Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИНТРОДУКЦИЯ СОРТООБРАЗЦОВ СОИ ЗЕРНОВОГО , НАПРАВЛЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ ИХ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНАХ РОССИИ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ИНТРОДУКЦИЯ СОРТООБРАЗЦОВ СОИ ЗЕРНОВОГО , НАПРАВЛЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ ИХ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНАХ РОССИИ"

На правы рукописи

САМИР РАБИЕ ЕЛ СЛЙЕД АБО ХЕГАЗИ

ИНТРОДУКЦИЯ СОРТООБРАЗЦОВ СОИ ЗЕРНОВОГО , НАПРАВЛЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ ИХ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНАХ РОССИИ

Специальность 06.01.09 - Растениеводство Специальность 06.01,05 - Селекция я семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 2005

Диссертационная работа выполнена в 2003-2005 гг. на кафедре растениеводства аграрного факультета Российского университета дружбы народов. Полевые и лабораторные исследования проводились на опытном поле и в отделе физиологии и биохимии растений Всероссийского научно-исследовательского института селекции и семеноводства овощных культур

рлеха

Научные руководители: - •

доктор биологических наук, лауреат Государственной премии Российской Федерации в области науки и техники Гпнс Мурат СаОировнч

^ кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Романова Елена Валерьевна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Евгений Васильевич Мамонов

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Заец Владимир Григорьевич

Ведущая организация: "Ассоциации «Сортсемовощ»"

Защита диссертации состоится "25 и января 2006г. в "13 "час. на заседании диссертационного совета К 212.203.07 в Российском университете дружбы народов по адресу: 117198, ГСП, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.8, корп.2.

(Аграрный факультет, лекционный зал№1).

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. б.

Автореферат разослан " 2.4 " декабря 2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат сельскохозяйственных наук, доцент -

—' Туманян А.Ф.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из характерных особенностей современного сельского хозяйства в мире является интенсивное расширение производства сои. Популярность сои заключается в том, что она, как нн одна другая культура, оплачивает труд земледельца хорошими урожаями ценнейшего зерна, содержащего 30-52% полноценного белка, сбалансированного по аминокислотам, 17-27% жира и около 20% углеводов. Соя содержит большое количество витаминов: А, Р, Е, С, а витамина Ва - в б раз больше, чем зерно пшеницы. Много в семенах сои неорганических веществ (калия, кальция, фосфора). Из нее получают молоко, масло, муку; белок. Соя применяется в производстве колбас, сыров, консервов, различных соусов, кофе, конфет, кексов, макарон и в хлебопечении.

Соя - очень важное растение и с аграрной точки зрения, т. к. являясь азотофиксатором, она обогащает почву и улучшает почвенную структуру. Лзот сои, в отличие от азота минеральных удобрений, не загрязняет окружающую среду, и легко усваивается другими растениями. Соя -культура с высокой адаптационной способностью. Она обеспечивает хорошие показатели продуктивности, как в тропических странах, так и в странах с умеренным климатом.

Согласно данным ГВЦ Минсельхозпрода РФ для производства в России необходимого количества соевого масла требуется свыше 600 тыс, тонн семян сои. Для обеспечения потребности в кормах требуется минимально 310 тыс. тонн семян сои. Для производства соевого молока и других видов различных белковых продуктов нужно не менее 133 тыс. тонн ссмяп.

В этом контексте Московская область привлекает особое внимание своими ночвен по-климатически ми условиями, способствующими получению высоких урожаев сои. Сумма положительных температур воздуха максимальна в Центральном и Юго-Восточном районе. В связи с этим существует возможность включения сои в севообороты И тем самым увеличения экономической эффективности севооборотов, а также обогащения почвы за счет азотофиксашш и снижения затрат на азотные удобрения.

В настоящее время в России посевы сои в основном сосредоточены на Дальнем Востоке - в Амурской области, Приморском и Хабаровском краях. Незначительные площади находятся на Северном Кавказе и Лдтае. Необходимо отметить, что посевы сои в России увеличиваются. Намечено расширение посевной площади сои на орошаемых землях европейской части страны. Высевают ее в России, как па зерно, так и на зеленый корм, в чистом виде и в смеси с другими культурами. __________—.

РГАУ-МСХЛ имени К.А. Тимиряз*$а ЦНБ имени Н И. Желеэиоча

Цель и задачи исследований.

Целью настоящей работы является изучение особенностей возделывания сон при обработки семян и растяшй ростостимулирующими препаратами, оценка исходного материала для селекции различных форм сои {Glycine max (L.)) по морфо-биолотческим и биохимическим показателям и продуктивности и выделение перспективных по комплексу хозяйственно ценных признаков сортообразцов,

В соответствии с целью раСо гы были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать влияние по1 тенно-климагических условий выращивания на морфометричсскис и биохимические показатели и продуктивность сортообразцов сои.

2. Изучить действие обработки семян и растений ростостнмулирующими препаратами на энергию прорастания семян, рост и развитие растений сои и их продуктивность.

3. Провести сравнительное изучение содержания и биохимического состава белка и масла у сортообразцов сои, выращешшх в Московской и Амурской областях.

4. Изучить полиморфизм, удельную активность ферментов-airritoксидшггов семян сои сортов Соната и Гармония, в зависимости от условий выращивания.

Научная новизна. В результате изучения коллекции сортообразцов сои по морфологическим признакам, выявлены перспективные формы для почвенно-клнматичсских условий Московской области с высокими хозяйственно ценными показателями: скороспелостью, количеством листьев, высоким количеством бобов на растении и семян в бобе, массой 1000 семян и урожайностью.

Разработаны новые элементы технологии выращнвання растений сои с повышенной продуктивностью при использовании ростостимулирующих препаратов.

