Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству
На правах рукописи
Мордвинцев Михаил Павлович
селекция сои
для условий поволжья
Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство
Автореферат диссертации
на соискание учёной степени
доктора сельскохозяйственных наук
Пенза - 2007 г.
Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства (ГНУ ВНИИМС) Россельхозакадемии
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Карпова Лидия Васильевна
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Краснова Лилия Ильинична
доктор сельскохозяйственных наук Жужукин Валерий Иванович
Ведущая организация - Государственное научное учреждение Краснокутская селекционно-опытная станция Россельхозакадемии
Защита состоится 25 января 2008 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д.220.053.01 в Пензенской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 440014, г. Пенза, пос. Ахуны, ул. Ботаническая, 30
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пензенской государственной сельскохозяйственной академии
Автореферат разослан л___ _______________ 2007 г.
Учёный секретарь
диссертационного совета
доктор с.-х. наук В.А. Гущина
Общая характеристика работы
Актуальность исследований. Соя - наиболее распространённая в мировом земледелии зернобобовая и масличная культура, которая не имеет себе равных по универсальности и полноте использования. Увеличение производства зерна данной культуры, богатого полноценным белком, маслом, углеводами и биологически активными веществами, является актуальной задачей сельского хозяйства многих стран мира, в том числе и России.
Посевы сои в России исторически оказались сосредоточенными на Дальнем Востоке, тогда как агроклиматические возможности для её выращивания имеются и в других регионах страны. Развитие в 70-е годы прошлого века орошения сельскохозяйственных земель в Поволжье сделало возможным возделывание сои в этом регионе на больших площадях. Однако серьёзным препятствием для увеличения её посевов стало отсутствие адаптированных к местным агроклиматическим условиям сортов. Селекцией сои в Поволжье не занимались, поэтому актуальным являлось проведение здесь селекционных исследований и создание адаптированных сортов этой культуры, сочетающих скороспелость, высокую урожайность качественной продукции, технологичность и экологическую пластичность.
На решение данной проблемы и были направлены исследования диссертанта, которые проводились в соответствие с тематическими планами научно-исследовательских работ НИИСХ Юго-Востока и Ершовской опытной станции орошаемого земледелия. До 1981 года работа проводилась в соответствии с Постановлением ГКНТ СССР № 252 от 09.06.1978 года. В период 1981-1985 годы выполнялась научно-техническая программа 0.51.15 Соя, задание 01 (номер государственной регистрации 01822061241); в период 1986-1990 годы - программа 0.51.15, проблема 03.05; в период 1991-1995 годы - проблема 0.12 программы 0.51.15; в период 1996-2000 годы - проблема 03.23. Тематические планы НИР по указанным программам, проблемам и заданиям предусматривали создание сортов сои для условий Поволжья.
Цель и задачи исследований. Основной целью исследований являлась разработка теоретических основ селекции сои для условий Поволжья и создание адаптированных сортов, сочетающих скороспелость, продуктивность, технологичность и экологическую пластичность.
Поставленная цель определила следующие задачи исследований:
- обосновать направления селекции на основе анализа соответствия биологических особенностей различных сортов сои агроклиматическим условиям региона и с учётом их хозяйственного использования;
- разработать и реализовать схему экологически ориентированной (адаптивной) селекции сортов сои широкой экологической адаптации для условий Поволжья, при этом для создания экологического вектора сред определить фоны выращивания селекционного материала, установить сорта-тесторы параметров сред и апробировать параметры количественной оценки селектируемых генотипов на гомеоадаптивность по хозяйственно-важным признакам и свойствам;
- установить возможность полевого экспресс-тестирования гомеоадаптивности сортов и селекционного материала сои в искусственно созданном в одном географическом пункте экологическом градиенте сред;
- изучить закономерности формирования зерновой продуктивности сои в зависимости от условий выращивания и генотипа, степень выраженности, изменчивости и взаимосвязи элементов структуры урожая зерна в орошаемых условиях Поволжья и определить оптимальные параметры модельного агроценоза и сорта этой культуры в данных условиях;
- установить эффективность методов аналитической селекции, искусственного мутагенеза и комбинационной селекции при создании сортов сои для условий Поволжья;
- создать перспективный для Поволжья селекционный материал сои, осуществить его селекционное изучение по выработанной схеме селекции и вывести адаптированные сорта, сочетающие достаточную скороспелость, высокую урожайность качественной продукции, технологичность и экологическую пластичность;
- провести хозяйственно-биологическую, экономическую и биоэнергетическую оценку созданных сортов сои.
Научная новизна результатов исследований:
- разработана и апробирована схема селекционного процесса создания сортов сои для условий Поволжья, включающая элементы адаптивной селекции: гибридизацию эколого-географически удалённых родительских форм, последовательную и параллельную оценку селекционного материала в агроэкологически различающихся условиях выращивания, экспресс-оценку гомеоадаптивности образцов конкурсного испытания с использованием искусственно созданного агроэкологического градиента сред;
- для целей адаптивной селекции экспериментально определены сорта-тесторы, объективно характеризующие сложившиеся условия выращивания селекционного материала сои, и установлен комплекс наиболее корректных параметров эколого-генетических свойств (гомеоадаптивности) генотипов сои;
- предложен и апробирован метод ускоренной количественной оценки гомеоадаптивности сортов и селекционного материала сои, который предусматривает одно-двухлетнее изучение образцов конкурсного испытания на нескольких агроэкологических фонах выращивания, созданных с применением орошения, разных способов посева и норм высева семян, и расчёт по результатам этого изучения комплекса параметров гомеоадаптивности;
- установлены закономерности формирования урожая зерна, его структуры при различных условиях выращивания и у разных генотипов сои и разработаны оптимальные в условиях Поволжья параметры (модели) её высокоурожайного агроценоза, скороспелого и высокопродуктивного сорта;
- установлена эффективность эколого-географического принципа подбора пар в гибридизацию и использования родительских форм амурского и украинского происхождения при создании сортов сои для условий Поволжья;
- установлена высокая сортообразующая способность украинской селекционной линии № 3000/78;
- создан качественно новый для сои селекционный материал, оптимально сочетающий скороспелость, продуктивность, технологичность и экологическую пластичность, на основе которого выведено для условий Поволжья и других нетрадиционных районов соесеяния 11 сортов; научная новизна и хозяйственная полезность сортов Соер 1, Соер 2-95, Соер 3, Соер 4, Соер 5, Соер 6, Соер 7 и Самер 1 подтверждена авторскими свидетельствами, сорта Соер 8, Соер 9 и Самер 2 проходят государственные испытания;
- получена агробиологическая характеристика созданных сортов сои, необходимая для их эффективного производственного и селекционного использования, и дана экономическая и биоэнергетическая оценка их возделывания.
Теоретическая и практическая значимость и реализация результатов исследований. Эколого-адаптивная направленность селекции и использование предложенной и апробированной схемы последовательной и параллельной оценки селекционного материала в агроэкологически различающихся условиях выращивания, экспериментально подобранных сортов-тесторов этих условий и разработанного метода полевого экспресс-тестирования гомеоадаптивности селекционного материала позволяет создавать сочетающие скороспелость, продуктивность и технологичность сорта сои широкой экологической адаптации. Предложенный и апробированный полевой метод экспресс-тестирования гомеоадаптивности генотипов сои повышает методическую вооружённость селекционера при решении задач адаптивной селекции этой культуры.
Разработанные оптимальные параметры (модели) высокоурожайного агроценоза, скороспелого и высокопродуктивного сортов сои для условий Поволжья являются необходимым на ближайшие годы ориентиром в её практической селекции и агротехнике возделывания.
Созданный качественно новый селекционный материал и выведенные сорта сои являются определённым вкладом в генофонд (биологические ресурсы) этой культуры и представляют собой не существовавший ранее её поволжский агроэкотип. Выведенные сорта рекомендованы к использованию, как правило, в новых, нетрадиционных районах соесеяния, что расширяет ареал возделывания сои в России.
Получены и используются в практической селекции, а также переданы в ВИР для использования другими селекционерами источники хозяйственно-ценных признаков и свойств сои, в том числе созданные сорта и селекционная линия № 3000/78 с уникальной сортообразующей способностью.
Разработанная и реализованная схема экологически ориентированной (адаптивной) селекции сои обеспечила выведение сортов с широкой экологической пластичностью и позволила сорт Соер 1 допустить к возделыванию в четырёх, Соер 4 - в пяти регионах России, от её западных до восточных границ, а Соер 3 рекомендовать для возделывания в нескольких странах СНГ.
Экспериментальные материалы, характеризующие созданные сорта и необходимые для их эффективного использования, включены диссертантом в журнальные статьи и другие публикации.
Основные положения, выносимые на защиту:
- эколого-адаптивная направленность селекции сои в Поволжье и схема последовательной и параллельной оценки селекционного материала в агроэкологически различающихся условиях выращивания, экспериментально подобранные сорта-тесторы этих условий, эколого-генетическая оценка генотипов на завершающем этапе селекционного процесса;
- предложенный и апробированный полевой метод экспресс-тестирования гомеоадаптивности сортов и селекционного материала сои;
- закономерности формирования урожая зерна сои в орошаемых условиях Поволжья и модельные параметры её высокоурожайного агроценоза, скороспелого и высокопродуктивного сорта;
- влияние эколого-географического принципа подбора пар в гибридизацию и родительских форм амурского и украинского происхождения на результативность селекции сои;
- высокая сортообразующая способность селекционной линии № 3000/78;
- созданные и рекомендованные для производственного использования сорта сои Соер 1, Соер 2-95, Соер 3, Соер 4, Соер 5, Соер 6, Соер 7, Самер 1, их агробиологические признаки и свойства, отличительные особенности, результаты их экономической и биоэнергетической оценки.
Апробация работы. Результаты исследований опубликованы в периодической печати, докладывались на различных совещаниях, конференциях и семинарах, проходивших в Грузинском НИИ земледелия (Мцхета, 1982), Всероссийском НИИ орошаемого земледелия (Волгоград, 1983, 1984), Казахском НИИ земледелия (Алма-Ата, 1986), Кубанской опытной станции ВИР (1988), Самарском НИИСХ (Безенчук, 1993), Всероссийском НИИ сои (Благовещенск, 1996), НИИСХ Юго-Востока (Саратов, 1998, 2000, СаратовЦКрасный Кут, 1999), Приволжском доме знаний (Пенза, 1999, 2000), Поволжском НИИСС (Кинель, 2003), Оренбургском госагроуниверситете (Оренбург, 2002Ц2004), Всероссийском НИИ мясного скотоводства (Оренбург, 2001Ц2006).
Исследовательская работа анализировалась на заседаниях Учёных советов Ершовской опытной станции и НИИСХ Юго-Востока; о результатах работы доложено на заседании Президиума Россельхозакадемии (Москва, 1991) и Секции селекции и семеноводства кормовых культур Россельзозакадемии (Саратов, 1994). Полученные результаты исследований использованы диссертантом в учебном процессе Учебного центра Саратовской ассоциации фермеров (1996Ц1999 гг.), Оренбургского государственного аграрного университета и Оренбургского регионального института переподготовки и повышения квалификации руководящих кадров и специалистов АПК (2001Ц2007 гг.).
Созданные сорта сои являлись участниками различных выставок, в том числе Соер 1 экспонировался на выставке Пленарного заседания Госкомиссии СССР по сортоиспытанию (1989 год) и на ВДНХ СССР (1991 год), Соер 3 экспонировался во Всероссийском Выставочном Центре (1996 год). За создание сорта Соер 3 диссертант награждён медалью Лауреат ВВЦ (Постановление Совета ВВЦ № 2 (п. 6) от 26.02.1996 года).
Диссертационная работа доложена на расширенном совещании отдела кормопроизводства Всероссийского НИИ мясного скотоводства с участием работников кафедр Оренбургского государственного аграрного университета и рекомендована к защите.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 55 научных работ, в том числе 5 в рецензируемых научных изданиях. На созданные сорта сои получено 8 авторских свидетельств и 5 патентов, подано ещё 3 заявки на выдачу авторских свидетельств.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из общей характеристики работы, 8 глав с результатами исследований, выводов, рекомендаций для практической селекции и производства, списка литературы и приложений. Текст изложен на 301 странице и иллюстрирован 67 таблицами, 16 рисунками и 17 приложениями. Список литературы содержит 423 источника, в том числе 28 - на иностранных языках.
ичный вклад диссертанта. Диссертант с 1979 по 2000 год являлся руководителем и ответственным исполнителем исследовательской работы по селекции сои на Ершовской опытной станции НИИСХ Юго-Востока, где был получен основной использованный в диссертации экспериментальный материал, и принимал личное творческое и техническое участие в создании сортов сои на всех этапах селекционного процесса.
Диссертация подготовлена автором лично и самостоятельно во Всероссийском НИИ мясного скотоводства. В ней обобщены и проанализированы результаты более чем двадцатилетних теоретических и экспериментальных исследований, проведённых автором лично либо совместно с сотрудниками руководимой им в указанные выше годы лаборатории селекции сои Ершовской опытной станции С.М. Соколовым и В.С. Визнер, которые являются соавторами многих научных публикаций и всех созданных сортов сои. Автор выражает своим коллегам искреннюю признательность за совместную работу.
Основное содержание работы
1. Соя в Поволжье:
возможность выращивания, изучение, возделывание и селекция
(литературный обзор)
В первой главе диссертации на основе опубликованных в научной литературе материалов даны краткие сведения о хозяйственном значении сои, рассмотрены общая агроклиматическая характеристика Поволжья и возможность выращивания в регионе различных сортов этой культуры, выполнен исторический экскурс по вопросам изучения, возделывания и селекции сои в Поволжье.
Соя является уникальной сельскохозяйственной культурой с исключительно большим хозяйственным значением, а увеличение производства её зерна было и остаётся актуальной задачей сельского хозяйства России. Необходимость увеличения производства зерна сои, её важное агротехническое и экономическое значение определяли и определяют актуальность исследований по расширению ареала стабильного возделывания этой культуры, в том числе актуальность селекции её новых сортов для нетрадиционных районов выращивания, прежде всего, Поволжья, где были выполнены селекционные исследования диссертанта.
есостепная зона Поволжья по климатическим условиям наиболее благоприятна для выращивания сои (её скороспелых сортов). В засушливой чернозёмной степи, расположенной южнее, условия для возделывания сои менее благоприятны по причине определённого недостатка влаги, но и здесь в большинстве лет возможно получение средних по величине (около 10 ц/га) урожаев зерна этой культуры. Для возделывания сои в ещё более южных районах сухой и полупустынной степи (Нижнее Поволжье) необходимо орошение. Однако по теплообеспеченности и продолжительности безморозного периода эти районы благоприятны для возделывания средне- и позднеспелых сортов, которые не вызревают в Среднем Поволжье.
