Проведено изучение линий сои конкурсного испытания по экологической пластичности и стабильности формирования урожайности зерна. В результате оценки по показателям адаптивности выделены линии, пригодные к выращиванию в условиях Самарской области на орошаемом и богарном фонах. Проведено испытание одной из перспективных линий № 05-117 в условиях производства на высоко окультуренном агрофоне с применением орошения. В результате производственного испытания линия получила высокую оценку.
Ключевые слова: соя, адаптивность, стабильность, урожайность, качество зерна, белок, жир, орошение.
Введение
Соя является одной из самых востребованных культур в Самарской области. Среди зернобобовых культур в этом субъекте Федерации по посевным площадям она занимает второе место после нута.
По температурному режиму наиболее благоприятно возделывать сою в южных районах Самарской области, однако здесь она меньше всего обеспечена влагой и без орошения стабильных урожаев не обеспечивает. В северной зоне и частично в центральной лимитирующим фактором зачастую становится дефицит эффективных температур воздуха. Кроме того, в силу резко-континентального климата, тепло и влага очень нестабильно распределяются по годам во время вегетации сои. Для различных агроэкологических зон области, в соответствии с комплексами факторов среды, лимитирующими рост и развитие сои, предполагается создание экологически пластичных сортов, пригодных для выращивания как на орошаемом, так и богарном фонах.
Материалы и методика исследований.
В 2011 – 2014 гг. на полях Самарского НИИСХ было проведено изучение 6 перспективных линий сои совместной селекции Ершовской ОСОЗ и Самарского НИИСХ. В исследование был также включен проходящий Государственное сортоиспытание сорт Самер 4, той же селекции что линии. Для сравнения были взяты широко возделываемые на полях Самарской области и высоко адаптированные к условиям Средневолжского региона сорта Самер 1, Самер 2 и Самер 3.
Учетная площадь делянки составляла 25 м2, повторность 4-х кратная. Агротехника в опыте обычная принятая для сои в Самарской области.
Оценку экологической адаптивности линий проводили по апробированным методикам: Э.Д. Неттевич и др. [1]; А. В. Кильчевский, Л. В. Хотылева [2]; Н.А Соболев [3]. В качестве критерия стабильности урожайности зерна использовали показатель суммы отклонений от максимальных значений сорта.
В 2014-2015 гг. для оценки сои по отзывчивости на факторы интенсификации (орошение, удобрения) лучшую линию 05-117 готовящуюся для передачи на государственное испытание в 2015 г. и сорт Самер 4 испытывали в условиях производства в ИП КФХ «Е.П. Цирулев». Все опыты проводились на орошаемом фоне в системе четырехпольных севооборотов: пар; картофель; соя; соя. Посев проводили сеялкой ДМС Примера 9 с нормой высева семян 0,9 млн. шт/га. на глубину 5-6 см. Во время посева вносили по 1,5 ц/га нитроаммофоса. Для защиты от сорняков в фазе 1-3 настоящих листьев культуры применяли гербицид Пульсар с нормой 0,9 л./га. С целью поддержания рекомендуемой для оптимального уровня влажности почвы (70-80 % НВ) посевы поливали 4-5 раз за сезон нормой 450м3/га.
Результаты. Результаты двухфакторного дисперсионного анализа свидетельствуют о существенном влиянии генотипа, условий среды и их взаимодействия на урожайность сортообразцов сои на 0,5%-ном уровне значимости. Достоверность различий между сортообразцами в различных условиях выращивания позволила оценить их параметры адаптивности и стабильности формирования урожайности зерна. На основании доверительного интервала (±1,8) и средней урожайности зерна за 5 лет (1,35 т/га) годы испытаний можно разделить на три группы: благоприятные - 2013 г. (средняя урожайность зерна 1,76 > 1,35); неблагоприятные - 2011 г. (урожайность 1,24 < 1,35); средние - 2009, 2012 и 2014 гг.
Сравнение линий со стандартом Самер 1 по урожайности зерна за исследуемый период показало, что линия ЛС4М достоверно превышала стандарт во все годы испытаний, линии 12108, 06143 - только в 2009, 2011, 2012 и 2013 гг., линии 05137 и 05117 – в 2011, 2012, 2013 и 2014 гг., а линия С04124 – в 2011 г. По сравнению со стандартом Самер 2 достоверно более высокая урожайность зерна отмечена у линии 05-117 в 2011, 2012 и 2013 гг., у линий 12108, 05137 в 2011, 2012 гг., и у линий 06143, ЛС4М в 2009 г. В среднем за 5 лет выше, чем у Самер 2 урожайность зерна отмечена у линий 05117, 05137, 12108 и сорта Самер 4 (табл. 1).
Таблица 1
Урожайность зерна линий сои в сравнение со стандартами, т/га
|
Сорт |
Годы испытаний |
Средняя |
||||
|
2009 |
2011 |
2012 |
2013 |
2014 |
||
|
Самер1 |
1,11 |
0,79 |
1,06 |
1,56 |
1,41 |
1,19 |
|
Самер2 |
1,32 |
1,05 |
1,47 |
2,00 |
1,56 |
1,48 |
|
Самер3 |
1,02 |
0,76 |
1,24 |
1,44 |
1,20 |
1,13 |
|
Самер 4 |
1,34 |
1,04 |
1,56 |
2,20 |
1,46 |
1,52 |
|
05117 |
1,16 |
1,24 |
1,68 |
2,17 |
1,67 |
1,58 |
|
05137 |
1,20 |
1,18 |
1,79 |
1,90 |
1,56 |
1,53 |
|
С04124 |
1,21 |
0,9 |
1,04 |
1,52 |
1,38 |
1,21 |
|
12108 |
1,35 |
1,18 |
1,70 |
1,87 |
1,42 |
1,50 |
|
06143 |
1,43 |
1,06 |
1,44 |
1,76 |
1,27 |
1,39 |
|
ЛС4М |
1,44 |
0,97 |
1,38 |
2,01 |
1,59 |
1,48 |
|
НСР 0,05% |
0,1 |
0,09 |
0,09 |
0,12 |
0,12 |
|
Оценка линии по максимальной урожайности зерна и ее стабильности, определенной как сумма отклонений урожайности генотипов от их максимальной в опыте, показала, что чем ниже максимальная урожайность, тем выше стабильность генотипа и наоборот (см. рисунок).
Для сельскохозяйственного производства представляют интерес сорта, сочетающие в своем генотипе высокий уровень продуктивности и стабильность ее формирования независимо от флуктуаций среды. Из изученного набора генотипов к таковым можно отнести линии 05137, 06143 и 12108. Уровень их максимальной урожайности зерна (1,8-1,9 т/га) и стабильность ее формирования находятся в оптимальных соотношениях по сравнению с другими генотипами.
Рисунок 1. Потенциальная урожайность зерна (т/га) и сумма отклонений урожайностей генотипов по годам от потенциальной (КСИ 2009-2014 гг.)
Легенда: варьирование максимальной урожайности генотипов; высоко стабильные генотипы;
средне стабильные генотипы; низко стабильные генотипы.
Наибольшую максимальную урожайность зерна в опыте среди линий формировал № 05117 (2,17 т/га), которую он реализовал во влагообеспеченном 2013 г. Отзывчивость этой линии на факторы интенсификации подтверждается производственным испытанием на фоне орошения с применением удобрений в 2014 – 2015 гг. (табл. 2).
Таблица 2
Характеристика сортов Самер в орошаемых условиях.
ИП КФХ «Е. П. Цирулев», 2014 – 2015 гг
|
Сорта |
Период вегетации, дней. |
Урожайность зерна, ц/га |
Содержание. протеина в СВ зерна, % |
|
Самер 1 |
106 |
26.6 |
39.6 |
|
Самер 2 |
112 |
27.8 |
39.4 |
|
Самер 4 |
116 |
28.8 |
39.8 |
|
05117 (Самер 5) |
114 |
29.7 |
40.4 |
За 2 года производственных испытаний линия 05117 (Самер 5) обеспечила самую высокую урожайность семян и содержание в семенах протеина. По этим показателям она превышала основной возделываемый на полях ИП КФХ «Е.П. Цирулев» сорт Самер 2 соответственно на 6,8 и 2,5%. Сорт Самер 4 превышал по урожайности зерна на 0,8 и 2,2 ц/га сорта Самер 1 и Самер 2, но по накоплению белка в зерне был с ними на одном уровне.
Анализ по комплексным показателям: селекционная ценность генотипа (СЦГ) [2], показатель урожайности и стабильности сорта (ПУСС) [1], индекс стабильности (St2) [3] учитывающих оптимальный баланс урожайности и стабильности генотипов, подтвердил точность сделанных ранее оценок. Так, высокой гомеоадаптивностью характеризовались линии 05137, 12108, 06143 и 05117. Значения показателей которой, у этих линий были выше, чем у районированных сортов (табл. 3).
Таблица 3
Параметры адаптивности сортообразцов сои (КСИ 2009-2014 гг)
|
Сортообразцы |
СЦГ |
ПУСС |
St2 |
|
Самер 1 |
5,4 |
- |
11,4 |
|
Самер2 |
7,4 |
79 |
14,3 |
|
Самер 3 |
6,0 |
48 |
11,0 |
|
Самер 4 |
8,1 |
|
|
|
05117 |
7,2 |
83 |
15,2 |
|
05137 |
8,3 |
91 |
14,9 |
|
12108 |
9,2 |
104 |
14,7 |
|
ЛС4М |
6,8 |
72 |
14,2 |
|
06143 |
8,5 |
89 |
13,6 |
|
С04124 |
6,9 |
60 |
11,8 |
Выводы
Таким образом, в конкурсном испытании выявлены линии 05137, 12108, 06143 и 05117 с широкой экологической адаптацией к условиям Средневолжского региона, характеризующиеся не только более высокой урожайностью зерна, чем у районированных сортов, но и стабильностью формирования ее по годам.
Особенную ценность представляет линия 05117, которая характеризуется отзывчивостью на орошение. По более высоким, чем у стандартов, показателям урожайности зерна, сбора белка с гектара, технологичности, устойчивости к биотическим стрессорам, линию 05117 планируется в 2015 г. передать на государственное сортоиспытание.
Литература:
- Кильчевский, А.В., Метод оценки адаптивной способности и стабильности генотипов, дифференцирующей способности среды / А.В. Кильчевский, Л.В. Хотылева. // Генетика. – 1985. – Т. 21. - №9. – С. 1481-1497.
- Неттевич, Э.Д. Повышение эффективности отбора яровой пшеницы на стабильность урожайности и качества зерна / Э. Д. Неттевич, А.И. Моргунов // Вестник. с.-х. науки. - 1985. - № 1 - С. 66-73.
- Соболев, Н.А. Методика оценки экологической стабильности сортов и генотипов / Н.А. Соболев // Проблемы отбора и оценки селекционного материала. Киев, 1980. – C. 100-106.