Впервые выявлены сортовые особенности накопления надземное биомассы и продуктивности растений сои при обработке семян и растений препаратами Агат 25 к, Альб1гт, Альбит-3 и Амир в качестве регуляторов роста и развития растений.

Впервые проведено сравнительное исследование влияния почвемно-климатических условий возделывания в Московской и Амурской областях на содержание и биохимический состав белка и масла в семенах сон. При этом выявлено варьирование вышеуказанных показателей в широких пределах, что является практической основой для их использования в селекции. Впервые установлена более высокая удельная активность ферментов: эстеразы и пероксидазьг и более низкая - каталазы в семенах сои, выращенных в Амурской области, в сравнении с семенами, выращенными в Московской области.

Установлено, что сортообразцьт с невысокой удельной активностью фермента эстераза в семенах содержат больше масла. Этот показатель может служить маркерным признаком.

Практическая значимость работы.

Полученные результаты имеют, прежде всего, теоретическое значение, расширяя знания об особенностях функционирования основных ферментов антноксидантной системы семян сои - катал азы и перо кс ид азы, а также о закономерностях изменения содержания к биохимического состава белков и липидов в семенах сои под влиянием условий выращивания растений.

На основе проведенных исследований предложены принципиально новые элементы сортовой технологии с использованием биопрепаратов, позволяющих получать прибавку урожая семян и листовой массы сои. Природный регулятор роста Альбит - самый эффективный из изученных препаратов, можно применять для предпосевной обработки семян сои и внекорневой обработки растений.

Результаты работы могут быть использованы в лекционных курсах растениеводства, селекции и семеноводства и физиологии растений, при проведении полевой практики студентов биологических и агрономических специальностей.

Апробация. Основные результаты исследований были доложены на V Международной научно-практической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений» - Ростов, 7-11 июня 2004г.; на VI Международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» - Пущи но, 13-17 июня 2005г.; на Межвузовской научно-практической конференции студентов, аспирантов и преподавателей аграрных вузов РФ. - РУДН, 19-21 апреля 2005г.; па заседаниях кафедры растениеводства аграрного факультета РУДН (20032005гг.), а также на заседаниях отдела физиологии и биохимии растений

внииссок.

Публикация научных исследований. По материалам диссертации опубликовано 10 работ.

Объем и структура диссертации. .Диссертационная работа изложена на у ¿у страницах машинописного текста, включает 2,9, таблиц.^?, рисунков. Состоит из введения, трех частей, выводов и рекомендаций производству. Список использованной литературы включает 308 наименований, в том числе 30 иностранных источников.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объекты исследованы и. Объектом исследования являлась зерповая культура соя. В качестве материала для исследований использованы 17 сортообразцов зарубежной и российской селекции, которые были получены из ГНЦ Всероссийского НИИ растениеводства им. Н. И. Вавилова (ВИР) и

2 сорта сои (Соната и Гармония) получены из Дальневосточного государственно го аграрного университета (Даль ГАУ). В качестве стандарта использовали сорт сои Магсва (селекции НПО «Приобское» совместно с ТСХА), снесенный в Государственный реестр РФ.

Условия* методы исследования. Лабораторные и полевые исследования проводили в 2003-2005 гг., в отделе физиологии и биохимии Всероссийского НИИ селекции и семеноводства овощных культур РАСХН (ВНИИССОК, Одинцовский район Московской области).

Среднемесячная температура воздуха самого теплого месяца (июля) составляет 18,4°С. Отмечены годы со среднемесячной температурой в июле 23,1 °С, Сумма среднемесячных температур воздуха выше +10 °С равна 2000-2100 СС. Период со среднесуточными температурами воздуха выше +10 аС составляет 120 дней. Вегетация растений сои скороспелых сортов продолжается 96-104 сут„ а среднеспелых - 105-112 сут. Область относится к зоне достаточного увлажнения. Годовая сумма осадков - в среднем 550650 мм, с колебаниями в отдельные годы от 270 до 900 мм. За период активной вегетации выпадает 250-270 мм осадков.

Для обработки ссмян и надземной массы сои применяли следующие ростостимулпрующие препараты: Агат 25 к. Альбит и Альбит-3 (коммерческие препараты, производства Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г, К. Скрябина РАН, Нущино) и Амир (В11ИИССОК). При проведении исследований в качестве эталона использовали универсальный регулятор роста Агат 25к. Основным способом воздействия данных регуляторов на растения сои являлось замачивание семян в растворах вышеуказанных препаратов в концентрации 1г/л и 0,1 г/л.

В другой серии опытов проводили обработку растений в виде однократного опрыскивания растворами в период цветения в концентрации 10'5%.

Во время проведения экспериментов в соответствии с программой исследований проводились необходимые наблюдения, учеты н анализы на основе общепринятых методик, с учетом особенностей нолевого опыта в селекции и согласно методике полевого опыта, изложенной Доспеховым (1985). Деяялочные опыты закладывались на участках, подготовленных по единой для всех овощных культур агротехнике. Фенологические наблюдения проводили по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур и по методике нолевого опыта в овощеводстве и бахчеводстве.

Химический состав семян сои определяли в лаборатории физиологии и биохимии ВНИИССОК и в ДальГАУ в фазу полной спелости растений. Сухое вещество определяли метолом высушивания до постоянной массы, содержание белка, ферментов, масла - по методу Берграна{ аскорбиновой кислоты - по Мурри (Ермаков и др., 1972). Содержание хлорофилла а,

хлорофилла б и каротиноидов определяли спектрометрическим в 96% этаноле (Lichtenthaler et al., 1982).

Определение содержания белка, масла, жирных кислот и основных зольных элементов . проводили на ИК-сканере Nir-42. .Для работы использовали также спектрофотометр "СФ-16" (Россия).

Математическая обработка экспериментальных данных проведена на ПЭВМ с использованием программ Microsoft Excel, Microsoft Word 2000 и M-STAT.

Работа выполнена в сотрудничестве с Даль ГАУ и Российским государственным медицинским университетом (РГМУ).

3, РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Оценка соротообразцов коллекции сон по морфологическим признакам н структуре урожая.

Наши исследования, проведенные на 17 сортообразцах сои в 2003 г, показали, что в условиях Подмосковья растения ряда сортообразцов выделились по способности образовывать большую надземную массу с высотой растений от 60 до 90 см и высоким количеством листьев (табл. 1).

Практически идентичной у многих сортообразиов была динамика роста осевого побега, с максимумом я фазу цветения. В фазу цветения скороспелый сорт Соната почти достигал своей предельной высоты, т.е. на начальном этапе вегетации данному сорту характерны высокие темпы ростовых процессов. Подобные закономерности обнаружены у образцов Ugra, В ravel la, СябНИЙК-6, ПЭП-22, СибНИИК-315, Линия 1040-42, Тимирязевская-1 и Магева. Тогда как у 7 сортообразцов высокие темпы роста были обнаружены не только ло фазы цветения, но и после нее, как, например, у образца Линия 52-М.

Изучаемые сортообразцы существенно различались между собой по количеству бобов на растении. Наибольшее количество бобов на одном растении сформировалось у образца Соната и составило 76,6±7,3 тт./раст., тогда как минимальное количество бобов на растении отмечали у сортообрэзца Тимирязевская 1 (19,б±4,0 шт./раст.). Количество семян в бобе у изучаемых сортообразцов колебалось от 1,4±0,2 (Тимнрязсвская 1) до 2,4±0,1 (Светлая). Следует отметить, что этот показатель у сортообразцов В rave Па, СибНИИК-6, Светлая, Магева, ПЭП -22 я Ugra составило более 2 семян на боб (табл. 1).

Наибольшая урожайность ссмян в наших исследованиях была отмечена у образца Bravella - 2,2 т/га, наименьшая - у образцов Тимирязевская 1 и Салют 216 - 0,3 т/га. Урожайность семян сортов северного экотипа Магева и Светлая составили 1,5 и 1,4 т/га соответственно. Следует отметить, что урожайность сортообразцов СибНИИК-З i 5, Ugra, Bravel]as Линия 52-М и Гармония превышала урожайность Магевы (табл. 1).

Морфологические признаки и Структура урожая соортообразцов сои (2003 г.).

Сортообразец Высота осевого побега, см Кол-во листьев на растения, шт. Кол-во боковых побегов па растении, шт. Кол-во бобов на растении, шт. Кол-во семя и в бобе, шт. Масса 1000 семян, г Подуктвв- ность, г/растение Урожайность, т/га

Соната 71,8+1,4 39,4±1,6 3,3+0,2 76,б±7^ 2,240,1 110,8 19,842,2 1Д

СвйШШК-6 64,5±1,7 20,9±1,7 3,3±0,2 31,3±3,6 2,2 ±0,0 128,1 8,6±1,3 0,8

Светлая 61,6±1,4 28,1 ±0,8 3,7±0,2 5(^43,1 2,440,1 146,2 17,8414 1,4

Магева 63,9±1,9 33,941,4 4,740,3 57,0±4,1 2,3+0,0 152,6 19,0+1,8 13

СибШШК-315 б1,0±2,б 38,6±1,4 4М0Л 5 6,5 ±5,3 1,840,1 196,0 21,442,3 2,1

ПЭП -22 37,8±1,7 33,541,0 5,0±0,3 57.043,2 2,040,1 160,6 16,341,3 1,1

Ш±270 33.711,8 5,б±0,б <53,744,3 2,1 ±0,2 176,4 22,8±2,5 2,1

ВгаъеИа 24,4±0,б 18,4±0,8 4,040,3 39,4±2,6 2,140,1 214,6 17,141,0 2,2

Линия 52-М 79,245,1 ' 51,0+1,3 6,8±0,2 49,9±3,б 1,8±0,1 161,6 15,040,9 2,1

1040-40-2 47,341,1 29,7±0,7 4,740,3 54,4±5,4 1,940,0 215,2 20,4+1,9 14

Брянская 11 73,843,6 55,(4:1,9 6,8+0,3 454±3,2 1,840,1 104,4 9,2+0,86 1,1

Соер-4 69,3±2.6 46,9±\Л 5,640,3 57,0±ЗД 1,840,1 132,4 13,7±0,9 1,8

УСХП-« 55,б±2,3 28,1±1,1 з,о±оа 57,545,1 1,840,1 142,6 15,741,6 1,2

Тимирязевская 1 31,7±|,6 31,441,3 6,2±0,3 19,644,0 1,4+0,2 159,6 4,4+0,97 0,3

Салют 216 93, Ш,7 63,7±2,1 13,940,3 26,645,9 1,910,4 91,0 5,8±2,0б 0,3

Гармония 87,1+24 52,4+1,3 4,7±0,3 70,8±6,6 1,940,2 139,8 21,6±2,9 2,0

Ма^ог 75,4±2,2 31,341,0 з,з±о,з 59,4±6,1 1,940,1 150,0 18,7±2,6 1,4

По скороспелости, урожайности и структуре урожая для дальнейшего изучения были выделены перспективные сортообразцы пищевого использования - Соната, Гармония, СнбНИИК-315, Линия 52-М и в качестве стандарта - сорт Магева. Й дальнейших исследованиях оценку выделенных сортообразцов сои проводили по морфо-биологяческим и биохимическим показателям,

3.2. Оценка сортообразцов сои по морфо-б и алогическим признакам

Продолжительность межфазных периодов развития растений.

Темпы развития выделенных образцов растений сои определяли по срокам наступления фенофаз (табл. 2). По длительности межфазных периодов развития, согласно данным за 3 года, изученные сортообразцы условно можно разделить на две группы. У первой группы сортов период от всходов до цветения составляет 50,3*53,0 суток, однако, последующий период развития - от цветения до созревания у этой группы продолжается от 43,3 до 46,6 суток, а в целом длительность вегетациоиного периода составляет 96,3-97,0 суток. У сорта сои Сопата период созревания бобов затянулся до 43,3 суток, хотя всходы его появились на 8,7-е сутки, па 47-е сутки наблюдалось наступление фазы бутонизации, а цветение - на 53-е сутки.

У сорта сон СибНИИК-315 и сорта-стандарта Магевы фаза цветения поступала ыа 50-е сутки, а период созревания на 46-е и 47-е сутки, соответстветю. Таким образом, быстрые темпы развития растений до цветения нивелировались затяжным периодом созревания бобов.

Таблица 2

Продолжительность межфазных периодов развития растений сон, сут. (в среднем за 2003 - 2005 гг.).

Сортообразец Всходы Ветвление Бутоин-заця Цветение Зеленая лопатка Созрела пне

Соната 8,7 38,0 47,0 53,0 59,0 96,3

Гармония 38,0 50,0 56,3 64,0 112,0

Магева 9,0 33,3 46,3 50,3 55,7 96,7

СнбШШК-Л15 8,0 31,7 45,7 50,7 563 97,0

Линия 52-М 8,0 40,0 52,0 57,3 66,0 104,7

НСР 0,98 1,69 2,41 2,81 2,68 3,11

Ко второй группе (среднеспелые сорта) отнесены образцы сои, у которых длительность периода от всходов до цветения составляет более

56-57 суток, а период вегетации 104-112 суток. V исключенных из коллекции образцов сои длительность периода всходы-цветспие составляла более 60 суток, при этом созревание семян затягивалось до 70 и более сут., что приводило к потере урожая.

Расчет длительности межфазных периодов (так называемого физиологического времени), в частности, периода «иветеиие-созрсвание», устанавливает связь скорости развития растения со специфическими особенностями биологического роста каждого отдельного сортообразца. При этом скороспелые сорта сои при наступлении фазы цветения близки по этому показателю друг к другу, что позволяет проводить их скрещивания. Скороспелые сорта сои Соната, Магева, СибНИИК-315 являются перспективными для использования в селекционном процессе (табл. 2). Кроме того, изучение выделенных сорто образ цов сои на комплекс морфологических и хозяйственно ценных признаков имеет большое значение, так как результаты М01уг быть использованы в селекционной работе с »той культурой и при гибридологическом анализе.

Оценка сортообразцов сои по основным морфо-б но логическим признакам.

Морфо-метрические показатели растений сои за 3 года представленные в таблице 3, свидетельствуют, что сортообразцы Соната, Гармония и Линия 52-М отличались большей высотой растения, а сорто образен СибНИШС-315 - наименьшей по сравнению со стандартом -сортом Магева.

Таблица 3

Морфологические признаки растеннЙ сон (в среднем за 2003 - 2005 гг.)

Кол-во Кол-во Масса

Высота боковых листьев на одного

Сортообразец растения, побегов на растении, растения,

см растении, шт. шт. г

Сонати жз 3,4 36,0 74а

Гармония 84,3 5.1 35,0 80,5

Магева «6,9 5,4 42,8 52,7

СибШШК-315 58,1 5,2 47,7 «0,6

Линия 52-М 79J 5,4 3S.Z 72,2

НСРоо!. 3,47 0,56 1^7 3,75

Масса растений сои изменялась от 52,7 г до 80,5 г у сортообразцов Магева и Гармония, соответственно. Наибольшее количество листьев с одного растения обнаружено у соргообразца СибШШК-315 (47 шт,), а

меньшее - у образцов Линия 52-М, Соната и Гармония (по 38,2, 36,0 и 35,0 листьев с растения). Количество боковых побегов у сорта Соната составляло 3,4 шт., у остальных сортообразцов было сравнимо со стандартом и составляло 5,1-5,4 побега.

Среднее количество бобов сои за 3 года у образцов Соната и Гармония было максимальным с одного растения, а образцы СибНИИК-315 и Линия 52-М имели самый низкий показатель количества бобов по сравнению со стандартом - сортом Магева. Представленные результаты опыта свидетельствуют, что изученные сортообразцы отличаются между собой по урожайности. Сортообразцы СибНИИК-315, Линия 52-М и Гармония были наиболее урожайными, а растения сок сортообразца Соната имели самую шикую продуктивность по сравнению со стандартом - сортом Магева.

Средний урожай сои за 3 года (табл. 4) показывает, что образец СибНИИК-315 был наиболее урожайным, а образец Соната имел самую низкую продуктивность по сравнению со стандартом - сортом Магева. По полученным результатам опыта было отмечено, что эти образцы отличаются между собой и по элементам урожайности.

Масса бобов и их количество с растения у сортообразцов Соната и Гармония было существенно выше по сравнению с этими показателями у сорта-стандарта Магева, тогда как сортообразцы СибНИИК-315 и Линия 52-М имели самые низкяе показатели количества и массы бобов с растения (табл. 4).

Таблица 4

Урожайность растений сов и её структура (в среднем за 2003 - 2005 гг.)

СоргооОразец Масса Кол-во Масса Кол-во Кол-во Индекс Масса Урожай

бобове бобове семян с семян с :е№шв урожая, 1000 семян,

раст., раст., раст., раст., бобе, % ссмяи, т/іа

г шт. г шт. ІКТ. г

Сонат« 35,7 67,7 16,1 148,7 2,2 22,5 115,7 1.6

Гармония 40,3 613 17,5 124,8 1.9 22Д 133,5 1,8

Магева 29,6 50,0 16,0 118,9 2,2 31.8 147,0 1,7

СпОТШІК-315 32,9 45Д 18,0 103,1 1,8 313 184,7 2.0

Линия 51-М 27,» 46,1 12,8 83,7 М 183 168,5 1,9

НСР„.м 2,54 4,72 1,1» 3,04 0,1» 1,94 6,57 0,08

По массе семян с растения выделились сортообразцы СибНИИК-315 и Гармония, тогда как по количеству семян отличались сортообразцы Соната и Гармония в сравнении с сортом-стандартом. Изучаемые сортообразцы различались между собой и по массс 1000 семян СибНИИК-315. Растения сортообразцов СибНИИК-315 и Линия 52-М выделились, крупными семенами (168 и 147 г соответственно), урожайность которых была наибольшей но сравнению со стандартом и составлена 2,0 к 1,9 т/га. Средняя урожайпость растений сои сортообразца Соната (1,6 т/га) была

несколько ниже, чем у сортообразца Магева (1,7 т/га), тогда как урожайность сортообразца Гармония составляла 1,8 т/га.

Представленные в таблице 4 данные по что структуре урожая свидетельствуют о большом интервале варьирования у изученных сортообразцов по массе и количеству бобов и семян с растения, массе 1000 семян, урожайности, что делает перспективными дальнейшие исследования по созданию урожайных сортов сои.

3.3. Влнянне обработки семян и растений сои ростостимулнругощими

препаратами на их рост, развитие и продуктивность

Предпосевная обработка семян природными биостимуляторами - Агат 25к (эталон). Альбит, Альбит-З, (в дозе 1г/л) и А мир (0,1 г/л) в лабораторных условиях повышает энергию прорастания ссмяп на 15-30% по сравнению с контролем (вода). В полевых условиях семена сои сортов Магева, Соната, Гармония, СибНИИК-315 и Линия 52-М, обработанные ростостимулирующими препаратами, давали более дружные п крепкие всходы, чем семена коггтролышх растений.

Отличительной особенностью растений сои вышеуказанных сортов, семена и растения которых были обработаны биопрепаратом Альбит, является их высокая отзывчивость па обработку, На примере сорта Магева можно видеть, но 35-суточные растения отличались от контрольных большей высотой на 47%, облиственпостью растений - на 29% (табл. 5). Проведенная в дальнейшем в период цветения внекорневая обработка растений увеличивает их высоту (2$%), количество боковых побегов (14%) и листьев (67%), а также ускоряет процесс цветения, что приводит к увеличению количества бобов по сравнению с контролем (на 36%). Аналогичные результаты были получены на сортообраэцах Соната, Гармония, СибНИИК-315 и Линия 52-М.

Эффект стимуляции ростовых процессов и продуктивности хотя и обнаружен у растений всех изученных сортов, однако, не в равной мере. Прп этом величина стимулирования колеблется в пределах от 10 до 60% в зависимости от показателя. Наиболыне возрастание всех изученных показателей наблюдали у 35-суточных растений сои и через две недели после внекорневой обработки - у 65-суточных растений. Следует отметить, что неблагоприятные условия для роста растений сои - холодная весна и засушливое лето 2005г. в контроле снизили морфо-биологические показатели и урожайность по сравнению со средними данными за 3 года у изучаемых сортообразцов. В то время, как предпосевная обработка семян и внекорневая обработка растений в период цветения, стимулировали роста и развития растений сои, что способствовало увеличению количества бобов.

Влияние обработки семян ростостимулируюшими препаратами на динамику роста и развития растений сои сорта Магева (2005 г.)

Возраст, гут. Варианты опыта Высота растения, ем %к ісмірші» Кол-во боков Ы1 побеги», II1T. %к кооїршію Кол-во лиспе*» шт. •/. к комтролн» Кол-во 1 % к бобов, {контролю шт.

Обработка семян

35 Контроль 5,7±0,15 100 - - 3,4±0,09 100 - -

Альбит 8,410,20 147,4 - - 4,4+0,15 129,4 -

50 Контроль 21,1±0,8 100 2,0±0,08 100 4,5±0,15 100 - -

Альбит 112JÍ Z,4±0,08 120,0 5,410,20 120,0 - -

Внекорневая обработка растений в фа); иистсния

65 Контроль 25,0±1,2 100 2,2±0,08 100 12,0±0,б 100 14,0*1,1 100

Альбит 32,0±3,1 128,0 2,5±0,09 20,0±0,7 166,7 19,1±1,2 136,4

80 Контроль 55,€±4,1 100 3,9±0,21 100 28,0±0,7 100 41,0±1,4 100

Альбит 60,«±4,1 109,1 4Д±0Д4 107,7 33,0±0,9 1(7,9 52,0±1,4 126,8

105 Коїггроль 35,011,9 100 3,310,24 100 18,0±0,7 100 Зб,0±1,5 100

Альбит 32,0±1,4 91,4 3.5*0,18 106,1 21,№±1,1 116,7 46,0±2,0 127,8

В основе положительного действия биопрепаратов группы Альбит лежит их способность усиливать фотосинтез и повышать ростовые процессы за счет высокой ауксиновой активности (Злотников, Багироиа, Гипс, 2001). Высокое содержании окси коричных кислот в препарате Амир способствует укреплению иммунной системы растений (Гинс, 2000).

3.4. Биохимический состав семнн сои у растений, выращенных в условиях Амурской н Московской областей

Содержание белка у большинства изученных сортов было средним

- от 34 до 40%. В Амурской области содержание белка значительно варьировало - от 36,17 (Салют) до 39,59% (Светлая), в Московской области

- от 35,02 (Гармония) до 39,05% (УСХИ-б) (табл. 6). Самым высоким содержанием белка в Амурской области (более 39%) отличились copra Светлая, Соната и СибНИИК-б, несколько меньшим (более 38%) -Гармония, Ugra, ПЭП-22, Соер-4, Брянская-П и Линия 1040-42. В Московской области по белку (более 38%) выделились, кроме сорта УСХИ-б, сорта Салют-216, Ugra, BravcIIa, Магева, Светлая, СибНИИК-315 и Линия 1040-42.

Биохимический состав семян коллекционных сорюобразцон сои, выращенных в Амурской (А) и Московской (М) областях, % (2003 г.)

Сортообразец Происхождение Белок Масло Олеин, кислота Линолеии. кислота

Соната Амурская обл. А М 39,12 37,12 20,00 19,68 23,15 20,33 12,16 17,66

Гармония Благовещенск А М 38,05 35,20 20,86 18,06 21,70 15,37 11,78 16,6«

Салют 216 ШНШ ССОК А М 36,17 38,43 16,36 18,61 22,34 16,58 11,70 17,59

Major Фравава А М 36,78 36,92 18,19 17,77 22,63 15,68 12,38 18,83

Ugra Швеция А М 38,56 38,94 18,40 18,47 22,62 18,96 12,46 16,86

В ravel Ja Щвення А М 37,97 38,79 18,91 18,71 19,86 16,26 11,28 17,78

ПЭП-22 Ленинграде«, обл. А М 38,60 37,42 18,08 18,97 20,38 14,38 11,99 17,23

УСХИ Ульяновская обл. А М 36,62 39,05 18,18 18,36 23,07 16,94 11,63 17,49

Тнми рязевска я -1 Рязанская обл. А М 37,43 37,82 17,16 17,15 24,85 19,79 12,58 18,64

Mnreita Рязанская обл. А М 38,96 18,83 14,43 17,51

Светлая Рязанская обл. А М 39,59 38,51 18,76 19,23 21,17 17,52 12,26 16,52

Соер-4 Саратовская обл. А М 38Д4 36,50 16,83 19,80 16Д? 20,57 11,43 15,57

Брянская-11 Брянская Обл. А М 38,96 37,14 20,06 19,64 23,16 15,16 11,07 16,41

СнбНШ1К-6 Новосиб обл. А М 39,38 36,88 20,05 21,70 22,42 19,41 11,13 13,40

СнПНИ11К-315 Омская обл. А М 37,78 38,88 17,72 19,82 22,09 18,17 11,52 13,91

Линия 1040-42 Швеям А М 38,21 38,69 20,1] 19,32 22JS 16,54 12,29 15,83

По содержанию масла большую часть исследуемых сортов сои следует отнестн к среди масличной группе (18-20%). Более высокое содержание масла (20% и выше) выявлено в семенах сортов Соната, Гармония, Брянская-il, СибПИИК-6 и Линии 1040-42, выращенных в Амурской области, а в Московской области этим отличался только сорт СибНИИК-6, Несколько меньшим содержанием масла в Московской области отличились сорта Светлая, Соер-4, СибШ1ИК-315, а также линия 104042. Таким образом, семена сорта СибНИИК-6 и линия 1040-42 имели самый высокий показатель масличности.

Ценность соевого масла связана с высоким содержанием в семенах ненасыщенных жирных кислот, особенно олеиновой и липоленовой. Линолековая кислота значительно ухудшает качество масла для пищевых целей, но усиливает адаптивные свойства ссмян в период нх прорастания при неблагоприятных условиях. По содержанию олеиновой кислоты (более 23%) в Амурской области выделились сорта сои Соната, УСХИ-6, Тимирязевская 1, Брянская-П. Для семян сортов сон, выращепных в Московской области, содержание олеиновой кислоты было значительно ниже, чем а Амурской области.

По содержанию линоленовой кислоты в семенах растений сои, выращенных в Амурской области, размах варьирования составил от 11,07 (Брянская-11) до 12,58% (Тимирязевская-1), а в Московской области варьирование этого признака было значительно тире - от 13,4 (СибНИИК-6) и 13,9 (СибНИИК-315) до 18,83 (Major) и 18,64% (Тимирязевская- 1) (табл.6).

Оценка сортообразцов по основным биохимическим признакам Пищевая ценность многих зернобобовых культур определяется главным образом содержанием в них белка и масла. Количество масла в семенах выделенных 5 сортообразцов в среднем за три года колебалось от 13,41% до 23,50%, При этом образцы Линии 52-М, СнбНИИК-315 отличались повышенным содержанием масла (табл.7).

Таблица 7

Содержание масла, общего к водорастворимого белка и семенах сои, %.

Сортообразец Масла ОбII(ий белок Водорастворимый белок

Соната 13,41 49,19 25,36

Гармония 14,81 54,98 28,27

Магева 17,30 51,65 27,06

СнбШШК-315 20,10 49,24 26,93

Линии 52-М 23,50 54,72 26,64

НСР&и U2 1,49 1,01

По полученным результатам опыта было отмечено, что эта образцы отличаются между собой по содержанию масла и белка. Анализ содержания общего и водорастворимого белка сои за 3 года показывает, что образец Гармония имел максимальное, а образец Соната - минимальное значение по сравнению со стандартом - сортом Магева (см. табл.7).

3.5. Активность и множественные формы ферментов в семенах сон

В этом разделе представлены результаты анализа активности и множественных форм ферментов: эстеразы, пероксидазы, катал азы.

Эстсраза

Ферменты эстеразного комплекса участвуют в гидролизе сложноофириых связей, в том числе липидов. Анализ показал, что большинство сортообразцов, имеющих высокую удельную активность фермента, содержат меньше масла.

Семена сортообразцов растений сои, выращенных в Амурской и Московской областях, значительно различаются между собой ло величине удельной активности, в то време эстеразы из семян сортов Соната, Светлая, Гармония, СибНШ1К-315 близки между собой по удельной активности этого фермента (таб, 8).

Таблица 8

Удельная активность эстеразы (х 10 ~э) в семенах сои, выращенных в условиях Амурской и Московской области, ед.

на мг белка

Сортообразец Амурская обл. Московская обл.

Соната 40,б±1,б 40,6+1,6

Светлан 24,7±0 23,8+0.8

СибНШ1К-6 36,5+0 25,5+1,0

[ПЭП-22 24,9±0 54.2+1,1

Брянская 11 22,2±0,б 29,9±0,8

Магева - 41,210.8

Линия 1040-42 28,2±0,2 39,5+0,6

Линии 52-М 27,04.0,3 20.5А1.1

игга 29,6+0 58,2±1,0

СиОШШК-315 45,1 ±0,6 43,4+0,6

ВгатеЫа 37,4+2,7 28,4+0,6

Тимирязевская 1 26,5+0,6 -

Салют 216 41,0±0,8 -

УСХ11-6 30,1±1,3 24,8+0,6

\InJor 56,б±2,1 56,6*1,1

Соср~4 44,1*1,1 34.&Ы.1

Гармония 29,9±0,6 32,1*1,0

Анализ электрофоретических спектров эстсразного комплекса показал, что семена сон, выращенные в Амурской области, отличались более высокой гетерогенностью по сравнению с Московской областью. Выявлено от двух до четырех форм ферментов, Сортообразцы Соната и гибридная Линия 52-М, созданные в разных регионах России, имели практически идентичные электрофоретический спектр, что, по-видимому, свидетельствует о близости их по происхождению (рис, 1),

КГ '

0,0 0,1-

0,1~" _

О^Г" ™

0,4"

0,5— — — ____

о,в— _

0,70,8— 0,9-

1)в_и—Ц_1——Ы_1- ,.,1 .......——-—

А М А М А М А М А

Соната Гармонии СибШШК-315 Линия 52-М Магева

Рве. 1, Электрофоретическне спектры эстеразного комплекса семян сои, выращенных в условиях Амурской (А) и Московской (М) областей.

Катал аза

Представленные на рисунке 2 результаты указывают, что удельная активность каталззы в семенах растений сои сортов Соната н Гармония, выращенных в Амурской области, ниже, чем в семенах из Московской области. Известно, что полностью сформировавшиеся семена характеризуются низкой активностью каталазы, поэтому активности, этого фермента может служить сравнительным показателем спелости ссмян, По-

видимому, более высокая удельная активность катал азы, выделенной из московских семян, связана с тем, что они не достигли полной спелости.

При анализе полученных спектров каталазы в семенах растепий сои сортов Соната и Гармония, выращенных в Московской области, отмечено наличие трех зон ферментативной активности, а в семенах из Амурской области выявлено только две зоны (рис. 3). Вероятно, это связано с более высокой каталазой активностью семян из Московской области.

Соната

Гармония

□ Московская область □ Амурская область !

Рис. 2. Удельная активность каталазы в семенах сои, выращенных в разных агроклиматических зонах.

а б Соната

В[> а 0,1 0.2 0.3 0.4 05 ]<№ 0.7 ОД ■д9 '.1Л

Гармония

Рис. 3. Эл е ктрофо ретн ч еские спектры каталазы в семенах сои л — Амурская область; б — Московская область

Пероксшшы

Пероксвдазэ является уникальным индикатором при воздействии на растительные организмы стрессовых внешних факторов.

Удельная активность псриксидазм, в отличие от катал азы, в семенах сои, полученных из Амурской области, выше, чем га Московской области (у сорта Соната - в 1,7 раза, у Гармонии - в 2,2 раза (рис. 4). Высокая перокепдазная активность семян сон в Амурской области, по-видимому, свидетельствует об их высокой потен ниачыгой устойчивости к внешним неблагоприятным воздействиям.

Соната Гармония

' И Московская область □ Амурская область]

Рис. 4. Удельная активность перокендазы в семенах сои, выращенных в разных агроклиматических зонах

т -а м 02 о.з 0.4 й5 0.6 0,7 0.5 0,9 1.0

а б а б

Соната Гармония

Рис. 5. Элекгрофоретические спектры перокендазы и семенах сон а — Амурская область; б - Московская область

Элекгрофоретические спектры перокендазы из семян соп сорта Соната, выращенных в Амурской н Московской областях, обладают большим сходством (рис. 5). Для них характерно наличие трех зон ферментативной активности с їі£=0-0,0 I; №=0,3-0,32 и ИЧ),47-0,5.

Таким образом, семена растений сои изучных сортообразцов, созданных в различных регионах России и зарубежья, при выращивании их в почвенно-климатичсских условиях Московской и Амурской области (2003-2005гг.) характеризуются изменением содержания важнейших компонентов - белка, масла, аминокислот, жирных кислот. Кроме того, удельная активность ферментов из семян сои - эстеразного комплекса, исрексидазы и каталазы варьирует в широких пределах, а состав ферментов отличается полиморфизмом.

ВЫВОДЫ

1. На основе изучения коллекции сортообразцов сои по морфо-биологическим и биохимическим показателям и продуктивности растений выделено пять сортообразцов - Соната, Гармония, СибШШК-315, Линия 52-М, Магева, отличающиеся высокими хозяйственно ценными признаками.

2. Установлено, что сортообразцы Соната и СибНИИК-315 близки к сорту-стандарту Магева по скороспелости, высоте растений н облпственпостп, однако, превышают последний по массе одного растения, массе бобов и семян. По массе 1000 семян выделились сортообразцы СибПИИК-315, Линия 52-М и Гармония в сравнетш со стандартом.

3. Обнаружено, что предпосевная обработка семян сои препаратами Агат 25к (эталон), Альбит, Лльбит-3 в концентрации (1г/л) и Амир (0,1г/л) оказывает стимулирующее действие на энергию прорасташм семян, высоту растений, количество боковых побегов и листьев. Внекорневая обработка растений в фазу цветения вышеуказанными препаратами в концентрации 1ускоряет активность цветения, увеличивает облиственность растений и повышает урожай бобов с растения.

4. Выявлена широкая изменчивость содержания белка, масла и его жирных кислот, минерального состава сортообразцов коллекции сои, которая обусловлена как биологическими особенностями сорта, так и климатическими условиями выращивания растений. Изменение количества белка и незаменимых аминокислот в семенах сон у сортов Соната и Гармония в широком интервале варьирования в зависимости от условий выращивания свидетельствует о возможности и перспективности селекции на повышенное содержание этих веществ.

5. Семена растений сои сортов Соната и Гармония, выращенные в условиях Амурской области, характеризуются высоким содержанием белка и аминокислот (тирозина, лейцина, аспарагиновой кислоты), а также масла и жирных кислот (олеиновой и линоленовой) и большой удельной активностью пероксидазы. Семена сои, выращенные в условиях Московской области, содержат большее количество линоленовой

кислоты, гистпдина, гл ютами новой кислоты и обладают более высокой удельной активностью катал ад ы,

6. Выявлен полиморфизм ферментную зстсразного комплекса, при этом эстеразный комплекс семян сои, выращенных в Амурской области, отличался более высокой гетерогенностью по сравнению с ссмснамн, выращенными в Московской области. Обнаружена обратная зависимость между удельной активностью эстеразы и содержанием масла у изученных сортообразцов сои.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для расширения ассортимента семенной продукции с повышенным содержанием белка, масла и биологически активных веществ в условиях Московской области рекомендуется выращивания скороспелых сортов Соната, СибНИИК-315, Линия 52-М и среднеспелого Гармония, которые обеспечивают стабильную урожайность семян пищевого назначения.

2. Целесообразно использовать ростости муштрующий препарат Альбит для предпосевной обработки семян в дозе 50 г/т для повышения всхожести семян и последующей обработки растений в период вегетации в фазе цветения в дозе 30 г/га для ускорения активности цветешю, повышения продуктивности и устойчивости растений к действию засухи.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕГТАЦПИ.

1. Або Хегазн С.Р.Е., Гинс М.С., Романова Е.В., Попов В.П. Продолжительность межфазных периодов и урожайность растений сои в Нечерноземье // Вестник РУДН., сер. Сельскохозяйственные науки, Агрономия, 2004. - № 11. - С. 122-126.

2. Або Хегази С.Р.Е., Гинс В.К., Попов В.П., Жарова Л.Л. Сорта сои для Московской области // Труды V Международной научно-практической конф. «Интродукция нетрадиционных и редких растиий». -ПерсиановскиЙ: Изд-во Дон ГАУ, 2004. - TI. - С. 10-12.

3. Диссанаяаке Д.М.Д., Або Хегази С.Р.Е., Романова Е.В., Гинс М.С. Морфо-биологнческие особенности сои в условиях нечерноземной зоны //Труды V Международной научно-практичсскоЙ конф. «Ингродукция нетрадиционных и редких растений». - ПерсиановскиЙ: Изд-во Дон ГАУ, 2004.-Т.].-С. 49-52.

4. Або Xerasu С.Р.Е. Интродукция сои для Московской области // Материалы межвузовской лаучпо-нрактнческой конференции сгудснтов, аспирантов н преподавателей аграрных вузов РФ. — М.: РУДН, 2005. - С, 26 -27.

5. Або Хегази С.Р.Е. Морфо-биологические особенности новых сортов сои в условиях Московской области // Материалы межвузовской научно-практичсской конференции студентов, аспирантов и преподавателей аграрных вузов РФ. - М.:РУДН, 2005. - С. 57 - 58.

6. Або Хегази С.Р.Е., Романова Е.В., Гине М. С., Жарова JTJI, Урожай и компонента урожая сон в Московской области // Труды VI Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». - М.: РУДН, 2005. - Т.ПІ. - С. 8-Ю.

7. Иваненко JT. Е., Ефимов Г. П., Або Хегази С.Р.Е., Гине М. С., Гинс В. К. Биохимический состав семян сои // Труды VI Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». -М.: РУДН, 2005. - ТЛИ. - С. 315-319.

8. Любицклй О,Б., Гине М. С., Гине В.К., Романова Е.В., Ильина СХ., Потапов С.А., Або Хегази С.Р.Е., Коненков П.Ф. Исследование антиоксидантной активности растительных экстрактов // Труды VI Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». - М.: РУДН, 2005. - ТЛІ. - С. 360 - 362.

9. Гине М.С., Селихова О.А., Семенова Е.А., Иваченко Л.Е., Романова Е.В., Лбо-Хегази С.Р.Е. Изменение биохимического состава ссмян сои сортов Соната и Гармония при различных условиях выращивания // Доклады РАСХН, 2005.-Ла 5.-С. 10-12.

10. Гине М. С., Гине В.К., Романова Е. В., Потапов С.А., Або Хегази С.Р.Е., Любнцкий О.Б., Ильина С.Е. Возможные механизмы антиоксидантной активности растительных экстрактов// Актуальные вопросы современной науки, 2005. - № 5. (26). - С. 148-150.

Подписано в печать 20.12.2005. Формат 60x90/16. Бумага офсетная 1,0 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 1433 .

/\иЗДАТЕЛЬСТВО<

ягггз МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА

Лицензия на издательскую деятельность ЛР № 062809 Код издательства 5X7(03)

Отпечатано в типографии Издательства Московского государственного горного университета

Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД№ 53-305

119991 Москва, ГСП-І, Ленинский проспект, 6; Издательство МГГУ; тел. (095) 236-97-80; факс (095) 956-90-40