В сельскохозяйственном производстве Поволжья соя известна с 20-х годов прошлого века, но расширение её посевных площадей стало возможным благодаря развитию орошения сельскохозяйственных земель на рубеже 70-80-х лет. Это расширение сдерживалось отсутствием адаптированных сортов местной селекции, что обусловило возобновление селекции сои в регионе, которая была начата в нескольких научных учреждениях, в том числе на Ершовской опытной станции орошаемого земледелия НИИСХ Юго-Востока, где была организована специализированная лаборатория под руководством диссертанта.
За прошедшие годы селекционерами Поволжья, прежде всего Ершовской опытной станции, проблема сорта сои для этого региона и большинства других нетрадиционных районов соесеяния была решена.
2. Условия, исходный материал и методика
проведения исследований
Во второй главе диссертации рассмотрены условия проведения, организация, исходный материал и методика селекционных исследований.
Агроклиматические условия проведения исследований
Селекционные исследования выполнены на Ершовской опытной станции, которая расположена в сухостепной зоне Поволжья, в центральной части Заволжья Саратовской области. Как пункт селекции сои опытная станция расположена севернее других ведущих пунктов селекции этой культуры (в границах бывшего СССР), но не уступает им по термическим ресурсам, однако отличается значительно меньшим количеством осадков за время её вегетации. В этой связи исследования выполнялись в условиях орошения.
Селекционные исследования выполнены в период с 1979 по 1999 год. В годы исследований термический режим в целом был вполне благоприятен для селектируемых скороспелых форм сои, но количество осадков в подавляющем большинстве лет не отвечало потребностям сои и недостаток влаги восполнялся применением орошения. Наиболее прохладным оказался 1993 год (сумма активных температур за сезон майЦсентябрь 2370), наиболее жарким Ц1998 год (3080). Наиболее засушливыми сложились условия в 1998 году (величина ГТК 0,25 единицы), наиболее влагообеспеченными - в 1989 году (1,20 единицы).
Выдерживалась агротехника, рекомендованная в Саратовской области для выращивания сои на семена и типичная для Поволжья. Под предпосевную культивацию вносили гербицид, перед посевом семена обрабатывали нитрагином, срок посева - оптимальный для поздних культур, способ посева - широкорядный с междурядьями 45 см, принятая в производстве норма высева - 800 тыс. всхожих семян на гектар. Орошение проводили наиболее пригодной для мелкоделяночных опытов дождевальной машиной ДДА-100М, поливные нормы применяли от 150 до 550 куб. м/га, оросительные нормы колебались, в зависимости от погодных условий, от 800 до 3700 куб. м/га.
Направления, задачи селекции и исходный материал
Основным направлением в селекции сортов сои для Поволжья стало создание зерновых сортов. В качестве главной задачи селекции было принято создание раннеспелых сортов с высокой зерновой продуктивностью. Разнообразие природных почвенно-климатических условий Поволжья предопределило необходимость ориентации селекционных программ на создание географически и экологически достаточно специализированных сортов, различающихся длительностью периода вегетации. Селекционная работа велась в направлении создания скороспелых (91-110 дней вегетации) сортов, а также сортов ультра- и очень скороспелых (90 дней вегетации и менее), среднескороспелых и среднеспелых (111-120 дней вегетации).
В Поволжье ко времени начала селекционных исследований отсутствовал исходный материал сои, созданный предшествующей селекцией (в том числе народной), поэтому в первые годы работы в качестве исходного материала для селекции использовали образцы коллекции ВИР, сорта, селекционные образцы и гибридные популяции из других научных учреждений. Постепенно в процессе исследований происходило создание собственного (местного) оригинального селекционного материала сои (гибридных популяций, селекционных образцов и сортов), который во всё возрастающем объёме стал использоваться в качестве исходного материала для дальнейшей селекции.
Методика селекционных исследований
Селекционный процесс был организован по традиционной для самоопыляющихся культур схеме, но с учётом необходимости решения задач адаптивной селекции сои. В таблице 1 в краткой форме представлены теоретически выработанные и апробированные практической работой схема селекционного процесса, методика закладки опытов и объёмы работ по питомникам, которые выдерживались на Ершовской опытной станции в период 1995-1999 год, то есть после их необходимой оптимизации и адаптации применительно к условиям и возможностям пункта селекции.
1. Схема селекционного процесса, методика закладки опытов и объём работ по селекции сои (в период 1995-1999 гг.)
Питомник | Методика закладки опытов | Объём работ |
Коллекционный питомник | Посев ручными сажалками однорядковыми делянками, в рядок обычно 50 семян. Интенсивно орошаемый (наиболее продуктивный) фон | 50-150 образцов |
Питомник гибридизации | Такой же посев по 4-6 рядков длиной 3 м с междурядьями 60 или 90 см, в рядке 50 семян; у ранних форм два-три срока посева. Тот же самый фон | 20-30 родительских форм |
Скрещивание | Искусственная кастрация с принудительным опылением | 30-60 комбинаций |
Гибридный питомник F1-F2 | Посев ручными сажалками всех имеющихся семян, делянка однорядковая длиной 3 м, междурядья 45 см, в рядке не более 50 семян, в первом и последнем ряду высеваются родительские формы. Тот же интенсивно орошаемый фон | 20-40 комбинаций; проверка гибридности в поле, проведение индивидуального отбора в F2 до 1,5-2,0 тысяч элит |
Селекционный питомник (СП) | Закладывается линиями индивидуального отбора из F2 и последующих поколений. Разреженный посев кассетной сеялкой однорядковыми делянками длиной 3 м, междурядья 45 см, на делянку высевается 50 семян, каждая 15 делянка засевается стандартом. Тот же самый фон | Общий объём 7-10 тысяч номеров; отбор 4-7% константных линий для КП и до 3-5 тысяч элит повторного отбора для СП |
Контрольный питомник (КП) | Посев принятой в производстве нормой высева сеялкой СКС-6-10, площадь делянки 10 кв. м, повторность двухкратная. Фон менее интенсивно орошаемый (более жёсткий) | Объём 300-500 номеров, убирается около 50%, из которых высевается также около 50% |
Предварительное испытание (ПИ) | Тот же способ посева, делянка 15 кв. м, общая повторность четырёхкратная. На двух фонах (разной интенсивности орошения) | Общий объём 80-120 номеров, убираются все (без полевой браковки), высевается затем только 10-20% лучших |
Продолжение таблицы 1.
Питомник | Методика закладки опытов | Объём работ |
Конкурсное сортоиспытание (КСИ) | Тот же способ посева, площадь делянки 25 кв. м, общая повторность достигает 12. На нескольких (от 2 до 6 в год) агроэкологических фонах, в том числе неорошаемых | 25-40 номеров, ежегодно обновляется до 50% материала |
Размножение перспективных номеров | Посев принятой в производстве нормой высева сеялкой СН-16. Фон интенсивного орошения (наиболее продуктивный) | 1-5 номеров в год |
Фенологические и прочие учёты и наблюдения проводили в соответствии с методиками изучения коллекции сои (Методические указания Е, 1975) и её государственного сортоиспытания (Методика Гос. сортоиспытания, 1971, 1972; Методические указания Е, 1979). Продолжительность периода вегетации рассчитывали от даты всходов до полного созревания. Для оценки продуктивности отобранных форм использовали вес семян с делянки-рядка после обмолота растений на молотилке (в СП) и урожайность образцов после сплошной уборки каждой делянки селекционным комбайном (в КП, ПИ и КСИ). При структурном анализе урожая образцов КСИ использовали 20 растений из пробного снопа с каждой делянки. В семенах этих образцов определяли содержание белка (сырого протеина) титрометрическим методом по Кьельдалю (коэффициент 6,25) и масла по методу Сокслета (по обезжиренному остатку).
Для эколого-генетической характеристики селектируемых форм и созданных сортов, а также для оценки условий выращивания сои на создаваемых агроэкологических фонах как сред для селекции использовали соответствующие количественные параметры, достаточно полно описанные в монографии А.В. Кильчевского, Л.В. Хотылёвой (1997).
Получаемый в процессе исследований цифровой материал подвергали статистической обработке методами вариационной статистики, дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов (Снедекор Дж.У., 1961; Рокицкий П.Ф., 1974; Доспехов Б.А., 1979).
Приёмы оптимизации и ускорения селекционного процесса,
повышения эффективности селекции
Ускорение селекционного процесса и повышение эффективности селекции при наименьших затратах труда и средств было важным моментом селекционных исследований. Среди применяемых при этом приёмов кооперирование (творческое научное сотрудничество) селекционных учреждений, всестороннее изучение коллекционного материала и широкое вовлечение его в гибридизацию, проведение индивидуальных отборов в самых ранних расщепляющихся поколениях, сокращение в возможных случаях схемы селекции, проработка как можно большего объёма селекционного материала, его выращивание в теплице, последовательное и параллельное изучение на агроэкологически различающихся фонах выращивания и его эколого-генетическая оценка на заключительном этапе селекции.
В ускорении и интенсификации селекционного процесса большую роль играли организационные и технические мероприятия, которые обеспечивали проработку большого объёма селекционного материала: механизация работ на всех этапах селекционного процесса с использованием специальной системы селекционно-семеноводческих машин, закладка селекционных питомников и испытаний по унифицированным схемам, оптимизация способов посева питомников, ухода за посевами и уборки урожая, включение в технологический процесс по уходу за растениями гербицидов, создание агроэкологически разнообразных фонов для идентификации ценных генотипов.
3. Стратегия эколого-адаптивной селекции и её реализация
при создании сортов сои
Необходимость и особенности организации адаптивной селекции сои
В Поволжье главной задачей селекции сои должно быть создание сортов с хорошей экологической адаптивностью (пластичностью), способных формировать возможно боле высокий урожай в разнообразных условиях выращивания. Задача эта решается в процессе адаптивной селекции (селекции на гомеоадаптивность), которая стратегически ориентирована не на потенциальную, как традиционная селекция, а на реальную урожайность сортов в конкретном диапазоне агроэкологических условий и позволяет сочетать в одном генотипе высокую продуктивность и приспособленность к разнообразным условиям выращивания. Особенности адаптивной селекции состоят в необходимости использовать в селекционном процессе естественное или искусственно созданное разнообразие внешних условий выращивания селектируемых генотипов и контролировать не только их продуктивность, но и степени её изменчивости в ответ на колебания внешних условий.
Методология адаптивной селекции сои находится в стадии разработки, однако результаты исследований диссертанта уже позволяют придать этой селекции достаточно целенаправленный характер, создавать и выделять генотипы сои, обладающие широкой экологической адаптивностью (пластичностью), о чём свидетельствует созданные сорта (прежде всего, Соер 4, Соер 1 и Соер 3), рекомендованные для возделывания во многих регионах России и странах СНГ.
Создание экологического вектора и сорта-тесторы параметров сред
Принципы адаптивной селекции (селекции на гомеоадаптивность) требуют формирования в селекционном процессе разнообразия внешних условий выращивания селектируемых генотипов (экологического вектора), которое осуществлялось путём ежегодного создания двух различающихся агроэкологических фонов выращивания всего селекционного материала сои и от двух до шести фонов выращивания материала на этапе КСИ. Эти агроэкологические фоны выращивания создавали путём применения различных режимов орошения, различных сроков посева и норм высева семян.
Теоретические соображения и практический опыт позволили выбрать следующие варианты искусственного создания агроэкологических фонов выращивания сои, которые описаны в таблице 2.
2. Создаваемые фоны выращивания селекционного материала сои
Условное обозначение фона | Характеристика фона |
Ор | наиболее интенсивно орошаемый фон, создаваемый на староорошаемом участке при традиционном для сои широкорядном посеве и оптимальной норме высева семян, оптимальном сроке посева - для изучения всего селекционного материала |
Ор-0,5 | то же, но уменьшенная вдвое норма высева семян (за исключением 1998 года, когда норма была увеличенной вдвое) - для изучения селекционного материала КСИ |
УОр | фон умеренного орошения, создаваемый на новом орошаемом участке при тех же агротехнических приёмах, что и фон Ор - для изучения селекционного материала КП, ПИ, КСИ |
УОр-с | то же, но сплошной рядовой посев (в 1999 году - ещё и с увеличенной вдвое нормой высева семян) - для изучения селекционного материала КСИ |
Б-о | неорошаемый (богарный) фон, создаваемый на неорошаемом участке при широкорядном посеве, оптимальной норме высева семян, оптимальном для сои сроке посева - для изучения селекционного материала КСИ |
Б-р | то же, но ранний для сои срок посева (одновременно с посевом яровой пшеницы) - для изучения селекционного материала КСИ |
Использование агроэкологических фонов выращивания селекционного материала позволило ежегодно иметь на этапе КСИ до шести градаций экологического вектора для оценки генотипов, у которого, как ожидалось теоретически и подтверждено экспериментально, амплитуда изменений параметров среды была не только не меньше, но превосходила амплитуду, обеспечиваемую многолетним изменением погодных условий.
Для оперативного контроля сложившихся на каждом фоне выращивания условий и экологической направленности селекционного процесса применяли набор единых для всех питомников и испытаний сортов-тесторов. Теоретические соображения позволили включить в этот набор долгое время районированный в областях Поволжья сорт амурской селекции ВНИИС-2 и сорта ершовской селекции Соер 4 (с уникальной экологической пластичностью), Соер 5 (самый скороспелый) и Соер 6 (наименее скороспелый, но наиболее продуктивный). Экспериментально подтверждено, что селекционно-значимая информация о фонах выращивания, которую обеспечивает набор подобранных сортов-тесторов, практически полностью соответствует той, которую обеспечивает анализ всего изучаемого селекционного разнообразия.
Параметры гомеодаптивности генотипов и их апробация
В качестве эколого-генетических свойств генотипов принято выделять их адаптивность (приспособляемость), стабильность (устойчивость), гомеостатичность (буферность) и пластичность (отзывчивость), для количественной оценки которых в научной литературе предложены соответствующие эколого-генетические параметры (параметры гомеоадаптивности). Эти параметры кратко рассмотрены в диссертации на основе научных публикаций.
Выполненное сравнительное изучение применимости в условиях Поволжья, объективности и ценности предложенных в научной литературе параметров гомеоадаптивности генотипов для целей селекции сои не позволило найти среди них универсальный параметр, способный адекватно оценить сложные по своей сущности свойства адаптивности, стабильности, гомеостатичности и экологической пластичности. По этой причине для оценки гомеоадаптивности генотипов сои рекомендуется использовать комплекс показателей, характеризующих различные стороны сложного свойства гомеоадаптивности.
