Отличительные особенности нового сорта сои ВНИИС-18

Полный текст

Введение

В решении проблемы продовольственной безопасности РФ основная роль отводится отечественной селекции, поскольку именно она выступает главным двигателем прогресса в развитии растениеводческой отрасли посредством создания новых высокопродуктивных сортов и гибридов, что способствует увеличению урожайности культур, расширению территории их возделывания и повышению качества получаемой продукции [1–3]. Основная задача селекционного преобразования заключается в непрерывном совершенствовании растительных организмов путем улучшения их хозяйственно полезных признаков, качеств и свойств с целью полной реализации продуктивного потенциала [4–6]. Положительный итог селекционной деятельности зависит прежде всего от наличия разнообразных исходных форм растений, их генетической изученности, методов получения селекционного материала, оценки и отбора перспективных гибридных форм [7–9]. Генетические ресурсы растений являются неотъемлемой составляющей при получении нового селекционного материала, поэтому в настоящее время большинством научно-исследовательских учреждений сельскохозяйственного профиля уделяется особое внимание их изучению, сохранению и приумножению посредством создания биоресурсных коллекций с целью последующего использования лучших форм в гибридизации для создания новых сортов [10–12].

В Государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия особое внимание уделено развитию как селекции, так и семеноводства, поскольку посев качественных семян новых районированных сортов повышает урожайность на 15–20% и более. Сортосмена и использование новых урожайных сортов и гибридов высоких репродукций дают значительный экономический эффект в производстве [13, 14]. В связи с чем возникает необходимость постоянного обновления имеющегося ассортимента сортов, а также совершенствования и ускорения системы семеноводства [15].

Цель работы – описание и оценка нового среднеспелого сорта сои по хозяйственно ценным признакам, устойчивости к патогенам, уровню адаптивности к условиям российского Дальнего Востока.

Условия, материалы и методы

Исследования проводили в 2008–2022 гг. в полевых опытах Всероссийского НИИ сои с использованием традиционной схемы селекционного процесса для сои. Возделывание культуры осуществляли в соответствии с технологией, рекомендованной для южной сельскохозяйственной зоны Амурской области [16]. Опыты закладывали на типичной луговой черноземовидной среднемощной почве, тяжелой по гранулометрическому составу, со слабокислой реакцией (рН_KСl 4,8–5,0), содержанием гумуса – 2,62–2,87%, минерального азота – 16,1–17,5 мг/кг почвы, подвижных фосфора и калия – 77–99 и 168–197 мг/кг почвы соответственно. Объектом исследований являлись гибридные популяции, последовательно изучаемые в селекционных питомниках. На заключительном этапе селекционного процесса (2016–2018 гг.) материал исследовали в питомнике конкурсного сортоиспытания (КСИ), в котором образцы сои сеяли в 3-кратной повторности сеялкой СН-16 методом рендомизированных повторений (блоков). В блоке среднеспелых образцов результаты сравнивали с показателями сорта сои Даурия – среднеспелым стандартом, официально утвержденным Государственной комиссией по сортоиспытанию в 2009 г. для Амурской области. Каждый образец сои высевали на 5-рядковых делянках длиной 18 м с шириной междурядий 45 см, общей площадью 40,5 м². Норма высева всхожих семян была 50–55 шт./м².

Закладку полевых опытов, учет урожая, статистическую обработку селекционного материала проводили по Б. А. Доспехову [17], полевую оценку образцов и описание сортов – по методикам государственного сортоиспытания и Всероссийского института растениеводства (ВИР) [18, 19]. Биохимический состав семян определяли на ИФК-анализаторе FOSS NIR System 5000. Фитопатологическую оценку сортов и образцов сои делали в период массового цветения на естественном инфекционном фоне [20], энтомологическую – в лабораторных условиях путем подсчета поврежденных вредителями семян.

Погодно-климатические условия в годы проведения исследований различались по увлажнению и температурному режиму. Вегетационный период 2016 г. характеризовался благоприятными условиями для культуры сои, достаточное количество тепла и сравнительно равномерное выпадение осадков способствовали формированию высокого урожая зерна. В 2017 г. в течение всей вегетации наблюдался повышенный температурный фон, осадки выпадали неравномерно. Недостаток влаги в июле и переизбыток ее в августе вызвали повышенную абортивность цветков, а затем и бобов, что снизало урожайность. Метеорологические условия 2018 г. были крайне неблагоприятны, характеризовались повышенными температурами воздуха и недостаточным увлажнением в мае в период прорастания семян и значительным переизбытком осадков в июне и июле (221,4 и 172% от нормы, гидротермический коэффициент составлял 3,4 и 2,8 соответственно), когда наблюдалось сильное переувлажнение почвы, гибель растений на отдельных участках, что привело к существенному снижению урожайности сои.

В целом различие погодных условий в годы проведения исследований позволили провести объективную оценку образцов сои.

После прохождения государственного сортоиспытания семена нового сорта размножали в питомниках первичного семеноводства на площади 0,3 га ПИП-1 и 3,7 га ПИП-2 (питомники испытания потомств первого и второго года изучения соответственно).

Результаты исследования

В работе при создании нового сорта был использован обширный исходный материал как местного, так и различного эколого-географического происхождения, отселектированный и адаптированный к сложным природно-климатическим условиям Амурской области. Сорт имеет многоступенчатое происхождение, создавался путем внутривидовой искусственной гибридизации генотипически различных образцов сои. В процессе скрещиваний задействовали сорта коллекции ВИР и местные образцы и формы, созданные в условиях Амурской области во ВНИИ сои, приспособленные к условиям обитания. На заключительном этапе скрещивания в роли материнской формы выступил образец сои местной селекции Амурская 2127, отцовской – сорт китайского происхождения Хэй 05-4154 (рис. 1).

 

Рис. 1. Родословная сорта сои ВНИИС-18 (Ам 2429).

Ам. обл. с.-х. оп. ст. – Амурская областная сельскохозяйственная опытная станция (1924–1936 гг.), Ам. гос. селекц. ст. – Амурская государственная селекционная станция (1937–1955 гг.), Ам. гос. с.-х. оп. ст. – Амурская государственная сельскохозяйственная опытная станция (1956–1967 гг.), ВННИИ сои – Всероссийский научно-исследовательский институт сои (с 1968 г. по настоящее время), ВНИИМК – Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур им. В.С. Пустовойта

 

Новый сорт сои зернового использования ВНИИС-18 (селекционный номер Амурская 2429) относится к маньчжурскому (manshurica) подвиду, апробационной группе flavida Enk. Выведен в процессе многократного индивидуального отбора лучших форм из гибридных популяций разных поколений с прослеживанием родословной по потомству (метод педигри). Работу по созданию сорта ВНИИС-18 выполняли в течение 11 лет. Скрещивание было проведено в 2008 г. С 2009 по 2013 г. гибридный материал изучался в питомниках первого – пятого поколений (F₁–F₅). Линия, константная по всем параметрам, превышающая стандарт по продуктивности, выделена в 2014 г. в питомнике гибридов F₆, ее дальнейшее изучение в контрольном питомнике проводили в 2015 г., в конкурсном сортоиспытании – 2016–2018 г., в государственном – 2019–2020 гг., в 2021–2022 гг. размножили семена в ПИП-1 и ПИП-2 для внедрения в производство.

Комплексный анализ в питомнике КСИ позволил установить, что сорт толерантен к природно-климатическим стрессам, устойчив к переувлажнению, обладает высоким потенциалом адаптивности (Ка = 1,11), относится к пластичным сортам интенсивного типа (bi > 1), отзывчив на изменяющиеся условия среды [21].

По производственной классификации, приемлемой для Амурской области [22], новый сорт относится к группе среднеспелых с периодом вегетации 111 (108–112) дней, предназначен для возделывания в зонах с суммой активных температур не меньше 2000 ºС. Рекомендован для Дальневосточного региона (табл. 1).

 

Таблица 1

Сравнительный анализ хозяйственно полезных признаков у сортов сои ВНИИС-18 и Даурия, 2016–2018 гг.

Хозяйственно ценные признаки	ВНИИС-18				Даурия (st)
	2016 г.	2017 г.	2018 г.	В среднем за период	2016 г.	2017 г.	2018 г.	В среднем за период
Продолжительность периода вегетации, дни	112	108	112	111	110	110	111	110
Урожайность, ц/га	33,8	28,9	26,7	29,8	29,7	24,7	22,7	25,7
НСР05	1,0	1,2	1,5		1,0	1,2	1,5
Высота растений, см	75	77	72	75	73	71	65	69
Высота крепления нижних бобов, см	12	16	17	15	13	12	15	13
Масса 1000 семян, г	132,8	144,9	142,2	139,9	170,0	198,7	181,2	183,3
Содержание в семенах, %
белка	40,4	40,1	40,3	40,2	38,8	39,3	36,4	38,2
жира	19,1	20,3	19,6	19,7	19,0	20,0	21,3	20,1
Сбор, ц/га сырого протеина	11,7	9,9	9,3	10,3	9,9	8,3	7,1	8,4
жира	5,5	5,0	4,5	5,0	4,8	4,2	4,2	4,4

 

За три года исследования в конкурсном сортоиспытании урожайность семян сорта сои ВНИИС-18 составила 29,8 ц/га, это больше, чем у стандартного сорта Даурия, в среднем на 4,1 ц/га. Потенциал урожайности при идеальных условиях выращивания составляет 42,1 ц/га.

Сорт характеризуется детерминантным типом развития растений, хорошо выполненной верхушечной кистью, содержащей 8–10 бобов, форма куста прямостоячая. Стебель обычной формы, прямой, формирует 1–2 ветви. Высота стебля от корневой шейки до конца верхнего междоузлия составляет 75 (72–77) см, в отдельные годы достигает 90–95 см, общее число междоузлий на главном стебле 13 (11–16) шт. Высота прикрепления нижних бобов в среднем 15 см, с колебанием по годам от 12 до 17 см, что способствует проведению механизированной уборки зерна без потерь. Облиственность растений средняя, лист тройчатосложный ланцетовидный цельнокрайний, темно-зеленой окраски. При созревании листья опадают. Соцветия сои – кисть, цветонос короткий – 0,5 (0,2–0,7) см, зеленой окраски, цветок крупный (0,9 см), венчик белого цвета. В узлах в средней части стебля находится как правило по 2 цветковые кисти (в каждом узле от 4 до 16 цветков), верхушечная кисть содержит до 15–20 цветков (рис. 2).

 

Рис. 2. Сорт сои ВНИИС-18: а – растение, б – семена, в – цветки, г – бобы.

 

На растении формируется в среднем от 45 до 63 темно-коричневых бобов слабоизогнутой формы, иногда прямых с заостренным кончиком, длиной 4,1–5,5 см, шириной 0,90–0,93 см, толщиной 0,6–0,68 см. Основное отличие сорта от всех ранее созданных заключается в большом количестве 4-семянных бобов – 65% на растении. Опушение бобов и стеблей средней интенсивности, бурой окраски. Семена среднего размера желтые, шаровидной формы с гладкой поверхностью. Рубчик цвета семени – желтый, короткий, узколинейный. По заключению Госкомиссии РФ от 13 ноября 2020 г., новый сорт ВНИИС-18 явно отличается от любого другого общеизвестного сорта и соответствует требованиям однородности и стабильности. Сорт характеризуется устойчивостью к опаданию и растрескиванию бобов, к переувлажнению.

Масса 1000 семян составляет 132,8–144,9 г, средняя – 139,9 г. Содержание в семенах белка 40,2 (40,0–40,4) %, жира 19,7 (19,1–20,3) %. Данный сорт накапливает достаточно высокий процент белка в зерне (на 2% больше, чем у стандарта). При этом сбор сырого протеина с единицы площади у него на 1,9 ц/га, или на 22,6%, превышает аналогичный сбор у сорта Даурия. Лабораторный анализ показал, что из зерна сорта ВНИИС-18 получается растительное масло светлых тонов и соевое молоко, отличающееся хорошими вкусовыми качествами.

По результату фитопатологической и энтомологической оценок было установлено, что новый сорт ВНИИС-18 отличается комплексной устойчивостью к основным, распространенным в регионе, болезням и вредителям сои (табл. 2). Сорт сои ВНИИС-18 высокоустойчив к бактериозу, церкоспорозу и филлостиктозу, устойчив к септориозу и корневой гнили. В годы изучения поражение данного сорта пероноспорозом было незначительным, аскохитозом – отсутствовало. Повреждение семян соевой плодожоркой на 40% ниже, чем у стандарта Даурия.

 

Таблица 2

Оценка устойчивости к болезням и вредителям сортов сои ВНИИС-18 и Даурия по степени поражения листьев в 2016–2018 гг., %

Патогены и вредители	ВНИИС-18				Даурия (стандарт)
	2016 г.	2017 г.	2018 г.	В среднем за период	2016 г.	2017 г.	2018 г.	В среднем за период
Бактериоз (Bacterium glycineum Coerper)	4,4	6,7	5,5	5,5	24,0	7,1	11,5	14,2
Церкоспороз (Cercospora kikuhii Gardner)	0,5	0,5	1,5	0,8	2,5	1,5	7,5	3,8
Корневые гнили (Fusarium)	12,1	16,6	15,4	14,7	18,9	16,7	20,3	18,6
Септориоз (Septoria glycines Hemmi.)	11,7	14,2	18,5	14,4	22,1	14,2	19,6	18,6
Филлостиктоз, или оливковая пятнистость (Phyllosticta soyaecola С. Massal.)	2,1	4,0	2,5	2,8	10,4	2,9	6,7	6,7
Пероноспороз, или ложная мучнистая роса (Perenospora manshurica N. Naumov)	1,3	1,7	2,5	1,8	7,2	6,8	13,4	9,1
Аскохитоз (Ascochyta sojaecola Abramov)	0	0	0	0	0	0	0	0
Соевая плодожорка Leguminivora glycinivorella Mtsm.	4,3	10,2	2,3	5,6	6,5	17,9	3,4	9,3

 

Сорт сои ВНИИС-18 стрессоустойчив (толерантен к переувлажнению почвы), пригоден к механизированному возделыванию как широкорядным, так и узкорядным способом посева, лучшие сроки высева – с 15 мая по 1 июня с нормой 500–550 тыс. всхожих семян на 1 га.

Следует отметить, что во Всероссийском НИИ сои научно-исследовательская работа сочетается с производством. В 2021 г. новый сорт был включен в схему первичного семеноводства для размножения семян. В этот период был заложен ПИП-1, в котором возделывалось 600 линий. В 2022 г. лучшие отобранные 588 семей испытывались в ПИП-2. В результате к 2023 г. было получено 108,6 ц оригинальных семян нового сорта сои ВНИИС-18.

Заключение

Таким образом, в процессе селекционной работы создан новый среднеспелый сорт сои зернового использования ВНИИС-18 с периодом вегетации 111 дней, потенциальной урожайностью 42,1 ц/га, высотой растений 75 (72–77) см, высотой прикрепления нижних бобов 15 (12–17) см, массой 1000 семян 139,9 (132,8–144,9) г, содержанием в семенах белка 40,2 (40,0–40,4) %, жира 19,7 (19,1–20,3) %, имеющий преимущества по ряду хозяйственно ценных признаков в сравнении со стандартным сортом Даурия. Новый сорт превышает стандарт по урожайности в среднем (на 4,1 ц/га), содержанию белка в зерне (на 2%), обеспечивает высокий сбор сырого протеина с единицы площади (10,3 ц/га, + 1,9 ц/га к st), технологичен при уборке, пригоден для использования на пищевые цели, отличается большим количеством 4-семянных бобов на растениях (до 65%). Сорт ВНИИС-18 успешно прошел государственное сортоиспытание в 2019–2020 гг. на 7 госсортоучастках в различных почвенно-климатических зонах Дальнего Востока, показал высокий уровень устойчивости к стрессовым факторам, болезнетворным патогенам и вредителям. В 2021 г. сорт ВНИИС-18 был включен в Государственный реестр охраняемых селекционных достижений РФ (патент № 11593 от 15.04.2021) и допущен к использованию по Дальневосточному региону. В 2021–2022 гг. проводилось размножение сорта в питомниках первичного семеноводства, к 2023 г. получено 108,6 ц оригинальных семян, востребованных на рынке региона. Внедрение нового сорта позволит расширить посевы сои в Приамурье, будет способствовать увеличению производства отечественной аграрной продукции, интенсификации импортозамещения, повысит рентабельность производства зерна в регионе.

Об авторах

Евгения Михайловна Фокина

Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт сои»

Автор, ответственный за переписку.
Email: fem@vniisoi.ru
ORCID iD: 0000-0003-4554-8830

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, заведующая лабораторией

Россия, Благовещенск

Дина Раисовна Разанцвей

Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт сои»

Email: rdr@vniisoi.ru
ORCID iD: 0000-0002-8701-5250

старший научный сотрудник

Россия, Благовещенск

Список литературы

Дополнительные файлы