Новости

Определение основных параметров будущих сортов сои для равнинной зоны Дагестана

11.02.2014

Как в мире, так и в стране отмечается глобальное потепление и вторичное засоление. Поэтому необходимо изучить реакцию коллекционных образцов на недостаток влаги в почве и воздухе. В литературе встречаются различные данные о реакции сои на недостаточное увлажнение почвы. Некоторые авторы характеризуют ее как засухоустойчивую культуру. Другие авторы считают неустойчивой к засухе культуру, очень требовательную к условиям увлажнения. Так, по мнению В. Степановой, судя по величине корневой системы, соя относится к числу культур, слабо противостоящих засухе. По данным Я. Короля, благодаря наличию опушения на листьях и стеблях, соя является очень засухоустойчивой культурой. В то же время большинство авторов относят сою к среднеустойчивым к засухе культурам. Противоречивость данных о степени устойчивости сои к засухе объясняется разновременностью действия засухи на растения и биологическими особенностями самих сортов.
В настоящее время большинство авторов признают, что соя предъявляет высокие требования к влаге, и чувствительность ее к засухе зависит от фазы развития: от всходов до цветения соя сравнительно легко переносит засуху, а в период «цветение — плодообразование» потребность ее в воде резко возрастает.
По данным В. Енкена, критическим периодом для сои является не весь период от цветения до созревания, а, главным образом, период формирования бобов. Удовлетворительные урожаи культура может давать и при довольно ограниченной обеспеченности влагой, но при равномерном распределении осадков. По данным А. Лещенко, образцы разного эколого-географического происхождения различаются по засухоустойчивости, и у каждого из них имеется свой наиболее чувствительный к засухе период. Этот же автор отмечает, что соя наиболее чувствительна к атмосферной и почвенной засухе в период цветения, формирования и налива бобов, при этом от почвенной засухи растения испытывают большее угнетение, чем от воздушной засухи.
Устойчивость сои к воздушной засухе зависит от сорта и периода воздействия, наиболее чувствительны растения к воздушной засухе в фазе начала образования бобов. По данным Л. Конова, К. Горанова, благодаря способности образовывать намного больше цветков, чем плодов, и цвести продолжительное время (15—55 дней), соя более устойчива к кратковременному воздействию неблагоприятных условий среды в сравнении с другими культурами, например, кукурузой.
R. Pandey, W. Herrera, J. Pendleton установили ряд культур по степени устойчивости к засухе. Хотя соя чувствительна к воздушной засухе, по данным большинства авторов, она может давать высокие урожаи при орошении в районах с засушливым климатом и с недостаточным количеством осадков (Поволжье, Северный Кавказ, юг Украины, Молдавия, Средняя Азия и т. д.). Это объясняется тем, что в травостое сои в период цветения и образования бобов дневная температура воздуха на 2 °C ниже, а относительная влажность воздуха в среднем на 15—20 % выше, чем в психометрической будке на высоте 2 м от поверхности почвы.
П. Вавилов, Г. Посыпанов, Ю. Мякушко, В. Баранов рекомендуют в качестве исходного материала для селекции формы из районов периодических засух и зон постоянного недостатка осадков. По данным этих же авторов, в селекции на устойчивость против засухи необходим большой масштаб работы и отбор растений, начиная с ранних поколений гибридов. При этом необходимо, чтобы обе родительские формы были приспособлены к недостатку воды, но отличались своей генетической основой. В сложные скрещивания можно включить и среднеустойчивый, но высокоурожайный сорт.
Резистентность к неблагоприятным факторам среды обнаруживают сорта, отобранные в условиях, где такие факторы часто появляются, или полученные из родительских форм, произрастающих в таких условиях. Устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды зависит от ряда других причин. Так, нарушение правильного соотношения элементов питания, поражение фитозаболеваниями резко снижают уровень устойчивости растений. Успехи селекции засухоустойчивых сортов в большой степени зависят от быстрого и достоверного анализа и оценки по данному признаку как исходного, так и селекционного материала.
Некоторые авторы при первичном изучении большого набора сортов и образцов рекомендуют применять метод определения засухоустойчивости растений по степени прорастания семян на растворах сахарозы с высоким осмотическим давлением. В основу этого метода положена положительная корреляционная связь между сосущей силой семян, прорастающих на растворах сахарозы, и устойчивостью растений к обезвоживанию. По данным этих же авторов, способность семян прорастать в условиях «физиологической засухи», т. е. в растворах осмотически повышенной концентрации, отражает целый комплекс физиолого-биохимических особенностей семян, в частности, общий уровень процессов синтеза, активность ферментных систем. Эти особенности являются основой для дальнейшего развития растений, формирования мощной первичной корневой системы, а следовательно, в какой-то мере влияют на засухоустойчивость взрослого растения.