Путём статистического и логического анализа результатов изучения в различных экологических градиентах сред известных параметров гомеоадаптивности генотипов сои установлено, что наиболее целесообразно определение средней величины признака (например, урожайности) генотипа (или индекса экологической пластичности ИЭП, как величины относительной), межсредовой дисперсии генотипа σi2 (или коэффициента компенсации генотипа Kg, как величины относительной), коэффициента пластичности bi, вариансы стабильности S2i, меры гомеостатичности Hi (обозначения показателей соответствуют принятым в литературе и повторённым в диссертации). Эти параметры позволяют получить информацию о продуктивных возможностях генотипов, направлении и характере изменения их урожайности при изменении условий выращивания и степени сочетаемости высокой урожайности с её стабильностью в изменяющихся условиях среды.
Для более полной оценки гомеоадаптивности генотипов могут быть дополнительно использованы размах значений признака, мера превосходства сорта Pi, показатель уровня и стабильности урожайности сорта Пусс, варианса взаимодействия σ2vd и показатель нелинейности ответа генотипа на среду lg.
Метод полевого экспресс-тестирования гомеоадаптивности
сортов и селекционного материала сои
При адаптивной селекции уже в процессе создания будущего сорта необходима оценка всех тех свойств, которые принято называть гомеоадаптивностью. Оценка эта должна быть достаточно надёжной и выполнена на более-менее ранних этапах селекции в относительно короткий срок. Теоретически обоснован и экспериментально апробирован метод эколого-генетической оценки (тестирования) сортов и селекционного материала сои в искусственно созданном экологическом градиенте сред. Эта оценка осуществляется в один полевой сезон в одном географическом пункте с использованием различающихся агроэкологических условий (фонов) выращивания, искусственно созданных путём применения разных режимов орошения, посева в разные сроки, с контрастными нормами высева и способами сева.
Теоретически ожидалось, и сравнительный анализ опытных данных конкурсного испытания подтвердил, что оценки гомеоадаптивности генотипов сои по урожайности зерна, полученные за короткий срок с использованием искусственно созданного в одном географическом пункте агроэкологического градиента сред, в большинстве случаев аналогичны или близки оценкам, которые получены при многолетнем испытании этих генотипов в том же пункте селекции.
В выполненном сравнительном анализе вариантами тестирования гомеоадаптивности генотипов сои служили варианты конкурсного испытания одних и тех же девяти генотипов сои на каждом из рассмотренных ранее фонах Ор и УОр в течение 8 лет (1990-1997 гг.), что можно считать многолетним испытанием, а также испытания этих же генотипов сразу на двух этих фонах выращивания, но в течение всего четырёх лет, что тоже обеспечивает 8 градаций условий выращивания, но требует в два раза меньше времени, и, наконец, испытания всё тех же генотипов сразу на двух орошаемых и двух богарных фонах, но в течение уже только двух лет, что и в этом случае обеспечивает 8 градаций условий выращивания, но требует в четыре раза меньше времени.
В таблице 3 приведены значения параметров гомеоадаптивности генотипов сои при различных вариантах тестирования, а в таблице 4 - коэффициенты корреляции этих значений.
3. Значения параметров гомеоадаптивности генотипов сои при различных вариантах тестирования
Вариант тестирования | Генотип | ||||||||
ВНИИС-2 | Рассвет | Соер 1 | Соер 2-95 | Соер 3 | Соер 4 | Соер 5 | Соер 6 | 18-91 | |
, ц/га | |||||||||
1 | 19,05 | 18,21 | 15,93 | 17,31 | 19,15 | 20,87 | 14,89 | 22,96 | 17,92 |
2 | 14,74 | 14,06 | 13,55 | 14,82 | 14,95 | 16,90 | 12,38 | 17,60 | 15,50 |
3 | 17,62 | 16,91 | 15,22 | 16,32 | 17,94 | 20,05 | 14,52 | 20,71 | 17,53 |
4 | 11,04 | 11,41 | 10,40 | 10,74 | 12,11 | 12,82 | 8,66 | 13,44 | 11,55 |
bi | |||||||||
1 | 1,06 | 0,98 | 0,88 | 1,01 | 1,05 | 1,12 | 0,74 | 1,13 | 1,03 |
2 | 1,13 | 1,04 | 0,86 | 1,08 | 1,00 | 1,17 | 0,58 | 1,30 | 0,85 |
3 | 1,06 | 0,99 | 0,87 | 1,10 | 0,98 | 1,23 | 0,50 | 1,08 | 1,18 |
4 | 0,98 | 0,87 | 0,96 | 0,95 | 1,05 | 1,17 | 0,95 | 1,11 | 0,96 |
S2i | |||||||||
1 | 0,90 | 0,68 | 2,60 | 1,30 | 0,70 | 1,90 | 0,82 | 2,00 | 4,29 |
2 | 0,29 | 0,89 | 1,06 | 0,95 | 0,72 | 1,84 | 1,98 | 8,19 | 4,44 |
3 | 0,91 | 0,51 | 1,82 | 1,80 | 1,19 | 2,46 | 0,02 | 2,09 | 2,76 |
4 | 0,96 | 1,95 | 3,56 | 1,24 | 1,60 | 2,72 | 2,04 | 1,92 | 1,48 |
Продолжение таблицы 3.
Вариант тестирования | Генотип | ||||||||
ВНИИС-2 | Рассвет | Соер 1 | Соер 2-95 | Соер 3 | Соер 4 | Соер 5 | Соер 6 | 18-91 | |
Hi | |||||||||
1 | 1,0 | -0,8 | -5,7 | -3,1 | 2,5 | 6,5 | -11,5 | 14,0 | -2,8 |
2 | -1,2 | -3,8 | -6,5 | -1,7 | 1,6 | 8,0 | -8,7 | 10,7 | 1,6 |
3 | 0,6 | -1,7 | -7,1 | -3,6 | 1,7 | -,0 | -10,6 | 11,3 | 0,3 |
4 | -2,1 | 0,1 | -3,5 | -1,4 | 2,8 | 5,7 | -11,7 | 8,3 | 1,8 |
Pi, | |||||||||
1 | 9,3 | 13,1 | 27,7 | 18,1 | 9,5 | 3,5 | 35,8 | 0,1 | 16,8 |
2 | 9,4 | 12,4 | 15,1 | 9,5 | 9,0 | 3,1 | 24,7 | 2,6 | 10,9 |
3 | 7,9 | 10,5 | 19,9 | 14,6 | 7,3 | 1,6 | 28,2 | 0,8 | 9,7 |
4 | 6,6 | 6,2 | 10,1 | 7,9 | 3,6 | 1,9 | 17,8 | 1,0 | 5,2 |
Примечание. Варианты тестирования: 1 - 1990-1997 гг., фон Ор; 2 - те же годы, фон УОр; 3 - 1990-1993 гг., два орошаемых фона; 4 - 1990 и 1991 гг., по два орошаемых и два богарных фона.
4. Коэффициенты корреляции значений параметров гомеоадаптивности генотипов сои, полученных в разных вариантах тестирования
Сопоставляемые варианты тестирования | Параметр гомеоадаптивности | ||||
Pi | Hi | bi | s2i | ||
Первый и второй | 0,96* | 0,89* | 0,94* | -0,06 | 0,77* |
Первый и третий | 0,96* | 0,95* | 0,94* | 0,02 | 0,62 |
Второй и третий | 0,99* | 0,96* | 0,98* | 0,74* | 0,28 |
Первый и четвёртый | 0,94* | 0,93* | 0,95* | -0,02 | 0,57 |
Второй и четвёртый | 0,86* | 0,78* | 0,85* | 0,47 | 0,77* |
Третий и четвёртый | 0,88* | 0,83* | 0,84* | 0,69* | 0,20 |
Приведённые данные говорят о надёжном тестировании генотипов сои по средней урожайности (соответственно, адаптивности) генотипов, мере гомеостатичности Hi, мере превосходства Pi, коэффициенту пластичности bi во всех вариантах тестирования, в т.ч. в течение всего четырёх и даже двух лет испытания с использованием различающихся агроэкологических фонов: полученные в этих случаях оценки гомеоадаптивности генотипов близки тем, которые получены при многолетнем изучении тех же генотипов в том же пункте селекции.
В диссертации приводятся экспериментальные данные, которые свидетельствуют, что даже однолетнее конкурсное испытание сои, но сразу на шести рассмотренных ранее агроэкологических фонах выращивания, позволяет вполне надёжно тестировать продуктивность генотипов и их гомеоадаптивность. Очевидно, что параллельное испытание селекционного материала сои в течение одного-двух лет на различных искусственно созданных фонах выращивания может заменить его многолетнее испытание в том же пункте селекции и должно рассматриваться как достаточно надёжный метод полевого экспресс-тестирования гомеоадаптивности селектируемого материала этой культуры.
Предложенный метод экспресс-тестирования гомеоадаптивности создаваемых сортов сои основан на положительной достаточно тесной сопряжённости оценок гомеоадаптивности генотипов, полученных в результате их многолетнего изучения и в течение всего одного-двух полевых сезонов в одном географическом пункте, но с использованием искусственно созданных различающихся агроэкологических фонов выращивания. Он предполагает выращивание селектируемых генотипов по типу КСИ на шести различающихся агроэкологических фонах с последующим учётом продуктивности и других селекционно-ценных признаков, расчётом их эколого-генетических параметров и оценкой изучаемого материала по комплексу этих параметров гомеоадаптивности.
Этот метод позволяет получить количественную оценку адаптивности, гомеостатичности и экологической пластичности создаваемых сортов сои уже в ходе конкурсного испытания и за короткий срок (всего 1-2 года) выявить их отзывчивость на благоприятные условия выращивания и устойчивость к неблагоприятным, выделить и использовать в селекционном процессе генотипы с необходимыми селекционеру реакциями на различные условия внешней среды (в том числе высокоадаптивные и пластичные генотипы), уверенно принять решение о передаче будущего сорта на государственное испытание в достаточно конкретном регионе и даже дать некоторые рекомендации по агротехнике его возделывания в определённых условиях.
Реализация эколого-адаптивной стратегии селекции
при создании сортов сои
Учитывая разнообразие природных условий Поволжья и нецелесообразность и невозможность создания в короткое время большого количества специфически адаптированных сортов сои, её селекция была ориентирована на создание сортов широкой экологической адаптации (широкого ареала возделывания), которые обеспечивали бы хорошую приспособленность к самым разнообразным условиям их выращивания. Но это направление адаптивной селекции не исключало возможности создания специфически адаптированных сортов (очень скороспелых для наиболее северных районов региона и менее скороспелых, но высокопродуктивных, отзывчивых на благоприятные условия возделывания при орошении в Нижнем Поволжье).
Решению задачи по созданию сортов сои широкой экологической адаптивности способствовало вовлечение в гибридизацию эколого-географически удалённых родительских форм (прежде всего, двух современных экотипов этой культуры - амурского и украинского), подбор в скрещивание хотя бы одной родительской формы, адаптированной к местным условиям (районированного или перспективного сорта, перспективной селекционной линии станционного испытания). Значительную роль в создании большинства сортов ершовской селекции сыграли сорта амурской селекции ВНИИС-1, Восход, Спутник и украинская селекционная линия № 3000/78.
Созданию сортов сои широкой экологической адаптивности способствовал обоснованный выбор агроэкологических фонов выращивания растений на всех этапах селекционного процесса, комплексная оценка параметров этих агроэкологических фонов как сред для селекции, постоянный контроль складывающейся экологической обстановки и экологической направленности селекционного процесса сои с помощью сортов-тесторов, принятых во всех селекционных питомниках и испытаниях в качестве стандартов, и на этой основе обоснованный выбор наиболее информативного фона для оценки материала, определение направления и интенсивности отбора хозяйственно ценных генотипов.
Важным элементом адаптивной селекции сои было изучение, оценка и отбор селекционного материала в ходе селекционного процесса путём последовательной оценки в ряде различающихся сред на самых ранних его этапах и параллельной оценки в ряде различающихся сред на заключительных этапах. Последовательная оценка заключалась в том, что выращивание гибридных популяций и проведение отбора селекционной элиты, а также её изучение в СП осуществлялось на интенсивно орошаемом фоне (фон Ор) и при пониженной норме высева семян, тогда как поступивший в КП, а затем и в ПИ материал изучался уже на более жёстком агроэкологическом фоне (фон УОр) и при более высокой (принятой в производстве) норме высева семян. Параллельная оценка заключалось в том, что уже в ПИ селекционный материал одновременно изучался на двух фонах выращивания (Ор и УОр с предпочтением последнему), а селекционный материал КСИ получал ещё более детальную оценку гомеоадаптивности, поскольку изучался на нескольких агроэкологических фонах, с достаточной надёжностью имитирующих разнообразие условий возможного региона возделывания сорта и его агротехнологий.
Выбранная и реализованная стратегия адаптивной селекции сои и тактика селекционного процесса с использованием её существенных элементов, постоянный контроль гомеоадаптивность образцов конкурсного испытания с помощью разработанного метода полевого экспресс-тестирования их эколого-генетических свойств способствовали созданию сортов с широким адаптивным потенциалом (широкой экологической пластичностью): сорта Соер 1, Соер 3 и Соер 4 районированы от западных до восточных границ России и в ряде стран СНГ.
4. Агробиологические закономерности формирования
зерновой продуктивности сои в Поволжье
Соя является сравнительно новой и нетрадиционной для Поволжья культурой, поэтому вопросы её биологии и формирования зерновой продуктивности в условиях региона остаются мало изученными. В то же время знание закономерностей роста, развития и формирования её урожая зерна в зависимости от условий выращивания и биологических особенностей генотипов необходимо как при селекции её адаптированных к местным условиям сортов, так и при разработке и совершенствовании технологии её возделывания.
Рост, развитие и формирование зерновой продуктивности
в связи с условиями выращивания
Изучение в условиях Поволжья закономерностей роста, развития и формирования урожая зерна агроценоза сои и его структурных элементов выполнено путём длительного (20 лет) конкурсного испытания в орошаемых условиях (фон Ор по принятому обозначению) районированного сорта ВНИИС-2.
Продолжительность вегетации колебалась от 95 до 120 дней, составила в среднем 106,81,4 дня и варьировала слабо (коэффициент вариации CV = 5,9%), причём более изменчивой была продолжительность первого, вегетативного периода развития (от всходов до зацветания растений). Продолжительность вегетации отрицательно коррелировала со средней температурой воздуха и суммой активных температур за сезон майЦсентябрь и средней температурой воздуха за период вегетации (соответственно r = Ц0,54*, Ц0,50* и Ц0,72**). Наиболее тесная и отрицательная сопряжённость продолжительности вегетации сои отмечена с параметрами термического режима июня и августа, а также межфазных периодов зацветаниеЦначало созревания и зацветаниеЦсозревание.
