CC BY
79
ISSN 2412-608Х. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 3 (167), 2016
УДК 635.655:470.62:192.2
СОЯ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
И.В. Сеферова,
кандидат биологических наук
Россия, С.-Петербург, ул. Большая Морская, д. 42, ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова» (ВИР) E-mail: [email protected].
Для цитирования: Сеферова И.В. Соя в условиях северо-запада Российской Федерации // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. - 2016. - Вып. 3 (167). -С. 101-105.
Ключевые слова: соя, коллекция ВИР, скрининг, генетические источники, скороспелость, слабая фотопериодическая чувствительность, низкая температурная требовательность.
С целью выделения исходного материала с признаками скороспелости, слабой фотопериодической чувствительности и низкой требовательности к температурным условиям проводилось изучение образцов сои из коллекции ВИР в условиях Ленинградской области (59°71' с.ш., 30° 41' в.д.). Однолетний скрининг по состоянию образцов на начало осени проводили в 1999-2015 гг. (посев 25 мая, уборка 10 сентября). Показатели продуктивности оценивали в 2015 г. Ни один образец не достигал полного созревания и высыхания в поле. Убирали в снопы образцы с выполненными бобами и пожелтевшими листьями. Было изучено 2250 образцов, из которых способность формировать выполненные бобы проявили 342 образца. Изучали скороспелые селекционные сорта и селекционный материал различного географического происхождения. В скрининге выделились образцы из 23 стран, в т.ч. из России - 79, Швеции - 46, Польши - 41. Наиболее полное созревание имели некоторые линии из Швеции и созданные в Рязанской области сорта. Не все скороспелые в Краснодарском крае образцы оказались способны формировать бобы в условиях северо-запада России, но основная часть выделившихся в опыте образцов созревает в Краснодарском крае за период от <80 до 110 дней. У некоторых образцов в нашем опыте формировались более крупные семена, чем при выращивании в южных областях России. Масса 1000 семян составляла от 70 до
230 г, а масса семян с одного растения - от 1 до 22 г и определялась, прежде всего, числом семян с растения. Высота растений варьировала от 30 до 140 см. Проведенная оценка позволяет отбирать материал для селекции сои по различным направлениям - зерновому, овощному и кормовому в северных регионах ее возделывания.
UDC 635.655:470.62:192.2
Soybean in the north-west of the Russian Federation.
Seferova I.V., candidate of biology
42, Bolshaya Morskaya Str., St.-Petersburg, Russia, N.I.Vavilov's Institute of Plant Genetic Resources (VIR) E-mail: [email protected]
Key words: soybean, VIR collection, screening, genetic sources, very early maturity, low photoperiod-ic sensitivity, cold temperature tolerance.
We have studied soybean samples from VIR collection in the conditions of Leningrad region (59°71' N, 30°41' E) to select genetic sources with characteristics of very early maturity, low photoperi-odic sensitivity and cold temperature tolerance. In 1999-2015, one-year screening of samples state at the beginning of autumn was conducted (sowing - May 25, harvesting - September 10). The yield qualities of seeds were estimated only in 2015. None samples matured fully and dried in field. Samples with fully formed pods and yellow leaves were harvested into the bundles. There have been studied 2250 soybean samples and 342 ones were selected performed pods. Very early breeding cultivars and lines of various geographical origins were studied. Screening helped to select samples from 23 countries, including samples from Russia (79), Sweden (46) and Poland (41). Cultivars from Ryazan region and some samples from Sweden can ripen better than other samples. Not all early (in Krasnodar region) samples were capable to form pods in the conditions of the north-west of Russia. Samples which we have chosen can ripen in the Krasnodar region an interval from <80 to 110 days. Some tested samples had lager seeds in comparison with produced in the south of Russia. The 1000 seeds weight was from 70 to 230 g, seeds weight from a plant - from 1 to 22 g, it depends first of all on seeds number per a plant. Plant height in test varied from 30 to 140 cm. Samples which we have chosen can be useful as genetic sources for breeding of soybean on the grain, for vegetable and forage usage in the northern regions of its cultivation.
Введение. Расширение зоны возделывания сои уже более 100 лет связано с продвижением ее культуры во все более северные регионы [1; 2]. В настоящее время в результате потепления климата и благодаря успехам селекции имеются
сорта сои, районированные в Центральном регионе и в южных районах СевероЗападного региона России (СЗ). С целью выделения для селекции исходного материала с признаками скороспелости, слабой фотопериодической чувствительности и низкой требовательности к температурным условиям нами проводился скрининг образцов сои из коллекции ВИР в условиях СЗ.
Основным фактором, влияющим на сроки созревания сои на СЗ, является фотопериодическая чувствительность (ФПЧ). Соя, как короткодневное растение, при длинном световом дне позднее переходит к цветению, формируя более крупные растения. Из девяти изученных на СЗ скороспелых сортов наименьшая ФПЧ была у сорта Светлая, замедлявшем начало цветения только на пять дней. Имеющий более сильную ФПЧ сорт Canatto задержал начало цветения на двенадцать дней и не успел сформировать бобы [3]. Средняя температура периода всходы -цветение влияет на его продолжительность. По рассчитанному температурному минимуму все девять изученных на СЗ образцов характеризовались низкими температурными потребностями. Наименьшие значения этого показателя были у образцов ПЭП (2, 8 и 28) и сорта Светлая. Избыток атмосферных осадков задерживает начало цветения [2]. Продуктивность растений сои на СЗ и масса 1000 семян выше в годы с большей суммой температур за летний период. Содержание масла в семенах, полученных на СЗ, характеризуется как низкое или среднее, а содержание белка как среднее или высокое. В более теплые годы семена накапливают больше масла [4].
Материалы и методы. Скороспелые образцы для изучения отбирали по данным, приведенным в каталогах ВИР и отчетах Кубанской (КОС ВИР) и Дальневосточной (ДВ ОС ВИР) опытных станций ВИР [5].
Однолетний скрининг по вызреванию образцов сои проводили в Ленинградской области в г. Пушкин (59° 71' с.ш., 30° 41' в.д.)
в 1999-2015 гг. Растения размещали по схеме 45 х 10 см. Посев выполняли 25 мая, оценку и уборку - 10 сентября. В поле ни один из образов не достигал полного созревания и высыхания, поэтому считали выделившимися и убирали в снопы образцы, имевшие выполненные бобы и частично или полностью пожелтевшие листья. Снопы просушивали под навесом, а снятые бобы досушивали в отапливаемом помещении. Всхожесть полученных семян практически всегда была высокой. Оценку продуктивности выполняли по пяти растениям [6]. Для сравнения использовались семена репродукций КОС ВИР и ДВ ОС ВИР.
В скрининг было включено 2250 образцов, из которых за годы изучения выделились 342 образца. В 2015 г. были высеяны все выделившиеся за 1999-2014 гг. образцы и 72 образца были изучены впервые. Показатели продуктивности и характеристика габитуса были оценены только в 2015 г. Этот год был средним по теплообеспеченности, но характеризовался относительно большим количеством осадков.
Результаты и обсуждение. Изученные образцы являются селекционными сортами и селекционным материалом. Географически они относятся к 43 странам. Выделились образцы только из 23 стран. Разные страны дали разное число выделившихся образов: Россия - 79 образцов (изучено 345), Швеция - 46 (64), Польша -41 (84), Канада - 25 (216), Германия - 23 (87), Украина - 18 (182), Беларусь - 14 (42), Китай - 14 (394), Франция - 14 (76), США - 12 (126), Чехословакия - 11 (103), Япония - 11 (43). От одного до девяти образцов выделено из материала, происходящего из Бельгии, Болгарии, Великобритании, Латвии, Литвы, Молдовы, Нидерландов, Румынии, Словакии, Чехии, Эстонии.
Больше всего было выделено образцов из российского и шведского материала. Образцы из Швеции были представлены линиями и сортами, созданными в 30-е-
770-е годы ХХ в . [7]. Выделились многие из районированных сортов, созданных в различных регионах России в разные годы: Аврора, Взлет, Восток, ВНИИС 1, Салют 211(5, Янтарная (Дальневосточный регион), Алтом, Дина, Золотистая, Омская 3 , Омская 4, Сибирячка, СибНИИК 3155, СибНИИСХОЗ 6 (Западно-Сибирский), Бара, Злата, Лада (СевероКавказский), ВНИИОЗ 11, Соер 3, Соер 44, Соер 5 (Нижневолжский), УСХИ 6 (Средневолжский), Мадева, Чера 1 (Волго-Вятский), Белор, Ланцетная, Свапа (Центрально-Черноземный), Касатка, Ма-гева, Малета, Окская, Светлая (Центральный регион). Также выделились образцы, созданные в Москве (Тимирязевская 1, Тимирязевская 144, N 5 2М и М-12,211 ,2777 , 31, 3-7, 5-7, -70, 1344, 1400) и в С.-Петер-бурге (ПЭП 2, 7, 13, 17, 18, 22, 24, 26, 27, 28) [8]. Российские сорта, относительно адаптированные к условиям СЗ, в основном, селекционно созданы севернее 488°° с.ш. По времени создания выделившиеся сорта относятся к периоду от 20-х годов ХХ века до настоящего времени. В 19334 г . в ВИР поступил сорт Крушу ля 9/3, созданный на опытном поле возле Харбина и рекомендованный в 30-х годах прошлого столетия к возделыванию в Амурской и Воронежской областях и на Украине [9]. Последними поступили российские сорта Золотистая и Сибирячка .
Оценка образцов в условиях г. Пушкин была сопоставлена с данными, полученными в Краснодарском крае. Не все скороспелые в Краснодарском крае образцы оказывались адаптированными к болге северным широтам, но и из позднеспелых образцов ни один не сформировал в условиях изучения выполненные бобы (табл. 1) . Наиболее полное созревание (бобы выполненные, листья пожелтевшие и частично опавшие) имели некоторые линии из Швеции и сорта Светлая, Касатка, Малета, выведенные в Рязанской области по программе создания сортов стой северного экотипа [10] .
Таблица 1
Развитие образцов сои различной скороспелости при изучении в узловиях СЗ РФ
Ленинградская обл., г. Пушкин, 1999-2015 гг.
Ваяхды - Ваегл Сготгасие гBбазцов сн 10 аеснабба
алзкевасие, гобазцов дгдо ццете-сиа завази и тоосии ббоыы вышол-сессыые бгоы
ддн в артв-снсни (шт.) ццете-сие
<80 6 1 1 3 1
81-90 22 3 3 0 1
91-100 100 22 10 44 34
101-10 100 65 24 80 22
111-102 66 И 22 17 6
101-103 22 10 10 2 -
Ш-104 10 10 6 - -
104-155 1 1 - - -
>155 1 1 - - -
В условиях Краснодарского края
Ряд образцов, выделившихся в (колее теплые годы1, при повторном изучении остался на стадии тонких бобов. Средняя мааса 1000 семаш , полученныях в г-. Пушкин , варьировала от 770 до 2330 г-, а семян крупной фракции - от 970 до 3(70 г-. Сравнение с семенами южных репродукций показало, что у половины образцов семена бысли более крупными при выращивании в г. Пушкин. У большей части образцов семена по крупности бысли не выровненными . Выравненность семян определялась как отношение средней маасы1 1000 семян к маасе 1000 семян крупной фракции. Образцов с крупными и одновременно вьаровненными семенами выашлено не было (табл. 2)). Среди образцов с крупными семенами при средней их выравненности можно указать образцы СН 23-42, СН 54--11 (Беларусь), Fiskeby III, Fiskeby V, 740-1, 133344, Bravalla (Швеция), 073-5 (Канада), MON-18 (США) и Алтом. Семена средней крупности при высокой выравненности имели ПЭП 2777, ПЭП 2888 , Светлая.
Таблица2
Характеристика образцов сои по крупности и выравненности семян
(Ленинарадская обл., г. Пушкин, 22015 г.;
Мааса 1000 семян крупной фракции, г Выравнесгость семян
0,48-0,67 0,68-0,83 0,84-0,01
00-160 20 34 4
161-230 77 52 7
231-300 27 16
Масса семян с одного растения варьировала от 1 до 22 г и определялась, прежде всего, числом семян с растения (коэффициент корреляции r = 0,91), но не зависела от массы 1000 семян. Большую массу имели сформировавшие много семян, но при этом слабо вызревшие образцы. Примером образцов с высокой крупностью семян при низкой продуктивности являются Alta (Канада), КСХИ 631 (Молдова), Нордик 5 (Польша), MON-18 (США), Fiskeby III (Швеция), Miharu daizu (Япония), Алтом, СибНИИК 315, Сибирячка. Образцами с крупными семенами и средней продуктивностью были СН 54-11 (Беларусь), Baron (Чехия), Kenchawol (Великобритания), 840-2-7, Fiskeby V (Швеция), 073-5 (Канада), Major (Франция) и ПЭП 27, а с семенами средней крупности, но достигшие высокой продуктивности - Оресса (Беларусь), Либщь (Украина), Л. 90137 (Молдова), 1337, 1339 (Швеция).
Из выделившихся образцов самыми низкорослыми (30 см) были образцы из Швеции 4/75 и 1355, а самым высокорослым - сорт Взлет (140 см). Боковые побеги у большей части образцов располагались раскидисто, а восходящими они были только у 48 образцов, в том числе у сортов СибНИИК 315, Магева, Соер 5, Белор, УСХИ 6. Наиболее компактными, при высоте до 90 см, были сорта Ланцетная, Оресса (из Беларуси) и один образец из Румынии. У выделившихся образцов первые бобы обычно располагались низко, но основная их часть размещалась по побегам равномерно. Длина главного побега имела слабую связь со средней массой 1000 семян (r = 0,32) и слабую отрицательную связь с массой семян, полученных с растения (r = -0,19).
Проведенная оценка позволяет отбирать материал для селекции сои в северных регионах ее возделывания по различным направлениям: зерновому, овощному и кормовому [11; 12].
Выводы. В генофонде культурной сои выявлено больше 300 скороспелых образцов, способных формировать выполненные бобы и всхожие семена в условиях северо-запада РФ. Эти образцы являются генетическими источниками скороспелости, слабой фотопериодической чувствительности и низкой требовательности к температурным условиям. Из них можно отбирать материал для селекции сортов сои по различным направлениям использования для северных регионов ее возделывания.
Список литературы
1. Вишнякова М.А., Сеферова И.В., Мисю-рина Т.В. Развитие идей Вавилова о расширении пределов земледелия на примере сои // Мат-лы II Вавиловской междунар. конф. «Генетические ресурсы культурных растений в XXI веке: состояние, проблемы, перспективы». - СПб., 2007. - C. 11-13.
2. Сеферова И.В., Новикова Л.Ю. Климатические факторы, влияющие на развитие скороспелых образцов сои в условиях северо-запада РФ // Труды по прикл. бот., ген. и сел.
- СПб., 2015. - Т. 176. - Вып. 1. - С. 88-97.
3. Сеферова И.В., Кошкин В.А. Зависимость скорости развития, высоты и семенной продуктивности сои от фотопериода // Тез. докл. междунар. науч. конф. «Проблемы физиологии растений Севера». - Петрозаводск, 2004.- С. 168.
4. Герасимова Т.В. Биологические особенности и селекционная ценность скороспелых образцов сои в условиях северо-запада РФ: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - СПб., ВИР, 2009. - 23 с.
5. Сеферова И.В., Герасимова Т.В. Оценка скороспелых образцов сои коллекции ВИР в условиях северо-запада Российской Федерации. - Депонирована в ВИНИТИ, 2010. - № 168-В. - 10 с.
6. Descriptors for chickpea (Cicer arietinum L). - IBPGR, ICRISAT, ICARDA, Rome, 1993.
- 32 p.
7. Holmberg S.A. Soybeans for cool temperate climates // Agri Hortique Genetica. - 1973. -XXXI. - P. 1-20.
8. Сеферова И.В., Вишнякова М.А., Ни-кишкина М.А. Селекционная ценность экспериментальных популяций сои, адаптированных к условиям северо-запада РФ. - Депонирована в ВИНИТИ АПК. - № 61 ВС. - 2002. -12 с.
9. Сеферова И.В., Вишнякова М.А. Вклад сельскохозяйственных опытных учреждений Китайско-Восточной железной дороги в формирование коллекции сои ВИР и в развитие ее селекции в СССР // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2014. - Т. 18. - № 3. -С. 202-207.
10. Посыпанов Г.С., Кобозева Т.П., Делаев У.А., Беляев Е.В., Тазин И.И., Токбев М.М. Методы создания сортов сои северного эко-типа // С.-х. биология. Сер. Биология растений. - 2006. - № 5. - С. 29-33.
11. Вишнякова М.А., Булынцев С.В., Бурляева М.О., Буравцева Т.В., Егорова Г.П., Семенова Е.В., Сеферова И.В. Исходный материал для селекции овощных зернобобовых культур в коллекции ВИР // Овощи России. Науч.-практ. журнал. - 2013. - № 1 (18). - С. 16-25.
12. Сеферова И.В. Эффективность выращивания сои на зеленую массу на северо-западе Российской федерации // Мат-лы меж-дунар конф. «Кормопроизводство в условиях севера: проблемы и пути их решения». - Петрозаводск, 2007. - С. 127-130.
References
1. Vishnyakova M.A., Seferova I.V., Misyurina T.V. Razvitie idey Vavilova o rasshirenii predelov zemledeliya na primere soi // Mat-ly II Vavilovskoy mezhdunar. konf. «Geneticheskie resursy kul'turnykh rasteniy v XXI veke: sostoyanie, problemy, perspektivy». -SPb., 2007. - C. 11-13.
2. Seferova I.V., Novikova L.Yu. Klimaticheskie faktory, vliyayushchie na razvitie skorospelykh obraztsov soi v usloviyakh severo-zapada RF // Trudy po prikl. bot., gen. i sel. -SPb., 2015. - T. 176. - Vyp. 1. - S. 88-97.
3. Seferova I.V., Koshkin V.A. Zavisimost' skorosti razvitiya, vysoty i semennoy produktivnosti soi ot fotoperioda // Tez. dokl. mezhdunar. nauch. konf. «Problemy fiziologii
rasteniy Severa». - Petrozavodsk, 2004. - S. 168.
4. Gerasimova T.V. Biologicheskie osobennosti i selektsionnaya tsennost' skorospelykh obraztsov soi v usloviyakh severo-zapada RF: avtoref. dis. ... kand. s.-kh. nauk. -SPb., VIR, 2009. - 23 s.
5. Seferova I.V., Gerasimova T.V. Otsenka skorospelykh obraztsov soi kollektsii VIR v usloviyakh severo-zapada Rossiyskoy Federatsii.
- Deponirovana v VINITI, 2010. - № 168-V. -10 s.
6. Descriptors for chickpea (Cicer arietinum L). - IBPGR, ICRISAT, ICARDA, Rome, 1993.
- 32 p.
7. Holmberg S.A. Soybeans for cool temperate climates // Agri Hortique Genetica. - 1973. -XXXI. - P. 1-20.
8. Seferova I.V., Vishnyakova M.A., Nikishkina M.A. Selektsionnaya tsennost' eksperimental'nykh populyatsiy soi, adaptiro-vannykh k usloviyam severo-zapada RF. -Deponi-rovana v VINITI APK. - № 61 VS. -2002. - 12 s.
9. Seferova I.V., Vishnyakova M.A. Vklad sel'skokhozyaystvennykh opytnykh uchrezhde-niy Kitaysko-Vostochnoy zheleznoy dorogi v formirovanie kollektsii soi VIR i v razvitie ee selektsii v SSSR // Vavilovskiy zhurnal genetiki i selektsii. - 2014. - T. 18. - № 3. - S. 202-207.
10. Posypanov G.S., Kobozeva T.P., Delaev U.A., Belyaev E.V., Tazin I.I., Tokbev M.M. Metody sozdaniya sortov soi severnogo ekotipa // S.-kh. biologiya. Ser. Biologiya rasteniy. -2006. - № 5. - S. 29-33.
11. Vishnyakova M.A., Bulyntsev S.V., Burlyaeva M.O., Buravtseva T.V., Egorova G.P., Semenova E.V., Seferova I.V. Iskhodnyy material dlya selektsii ovoshchnykh zernobobovykh kul'tur v kollektsii VIR // Ovoshchi Rossii. Nauch.-prakt. zhurnal. - 2013. - № 1 (18). - S. 16-25.
12. Seferova I.V. Effektivnost' vyrashchivaniya soi na zelenuyu massu na severo-zapade Rossiyskoy federatsii // Mat-ly mezhdunar konf. «Kormoproizvodstvo v usloviyakh severa: problemy i puti ikh resheniya». - Petrozavodsk, 2007. - S. 127-130.