Проведенные нами исследования по первичной оценке сравнительной засухоустойчивости сои лабораторным методом показали большое разнообразие образцов по данному признаку. По степени устойчивости образцы были разделены на пять групп: 1 — устойчивость высокая (проросло более 80 % семян); 2 — устойчивость выше средней (61—80 %); 3 — устойчивость средняя (41—60 %); 4 — устойчивость ниже средней (21—40 %); 5 — устойчивость низкая (менее 21 %). Дополнительно для сравнительного анализа образцов внутри одной группы устойчивости определяли депрессию накопления сухой биомассы проростков. По данному признаку в группе высокоустойчивых выделились образцы, у которых степень снижения накопления была сильно отличной от большинства образцов.
Устойчивость растений к неблагоприятным условиям среды неодинакова у различных сортов в разные периоды жизни растений. Кроме этого, время наступления критических периодов развития, их продолжительность не совпадают у сортов с различной продолжительностью вегетационного периода. Одни из них попадают под действие неблагоприятных факторов в критические периоды, а другие минуют эти стрессовые воздействия, обнаруживая более высокий уровень устойчивости в данной почвенно-климатической зоне. В другой климатической зоне степень устойчивости их может изменяться. В борьбе с засухой и другими неблагоприятными условиями, складывающимися при выращивании сельскохозяйственных культур, важная роль принадлежит сорту. Недостаточная засухоустойчивость многих зерновых бобовых культур ограничивает возможность получения высоких урожаев в определенных зонах.
С целью изучения возможностей тех или иных сортов мы отобрали следующие: Кормовая 1 (к-6496), ВНИИМК 8 (к-6413), Аурика (к-6439), зарубежные Хунду (к-3023), Peking (к-195), Clark (5615), Chippewa 64 (к-62292). Наибольшей устойчивостью к неблагоприятным факторам среды (засухоустойчивость, жаростойкость, солеустойчивость) отличается сорт Кормовая 1 (к-6496, Украина).
Ho необходимо было выяснить, а как те или иные сорта сои поведут себя в различных почвенно-климатических условиях Дагестана. И одной из задач проведенных нами исследований по изучению мировой коллекции ВИР в 80—90-е годы XX в. явилась разработка модели сорта зернового направления для орошаемых земель в условиях равнинной зоны Дагестана. Из обзора факторов, влияющих на изменчивость признаков сои в указанном регионе, можно увидеть, что изменчивость одних признаков вызывается в основном наследственными особенностями сорта, а других — преимущественно изменением факторов среды. Если расположить признаки по их вариабельности и доли влияния генетических особенностей растения на изменчивость в порядке убывания, то признаки можно рассматривать в пределах шести групп.
Первая группа признаков, изменчивость которых на 91—100 % вызывается наследственными факторами. Это такие признаки, как окраска кожуры и рубчика семян, цветка, стебля, боба и степень осушения растения.
Вторая группа признаков на 79—89 % обусловлена генетическими факторами растения. К этой группе относятся: длина и ширина боба, масса 1000 семян, ширина листочка.
Третья группа признаков на 70 % зависит от генетических свойств растения. В эту группу входят признаки: толщина стебля, длина листочка, форма семян, продолжительность периода вегетации.
Четвертая группа признаков (форма куста, число семян в бобе, величина угла отхождения ветвей и стебля) имеет долю влияния генетического фактора на 45—53 %.
Пятая группа признаков, у которой доля влияния наследственных признаков составляет 41—81 %: количество цветков в кисти, ветвистость, высота растения, число бобов на растении.
Шестая группа признаков сильно подвержена влиянию метеорологических и агроэкологических условий и лишь на 19—29 % растения подчиняются генетическим факторам. Эту группу составляют признаки: высота прикрепления нижнего боба, растрескиваемость бобов, облиственность, длина цветковой кисти, масса семян с одного растения.
По данным В. Степановой, у сои есть признаки, с которыми урожай семян тесно связан при любых метеорологических условиях, и есть признаки, связь которых с урожайностью существенно меняется в зависимости от погодных условий. Для каждой природно-климатической зоны сорта сои имеют индивидуальные доминирования определенных морфолого-биологических свойств, и, исходя из погодных условий, селекционеры должны получать сорта с меньшей изменчивостью именно тех признаков, с которыми тесно связана урожайность сои. С селекционной точки зрения, ценятся наиболее стабильные признаки, легче контролируемые при отборе. Они же включаются как параметры моделей сорта. В наших исследованиях слабо варьирующими признаками, более тесно связанными с продуктивностью, были: масса 1000 семян и число семян в бобе (табл. 3.24).

