской области в 2010 году приходилось 47 % или 56,5 тыс. га [4].

В начале ХХІ века Украина стала крупнейшим производителем сои в Европе, в 2010 году соя была посеяна на площади 1070 тыс. га. Сою возделывают во всех природно-климатических зонах Украины. Благоприятные для неё метеорологические условия характеризуются годовой нормой осадков в пределах 500-600 мм, из которых в период вегетации требуется 250-400 мм, а в наиболее критический по требованию к влаге период «цветение - полный налив бобов» сое необходимо 180-200 мм. Для скороспелых и среднеспелых сортов культуры необходима сумма активных температур (свыше 10 оС) 2400-3000 оС [5].

Селекция сои ведется в ряде научно-исследовательских учреждений Украины, среди которых одно из ведущих мест принадлежит Институту растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН Украины.

Начало селекционной работы по сое в восточной Лесостепи Украины было положено в середине 1920-х годов П. П. Бордаковым, когда на основе интродуцированного с Дальнего Востока и Северного Кавказа материала методом индивидуального и массового отбора были созданы сорта Староукраинская № 1, Харьковская 149 и Харьковская 152. Однако, в 1936 году селекционная работа по сое была свернута и вновь возобновилась в 1948 году под руководством сначала С. М. Фриденталь, а в 1956-1969 гг. её возглавляла Н. С. Шевченко. С 1969 по 1976 год селекция сои в институте не велась.

В 1976 году селекция сои была вновь возобновлена под руководством В. А. Матушкина. Этот период селекционной работы характеризуется привлечением разнообразного исходного материала, широким использованием методов межсортовой гибридизации и индуцированного мутагенеза с последующим многократным индивидуальным отбором.

В результате исследований было установлено, что высокие и стабильные урожаи сои в условиях богары Лесостепи Украины зависят от пластичности сорта, его способности максимально использовать почвенно-климатический потенциал зоны возделывания и противостоять неблагоприятным условиям среды во время вегетации.

Были определены задачи для региональной селекции сои. Создаваемые сорта культуры должны сочетать в своем генотипе комплекс биологических и хозяйственно ценных свойств и признаков, обеспечивающих их гомеостатичность:

- высокая продуктивность (3,0-3,5 т/га);

- скороспелость (90-115 дней);

- прикрепление нижних бобов на уровне 14-16 см;

- содержание белка не ниже 38% и масла не ниже 22-24%;

- холодостойкость;

- повышенная адаптивность к изменению условий окружающей среды;

- высокая способность к симбиотической азотфиксации;

- устойчивость к возбудителям болезней (фузариоз, бактериоз, пероноспороз, вирусная мозаика) и вредителей (паутинный клещ, акациевая огнёвка);

- нейтральная фотопериодическая реакция [6, 7].

Изучение характера соотношения урожайности с составляющими её элементами позволило установить критерии отбора растений [7, 8].

За более чем тридцатилетний период селекционной работы по сое на государственное сортоиспытание были переданы более 20 сортов, из которых 14 внесены в Государственный реестр сортов растений Украины: Харьковская 35, Харьковская 66, Харьковская зернокормовая, Харьковская скороспелая, Романтика, Мрия, Горизонт, Схидна, Фея, Скеля, Версия, Величава, Мальвина, Подяка. Наибольшее распространение в агропромышленном производстве Украины получили сорта Романтика, Мрия, Фея, Скеля, Версия.

В настоящее время одним из приоритетных направлений селекционной работы является создание ультраскороспелых и раннеспелых сортов сои, пригодных для использования в качестве предшественников для основной зерновой культуры - озимой пшеницы, оптимальные сроки посева которой в Лесостепной зоне Украины приходятся на первую половину сентября. В 2009 году переданы на государственное сортоиспытание в Украине новые сорта сорта сои Эстафета и Спритна, в 2010 году - Роксолана, Байка, Криниця, в 2011 - сорт Кобза.

Также, сорта Спритна, Роксолана и Кобза с 2011 г. проходят государственное испытание в Центрально-Чернозёмном регионе Российской Федерации.

Результаты двухлетней экспертизы сортов Спритна и Эстафета показали достаточно высокий уровень их урожайности во всех природно-климатических зонах Украины (табл. 1).

1. Урожайность новых сортов сои в различных природно-климатических зонах Украины, ц/га

Примечание: * - за урожайность стандарта принята средняя урожайность сортов-национальных стандартов Аннушка, Устя и Диона.

Средняя по природно-климатическим зонам урожайность сорта Спритна варьировала от 19,5 ц/га в Полесье до 22,8 ц/га в Лесостепи. При этом сорт Спритна по урожайности превысил стандарт на 15,7 и 17,9 % соответственно в Лесостепной и Степной зонах, уступив на 6,3 % стандарту в Полесье. Максимальный уровень урожайности этого сорта зафиксирован в 2010 г. на Кировоградской ОСС - 36,5 ц/га, а в 2011 г. - в Винницком ГЭЦ - 35,0 ц/га, что свидетельствует о высоком потенциале урожайности сорта. Сорт Эстафета обеспечил средний уровень урожайности от 18,5 ц/га в Полесье до 23,0 ц/га в Лесостепи. Он уступил стандарту на 11,1 % в Полесье, значительно превысив стандарт в Лесостепи (на 16,8 %) и Степи (6,3 %). Наибольшая урожайность сорта Эстафета в 2010 г. - 28,2 ц/га, отмечена на Килийской ОСС Одесской области. В 2011 г. по этому сорту на Кельменецкой ГСС Черновицкой области зафиксирован урожай семян 50,7 ц/га.

Однолетнее испытание сорта Роксолана показало, что уровень его средней по зонам урожайности колеблется от 16,5 ц/га в Полесье до 29,7 ц/га - в Лесостепи. В Полесской зоне сорт Роксолана уступил стандарту на 9,3 %, в Степи - на 5 %, а в Лесостепи оказался на уровне стандарта. Максимальная урожайность этого сорта на Кельменецкой ГСС Черновицкой области - 42,9 ц/га - свидетельствует о достаточно высоком потенциале его продуктивности.

Сорт Байка при испытании в 2011 году сформировал среднюю урожайность в пределах от 17,2 ц/га в Полесье до 30,2 ц/га - в Лесостепи. Превышение стандарта было отмечено в Лесостепи - на 1,7 % и Степи - на 11,4 %. В Полесье урожайность сорта Байка была ниже чем у стандарта на 5,5 %.

Сорт Криница в 2011 году обеспечил средний уровень урожайности от 16,7 ц/га в Полесье до 32,0 ц/га - в Лесостепи. В Полесской зоне сорт уступил стандарту на 8,2 %, а в Лесостепи и Степи превысил его на 7,7 и 8,2 %, соответственно. Максимальная урожайность сорта Криница на Кельменецкой ГСС Черновицкой области составила 43,6 ц/га.

Все сорта сои харьковской селекции приспособлены к механизированной уборке, имеют высокое прикрепление нижнего боба, устойчивы к полеганию, засухе, осыпанию семян, возбудителям болезней и вредителям. Они характеризуются высоким содержанием белка (38-41 %) и масла (19-22 %) в семенах. Существенным преимуществом харьковских сортов сои является то, что они не содержат генетически модифицированных конструкций, а значит могут применяться без ограничений в производстве пищевых продуктов.

Потенциальные возможности сорта способны в полной мере реализоваться лишь при посеве семенами высоких сортовых и посевных кондиций. Зачастую, при поздних сроках созревания или при длительном перестое семеноводческих посевов на корню в дождливую погоду всхожесть семян сои может снижаться до 25 % и менее, хотя внешне семена сохраняют нормальный вид [9]. В таких условиях необходимым элементом технологии получения кондиционных семян становится предуборочная десикация посевов сои, позволяющая на 8-10 дней ускорить уборку и сохранить высокие посевные и товарные качества семян [10]. Ранее разработанные способы десикации предусматривают обработку посевов сои с влажностью семян не более 45%. В Институте растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН Украины разработан способ десикации семеноводческих посевов сои препаратами на основе действующего вещества дикват (150 г/л), позволяющий получать кондиционный семенной материал при обработке посевов с влажностью семян 50-55%, а при необходимости десикацию можно проводить даже при влажности семян 60-65% [11].

В результате многолетней селекционной работы с соей в Институте растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН Украины создан ряд высокопродуктивных, технологичных сортов зернового и зернокормового использования, приспособленных для механизированной уборки, с высоким содержанием в семенах белка и масла. Методами гибридизации, химического и физического мутагенеза создан разнообразный исходный материал по скороспелости, продуктивности, габитусу растений, устойчивости к загущению посевов, форме листа, цвету опушения, окраске цветков, высоте растений, высоте прикрепления нижнего боба и другим хозяйственно ценным признакам.

Постоянно усиливающаяся конкуренция на рынке сортов со стороны селекционных учреждений и коммерческих фирм Украины, ближнего и дальнего зарубежья приводят к необходимости интенсификации селекционного процесса, привлечения нового исходного материала, применения новых методов селекции. На современном этапе селекционная работа по сое в Институте растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН У направлена на дальнейшую оптимизацию продолжительности периода вегетации, повышение адаптивности сортов, их технологичности и продуктивности. Проводится изучение генетического разнообразия культуры и идентификация надежных доноров масел разных типов для включения их в селекционный процесс.

Одним из приоритетных направлений селекции является создание специализированных высокобелковых и высокомасличных сортов сои с генетически улучшенным качеством, пригодных для промышленного использования в топливно-энергетическом секторе, пищевой и технической отраслях промышленности.

соя урожайность селекция инновационный

Литература

1. Соя / под. ред. Ю. П. Мякушко и В. Ф. Баранова. - М.: Колос, 1984. - 328 с.

2. Ермишин А. П. Генетически модифицированные организмы. Мифы и реальность / А. П. Ермишин. - Минск: «Тэхналогія», 2004. - 118 с.

3. Шевченко Н. С. Производство сои расширяется / Н. С. Шевченко, А. И. Бабакин, Т. И. Зеленская // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения: XV междунар. научно-практ. конфер. (24-26 мая 2011г.): - материалы. - Белгород: БелГСХА, 2011. - С. 55.

4. Бабич А. О. Селекція і виробництво сої в Україні / А. О. Бабич, А. А. Бабич-Побережна. - Вінниця, 2008. - 215 с.

5. Кириченко В. В. Результати наукових досліджень з селекції зернобобових культур в Інституті рослинництва ім. В. Я. Юр'єва УААН / В. В. Кириченко, В. П. Петренкова, Л. Н. Кобизєва, П. М. Чекригін, В. О. Матушкін // Селекція і насінництво. - 2005. - Вип. 90. - С. 3-13.

6. Матушкин В. А. Направление селекционной работы по сое в северо-восточной Лесостепи Украины / В. А. Матушкин, Е. Н. Мошкова, Л. И. Гарбуз // Селекція на стабільне виробництво рослинного білка: Збірник наукових праць Луганського НАУ. - № 20/32. - Луганськ: Видавництво ЛНАУ, 2002. - С. 88-91.

7. Матушкін В. О. Методи добору рослин при селекції сої на продуктивність та скоростиглість / В. О. Матушкін, О. М. Мошкова // Досягнення і проблеми генетики, селекції та біотехнології. - Т. 2. - 2007. - С. 372-376.

8. Лещенко А. К. Соя (генетика, селекция, семеноводство) / А. К. Лещенко, В. И. Сичкарь, В. Г. Михайлов, В. Ф. Марьюшкин.- К. : Наукова думка, 1987. - 256 с.

9. Соя. Биология и технология возделывания / Под ред. д-ров с.-х. наук В. Ф. Баранова и В. М. Лукомца. - Краснодар, 2005. - 430 с

10. Спосіб десикації насінницьких посівів сої: Патент на корисну модель № 33482 / В. В. Кириченко, П. В. Чернишенко, Р. Д. Магомедов, В. О. Шелякін. - Заявлено 13.02.2008; Опубліковано 25.06.2008. Бюл. № 12.

Размещено на Allbest.ru