Среди статистически значимых корреляций с выраженностью факторов погоды отрицательная сопряжённость продолжительности периода всходыЧзацветание со средней температурой воздуха за этот период (r = Ц0,90**), средней температурой воздуха и суммой активных температур в июне (соответственно r = Ц0,53* и Ц0,88**) и в целом за сезон майЦсентябрь (соответственно r = Ц0,64** и Ц0,63**), положительная - со средней относительной влажностью воздуха в июне и за сам межфазный период всходыЦзацветание (соответственно r = 0,48* и 0,45*), отрицательная сопряжённость продолжительности периода зацветаниеЦначало созревания со средней температурой воздуха и суммой активных температур в августе (соответственно r = Ц0,50* и Ц0,51*) и средней температурой воздуха за сам этот период (r = Ц0,52*) и положительная - с относительной влажностью воздуха за август и сам период (соответственно r = 0,56** и 0,55**), положительная сопряжённость продолжительности созревания растений с количеством осадков за этот период (r = 0,48*).
Значимые сопряжённости количества осадков с продолжительностью отдельных межфазных периодов и всей вегетации отсутствовали по причине применения орошения. При этом продолжительность вегетации тесно и отрицательно коррелировала с величиной оросительной нормы воды, суммарным количеством осадков и поливной воды за сезон майЦсентябрь (соответственно r = Ц0,50* и Ц0,60**), поскольку оросительная норма возрастала в сухие и жаркие годы, когда высокая температура воздуха сокращала продолжительность вегетации сои.
Растения сои были вполне высокорослы (в среднем 69,43,0 см) и имели достаточную для проведения качественной уборки урожая высоту прикрепления нижних бобов (в среднем 15,00,5 см). При этом параметры технологичности (высота растения и прикрепления нижнего боба, длина продуктивного междоузлия главного стебля, степень полегания) сильно варьировали под влиянием погодных условий (CV = 15,655,8%). Высота растений положительно коррелировала с высотой прикрепления нижних бобов и длиной продуктивного междоузлия (соответственно r = 0,65** и 0,90**), которые тоже были положительно сопряжены между собой (r = 0,56**).
Высота растений, высота прикрепления нижних бобов и длина продуктивного междоузлия статистически значимо и положительно коррелировала с общим количеством влаги (суммой осадков и поливной воды) в межфазный период посевЦвсходы (соответственно r = 0,47*, 0,53* и 0,47*), а высота прикрепления нижних бобов - ещё и с количеством поливной воды за вегетацию (r = 0,44*). Степень полегания растений была положительно сопряжённой с суммой активных температур за сезон майЦсентябрь и за межфазный период зацветаниеЦсозревание (оба r = 0,44*), но особенно - за межфазный период зацветаниеЦначало созревания растений (r = 0,60**).
Соя в орошаемых условиях Поволжья была высокоурожайной культурой (в среднем 20,30,7 ц/га), но изменчивость урожайности зерна по годам оказалась достаточно сильной (CV = 15,4%). Не установлено достоверной корреляции урожайности с температурным режимом периода выращивания сои, что позволяет не относить термический фактор (средняя температура воздуха и сумма активных температур) к числу ограничивающих продуктивные возможности изученного сорта. Поскольку соя выращивалась при орошении, урожайность её зерна не была статистически значимо сопряжена с количеством атмосферных осадков, но положительно коррелировала с величиной оросительной нормы воды. Особенно тесной была эта сопряжённость с количеством воды, поданной под сою в июле, во время её цветения и плодообразования (r = 0,48*).
Среднее содержание белка в зерне составило 37,90,5% и масла 19,40,2%. Изменчивость содержания этих продуктов под влиянием условий выращивания была слабой (соответственно CV = 6,4 и 5,3%), тогда как изменчивость их сбора с единицы площади посева оказалась сопоставимой с более высокой изменчивостью величины урожая зерна (соответственно CV = 16,4 и 14,1%). Содержание масла в зерне значимо и положительно коррелировало с суммарным количеством осадков и поливной воды в июне, а содержание белка - положительно с суммой активных температур за вегетацию (соответственно r = 0,46* и 0,44*). Отмечена статистически значимая отрицательная корреляция содержания масла в зерне сои с её урожайностью, продолжительностью вегетации и периода созревания (соответственно r = Ц0,44*, Ц0,52* и Ц0,50*). По содержанию белка в зерне подобной корреляции не отмечено, как не отмечено и значимой корреляции между содержанием белка и масла.
Плотность агроценоза сои в момент уборки в среднем составила 37717 тыс. растений на гектар, на одном растении формировалось 15,80,7 бобов, 32,71,4 семян общей массой 5,50,2 г; масса 1000 семян составила 1694 г. Наиболее изменчивыми под влиянием условий выращивания оказались количество ветвей на растении и бобов на ветвях (соответственно CV = 44,8 и 57,3%), слабее всего изменялись по годам количество семян в бобе, масса 1000 семян, количество продуктивных узлов главного побега и бобов в его узле (соответственно CV = 5,1, 9,6, 9,7 и 9,9%), а остальные структурные элементы продуктивности, как и урожайность зерна, имели среднюю величину коэффициента многолетней вариации (в интервале 10-20%).
Урожайность зерна значимо и положительно коррелировала только с плотностью агроценоза, количеством семян и бобов на 1 кв. м посева (соответственно r = 0,49*, 0,82** и 0,75**). Больше значимых коэффициентов корреляции было у зерновой продуктивности растения, среди которых отрицательная величина только у сопряжённости с плотностью агроценоза (r = Ц0,67**), а остальные сопряжённости положительны. В то же время плотность агроценоза была отрицательно сопряжена с выраженностью элементов продуктивности растения и положительно коррелировала только с количеством бобов и семян с 1 кв. м посева (оба r = 0,54*) и его урожайностью.
Обобщение результатов испытания стандартного сорта ВНИИС-2 и статистический анализ сопряжённостей признаков позволяют предложить оптимальные параметры (модель) высокопродуктивного агроценоза сои. Наиболее продуктивны те агроценозы, в которых плотность стояния растений перед уборкой составляет 40-50 шт. на 1 кв. м, масса семян одного растения 5-6 г, масса 1000 семян 170-180 г, число семян с растения 30-40 и бобов 15-18 штук, число продуктивных узлов главного стебля 8-9 штук. В таких агроценозах высота растений не ниже 70 см, а бобы прикреплены на высоте более 15 см, что обеспечивает возможность уборки урожая с минимальными потерями.
Формирование такой структуры урожая сои сорта ВНИИС-2 позволяло получать более 20 ц/га зерна.
Рост, развитие и формирование зерновой продуктивности
в связи с наследственными особенностями генотипов
На том же фоне интенсивного орошения (фон Ор) выполнено изучение закономерностей роста, развития и формирования урожая зерна и его структуры в генотипическом разнообразии селекционного материала конкурсного испытания сои в 1997-1999 году, который хорошо адаптирован к условиям возделывания в пункте селекции и не содержит заведомо непригодных для данных условий генотипов, как это случается в коллекционном материале.
В перспективном селекционном материале преобладали более скороспелые, чем стандартный сорт ВНИИС-2, генотипы (продолжительность вегетации в среднем 97,7Ц107,1 дня против 105Ц117 дней у стандарта), имеющие достаточно высокорослые растения с необходимой для механизированной уборки высотой прикрепления нижних бобов (соответственно в среднем 49,4Ц67,6 и 13,1Ц15,0 см).
По средним значениям величины урожая и показателей качества зерна селекционный материал был близок стандартному сорту (урожайность зерна в среднем 19,0Ц22,3 против 17,2Ц21,8 ц/га у стандарта, содержание белка соответственно 38,2Ц43,4 против 38,1Ц39,3% и масла 17,4Ц19,0 против 17,0Ц20,7%), но имел более высокую эффективность использования накопленных пластических веществ растения на формирование урожая зерна.
У селектируемых генотипов длительность вегетативного и генеративного периодов сочеталась случайным образом, но с продолжительностью всей вегетации генотипов длительность генеративного периода была сопряжена достоверно положительно и практически функционально (r = 0,90**Ц0,97**). Признаки технологичности (кроме степени полегания растений) достоверно и положительно коррелировали с продолжительностью вегетации и её вегетативного периода; позже зацветающие образцы отличались высокорослостью, длинным междоузлием стебля и высоким прикреплением нижних бобов (соответственно r = 0,23Ц0,67*, 0,41*Ц0,64* и 0,54*Ц0,69*).
Урожайность селектируемых генотипов достоверно и положительно коррелировала как со всей продолжительностью их вегетации, так и с продолжительностью их вегетативного и генеративного периодов развития (соответственно r = 0,66*Ц0,73*, 0,36Ц0,56* и 0,52*Ц0,61*), а также с высотой растений и (в большинстве случаев) высотой прикрепления нижних бобов (соответственно r = 0,36Ц0,66* и Ц0,06Ц0,58*). Проявилась стабильная отрицательно направленная и статистически значимая сопряжённость урожайности генотипов с содержанием в их зерне масла (r = Ц0,44*Ц Ц0,47*), тогда как корреляция урожайности со сбором белка и масла с единицы площади была положительной и также значимой (соответственно r = 0,94**Ц0,99** и 0,93**Ц0,94**).
Стабильных во все годы корреляций урожайности селектируемых генотипов сои со структурными элементами урожая отмечено не было, чаще проявлялась статистически значимая положительная корреляция урожайности генотипов с плотностью их агроценоза (r = 0,28Ц0,87**) и отрицательная - с количеством и массой семян на растении (соответственно r = Ц0,42*Ц0,24 и Ц0,53*Ц0,33). Больше значимых корреляций было у зерновой продуктивности растений генотипов, среди каковых отрицательная величина только у сопряжённости с плотностью агроценоза (r = Ц0,79*Ц Ц0,85**), а остальные сопряжённости положительны. В то же время плотность агроценоза генотипов была отрицательно сопряжена с выраженностью элементов продуктивности их растений и положительно коррелировала только с количеством бобов и семян с 1 кв. м посева (соответственно r = 0,40*Ц0,77* и 0,14Ц0,81**) и его урожайностью.
Обобщение результатов испытания образцов КСИ и статистический анализ сопряжённостей их признаков позволяют предложить оптимальные параметры (модели) высокопродуктивного и скороспелого сорта сои (таблица 5).
Поскольку сорта сои для Поволжья должны отличаться высокой продуктивностью при достаточной для условий региона скороспелости, очевидна необходимость сочетания в создаваемом селекционном материале параметров этих двух генотипов, соответствующих модели скороспелого и высокопродуктивного сорта. Продолжительность вегетации и её межфазных периодов следует добиваться соответствующими модели скороспелого сорта, а выраженность признаков технологичности и структурных элементов урожая зерна - соответствующими модели высокопродуктивного сорта, для которого характерна, прежде всего, более высокая плотность агроценоза, большая высота растений и прикрепления нижних бобов.
5. Модели параметров высокопродуктивного (более ) и скороспелого (менее ) сорта сои
Показатель модели | Величина параметра сорта | |
продуктивного | скороспелого | |
Продолжительность периодов: | ||
всходыЦзацветание, дни | 2933 | 2529 |
зацветаниеЦначало созревания, дни | 6065 | 4858 |
созревание, дни | 1416 | 915 |
зацветаниеЦсозревание, дни | 7481 | 6367 |
вся вегетация, дни | 105112 | 8896 |
Признаки технологичности | ||
высота растений, см | 5470 | 4457 |
высота прикрепления нижних бобов, см | 1416 | 1114 |
длина продуктивного междоузлия, см | 57 | 46 |
степень полегания, балл | 35 | 45 |
Урожай и его качество | ||
урожайность зерна, ц/га | 2325 | 1520 |
содержание белка, % | 3843 | 3843 |
содержание масла, % | 1718 | 1819 |
суммарное содержание белка и масла, % | 5560 | 5662 |
сбор белка с 1 га, ц | 910 | 67 |
сбор масла с 1 га, ц | 45 | 34 |
Структурные элементы урожайности | ||
плотность агроценоза, шт./кв. м | 4047 | 2239 |
масса зерна с растения, г | 56 | 57 |
масса 1000 семян, г | 170180 | 170180 |
количество семян с растения, шт. | 3134 | 2940 |
количество семян в бобе, шт. | 1,92,2 | 1,82,0 |
количество бобов на растении, шт. | 1418 | 1521 |
количество бобов на главном стебле, шт. | 1316 | 1420 |
количество бобов в узле главного стебля, шт. | 1,81,9 | 1,92,1 |
количество узлов на главном стебле, шт. | 79 | 710 |
число семян на 1 кв. м посева, шт. | 13001500 | 8401080 |
Выполненный в диссертации анализ значений средней выраженности хозяйственно-важных признаков ершовских сортов сои свидетельствует, что по продолжительности вегетации все они (кроме сорта Соер 6) соответствуют рассмотренной модели скороспелого сорта и в то же время по урожайности зерна Соер 3, Соер 4 и Соер 7 превосходят эту модель и соответствуют модели высокопродуктивного сорта, сочетая выраженность хозяйственно-важных признаков двух необходимых Поволжью моделей сорта сои.
5. Методы создания сортов сои
и их результативность
Использованные диссертантом методы селекции сои в своём развитии в ускоренном темпе повторили типичную для многих селекционных учреждений трансформацию. Создание исходного и селекционного материала было начато методами аналитической селекции, использовался метод искусственного мутагенеза, но наибольший эффект обеспечила комбинационная селекция с использованием внутривидовой гибридизации эколого-географически удалённых родительских форм и селекционной проработки созданного гибридного материала преимущественно методом педигри.
Интродукция инорайонных образцов и селекционных форм
Непосредственная интродукция селекционных форм, созданных во ВНИИ сои, Украинском НИИ орошаемого земледелия и в других селекционных учреждениях бывшего СССР, не увенчалась успехом. В то же время полученная из Украинского НИИ орошаемого земледелия селекционная линия №а3000/78 сыграла большую роль в создании диссертантом селекционного материала и сортов сои: с её участием созданы сорта Соер 3, Соер 4, Соер 5 и Самер 1, то есть почти половина общего количества созданных сортов.
Аналитическая селекция и её результаты
Методы аналитической селекции в применении к коллекционным образцам сои позволили создать селекционно-ценные линии, которые были вовлечены путём гибридизации в селекционный процесс, а также сорт Соер 6, который является наиболее урожайным, но и самым позднеспелым среди созданных диссертантом сортов. Создать же адаптированный к условиям Поволжья сорт сои, сочетающий скороспелость, продуктивность и технологичность, путём аналитического отбора в образцах коллекций не удалось.
Применение методов аналитической селекции к недавно созданным селекционным образцам гибридного происхождения, полученным из других селекционных учреждений (Украинский НИИ земледелия и Украинский НИИ орошаемого земледелия), оказалось более результативным и позволило создать для условий Поволжья первые сорта ершовской селекции Соер 1 и Соер 2-95.
Метод искусственного мутагенеза
Использование метода химического мутагенеза при селекции адаптированного к условиям Поволжья сорта сои не дало ожидаемого результата: за весь достаточно длительный период изучения мутантного материала создать сорт с применением этого метода не удалось.