Определение основных параметров будущих сортов сои для равнинной зоны Дагестана

Основные компоненты урожая — число семян на растении и масса 1000 семян — зависят как от генетической обусловленности сорта, так и от условий выращивания, и в первую очередь от минерального питания и интенсивности фотосинтеза. Изменчивость общего числа семян на растении на 90 % обусловлена факторами среды. Число семян и их размер — два взаимодействующих компонента урожая, и невозможно, чтобы оба они развивались максимально. Необходимо найти между ними оптимальное соотношение для получения высокой продуктивности как на одно растение, так и на единицу площади.
Следует отметить, что высота растения — важный признак в селекционных исследованиях, который положительно коррелирует с урожайностью. А. Ала отмечает, что в оптимальных условиях выращивания высота растения на 80—90 % вызывается генотипом, поэтому этот признак входит в число параметров модели сорта.
По периоду вегетации для условий орошения равнинной зоны Дагестана следует создавать сорта трех групп спелости. Скороспелые — с вегетационным периодом около 105—110 дней. Несмотря на высокую продуктивность, эти сорта будут наиболее пригодны для возделывания в поукосных и пожнивных посевах при орошении и могут использоваться как предшественники озимых культур. Среднеспелые — с вегетационным периодом около 125 дней. Это должны быть сорта зернового и зернокормового направления для совместных кукурузо-соевых посевов, они также могут быть хорошими предшественниками для озимых колосовых культур. Среднепозднеспелые — высокопродуктивные сорта с вегетационным периодом 131—150 дней. Эти сорта — в основном для получения зерна.
Сорта, созданные на основе модели, должны иметь более высокую продуктивность, по сравнению с районированным сортом, и обеспечить получение 1,0—1,5 т белка с 1 га. По данным А. Ала, продуктивность рассчитывается исходя из уравнения урожая по формуле:
У = А * Б * В * Г * Д,

где У — урожайность семян с единицы площади;
А — число убранных растений с единицы площади;
Б — масса 1 семени;
В — количество плодоносных узлов на 1 растении;
Г — количество семян в бобе;
Д — число бобов в узле.
При уборке 45 ц/га с 1 м2 необходимо получить 450 г семян. Для наших условий число бобов в узле — 2,0-2,4, а количество узлов на растении — 10,5; количество семян в бобе — 2,0. По данным Ф. Омарова, наибольшую урожайность на 1 га получают при норме высева 500 тыс. шт. семян, т. е. 50 растений на 1 м2. Подставляя значения признаков в формулу урожая, получаем:
45 = 50 * 10,5 * В * 2 * 2.

Решаем уравнение с неизвестным В.
В = 450 : 10,5 * 50 * 2 * 2.
В = 0,214.
Масса 1000 семян в этом случае будет равна 214 г.
Результаты исследований показывают, что в условиях республики можно выращивать сорта: скороспелые (с вегетационным периодом 100—110 дней), среднеспелые (120—125 дней) и позднеспелые (140—145 дней) с продуктивностью, соответственно 15—18, 30 и 40 ц/га. Для этого приводим более подробные параметры будущих сортов для равнинной зоны Дагестана (табл. 3.25).
Определение основных параметров будущих сортов сои для равнинной зоны Дагестана

Таким образом, в условиях орошения равнинной зоны республики перспективны селекция сои как на скороспелость, так и на высокую продуктивность, создание среднеспелых сортов. Выведение высокопродуктивных сортов сои следует вести по пути увеличения числа семян в бобе. При создании скороспелых сортов следует обратить внимание на увеличение высоты прикрепления нижнего боба.
Для широкого внедрения посевов сои в различных зонах Дагестана необходимо постоянно иметь широкий набор различных сортов сои для изучения в коллекционных питомниках всех сортоучастков республики. Это даст возможность заниматься изучением различных сортов сои не только с целью их внедрения, но и для выведения и получения своих сортов с заданными параметрами, т. е. с конкретными наследственными признаками для каждой конкретной зоны. Это вполне реально, так как в республике имеется достаточно сильный научный потенциал работников сельского хозяйства и селекционеров. В коллекционных питомниках следует высевать не только сорта и номера из ближайших регионов, но и со всего мира, потому что проведенные нами исследования подтверждают целесообразность изучения сои из различных регионов мира, даже далеких и несходных по природно-климатическим условиям. А полученные сорта сои будут отвечать потребностям той или иной зоны как по урожайности, так и по устойчивости к болезням и вредителям.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: