Оценка скороспелых сортов сои по содержанию белка и масла в зерне в условиях лесостепи Самарского Заволжья

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Оценка скороспелых сортов сои по содержанию белка и масла в зерне в условиях лесостепи Самарского Заволжья

Казарин В.Ф., Казарина А.В., Атакова Е.А.

Поволжский НИИ селекции и семеноводства

Аннотация

В 2012-2017 гг. в ФГБНУ «Поволжский НИИСС» проведено изучение скороспелых сортов и перспективных линий Поволжской селекции в питомнике конкурсного сортоиспытания. На основании шестилетних данных конкурсного сортоиспытания проведена оценка влияния условий среды на содержание и выход белка и масла у скороспелых сортов региональной селекции. Выявлено, что сорта проявляют специфическую реакцию на абиотические условия среды. Модификационная изменчивость содержания белка по годам находилась в пределах от 24,96 до 37,03 %, содержания масла - от 19,90 до 27,5 %. При этом влияние среды на масличность менее существенно, чем на белок. Коэффициенты вариации по сортам были от среднего (Южанка, С-411) до малого по белку и незначительными (3,29-8,37 %) - по маслу. Наибольшей продуктивностью выделились сорт Южанка и перспективная линия С-411.

Ключевые слова: СОЯ, СОРТ, БЕЛОК, МАСЛО, КОРРЕЛЯЦИЯ, ПРОДУКТИВНОСТЬ

Введение

Качество сырья сельскохозяйственных культур - основное требование для всех направлений их использования. Для сои это, прежде всего, - состав и содержание в зерне белка и масла. Продовольственной отрасли нужны сорта для производства соевого молока, белковых концентратов, консервов, окары, продуктов на основе тофу. Кроме того, соя используется для создания продуктов с функциональными свойствами, способных оказывать профилактическое и терапевтическое действие при ряде заболеваний [1, 2].

В последние годы увеличивается потребность в зерне сои как сырье для технической и химической промышленности (биодизель, производство волокна и т.д.) [3, 4]. Соя широко используется как ценная кормовая культура, из нее производится большое количество разнообразных традиционных кормов (шрот, жмых, соевая мука, дерть, зеленая масса и т.д.).

Разнообразные области использования сои предъявляют особые требования к качеству зерна сои, что делает проблематичным создание так называемых универсальных сортов сои. Селекция должна ориентироваться на специализированные сорта с повышенным содержанием целевых ингредиентов [5].

В Государственный реестр селекционных достижений РФ на 2018 год по Средневолжскому региону включен 31 сорт сои, в том числе 10 сортов, выведенных в условиях региона, 10 сортов иностранной селекции, 11 сортов инорайонной селекции.

Площадь посева сои в 2017 году в Самарской области составила 20 тыс. га. Сорта Поволжской селекции составили 50,4% площадей, инорайонной селекции - 12,4%, иностранной - 37,2%. По сравнению с 2012 годом доля сортов региональной селекции снизилась на 26,6%, тогда как доля иностранных сортов возросла на 14,1%.

В последние годы селекционеры Ершовской опытной станции орошаемого земледелия, Самарского НИИСХ, Поволжского НИИСС создали скороспелые сорта сои с потенциальной урожайностью 2,5-3,0 т/га зерна [6, 7]. Однако предъявляемые производством высокие требования к новым сортам и жесткая конкуренция с сортами иностранной селекции диктует необходимость проведения дальнейшей селекционной работы по сое в направлениях повышения продуктивности и качества зерна. На первый план выходит направление, связанное с увеличением содержания в зерне белка и масла.

Цель наших исследований - оценить влияние условий среды на продуктивность сои и содержание в зерне белка и масла на основе шестилетних данных конкурсного сортоиспытания.

Материалы и методы исследований

вегетация соя белок сельскохозяйственный

Исследования проводили в 2012-2017 годах на полях селекционного севооборота ФГБНУ «Поволжский НИИСС». Почвенный покров представлен типичным среднегумусным среднесуглинистым черноземом. Содержание легкогидролизуемого азота в пахотном слое - 11,5-12,2 мг, подвижного фосфора - 15,6-20,0 и калия - 16,8-22,1 мг на 100 г почвы. Агротехника в опытах - общепринятая для сои в регионе [8]. Предшественник - озимая пшеница. Посев проводили в середине второй декады мая селекционной сеялкой СН-10Ц широкорядным способом с междурядьями 45 см, норма высева семян - 500 тыс. шт. на гектар, площадь делянок - 25 мІ.

Объектом изучения были 6 сортов: Самер 1 и Самер 2 (оригинатор - Самарский НИИСХ и Ершовская опытная станция орошаемого земледелия), Южанка, линии С-411, К-613 (селекции ФГБНУ «Поволжский НИИСС»), за стандарт принят сорт СибНИИК-315 (Сибирский НИИ кормов).

Экспериментальная работа проводилась с учетом методики Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур, Международного классификатора СЭВ рода CLYCINE L., а также методических разработок ФГБНУ «Поволжский НИИСС» [9-11].

Метеорологические условия в годы проведения опытов различались как по количеству выпавших осадков, сумме температур, так и по характеру их распределения в течение вегетационного периода (табл. 1).

Это позволило выявить генотипические особенности изучаемых сортов в различных условиях среды.

Таблица 1. Характеристика погодных условий в период вегетации

В целом 2012-2017 годы отличались повышенной среднесуточной температурой воздуха в летние месяцы. За вегетационный период превышение суммы активных температур над среднемноголетней нормой было в пределах 104,0-455,0 °C. По количеству осадков вегетационные периоды в годы исследований существенно отличались от среднемноголетних значений. Близким к норме по осадкам был вегетационный период 2012 года. Благоприятные условия в первой половине вегетации совпали с периодом формирования генеративных органов у скороспелых сортов.

В 2013 году условия первой половины вегетации были засушливыми, что отрицательно отразилось на росте и развитии раннеспелых сортов.

Наибольшим дефицитом осадков отличались 2014 и 2015 годы. Условия увлажнения вегетационного периода 2016 года в летние месяцы (май-июнь) были близки к норме. Обильные осадки наблюдались в августе и сентябре.

Погодные условия в 2017 году на протяжении всего вегетационного периода сои существенно отличались от среднемноголетних, характеризуясь широким диапазоном варьирования. Весна была затяжная, прохладная с большим количеством осадков, май отличался понижением температуры в ночное время до минусовых значений, последний весенний заморозок на почве отмечался 24 мая. Июнь был еще более влажным, чем май, осадков за месяц выпало в 3,3 раза больше среднемноголетних показателей, среднесуточная температура воздуха была на 3,4°C ниже среднемноголетних значений.

Обильные дожди мая и июня сменились засухой июля и августа, гидротермический коэффициент (ГТК) составил 0,34 и 0,02, соответственно. Сентябрь был дождливым, но теплым, средняя температура воздуха находилась в пределах среднемноголетней, осадков выпало на 33% больше, ГТК составил 1,78. Сложившиеся погодные условия на протяжении всего периода вегетации были стрессовыми для растений сои, что сказалось на уровне урожайности.

Результаты исследований

Средняя урожайность по всем сортам сои за 2012 - 2017 гг. составила 1,52 т/га. Расчет индекса среды позволил разделить годы исследований на благоприятные и неблагоприятные для выращивания сои. Лучшие условия для роста и развития сложились в 2012 и 2016 годы, индекс среды составил +0,30, менее благоприятными были 2013 г. (индекс среды -0,19), 2014 г. (- 0,01), 2015 г. (- 0,09). Самый неблагоприятный - 2017 год (индекс среды - 0,32).

Модификационная изменчивость содержания белка по годам находилась в пределах от 24,96 до 37,03 %, по содержанию масла - от 19,90 до 27,5 % (табл. 2). При этом влияние среды на масличность менее существенно, чем на белок. Коэффициенты вариации по сортам были от среднего (Южанка, С-411) до незначительного по белку и незначительными (3,29-8,37 %) по маслу.

Низкая и средняя вариабельность признаков у сортов по годам предполагает эффективный отбор по ним высокопродуктивных селекционных форм.

Таблица 2. Содержание белка и масла в семенах сои, 2012-2017 гг.

Наибольшим содержанием белка отличались сорта СибНИИК-315 и С-411: превышение относительно других изучаемых сортов составило от 1,74 до 4,76 %.

Высоким содержанием масла выделялся сорт Южанка, превышение - от 2,1 до 3,6 %.

Установлено, что масса 1000 семян в слабой степени коррелировала как с белковостью (r=0,30), так и с масличностью (r=0,08), что ставит под сомнение целесообразность отборов на повышение содержания белка и особенно масла по признаку крупносемянности.

Анализ связи между урожайностью и белковостью зерна показал, что преобладающей была отрицательная связь (в среднем r=-0,55). Корреляция урожайности с содержанием масла была средней положительной (r=0,59).

Обработка данных по урожайности двухфакторным дисперсионным анализом выявила существенное влияние условий года (67,5%), влияние сорта (8,9%), взаимодействия факторов (15,3%).

Изменчивость урожайности по годам была значительной по всем изучаемым сортам, коэффициент вариации (Сv) - от 20,8 до 25,6, за исключением сорта СибНИИК-315, который отличался средней вариабельностью: Сv=13,1.

Среди изучаемых сортов наибольшей продуктивностью выделялся сорт Южанка. Это единственный сорт, который достоверно превосходил стандарт за все годы изучения, превышение составило в среднем 22,0% (табл. 3). Высокой продуктивностью отличалась перспективная линия С-411: превышение над стандартом - 14,9%.

Наибольший сбор белка (0,53 т/га) получен у перспективного сорта С-411. Высоким выходом масла с единицы площади отличались сорт Южанка (0,43 т/га) и С-411 (0,37 т/га).

Таблица 3. Урожайность, сбор белка и масла сортов сои, 2012-2017 гг.

Фактор А - год НСР05 - 0,06

Фактор В - сорт НСР05 - 0,06

НСРоб - 0,16

Таким образом, на основании шестилетних данных конкурсного сортоиспытания проведена оценка влияния условий среды на содержание и выход белка и масла у скороспелых сортов региональной селекции. Выявлено, что сорта проявляют специфическую реакцию на абиотические условия среды. Все изучаемые сорта отличались низким содержанием белка (28,60-33,36 %) и высоким - масла (22,04-25,27 %). Наибольшей продуктивностью выделились сорт Южанка и перспективная линия С-411.

Литература

1. Некрасова Т.Э. Тенденции в области функциональных продуктов // Масла и жиры. - 2005, №11 (57). - С. 2-4.

2. Петибская В.С., Кучеренко Л.А., Зеленцов С.В. Использование сортового разнообразия семян сои для увеличения арсенала пищевых и функциональных продуктов // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень ВНИИМК. - 2006, №2 (135). - С. 115-116.

3. Hill J., Nelson E., Tilman D., Polasky S., Tiffany D. Environment, economic, and energetic costs, and ethanol biofuels/ PNAS USA. - 2006, №103. - P. 11206-11210 (DOI: 10.1073/pnas 0604600103).

4. Yi-you L. The soybean protein fibre - a healthy and conefortable fibre for the 21st century. Fibres and Textiles in Fastern Europe. - 2004, №12 (2/46). - P. 8-9.

5. Вишнякова М.А., Сеферова И.В., Самсонова М.Г. Требования к исходному материалу для селекции сои в контексте современных биотехнологий // Сельскохозяйственная биология. - 2017, том 52, №5. - С. 905-9016.

6. Казарин В.Ф., Казарина А.В., Марунова Л.К., Атакова Е.А. Влияние количественных признаков на урожайность скороспелых сортов сои в лесостепи Самарского Заволжья // АгроЭкоИнформ».- 2017, №4. - http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2017/4/st_417.doc.

7. Катюк А.И., Булатова К.В. Корреляционная взаимосвязь признаков семенной продуктивности у коллекционных сортов сои в условиях лесостепи Среднего Поволжья // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2018, том 20, №2 (3). - С. 609-613.

8. Казарин В.Ф., Казарина А.В., Марунова Л.К. и др. Ресурсосберегающая технология возделывания сои в Среднем Поволжье (рекомендации) / ФГБНУ «Поволжский НИИСС». - Кинель. - 2014. - 46 с.

9. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. - М. - 1971, вып. 1. - 225 с.

10. Международный классификатор СЭВ рода Glycine Willd. (сост. Л.Г. Щелко и др.). - Л.: ВИР. - 1990. - 49 с.

11. Глуховцев В.В., Кириченко В.Г., Зудилин С.Н. Практикум по основам научных исследований в агрономии. - М.: Колос. - 2006. - 248 с.

Размещено на Allbest.ru