Комбинационная селекция и её результативность
Наиболее высокую результативность при создании сортов сои для условий Поволжья обеспечила комбинационная селекция, позволившая создать 10 из одиннадцати сортов, поэтому внутривидовая гибридизация с последующим проведением в расщепляющихся поколениях индивидуальных отборов перспективных форм и линейной оценкой выделенных генотипов в потомстве являлась основным методом создания сортов сои ершовской селекции
Наибольший успех обеспечили те комбинации скрещивания, в которых родительские формы подобраны по принципу эколого-генетической удалённости, поскольку большинство сортов сои получены гибридизацией генотипов амурского и украинского происхождения. При этом в селекционном плане лучшими оказывались именно те гибридные популяции, в которых одним из родителей (чаще всего материнской формой) был генотип, хорошо адаптированный к местным природно-климатическим условиям. Создание скороспелых и в то же время продуктивных сортов стало возможным благодаря гибридизации скороспелых достаточно адаптированных родительских форм с более продуктивными, но позднеспелыми формами: так созданы сорта Соер 3, Соер 4, Соер 5, Соер 7 и Самер 1.
В первые годы работы применяли простые (парные) скрещивания. По мере создания собственного селекционного материала перешли к сложной ступенчатой гибридизации, которая позволила создать сора Соер 7 и Самер 1.
В целях создания устойчивых к осыпанию семян сортов сои в гибридизацию включали родительские формы, семена которых прикреплены к створкам бобов (имеют так называемый глазок) и не осыпаются, а при оценке селекционного материала практиковали перестой созревших растений на корню, при котором провоцировалось растрескивание бобов и осыпание семян. В результате такой работы почти все созданные сорта не только достаточно устойчивы к растрескиванию бобов, но и к осыпанию семян даже в том случае, когда растрескивание бобов всё-таки происходит.
Интегральную генетическую природу родительской формы, которая вскрывается при анализе многолетних данных селекционного изучения гибридного материала и проявляется в количестве созданных с участием этого родителя конкурентоспособных селекционных форм и сортов, в селекции называют сортообразующей способностью. В селекционных исследованиях диссертанта из многих сотен вовлечённых в гибридизацию родительских форм сои сорта были получены с участием всего восьми из них, среди которых выделяется уникальной сортообразующей способностью позднеспелая для условий Поволжья высокоурожайная селекционная линия № 3000/78 украинского происхождения, с участием которой созданы сорта Соер 3, Соер 4, Соер 5 и Самер 1.
Селекционная проработка гибридного материала осуществлялась преимущественно методом педигри в различных модификациях: индивидуальный отбор элитных растений начинали в первом же расщепляющемся поколении и продолжали в последующих поколениях до тех пор, пока составляющие отобранную селекционную форму растения не станут однородными по визуально контролируемым признакам и свойствам. Метод пересева (массовых популяций) не находил применения при изучении гибридного материала из-за больших различий составляющих гибридные популяции генотипов сои по продолжительности вегетации, поскольку способен привести к утрате хозяйственно ценных в условиях Поволжья, но слабо конкурентных скороспелых форм. Однако нередко использовался групповой (массовый) отбор визуально однотипных растений либо негативный отбор нежелательных уклонений в выделенных перспективных образцах, что позволяло достичь их большей визуальной однородности и сохранить при этом адаптивно ценную скрытую гетерогенность.
6. История и схемы создания сортов сои
За 21 год селекционных исследований диссертанта (1979-2000 год) было создано 7 сортов сои, и Ершовская опытная станция стала одним из ведущих в России пунктов селекции этой культуры. В последующие годы из созданного под руководством и при участии диссертанта селекционного материала его коллегами было отселектировано ещё 4 сорта. Восемь из одиннадцати созданных сортов рекомендованы к производственному использованию в России (семь сортов), Украине (один сорт) и Молдове (один сорт). Три (последних по времени создания) сорта проходят в России государственные испытания.
Первый сорт сои ершовской селекции поступил в государственное сортоиспытание под названием Ласточка, однако его пришлось заменить названием Соер 1, происходящим от сокращения слов соя еРшовская. Найденное название сохранили и для последующих сортов сои ершовской селекции.
В таблице 6 приведены родословные и даты выполнения отдельных этапов работы по созданию сортов, в таблице 7 - год и регионы их районирования. Приведённые данные показывают, что сорта предлагались для государственного испытания, а затем рекомендовались к производственному использованию со средней периодичностью один сорт в 2-3 года, их конкурсное испытание длилось в среднем 3-4 года, на создание одного сорта уходило в среднем 15 лет.
Сорт Соер 1
Сорт Соер 1 (заявка № 8604207 с приоритетом от 22.11.85, авторское свидетельство № 5331 от 27.09.91) создан совместно с Украинским НИИ земледелия методом гибридизации с последующим индивидуальным многократным отбором и объединением лучших морфологически одинаковых линий (так называемый метод популяций в селекции самоопылителей).
6. Родословные и сроки создания сортов
Сорт | Родословная | Год выполнения этапа | |
скрещивание | конкурсное | ||
Соер 1 | Искра × Киевская 71 | 1975 | 19831985 |
Соер 2-95 | Юбилейная × Зарница | 1975 | 19861988 |
Соер 3 | ВНИИС-1 × линия № 3000/78 | 1982 | 19871990 |
Соер 4 | Восход × линия № 3000/78 | 1982 | 19891994 |
Соер 5 | Спутник × линия № 3000/78 | 1982 | 19911996 |
Соер 6 | ИО 79/123 | 1982 | 19951998 |
Соер 7 | (к-6216 ВИР × к-6037 ВИР) × Соер 6 | 1979 (1987) | 19971999 |
Самер 1 | (Спутник × линия № 3000/78) × Соер 6 | 1982 (1992) | 20002002 |
Соер 8 | ? | ? | 20012004 |
Соер 9 | ? | ? | 20022004 |
Самер 2 | ? | ? | 20032005 |
7. Год и регионы районирования сортов
Сорт | Год районирования | Регион районирования |
Соер 1 | 1990 | Волго-Вятский, Средневолжский, Нижневолжский и Уральский (4, 7, 8 и 9-й) регион России |
Соер 2-95 | 1993 | Украина |
Соер 3 | 1993 | Средневолжский и Нижневолжский (7 и 8-й) регион России, Молдова |
Соер 4 | 1997 | Центрально-Чернозёмный, Средневолжский, Нижневолжский, Уральский и Дальневосточный (5, 7, 8, 9 и 12-й) регион России |
Соер 5 | 2000 | Центрально-Чернозёмный и Уральский (5 и 9-й) регион России |
Соер 6 | 2001 | Нижневолжский (8-й) регион России |
Соер 7 | 2002 | Средневолжский и Нижневолжский (7 и 8-й) регион России |
Самер 1 | 2005 | Средневолжский (7-й) регион России |
Соер 8 | Ц | испытание |
Соер 9 | Ц | то же |
Самер 2 | Ц | то же |
Соер 1: agr. lucida Kors. Опушение стебля рыжее, цветок фиолетовый, бобы бурые, семена жёлтые глянцевые, окраска рубчика семени от тёмно-серой до чёрной.
Рекомендован для возделывания в течение уже 18 лет, в ряде областей и республик России стал первым районированным сортом сои, чем способствовал расширению ареала её возделывания в нетрадиционные районы. Экологически пластичный сорт с хорошей адаптацией к разнообразным условиям выращивания и высоким потенциалом продуктивности, по скороспелости отнесён в группу ранних (группа 03) сортов сои.
Сорт Соер 2-95
Сорт Соер 2-95 (заявка № 8901228 с приоритетом от 11.11.88, авторское свидетельство № 154 Государственной комиссии Украины по испытанию и охране сортов растений, код сорта для Украины 05913) создан совместно с Украинским НИИ орошаемого земледелия методом гибридизации с последующим индивидуальным многократным отбором и улучшением свойств полученного образца в новых агроэкологических условиях путём негативного отбора.
Соер 2-95: agr. ucrainica Enk. Опушение стебля рыжее, цветок фиолетовый, бобы бурые, семена жёлтые, рубчик семени коричневый, с белым глазком.
Занесён в реестр сортов растений Украины под № 045-0016 и определён как национальный стандарт при государственных конкурсных испытаниях раннеспелых сортов сои. В России показывал хорошие результаты во время государственного испытания в ряде областей Южного Урала и юга России, но в настоящее время снят с испытания, хотя его продолжают испытывать научно-исследовательские учреждения, где он подтверждает свою высокую продуктивность в группе наиболее скороспелых сортов.
Сорт Соер 3
Сорт Соер 3 (заявка № 9105417 с приоритетом от 10.12.90, авторское свидетельство № 6251 от 12.01.94) создан методом гибридизации с последующим проведением индивидуального отбора и серии массовых отборов.
Соер 3: agr. ucrainica Enk. Опушение стебля рыжее, цветок фиолетовый, бобы бурые, семена жёлтые, рубчик коричневый, с белым глазком.
По скороспелости отнесён к группе ранних (группа 03) сортов сои и в ряде областей принят в качестве стандарта при её государственном сортоиспытании. В 1995 году экспонировался во Всероссийском Выставочном Центре (ВВЦ) и был отмечен серебряной медалью.
С 1995 года рекомендован к возделыванию в Республике Молдова по I и II зоне (лесостепная и центральная залесённая): регистрационный номер в Регистре сортов культурных растений республики Молдова 9105417.
Сорт Соер 4
Сорт Соер 4 (заявка № 9500235 с приоритетом от 19.09.94, код сорта 9500235, авторское свидетельство № 28298 от 08.04.97) создан методом гибридизации с проведением в последующем ряда индивидуальных и массовых отборов. Защищён патентом РФ № 0131 от 28.05.98.
Соер 4: agr. hibrida Enk. Опушение стебля рыжее, цветок фиолетовый, бобы бурые, семена жёлтые, рубчик одного цвета с семенем (светлый), с белым глазком. В отличие от других сортов ершовской селекции привлекателен отсутствием окраски рубчика, что повышает товарные и потребительские качества его зерна, ценится в пищевой промышленности.
Рекомендован для производственного использования от западных до восточных границ России и потому представляет большой интерес для межрегионального рынка семян сои. Сорт с такой уникальной экологической пластичностью создан в истории селекции сои в Поволжье впервые. Является единственным сортом сои инорайонной селекции, рекомендованным к возделыванию в Амурской области, где районированы сорта селекции Всероссийского НИИ сои - лидера отечественного соесеяния и отечественной селекции этой культуры.
По скороспелости отнесён к группе 02: от очень ранних до ранних сортов сои; других столь же скороспелых сортов сои в районировании больше нет.
Сорт Соер 5
Сорт Соер 5 (заявка № 29767 с приоритетом от 27.11.96, код сорта 9607250) создан методом гибридизации с проведением в последующем индивидуального многократного отбора. Защищён патентом РФ № 0338 от 17.05.99.
Соер 5: agr. ucrainica Enk. Опушение стебля рыжее, цветы фиолетовые, бобы бурые, семена жёлтые, рубчик коричневый, с глазком.
По скороспелости отнесён к группе ранних (группа 03) сортов сои.
Сорт Соер 6
Сорт Соер 6 (заявка № 31932 с приоритетом от 09.12.98, код сорта 9808566, авторское свидетельство № 33934 от 25.12.2000) получен путём индивидуального отбора скороспелого растения из позднеспелого образца коллекции ВИР и-425189 (№ 79/123) с проведением в последующем негативного улучшающего отбора по комплексу морфологических и биологических признаков. Защищён патентом № 0832 от 25.12.2000.
Соер 6: agr. abenaria Enk. Опушение стебля светлое (серое), цветок белый, бобы светлые, семена жёлтые, рубчик бледно-коричневый.
Благодаря хорошей выраженности многих хозяйственно-ценных признаков и свойств был широко использован в селекционном процессе при создании гибридных популяций и обеспечил выведение сортов Соер 7 и Самер 1.
Сорт Соер 7
Сорт Соер 7 (заявка № 33453 с приоритетом от 01.12.99, код сорта 9905677) получен методом двукратного индивидуального, а затем массового (группового) отбора элитных растений из сложной гибридной популяции. По Защищён патентом РФ № 1375 от 20.05.02.
Соер 7: agr. oculata Mikh. Опушение стебля зрелого растения светлое (серое), цветок фиолетовый, зрелые бобы светлые, семена жёлтые, рубчик семени светло-коричневый, с белым глазком.
Сорт Самер 1
Сорт Самер 1 (код сорта 9705600) создан совместно с Самарским НИИ сельского хозяйства методом гибридизации сестринской линии сорта Соер 5 и сорта Соер 6 с последующим индивидуальным многократным отбором элитных растений. Защищён патентом РФ № 3065 от 10.04.06.
Самер 1: agr. oculata Mikh. Опушение стебля зрелого растения светлое, цветок белый, зрелые бобы светлые, семена жёлтые, рубчик семени светло-коричневый, с белым глазком.
Сорта Соер 8, Соер 9 и Самер 2
Сорта Соер 8, Соер 9 и Самер 2 отселектированы коллегами диссертанта в период после 2000 года из селекционного материала, созданного под его руководством и при его творческом и техническом участии во время работы на Ершовской опытной станции.
7. Агробиологическая характеристика сортов сои
Знание агробиологических особенностей сортов сои ершовской селекции важно как для целей дальнейшей селекции этой культуры в Поволжье и других нетрадиционных районах соесеяния, так и для целей их хозяйственного использования, разработки и освоения агротехники их возделывания. В данной главе диссертации дана биологическая и хозяйственная оценка созданным сортам на основе результатов их факториального конкурсного испытания в течение 1997-1999 года (15 агроэкологических фонов выращивания), а в некоторых, особо оговорённых случаях - в течение 1997-2002 года (33 таких фона выращивания). При этом условиями внешней среды являлись и погодные, и агротехнические факторы выращивания сои в указанные годы, среди которых минимальным количеством осадков за вегетацию сои выделились 1998 и 2002 год и максимальным (около 200 мм) - 1999 и 2000 год, а по температурному режиму летних месяцев только 1998 год выделился повышенной среднесуточной температурой воздуха.
Созданные сорта сравниваются не только между собой, но и с сортами амурской селекции ВНИИС-2 и Рассвет, которые долгое время были районированы в Поволжье и использовались при селекции сои в качестве стандартов.
Полученные данные не должны восприниматься и истолковываться с позиции противопоставления одних созданных сортов сои другим, ибо эти сорта не являются друг другу конкурентами, каждый из них имеет свою агроэкологическую нишу, а вместе они составляют необходимую для успешного производственного возделывания сои в Поволжье и других нетрадиционных районах соесеяния систему её взаимодополняющих сортов, которая способна обеспечить увеличение и стабилизацию производства продукции этой культуры.
Вегетационный период и технологичность
Среди созданных сортов сои наиболее скороспелы Соер 5 и Соер 2-95, тогда как Соер 6 созревает позже других, но не позднее сортов амурской селекции (таблица 8).
8. Вегетационный период и технологичность сортов сои
Сорт | Продолжительность, дни | Высота, см | Степень полегания, балл | ||
вегетации | созревания | растений | прикрепления нижнего боба | ||
Соер 1 | 96,31,4 87105 | 12,90,9 820 | 51,53,8 2776 | 13,20,8 921 | 3,30,3 1,05,2 |
Соер 2-95 | 90,81,4 79100 | 12,00,6 818 | 47,72,9 3267 | 15,80,9 1124 | 3,70,4 0,86,3 |
Соер 3 | 98,51,7 87110 | 13,50,9 722 | 43,92,7 2665 | 10,10,6 615 | 1,70,3 0,03,6 |
Соер 4 | 96,81,9 83110 | 14,30,8 1123 | 48,93,1 3067 | 13,60,9 1023 | 2,50,3 0,54,6 |
Соер 5 | 86,41,6 7595 | 13,70,7 920 | 40,22,2 2557 | 11,20,7 816 | 2,40,3 0,04,2 |
Соер 6 | 105,41,8 91114 | 15,00,9 922 | 51,23,1 3172 | 14,00,7 1022 | 2,80,4 0,04,7 |
Соер 7 | 99,91,4 87110 | 12,80,6 917 | 51,02,7 3471 | 14,20,6 1118 | 2,40,4 0,04,4 |
ВНИИС-2 | 106,92,0 91120 | 19,70,7 1423 | 49,23,8 2875 | 12,80,7 718 | 2,90,4 0,54,9 |
Рассвет | 105,32,0 86117 | 17,50,9 822 | 58,34,8 3194 | 18,01,1 1229 | 4,20,4 2,26,7 |
Примечание. Числитель - средняя и её ошибка, знаменатель - лимиты изменчивости.
У сортов ершовской селекции продолжительность периода созревания короче, чем у сортов амурской селекции, что является следствием более дружного созревания их растений.
Созданные сорта высокотехнологичны: достаточно высокорослы, но более сортов амурской селекции устойчивы к полеганию растений, с достаточной для механизированной уборки высотой прикрепления нижних бобов (таблица 7), не склонны к растрескиванию бобов (кроме сорта Соер 1) и осыпанию семян. У большинства из них семена прикреплены к створкам бобов и не осыпаются даже при их растрескивании.
Урожайность зерна и зелёной массы, качество урожая
Созданные сорта, созревая на 5-15 дней раньше стандартных (кроме сорта Соер 6), формируют близкий им либо более высокий урожай зерна, а сорт Соер 6 значительно превосходит амурские сорта по продуктивности (таблица 9).
9. Урожайность сортов сои и качество зерна
Сорт | Урожайность, ц/га | Содержание в зерне, % | Уборочный индекс, % | ||
зерна | зелёной массы* | белка | масла | ||
Соер 1 | 11,71,1 3,319,8 | 22020 170283 | 40,70,7 36,745,6 | 18,40,2 17,119,8 | 47,21,7 32,155,0 |
Соер 2-95 | 13,91,2 3,421,8 | 22213 178250 | 40,00,8 33,344,8 | 18,30,4 15,821,6 | 51,41,2 42,258,1 |
Соер 3 | 14,41,5 3,822,6 | 22330 152308 | 39,90,7 33,544,6 | 19,20,4 17,221,6 | 54,31,2 44,059,8 |
Соер 4 | 16,01,5 3,125,0 | 25234 146340 | 41,00,8 34,446,2 | 19,20,2 17,520,9 | 51,21,5 37,857,3 |
Соер 5 | 11,11,1 2,618,6 | 17724 102238 | 38,80,7 34,442,9 | 19,90,3 17,921,3 | 53,11,2 42,558,5 |
Соер 6 | 18,31,8 4,828,0 | 28332 202356 | 37,80,5 32,741,4 | 19,10,3 17,022,5 | 50,71,4 40,856,9 |
Соер 7 | 16,11,4 4,425,0 | 23835 141310 | 38,90,8 33,045,6 | 18,40,3 16,622,4 | 49,81,6 39,557,5 |
ВНИИС-2 | 14,21,2 3,021,8 | 23833 139322 | 39,30,6 33,745,2 | 19,00,2 17,020,7 | 49,41,4 37,656,4 |
Рассвет | 13,91,2 3,420,0 | 22625 153286 | 40,40,8 34,545,8 | 18,90,2 16,720,7 | 45,71,3 36,451,8 |
Примечание. Числитель - средняя и её ошибка, знаменатель - лимиты изменчивости.
* - среднее за 1995-1999 гг. на фоне Ор.
У большинства созданных сортов в сравнении со стандартными улучшена эффективность использования накопленных растением пластических веществ на формирование зерновой части урожая, ибо значения показателей эффективности такого использования у них выше.
Приведённые в диссертации результаты длительного конкурсного испытания сои (1997-2002 годы, 33 агроэкологических фона) свидетельствуют, что в условиях орошения только наиболее скороспелые сорта Соер 1, Соер 2-95 и Соер 5 уступают сортам амурской селекции по урожайности зерна, созревая на 2-3 недели раньше их. Сорта Соер 3, Соер 4 и Соер 7 урожайнее и скороспелее сортов амурской селекции, сорт Соер 6 превосходит их по урожайности, созревая одновременно с ними. В неорошаемых условиях только самый скороспелый сорт Соер 5 менее продуктивен, чем сорта амурской селекции, другие созданные сорта не уступают им по урожайности или превосходят их в лучшем случае (Соер 7) в среднем на 33-42% при меньшей продолжительности вегетации.
У созданных сортов проявляется хорошо известная положительная связь урожайности зелёной массы с продолжительностью вегетации: наиболее скороспелые сорта Соер 1, Соер 2-95 и Соер 5 формируют самый низкий по величине урожай зелёной массы, а самый позднеспелый сорт ершовской селекции Соер 6 - самый высокий (в среднем 283 ц/га).
Созданные сорта формируют зерно с высоким содержанием белка и масла, причём Соер 1 и Соер 4 превосходят амурские сорта по содержанию белка, а Соер 3, Соер 4, Соер 5 и Соер 6 - по содержанию масла (таблица 9). Различаясь урожайностью зерна и содержанием в нём белка и масла, сорта обеспечили в результате неодинаковый валовой сбор этих компонентов с единицы площади посева. Наибольший сбор белка и масла дали высокоурожайные сорта Соер 6 и Соер 4, а наименьший - скороспелые, но потому и менее урожайные сорта Соера5 и Соер 1.
Структура урожая зерна
Среди созданных сортов плотностью агроценоза выделились Соер 2-95, Соер 4, Соер 6 и Соер 7, которые по величине этого структурного элемента близки стандартным сортам или превосходят их. Сорт Соер 5 характеризуется самой низкой плотностью агроценоза, но самой высокой продуктивность растения, которая столь же высока у сортов Соер 3 и Соер 4.
Созданные сорта превосходят стандартные по продуктивности растения. Высокой массой 1000 семян выделяется сорт Соер 4, тогда как все остальные сорта по величине этого структурного элемента близки друг другу. Сорт Соер 6 характеризуется самой высокой ветвистостью, тогда как сорта Соер 1, Соер 3 и Соер 5 ветвей почти не образуют. По количеству бобов в узле главного стебля созданные сорта превосходят стандартные либо близки им, тогда как по количеству семян в бобе они несколько уступают стандартным. Наибольшее количество бобов в узле главного стебля у сорта Соер 5, самая низкая озернённость боба у сорта Соер 7.
Параметры семян
Приведена необходимая для производственного освоения созданных сортов информация о физических и иных параметрах их семян. Более длинные семена у сортов Соер 2-95, Соер 4 и Соер 5, более широкие у сортов Соер 6 и Соер 4, более толстые у сортов Соер 4 и Соер 2-95. Самый высокий показатель крупности семян у сорта Соер 4, а наименьшие его значения у семян сортов Соер 1, Соер 3 и Соер 7. Наиболее близки к форме шара семена сортов Соер 3, Соер 6 и Соер 7.
Наилучшей выполненностью семян выделяется сорт Соер 7, а наихудшей - Соер 4. Наименьшая повреждённость семян вредителями (акациевой огнёвкой) отмечена у сорта Соер 1, наибольшая - у сорта Соер 5.
Параметры гомеоадаптивности по урожайности зерна
Изучение эколого-генетических свойств (гомеоадаптивности) созданных сортов по урожайности зерна показало, что наибольшей адаптивностью (выраженностью и ИЭП) выделились Соер 6, Соер 7 и Соер 4, наименьшей - Соер 5 и Соер 1. Все сорта имели прямой линейный отклик (который описывается коэффициентом линейной регрессии bi) их урожайности на улучшение условий выращивания (повышение индекса, или продуктивности среды), однако степень выраженности этой реакции у генотипов была различной. Высокой величиной коэффициента bi (выше, чем у сортов амурской селекции) характеризовались сорта Соер 6, Соер 4 и Соер 3, что свидетельствует о лабильности их урожайности семян, высокой отзывчивости на улучшение условий выращивания.
Прогноз урожайности сортов сои по уравнениям её линейной регрессии на индексы (продуктивность) среды показывает, что более приспособленным к лучшим условиям (фонам) выращивания оказывается сорт Соер 6, к худшим - Соер 7 (таблица 10). При этом Соер 6 остаётся наиболее урожайным почти при любой продуктивности среды (кроме самых низкопродуктивных фонов). Ему по урожайности близки на благоприятных фонах Соер 4, а на менее благоприятных - Соер 7.
10. Прогноз урожайности (ц/га) сортов сои в зависимости от индекса (продуктивности) среды
Сорта | Функция | R2 | Продуктивность среды, ц/га | |||||
2,0 | 7,0 | 12,0 | 17,0 | 22,0 | 27,0 | |||
Соер 1 | Y=0,8619x-1,338 | 0,74 | 0,4 | 4,7 | 9,0 | 13,3 | 17,6 | 21,9 |
Соер 2-95 | Y=0,8174x+1,006 | 0,71 | 2,6 | 6,7 | 10,8 | 14,9 | 19,0 | 23,1 |
Соер 3 | Y=1,0813x-0,449 | 0,88 | 1,7 | 7,1 | 12,5 | 17,9 | 23,3 | 28,7 |
Соер 4 | Y=1,115x+0,174 | 0,91 | 2,4 | 8,0 | 13,6 | 19,1 | 24,7 | 30,3 |
Соер 5 | Y=0,8082x+0,096 | 0,75 | 1,7 | 5,6 | 9,8 | 13,8 | 17,9 | 21,9 |
Соер 6 | Y=1,3651x-1,511 | 0,95 | 1,2 | 8,0 | 14,9 | 21,7 | 28,5 | 35,3 |
Соер 7 | Y=1,0523x+0,728 | 0,90 | 2,8 | 8,1 | 13,4 | 18,6 | 23,9 | 29,1 |
ВНИИС-2 | Y=0,9818x+0,046 | 0,90 | 2,0 | 6,9 | 11,8 | 16,7 | 21,6 | 26,6 |
Рассвет | Y=0,917x+1,249 | 0,83 | 3,1 | 7,7 | 12,2 | 16,8 | 21,4 | 26,0 |
Примечание. Экологический градиент 33 агрофона (1997-2002 гг.)
8. Экономическая и биоэнергетическая оценка сортов сои
Экономическая эффективность выращивания
Расчёт экономической эффективности выращивания сои (в ценах и расценках 2002 года), выполненный по основной продукции (зерну) на основе определения производственных затрат на возделывание каждого сорта в соответствии с типовой технологией возделывания сои в условиях Поволжья, показал, что созданные сорта (особенно наиболее скороспелые Соер 2-95 и Соер 5), кроме сорта Соер 6, требуют меньше производственных затрат на возделывание, чем сорта амурской селекции. Уровень рентабельности производства зерна у всех созданных сортов выше, чем у стандартных (таблица 11).
Самая высокая рентабельность возделывания на зерно у созданных сортов Соер 7, Соер 2-95 и Соер 4, которые требуют меньше, чем другие, затрат труда на производство единицы своей продукции, тогда как стандартные сорта требуют самых больших его затрат. Почти все созданные сорта (кроме наиболее скороспелых и потому менее урожайных Соер 1 и Соер 5) обеспечивают получение дополнительного чистого дохода в сумме 1,1Ц2,4 тыс. рублей с каждого гектара посева.
11. Экономическая эффективность возделывания сортов сои (в расчёте на 1 га)
Показатель | Созданные сорта | Стандартные сорта | |||||||
Соер 1 | Соер 2-95 | Соер 3 | Соер 4 | Соер 5 | Соер 6 | Соер 7 | ВНИИС-2 | Рассвет | |
Урожайность зерна, ц/га | 11,7 | 13,9 | 14,4 | 16,0 | 11,1 | 18,3 | 16,1 | 14,2 | 13,9 |
Производственные затраты*, руб. | 4056 | 3571 | 4071 | 4246 | 3555 | 5048 | 4123 | 5029 | 5028 |
Стоимость валовой продукции, руб. | 7020 | 8340 | 8640 | 9600 | 6660 | 10980 | 9660 | 8520 | 8340 |
Себестоимость 1 ц зерна*, руб. | 347 | 257 | 283 | 265 | 320 | 276 | 256 | 354 | 362 |
Условный чистый доход*, руб. | 2963 | 4769 | 4569 | 5354 | 3105 | 5932 | 5537 | 3490 | 3311 |
Уровень рентабельности, % | 73,0 | 133,5 | 112,2 | 126,1 | 87,3 | 117,5 | 134,3 | 69,4 | 65,8 |
Затраты труда, человеко-часы: на 1 га на 1 ц зерна | 10,71 0,92 | 8,82 0,63 | 10,78 0,75 | 10,92 0,68 | 8,82 0,79 | 13,44 0,73 | 10,85 0,67 | 13,37 0,94 | 13,37 0,96 |
Дополнительный сбор зерна**, ц | -2,5 | -0,3 | 0,2 | 1,8 | -3,1 | 4,1 | 1,9 | 0 | -0,3 |
Дополнительные затраты средств*, руб. | -973 | -1458 | -958 | -784 | -1474 | 19 | -906 | 0 | -1 |
Продолжение таблицы 11.
Показатель | Созданные сорта | Стандартные сорта | |||||||
Соер 1 | Соер 2-95 | Соер 3 | Соер 4 | Соер 5 | Соер 6 | Соер 7 | ВНИИС-2 | Рассвет | |
Дополнительные затраты труда, чел.-час | -2,66 | -4,55 | -2,59 | -2,45 | -4,55 | 0,07 | -2,52 | 0 | 0 |
Дополнительная стоимость зерна, руб. | -1500 | -180 | 120 | 1080 | -1860 | 2460 | 1140 | 0 | -180 |
Дополнительный чистый доход*, руб. | -527 | 1278 | 1078 | 1864 | -386 | 2441 | 2046 | 0 | -179 |
Примечание. * - значения округлены до целых;
** - в сравнении с контрольным (стандартным) сортом ВНИИС-2.
Основной хозяйственный эффект от возделывания созданных сортов сои в Поволжье и других нетрадиционных районах соесеяния, обеспечиваемый их агробиологическими свойствами как нового, поволжского агроэкотипа, прежде всего скороспелостью, будет состоять в том, что их уборка возможна до начала осенних дождей без проведения десикации и без каких-либо осложнений со стороны погоды, а собранный урожай не требует досушивания. Эти обстоятельства сводят на нет основные трудности, препятствующие распространению сои в большинстве нетрадиционных районов её выращивания.
Биоэнергетическая эффективность выращивания
Соответствующие расчёты показали, что созданные сорта (особенно наиболее скороспелые Соер 2-95 и Соер 5), кроме сорта Соер 6, требуют меньше энергетических затрат на возделывание, чем сорта амурской селекции. Почти все созданные сорта (кроме Соер 1 и Соер 5) обеспечивают получение прироста валовой энергии по сравнению с энергозатратами от 6,4 до 18,1 ГДж с каждого гектара посева. Самое большое приращение валовой энергии в урожае зерна у сортов Соер 6, Соер 7 и Соер 4, которые требуют меньше, чем другие, затрат энергии на производство единицы своей продукции (11,1Ц12,0 ГДж на 1 т зерна), тогда как у стандартных сортов энергоёмкость основной продукции одна из самых высоких (14,2Ц14,5 ГДж/т).
Экономическая эффективность производственного возделывания
Опыт производственного возделывания сортов сои ершовской селекции в Оренбургской (при участии диссертанта), Саратовской и Самарской (по данным научных публикаций) областей свидетельствует, что в этих нетрадиционных районах соесеяния возделывание созданных сортов сои на зерно как при орошении, так и без него экономически выгодно даже в случае достаточно скромной урожайности в 7-10 ц/га.
Выводы
- Соя - ценнейшая белковая и масличная культура, увеличение производства зерна которой является актуальной задачей сельского хозяйства России. Поволжье - вполне благоприятная зона для возделывания сои, при условии применения орошения в Нижнем и использовании наиболее скороспелых сортов в Среднем Поволжье. Для расширения ареала стабильного возделывания этой культуры в регионе необходимо создание адаптированных сортов местной селекции. На Ершовской опытной станции селекции сои ведётся в направлении создания зерновых высокопродуктивных скороспелых (91-110 дней вегетации) сортов, пригодных для механизированного возделывания.
- Задача создания сортов с хорошей экологической адаптивностью (пластичностью) решалась с использованием принципов и методов экологически ориентированной (адаптивной) селекции. При этом формирование в селекционном процессе разнообразия внешних условий выращивания селектируемых генотипов (экологического вектора) осуществлялось путём ежегодного создания двух различающихся агроэкологических фонов выращивания всего селекционного материала и от 2 до 6 фонов выращивания материала конкурсного испытания. Их использование позволило ежегодно иметь на этапе КСИ до шести градаций экологического вектора для оценки генотипов, у которого амплитуда изменений параметров среды превосходила амплитуду, обеспечиваемую многолетним изменением погодных условий.
- Для контроля параметров используемых сред и экологической направленности селекционного процесса на каждом агроэкологическом фоне выращивания применяли установленный в исследованиях набор сортов-тесторов (сорт амурской селекции ВНИИС-2, сорта ершовской селекции Соер 4, Соер 5 и Соер 6). Информация о средах, которую обеспечивал набор этих сортов-тесторов, практически полностью соответствовала тем значениям параметров среды, которые рассчитываются на основе анализа всего изучаемого селекционного разнообразия.
- Среди известных параметров количественной оценки гомеоадаптивности генотипов не найден универсальный параметр, способный адекватно оценить сложные по своей сущности свойства адаптивности, стабильности, гомеостатичности и экологической пластичности. Для оценки гомеоадаптивности сортов и селекционного материала сои предложено использовать найденный в исследовании комплекс показателей. Наиболее целесообразно определение средней величины признака (например, урожайности) генотипа (или индекса экологической пластичности ИЭП, как величины относительной), межсредовой дисперсии генотипа σi2 (или коэффициента компенсации генотипа Kg, как величины относительной), коэффициента пластичности bi, вариансы стабильности S2i, меры гомеостатичности Hi.
- Установлено, что оценки гомеоадаптивности генотипов сои по урожайности зерна, полученные за короткий срок с использованием искусственно созданного в одном географическом пункте экологического градиента сред, в большинстве случаев достаточно тесно положительно коррелировали с оценками, которые получены при многолетнем испытании этих генотипов в том же пункте селекции. Поэтому параллельное конкурсное испытание селекционного материала сои в течение одного-двух лет на различных искусственно созданных агроэкологических фонах выращивания может заменить его многолетнее испытание в том же пункте селекции и должно рассматриваться как достаточно надёжный метод полевого экспресс-тестирования гомеоадаптивности селектируемого материала этой культуры.
- Выбранная и реализованная стратегия адаптивной селекции сои и тактика селекционного процесса с использованием её существенных элементов, постоянный контроль гомеоадаптивность образцов конкурсного испытания с помощью разработанного метода полевого экспресс-тестирования их эколого-генетических свойств способствовали созданию сортов с широким адаптивным потенциалом (широкой экологической пластичностью): сорта Соера1, Соер 3 и Соер 4 районированы от западных до восточных границ России и в ряде стран СНГ.
- Соя в орошаемых условиях Поволжья является высокоурожайной культурой (средняя урожайность зерна стандартного сорта ВНИИС-2 за 20 лет составила 20,3±0,7 ц/га, продолжительность вегетации 106,8±1,4 дня). Наиболее продуктивными были те агроценозы сои, в которых плотность стояния растений перед уборкой составляла 40-50 шт. на 1 кв. м, масса семян одного растения 5-6 г, масса 1000 семян 170-180 г, число семян с растения 30-40 и бобов 15-18 штук, число продуктивных узлов главного стебля 8-9 штук. В таких посевах высота растений не была ниже 70 см, а бобы были прикреплены на высоте более 15 см, что обеспечивало возможность уборки урожая с минимальными потерями. Формирование такой структуры урожая сои сорта ВНИИС-2 позволяло получать более 20 ц/га зерна.
- В перспективном селекционном материале преобладали более скороспелые, чем стандартный сорт, генотипы, имеющие достаточно высокорослые растения с необходимой для механизированной уборки высотой прикрепления нижних бобов. По средним значениям величины урожая и признаков качества зерна этот материал был близок стандартному сорту, но имел более высокую эффективность использования накопленных пластических веществ растения на формирование урожая зерна.
- Сорта для Поволжья должны сочетать параметры моделей скороспелого и высокопродуктивного сорта. Продолжительность вегетации и её межфазных периодов следует добиваться соответствующими модели скороспелого сорта (88-96 дней вегетации), а выраженность признаков технологичности и структурных элементов урожая зерна - соответствующими модели высокопродуктивного сорта (23-25 ц/га), для которого характерна, прежде всего, более высокая плотность агроценоза (40-47 растений/кв. м), большая высота растений и прикрепления нижних бобов (54-70 и 14-16 см). Агробиологические характеристики созданных сортов Соер 3, Соер 4 и Соер 7 подтверждают возможность такого сочетания.
- Создание исходного и селекционного материала сои было начато методами аналитической селекции (позволившими создать один сорт), использовался метод искусственного мутагенеза (которым не создано ни одного сорта), но наибольший эффект обеспечила комбинационная селекция с использованием внутривидовой гибридизации эколого-географически удалённых родительских форм, простых и сложных скрещиваний, селекционной проработки гибридного материала методом педигри (создано 10 из одиннадцати сортов).
- Из многих сотен вовлечённых в гибридизацию родительских форм сои сорта получены с участием всего восьми из них (преимущественно амурского и украинского происхождения), среди которых выделяется уникальной сортообразующей способностью селекционная линия № 3000/78 украинского происхождения, с участием которой созданы сорта Соер 3, Соер 4, Соер 5 и Самер 1, то есть почти половина сортов ершовской селекции.
- На основе выполненных теоретических и методических разработок и использования созданного селекционного материала за короткий для селекции срок выведено и предложено для государственного испытания 11 сортов сои, из которых ни один не был забракован, в 8 уже рекомендованы для производственного использования в России и других странах СНГ.
- Сорт Соер 1 находится в районировании с 1990 года в четырёх регионах России, Соер 2-95 - с 1993 года на Украине, Соер 3 - с 1993 года в двух регионах России и в Республике Молдова, Соер 4 - с 1997 года в пяти регионах России, в том числе в Амурской области, где стал первым и единственным районированным сортом инорайонной селекции, Соер 5 - с 2000 года в двух регионах России, Соер 6 - с 2001 года в одном регионе России, Соер 7 - с 2002 года в двух регионах России, Самер 1 - с 2005 года в одном регионе России. Сорта Соер 8, Соер 9 и Самер 2 проходят государственные испытания.
- Созданные сорта демонстрируют существенный прогресс в селекции сои в сравнении с ранее районированными в Поволжье сортами амурской селекции. Наиболее скороспелы Соер 5 и Соер 2-95, тогда как Соер 6 созревает позже других, но не позднее стандартных сортов. Созданные сорта высокотехнологичны и, созревая на 5-15 дней раньше амурских (кроме сорта Соера6), формируют близкий им либо более высокий урожай зерна (в среднем 11,1-18,3 ц/га), а сорт Соер 6 значительно превосходит их по урожайности (на 4,1-4,4 ц/га или на 28,9-31,6%). При этом созданные сорта формируют зерно с высоким содержанием белка и масла, причём Соер 1 и Соер 4 превосходят амурские сорта по содержанию белка, а Соер 3, Соер 4, Соер 5 и Соер 6 - по содержанию масла. Наибольший сбор белка и масла обеспечивают высокоурожайные сорта Соер 6 и Соер 4, а наименьший - скороспелые, но потому и менее урожайные сорта Соер 5 и Соер 1.
- Созданные сорта различны по своим биологическим и хозяйственным признакам и свойствам и вместе составляют необходимую для успешного производственного возделывания сои в Поволжье и других нетрадиционных районах соесеяния систему её взаимодополняющих сортов. Прогноз их урожайности по уравнениям её линейной регрессии на индексы (продуктивность) среды показывает, что более приспособленным к лучшим условиям выращивания является сорт Соер 6, к худшим - Соер 7. При этом Соер 6 остаётся наиболее урожайным почти при любой продуктивности среды (кроме самых низкопродуктивных фонов). Ему по урожайности близки на благоприятных фонах Соер 4, а на менее благоприятных - Соер 7.
- Созданные сорта (особенно наиболее скороспелые Соер 2-95 и Соер 5), кроме сорта Соер 6, требуют меньше производственных и энергетических затрат на возделывание, чем сорта амурской селекции. Уровень рентабельности производства зерна у всех созданных сортов выше, чем у стандартных. Самая высокая рентабельность возделывания на зерно у сортов Соер 7, Соера2-95 и Соер 4, которые требуют меньше, чем другие, затрат труда на производство единицы продукции (6,3-6,8 человеко-часа на 1 т зерна), тогда как стандартные сорта требуют самых больших его затрат (9,4-9,6 человеко-часа). Почти все созданные сорта (кроме наиболее скороспелых и потому менее урожайных Соер 1 и Соер 5) обеспечивают получение дополнительного чистого дохода в сумме 1,1-2,4 тыс. рублей с каждого гектара посева.
- Основной хозяйственный эффект от возделывания созданных сортов сои в Поволжье и других нетрадиционных районах соесеяния будет состоять в том, что их уборка возможна до начала осенних дождей без проведения десикации и без каких-либо осложнений со стороны погоды, а собранный урожай не требует досушивания.
Рекомендации для практической селекции и производства
- При селекции сортов сои широкой экологической адаптации для Поволжья и других нетрадиционных районов возделывания использовать разработанную схему селекционного процесса с элементами адаптивной селекции (селекции на гомеоадаптивность). При этом на ранних этапах селекции выполнять последовательную оценку селектируемого материала в различающихся условиях выращивания, а на заключительном этапе - их параллельную оценку на нескольких агроэкологических фонах, используя комплекс параметров гомеоадаптивности генотипов и контролируя параметры среды как фона для селекции с помощью подобранных сортов-тесторов.
- Для оперативной количественной оценки гомеоадаптивности сортов и селекционного материала сои использовать предложенный метод полевого экспресс-тестирования путём параллельного конкурсного испытания в течение одного-двух лет на нескольких различающихся искусственно созданных в одном географическом пункте агроэкологических фонах выращивания.
- В селекции на скороспелость, продуктивность, технологичность и экологическую адаптированность к условиям Поволжья использовать созданные сорта сои, представляющие собой ранее не существовавший поволжский агроэкотип этой культуры, а также селекционную линию № 3000/78 с уникальной сортообразующей способностью.
- В селекции и агротехнике возделывания сои в качестве необходимых ориентиров использовать разработанные оптимальные параметры (модели) её высокоурожайного в условиях Поволжья агроценоза, скороспелого и высокопродуктивного сорта.
- Для расширения посевных площадей сои в Поволжье и других нетрадиционных районах соесеяния использовать созданные сорта Соер 1, Соер 2-95, Соер 3, Соер 4, Соер 5, Соер 6, Соер 7 и Самер 1, более других адаптированные к агроэкологическим условиям этих районов.
список основных публикаций по теме диссертации
1. Статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК
- Мордвинцев, М.П. [и др.] Скороспелый сорт Соер 1 / М.П. Мордвинцев [и др.] // Селекция и семеноводство. - 1991. - № 3. - С. 35-36.
- Мордвинцев, М.П. Скороспелые сорта сои для Поволжья / М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов // Земледелие. - 1992. - № 5. - С. 44-45.
- Мордвинцев, М.П. Соя Соер 3 / М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов, В.С. Визнер // Селекция и семеноводство. - 1996. - № 1-2. - С. 54-56.
- Мордвинцев, М.П. Селекция сои и создание ершовских сортов / М.П. Мордвинцев // Аграрная наука. - 2007. - № 8. - С. 16-18.
- Мордвинцев, М.П. Хозяйственная характеристика современных сортов сои для нетрадиционных районов её возделывания / М.П. Мордвинцев // Кормопроизводство. - 2007. - № 9. - С. 21-24.
2. Статьи в сборниках и материалах конференций
- Мордвинцев, М.П. Селекция сои на Ершовской опытной станции / М.П. Мордвинцев // Селекция, семеноводство и технология возделывания сои: Сб. науч. тр. / Грузинский НИИ земледелия. - Тбилиси, 1983. - С. 186-191.
- Мордвинцев, М.П. Формирование исходного материала для селекции сои / М.П. Мордвинцев, В.С. Визнер // Возделывание люцерны и сои в Нижнем Поволжье: Сб. науч. статей. - Волгоград, 1983. - С. 163-166.
- Мордвинцев, М.П. Первые результаты селекции скороспелых сортов сои для орошаемых земель Поволжья / М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов, В.С. Визнер // Генетика и селекция сои: Науч.-техн. бюл. / ВНИИС. - 1988. - В. 3. - С. 40-42.
- Соя Соер 1 (Ласточка) // Сорта полевых культур саратовской селекции / Составители: В.Н. Архангельский, Е М.П. Мордвинцев [и др.]; НИИСХ Юго-Востока. - Саратов, 1990, 44 с. - С. 25-26.
- Мордвинцев, М.П. Селекция скороспелых сортов сои / М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов, В.С. Визнер // Селекция, семеноводство и технология возделывания полевых культур (1991-1995 гг.): Сб. науч. трудов / НИИСХ Юго-Востока. - Саратов, 1996. - С. 93-97.
- Мордвинцев, М.П. Соя Соер 4 / М.П. Мордвинцев // Каталог сортов полевых культур селекции НИИСХ Юго-Востока (буклет) / НИИСХ Юго-Востока. - Саратов, 1998.
- Соколов, С.М. К анализу комплекса условий, способствующих результативности селекции сои / С.М. Соколов, М.П. Мордвинцев // Актуальные проблемы селекции и семеноводства зерновых культур юго-восточного региона Российской Федерации: Доклады науч.-практич. конф. Е - Саратов, 1999. - С. 108-110.
- Мордвинцев, М.П. Семеноводство сои в Поволжье: современное состояние, проблемы и особенности / М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов // Актуальные проблемы селекции и семеноводства зерновых культур юго-восточного региона Российской Федерации: Доклады науч.-практич. конф. Е - Саратов, 1999. - С. 141-142.
- Мордвинцев, М.П. Организация, направления, методы и результаты селекции сои / М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов // Достижения и перспективы развития селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур: Сб. материалов Всероссийской науч.-практич. конф. 12-13 марта 1999 г. - Пенза, 1999. - С. 47-50.
- Мордвинцев, М.П. Белок и масло в семенах сои Поволжья / М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов // Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений: III международная науч.-произв. конф. (14-19 июня 2000 г.), том 3. - Пенза, 2000. - С. 248-250.
- Мордвинцев, М.П. Соя в Поволжье при орошении / М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов // Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений: III международная науч.-произв. конф. (14-19 июня 2000 г.), том 3. - Пенза, 2000. - С. 251-253.
- Мордвинцев, М.П. Об оценке экологической пластичности генотипов сои по урожайности семян / М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: Сб. материалов IV Всероссийск. науч.-практич. конф. - Пенза, 2000. - С. 85-88.
- Мордвинцев, М.П. Создание сортов сои для нетрадиционных районов возделывания / М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: Сб. материалов IV Всероссийской науч.-практич. конф. - Пенза, 2000. - С. 88-91.
- Мордвинцев, М.П. Селекция сои Поволжья / М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов // Проблемы и пути преодоления засухи в Поволжье: Науч. тр., часть I / НИИСХ Юго-Востока. - Саратов, 2000. - С. 207-215.
- Мордвинцев, М.П. Сорта сои для Уральского региона / М.П. Мордвинцев // Пути увеличения производства и повышения качества животноводческой продукции: Материалы межрегиональн. науч.-практич. конф. учёных и специалистов / ВНИИМС. - Оренбург, 2001. - С. 84-86.
- Мордвинцев, М.П. Современные сорта сои и качество их зерна / М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов // Перспективы развития мясного скотоводства и резервы увеличения производства говядины: Сб. науч. трудов, вып. 54 / ВНИИМС. - Оренбург, 2001. - С. 321-330.
- Соколов, С.М. К органичности селекционного процесса сои / С.М. Соколов, М.П. Мордвинцев // Проблемы селекции полевых культур на адаптивность и качество в засушливых условиях / Под ред. Н.С. Васильчука. - Саратов, 2001. - С. 171-173.
- Батталова, Н.Р. Опыт возделывания нута и сои в Оренбургской области / Н.Р. Батталова, М.П. Мордвинцев // Пути увеличения производства и повышения качества сельскохозяйственной продукции: Материалы межрегиональной науч.-практич. конф. учёных и специалистов / ВНИИМС. - Оренбург, 2002. - С. 13-14.
- Мордвинцев, М.П. К истории селекции сои в Поволжье и на Южном Урале / М.П. Мордвинцев // Пути увеличения производства и повышения качества сельскохозяйственной продукции: Материалы межрегиональной науч.-практич. конф. учёных и специалистов / ВНИИМС. - Оренбург, 2002. - С. 94-96.
- Мордвинцев, М.П. Размеры и форма семян сои при её выращивании в Поволжье / М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов // Пути увеличения производства и повышения качества сельскохозяйственной продукции: Материалы межрегиональной науч.-практич. конф. учёных и специалистов / ВНИИМС. - Оренбург, 2002. - С. 96-97.
- Мордвинцев, М.П. Периодичность и цикличность величины урожая сои / М.П. Мордвинцев // Пути увеличения производства и повышения качества сельскохозяйственной продукции: Материалы межрегиональной науч.-практич. конф. учёных и специалистов / ВНИИМС. - Оренбург, 2002. - С. 97-98.
- Мордвинцев, М.П. Продуктивность зелёной массы скороспелых сортов сои / М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов // Пути увеличения производства и повышения качества сельскохозяйственной продукции: Материалы межрегиональной науч.-практич. конф. учёных и специалистов / ВНИИМС. - Оренбург, 2002. - С. 99-100.
- Мордвинцев, М.П. Сорт сои для Оренбургской области / М.П. Мордвинцев // Вестник мясного скотоводства: Материалы Всероссийской науч.-практич. конф. (Сб. науч. трудов, вып. 55) / ВНИИМС. - Оренбург, 2002. - С. 180-186.
- Мордвинцев, М.П. Сорта сои для Уральского региона / М.П. Мордвинцев // Региональная науч.-практич. конф. молодых учёных и специалистов Оренбургской обл.: Сб. материалов, часть I. - Оренбург, 2002. - С. 90-91.
- Мордвинцев, М.П. Некоторые соотношения массы семян с растения у современных сортов сои / М.П. Мордвинцев // Пути увеличения производства и повышения качества животноводческой продукции: Материалы Всероссийской науч.-практич. конф. / ВНИИМС. - Оренбург, 2003. - С. 133-135.
- Мордвинцев, М.П. Некоторые приёмы возделывания неорошаемой сои / М.П. Мордвинцев // Пути увеличения производства и повышения качества животноводческой продукции: Материалы Всероссийской науч.-практич. конф. / ВНИИМС. - Оренбург, 2003. - С. 135-137.
- Мордвинцев, М.П. Некоторые параметры семян сои при её выращивании в Поволжье / М.П. Мордвинцев // Пути увеличения производства и повышения качества животноводческой продукции: Материалы Всероссийской науч.-практич. конф. / ВНИИМС. - Оренбург, 2003. - С. 137-139.
- Мордвинцев, М.П. Ускоренная оценка эколого-генетических свойств селекционного материала сои / М.П. Мордвинцев // Вестник мясного скотоводства, вып. 56: Материалы международной науч.-практич. конф. / ВНИИМС. - М.: Издательство Вестник РАСХН, 2003. - С. 410-417.
- Мордвинцев, М.П. Эффективная селекция новых сортов сои / М.П. Мордвинцев // Повышение устойчивости биоресурсов на адаптивно-ландшафтной основе: Материалы международной науч.-практич. конф., часть II / Под общ. ред. С.А. Соловьёва. - Оренбург: ИЦ ОГАУ, 2003. - С. 39-42.
- Соколов, С.М. [и др.] К показателям систем формирования продуктивности сои / С.М. Соколов, М.П. Мордвинцев М.П. [и др.] // Современные методы адаптивной селекции зерновых и кормовых культур: Материалы международной науч.-практич. конф. (Кинель, 23-25 июля 2002 г.). - Самара, 2003. - С. 296-298.
- Мордвинцев, М.П. Генотипическая и средовая изменчивость хозяйственно-ценных признаков сортов сои ершовской селекции / М.П. Мордвинцев // Научные и практические аспекты повышения производства сельскохозяйственной продукции: Материалы Всероссийской науч.-практич. конф. / ВНИИМС. - Оренбург, 2004. - С. 91-93.
- Мордвинцев, М.П. Сорта сои ершовской селекции на полях Оренбуржья / М.П. Мордвинцев // Научные и практические аспекты повышения производства сельскохозяйственной продукции: Материалы Всероссийской науч.-практич. конф. / ВНИИМС. - Оренбург, 2004. - С. 93-95.
- Мордвинцев, М.П. Хозяйственно-ценные признаки современных сортов сои для нетрадиционных районов её возделывания / М.П. Мордвинцев // Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика / Материалы Российской науч.-практич. конф., посвящённой 50-летию освоения целинных земель (15-17 сентября 2004 г.). - Известия Оренбургского государственного аграрного университета (теоретический и научно-практический журнал). - 2004. - № 4. - С. 42-44.
- Мордвинцев, М.П. [и др.] Селекционный прогресс при создании ершовских сортов сои / М.П. Мордвинцев [и др.] // Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика / Материалы Российской науч.-практич. конф., посвящённой 50-летию освоения целинных земель (15-17 сентября 2004 г.). - Известия Оренбургского государственного аграрного университета (теоретический и научно-практический журнал). - 2004. - № 4. - С. 52-54.
- Мордвинцев, М.П. Эколого-генетические параметры количественных признаков генотипов сои / М.П. Мордвинцев // Вестник мясного скотоводства, вып. 57: Материалы международной науч.-практич. конф. / ВНИИМС. - Оренбург, 2004. - С. 135-140.
- Соколов, С.М. [и др.] Продолжительность вегетации и продуктивность современных сортов сои / С.М. Соколов, Г.И. Шахов, А.А. Решетников, М.П. Мордвинцев // Социально-экономические, политические и экологические проблемы в сельском хозяйстве России и стран СНГ: история и современность / Материалы международного симпозиума, часть II; Под общ. ред. С.А. Соловьёва, Н.Н. Дубачинской. - Оренбург, ИЦ ОГАУ, 2004 г. - С. 54-59.
- Мордвинцев, М.П. Параметры высокоурожайного агроценоза сои и условия его формирования / М.П. Мордвинцев // Вестник мясного скотоводства, вып. 58, том II: Материалы международной науч.-практич. конф., посвящённой 75-летию ВНИИМС. - Оренбург. - 2005. - С. 186-191.
- Мордвинцев, М.П. Качество зерна сои при возделывании в Поволжье / М.П. Мордвинцев // Вестник мясного скотоводства, вып. 58, том II: Материалы международной науч.-практич. конф., посвящённой 75-летию ВНИИМС. - Оренбург. - 2005. - С. 209-210.
- Мордвинцев, М.П. Сорта сои для Поволжья и Южного Урала и технологические приёмы их возделывания / М.П. Мордвинцев // Агробиологические особенности, технологии возделывания и параметры моделей высокопродуктивных агроценозов полевых культур в засушливых условиях Южного Урала: Науч. тр., юбилейный выпуск / Под науч. и общ. редакцией проф. Г.В. Петровой. - Оренбург: ИЦ ОГАУ, 2006. - С. 160-169.
- Мордвинцев, М.П. Современная экономическая эффективность возделывания сои в Оренбуржье / М.П. Мордвинцев // Вестник мясного скотоводства, вып. 59, т. I: Материалы Всероссийской науч.-практич. конф. - Оренбург. - 2006. - С. 222-226.
3. Рекомендации, учебные пособия
- Возделывание скороспелых сортов сои в Поволжье: краткие рекомендации / А.Н. Калимуллин, В.В. Зубков, М.П. Мордвинцев [и др.]; Самарский НИИСХ, Ершовская ОСОЗ НИИСХ Юго-Востока. - Безенчук, 1999. - 21 с.
- Технология возделывания сои: Рекомендации / Составители: М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов; НИИСХ Юго-Востока. - Саратов, 1999. - 12 с.
- Сорта полевых культур Оренбургской области: краткие описания (Учебно-справочное пособие) / Составители Н.Р. Батталова, Ю.А. Гулянов, М.П. Мордвинцев [и др.]. - Оренбург: ИЦ ОГАУ, 2003. - 64 с.
4. Авторские свидетельства и патенты
- Сорт сои Соер 1: авторское свидетельство № 5331 от 27.09.1991 (М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов, Г.В. Солдатова, В.С. Визнер, В.Г. Михайлов).
- Сорт сои Соер 2-95: авторское свидетельство № 154 Государственной комиссии Украины по испытанию и охране сортов растений; код сорта для Украины 05913, внесен в Госреестр сортов растений Украины под № 045-0016 (М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов, В.С. Визнер, В.Н. Колот, В.В. Колот).
- Сорт сои Соер 3: авторское свидетельство № 6251 от 12.01.1994 (М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов, В.С. Визнер, В.Н. Колот, В.В. Колот, Д.В. Подкина).
- Сорт сои Соер 4: авторское свидетельство № 28298 от 08.04.1997 (М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов, В.С. Визнер, Д.В. Подкина).
- Сорт сои Соер 5: Заявка № 29764 на авторское свидетельство, с приоритетом от 27.11.1996 (Мордвинцев М.П., Соколов С.М., Визнер В.С.).
- Сорт сои Соер 6: авторское свидетельство № 33934 от 25.12.2000 по Заявке № 9808566 с приоритетом от 09.12.98 (Мордвинцев М.П., Соколов С.М., Визнер В.С.).
- Сорт сои Соер 7: Заявка № 33453 на авторское свидетельство, с приоритетом от 01.12.1999 (Мордвинцев М.П., Соколов С.М., Визнер В.С.).
- Сорт сои Самер 1: Заявка № 970560010 на авторское свидетельство (С.М. Соколов, В.В. Зубков, А.А. Решетников, М.П. Мордвинцев, В.С. Визнер, А.С. Соколов).
- Сорт сои Соер 4: патент РФ № 0131 от 28.05.1998 (М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов, В.С. Визнер, Д.В. Подкина).
- Сорт сои Соер 5: патент РФ № 0338 от 17.05.1999 (М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов, В.С. Визнер).
- Сорт сои Соер 6: патент РФ № 0832 от 25.12.2000 (М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов, В.С. Визнер).
- Сорт сои Соер 7: патент РФ № 1375 от 20.05.2002 (М.П. Мордвинцев, С.М. Соколов, В.С. Визнер).
- Сорт сои Самер 1: патент РФ № 3065 от 10.04.2006 (С.М. Соколов, В.В. Зубков, А.А. Решетников, М.П. Мордвинцев, В.С. Визнер, А.С. Соколов).
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству