Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СОЗДАНИЕ И ОЦЕНКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА СОИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ЦЧР

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "СОЗДАНИЕ И ОЦЕНКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА СОИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ЦЧР"

/ - Зї/Л

На правах рукописи

Курьяиов Александр Иванович

Создание л оценка исходного материала сои для селекции в условиях лесостепи ЦЧР

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Воронеж - 2004

! '

Г} Л Л'

Работа выполнена на кафедре селекции и семеноводства ФГОУ НПО «Воронежский государственный аграрный университет имени К. Д, Глинки»

Научны» руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент Вашенко Татьяна Григорьевна

Официальные оппоненты: заслуженный деятель наук» РФ,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Коля га н ЮрнЙ Сидорович;

Ведущая организации: ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свеклы и сахара имени А. Л. Мазлумова

Защита состоится 29 декабря 200-1 г. в 1200 в аудитории 268 на заседании диссертационного совета Д 220.010.03 Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Воронежский государственный аграрный университет имени К. Д. Глинки» по адресу: 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина, I.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного аграрного университета имени К. Д. Глинки.

Автореферат разослан 22 ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета: доктор сельскохозяйственных наук.

кандидат сельскохозяйственных наук Мяснна Валентина Павловна

профессор

Щедрина Д. 11.

1. общая характеристика работы

Актуальность темы. Проблема повышения производства белка для питания человека и кормления сельскохозяйственных животных приобретает первостепенное значение, В нашей стране существует дефицит пищевого и кормового белка. Недостаток белка в кормах служит причиной их перерасхода, поэтому необходимо увеличить долю зернобобовых, & том числе сои, в структуре посевных площадей зерновых культур Центрально-Черноземного региона.

Соя — ценная белково-масличиая культура, необходимость возделывания которой определяется универсальностью ее использования в продовольственных, кормовых и технических целях. Многие страны (например, США и Каната) смогли полностью перейти на обеспечение своих потребностей в растительном белке и жире за счет внедрения этой культуры.

Для увеличения посевных площадей сон в России, в частности за счет продвижения ее в более северные районы, в том числе и в ЦЧР, нужны скороспелые сорта северного экотила с урожайностью семян не ниже 2,0 т/га Выведение таких сортов в значительной мере зависит от создания н изучения исходного материала. С экономической и экологической точки зрения сорт является наиболее доступным средством повышения урожайности и улучшения качества продукции. По мере повышения требований к новым сортам со стороны производства, усложнения селекционных задач, возрастают и требования к степени изученности исходного материала. В связи с этим расширение и углубление исследований, направленных на улучшение и совершенствование методов поиска источников селекционно-ценных признаков и изучение биологических свойств представляет важную и актуальную задачу селекции.

Для создания новых сортов сои с широкими адаптивными свойствами к природно-климатическим условиям Центрально-Черноземного региона, необходимо изучение и выявление генотипов, которые отвечают новым задачам селекции и требованиям производства. Только комплексный подход к подбору и созданию нового исходного материала сои позволит отбирать наиболее перспективные формы растений, будет способствовать ускорению селекционного процесса.

Цель и задачи исследований. Целью исследования является изучение сортообразцов сои из коллекции ВИР, других научно-исследовательских учреждений, создание нового исходного материала с использованием искусственного мутагенеза и выявление источников хозяйственно ценных признаков для селекционной работы в условиях лесостепи ЦЧР.

Для реализации целей исследования было предусмотрено решение следующих задач:

1. Изучить сортообразцы из коллекции ВИР и других научно-исследовательских учреждений в условиях лесостепи ЦЧР, определить их селекционную значимость и выделить источники и доноры хозяйственно ценных признаков для использования их в селекционном процессе.

2. Создать и изучить новый исходный материал, полученный методами отбора и нндуцированного мутагенеза, по комплексу важных селекционных признаков н свойств.

3. Установить корреляционные связи между признаками для использования их в качестве критериев при отборе высокопродуктивных генотипов сои.

Новизна исследований н практическая значимость работы. Впервые в условиях лесостепи ЦЧР проведено изучение и оценка 207 сорто-образцов сои по комплексу хозяйственно важных признаков и свойств н выделены ценные генотипы для хелекцин. Получен новый исходный материал при облучении проростков сои ультрафиолетовым излучением. Установлены корреляционные зависимости между основными признаками и свойствами сортообразиов коллекции, которые могут использоваться в селекционной работе при создании новых сортов сон, адаптированных к условиям лесостепи ЦЧР, Выделенный по основным признакам новый исходный материал включен в селекционный процесс по выведению новых сортов сон на опытной станции ВГАУ и может использоваться в селекционных программах других научно-исследовательских учреждений.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены иа научных конференциях профессорско-преподавательского состава ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени К. Д. Глинки» в 2000 - 2004 гг., в отделе селекции и семеноводства опытной станции ВГАУ, По материалам диссертации опубликовано две научные работы.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Создание исходного материала путем облучения проростков сои ультрафиолетовым излучением для получения новых источников хозяйственно ценных признаков для селекции в условиях лесостепи ЦЧР.

2. Результаты оценки сортообразцов сои по комплексу признаков и свойств, позволившие выделить источники и доноры хозяйственно ценных признаков для использования их в селекционном процессе.

3. Корреляционные зависимости между основными признаками и свойствами растений сои для использования их в селекции.

4. Экономическая эффективность возделывания сон на зерно, позволившая подтвердить целесообразность выращивания новых, более урожайных сортообразиов.

Объем н структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 154 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц, 17 рисунков и состоит из введения, 6 глав, выводов, практических рекомендаций и 5 приложений. Список литературы включает 160 наименований, в том числе 14 - на иностранных языках.

2. условия, материал и методика исследований

Исследования по изучению исходного материала сои проводились в условиях лесостепи ЦЧР в 2000 - 2004 гг. на кафедре и в отделе селекции опытной станции Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Воронежский государственный аграрный университет имени К. Д. Глинки».

Почвенно-климатиченсне условия проведения исследований. В лесостепной зоне Воронежской области почвы представлены разнообразными видами чернозема. На территории опытной станции ВГАУ преобладает чернозем выщелоченный средне суглинистый.

Климат ЦЧР умеренно-континентальный. В годы проведения опытов метеорологические условия значительно колебались, что позволило оценить образцы по их пластичности и реакции на погодные изменения. Условия 2001 года можно считать типичными для ЦЧР и благоприятными для сои. В 2002 году количество осадков очень колебалось в течение вегетационного периода, а среднемесячная температура воздуха была близка к среднемноголетним показателям. В 2003 году сложились нетипичные для региона погодные условия, лето было прохладным и дождливым, вследствие чего сформировались высокорослые, часто полегающие растения с крупным зерном. Погодные условия 2004 года были близки к ситуации 2003 года, но большое количество осадков неравномерно распределялось в течение вегетации, причем критические по водопотреблению фазы развития растений сои пришлись на наиболее засушливые периоды. В результате, несмотря на хорошую увлажненность и теплообеслечен-ность вегетационного периода, был получен невысокий урожай семян. Период вегетации сортообразцов увеличился, как и в 2003 году, но массового полегания растений не наблюдалось.

Следует отметить, что климатические условия ЦЧР в целом подходят для выращивания сон. Для региона необходимы сорта вызревающие на семена не позднее 120 - 130 дней.

Материал н методика исследований. В качестве материала для исследований использовались образны сои из коллекции ВИР, других научно* исследовательских учреждений, отборы из коллекции ВИР 1992 — 1995 гг. н собственный материал.

Метод размещения вариантов - систематический со смещением. Количество вариантов определялось числом изучаемых образцов. Размер делянок - 2 м2,4 мг, 10 м2. Повторность опыта: в контрольном питомнике второго года - трехкратная; в питомнике мутантов, в селекционном питомнике и контрольном питомнике первого года - без повторений. В качестве стандарта использовался районированный в регионе сорт сои Лучезарная.

Работа проводилась согласно методике государственного сортоиспытания, а также рекомендациям ВИР. Полученные данные обрабатывались на компьютере с использованием пакета программ ЭгаПБ^са 6.0.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Использование индуцированного мутагенеза для получения исходного материала сои. Для получения нового исходного материала в 2000 году нами совместно с кафедрой физики ВГАУ был использован метод экспериментального мутагенеза путем облучения ультрафиолетовым излучением различной интенсивности трех- — семидневных проростков сои. Для облучения использовали ртугно-кварцевую лампу мощностью 500 ватт с диапазоном активного излучения 240 — 450 нм. Семена перед облучением проращивали между слоями увлажненной фильтровальной бумаги. Проростки размещали в растильнях на расстоянии 0,25 м от лампы, где освещенность составляла 12000 - 14000 лк. Для защиты корневой системы от повреждения ультрафиолетовыми лучами, проростки погружали в воду и размещали таким образом, чтобы конусы нарастания возвышались над водой и были повернуты к источнику излучения. Продолжительность облучення составляла 30,60 и 90 минут.

После обработки облученные проростки были высажены в полевых условиях по схеме 30 * 50 см. Для улучшения приживаемости растений применяли полив. В каждом варианте М( критерием оценки была, в первую очередь, продолжительность периода вегетации, а также продуктивность растения и крупность зерна. В 2001 году семена растений М| высевали в селекционном питомнике и по результатам оценки выделяли формы с измененными признаками (табл. I).

Таблица 1 - Элементы продуктивности и период вегетации мутантных сортообразцов сои в М,,2001г.

Ла образца Элементы продуктивности Период вег'ета- ЦИИ, дней Группа спелости

узлов карает., шт. бобов, шт. семян, игт. масса семян, г

на раст. в узле на раст. в бобе на раст. 1000 шт. в бобе

1-1 12 22 1,8 57 2,6 7.0 122.8 0,32 97 Ш

4-4 9 15 1,7 27 1,8 3.4 127.4 0.23 (05 III

6-3-1 7 12 1,7 28 2,3 2,6 91.5 0,21 104 И)

6-3-2 8 13 1,6 37 2.8 4,5 121,6 0,34 107 ill

6-5-1 8 13 1,6 30 2,3 3,5 116,7 0,27 101 1!1

7-3 9 ' 12 1,3 28 2,3 2,9 103,6 0,24 91 Ш

7-4 в 13 1,6 29 2,2 2,8 96,2 0,21 92 Ш

8-1 6 10 1.7 26 2.6 2,6 100,0 0.26 93 111

9-1 9 14 1,6 34 2,4 3,2 94,1 0,23 98 т

9-2 14 21 1,5 55 2,6 5.9 107,8 0,28 98 II]

10-1 9 16 1,8 39 2.4 3.4 87,2 0,21 101 III

м-з 9 15 1,7 27 1,8 3.7 138,5 0,25 105 ш

14-2 16 29 1.8 73 2,5 7,8 106,8 0,27 101 111

16-1 11 18 1,6 33 1.8 4,6 139.4 0,25 102 ш

17-2 9 15 1,7 36 2,4 3,8 105,6 0,25 94 m

18-1 11 19 1,7 32 1,7 4,4 137,5 0.23 105 ш

20-1 8 13 1,6 33 2,5 3,0 91,0 0,23 106 II]

Смена (контроль) 16 30 1.9 63 2.1 73 115,9 0.24 113 IV

Брестская 2(коктроль) 20 34 1.7 81 2,4 8,8 108,6 0,26 115 IV

Примечание Мутаотиыс образцы обозначаются". 1-* цифра - номер варианта облучения, 2-я цифра - номер растении в варианте облучения, 3-« цифра вариант отбора в М1 (если 3-я цифра отсутствует, то отбор был однократным)

Так, в 2001 голу в Мг был» выделены формы с периодом вегетации на 10 - 20 дней меньше, чем у исходных сортообразцов; с количеством бобов в узле до 2,0 штук, семян в бобе до 2,6 штук и с массой 1000 семян до 140 г (табл. 1>..Дпя посева и Мц отбирали выделившиеся по скороспелости варианты.

Для посева в питомниках М3 (2002 г.), М4 (2003 г.) и М3 (2004 г.) брали семена измененных растений для проверки наследования новообразований, отмеченных во втором мутантном поколении.

В результате наблюдений за растениями М3 выявлено, что период вегетации у мутантных форм был короче на 10 - )5 дней, урожайность на 3-5 и/га, а масса 1000 семян на 20 — 30 граммов больше, чем у исходных сортообразцов.

Таким образом нами установлено, что среди мутантных форм, полученных путем облучения проростков сон, есть образцы, которые характеризуются ценными селекционными признаками (табл. 2).

Таблица 2- Характеристика лучших сортообразцов сои, полученных отбором из мутантных популяций, 2001 —2004 гг.

Хз образца П родолж нтел ь-ность периода вегетации, дней Урожайность, ц/га Содержание сырого протеина в семенах, %

Мутант № 300 103 20,2 38,9

Мутант № 302 106 17,4 —

Мутант № 303 101 19,4 32,2

Мутант № 304 102 20,1 39,4

Мутант № 305 115 22,2 34,7

Мутант № 306 107 19,5 48,1

Мутант № 307 104 19,0 34,1

Мутант № 30$ 106 18,1 -

Мутант №312 109 20,5 34,2

Мутант № 318 МО 17,7 !

Смена (контроль) 115 19,1 37,4

Брестская 2 (контроль) 118 21,4 34,8

Среди мутантных форм сои в 2000 — 2004 гг. по комплексу признаков выделены образцы, которые следует использовать как источники скороспелости, продуктивности и качества в селекции сои. Следует обратить особое внимание на образец № 306, полученный отбором из мутантной популяции М1( при облучении пятидневных проростков ультрафиолето-

вым излучением в течение 30 минут. В 2003 голу этот образец превосходил стандарт по содержанию сырого протеина в зерне на 150 % (48,1 %, в то время как у стандарта этот показатель находился на уровне 31,1 %).

Таким образом, нами установлено, что использование ультрафиолетового излучения позволяет получать новый исходный материал, который может служить источником хозяйственно цепных признаков и свойств для селекции сои в условиях лесостепи ЦЧР.

Исходный материал сон в селекции на скороспелость. У сои важным признаком для условий лесостепи Центрального Черноземья является продолжительность вегетационного периода, так как при уборке позднеспелых сортов возрастают потери, снижается качество зерна и семян., кроме того, создание ультраскороспелых форм дает возможность использовать сою в качестве предшественника озимых.

Несмотря на то, что в настоящее время существуют сорта северного экотипа, селекция на скороспелость не утратила своей актуальное™. Поэтому преодоление отрицательной корреляции между продуктивностью и коротким периодом вегетации имеет большое значение для сои в условиях нашего региона.

Кроме обшей продолжительности периода вегетации, для селекции важно знать продолжительность отдельных межфазных периодов, в частности; всходы — цветение, цветение — созревание и длительность цветения. Особую ценность для селекции представляют формы сои, сохраняющие стабильность вегетационного и межфазных периодов.

Нами установлено, что длина вегетационного периода в значительной степени изменялась в зависимости от генотипа и погодных условий года.

Стабильность по продолжительности периода вегетации в наших исследованиях проявили среднеспелые образцы. Это, прежде всего, стандарт - сорт Лучезарная (V = 1,5%), Кв 188 (V = 0,6 %), № 214 (V - 1,0 %), Изумрудная (V = 1,4 %), НСЛ - 55 (V = 1,6 %), Янтарная (V = 1,6%), Харьковская 89 - 14 (V = 2,0 %), Харьковская 71 (V = 2,4%) н некоторые другие образцы. Они являются ценным исходным материалом для селекции при выведении пластичных сортов, так как слабо реагируют на изменения погодных условий (табл. 3).

Скороспелые образцы оказались нестабильными по продолжительности вегетационного периода, поэтому они могут представлять интерес как источники скороспелости лишь в многоступенчатых скрещиваниях.

Следует отметить, что период вегетации образцов, полученных с использованием искусственного мутагенеза, был короче, чем у стандарта и исходных сортообразцов на 10 - 15 дней. Кроме того, образцы № 302 и Xs 312, имея короткий вегетационный период (106 и 109 дней) проявляли

стабильность этого показателя ( V = 4.2 и 3,3 %, соответственно).

Таблица 3 - Характеристика образцов сои по продолжительности

периода вегетации

Сортообразеи Период вегетации, дней

№ название ¡2001 г,1 2002 г, | 2003 г. | 2004 г. ¡среднее

Образцы с минимальным выражением признака

270 210/99 79 93 108 98 95 9,0

252 Рассвет 82 95 108 99 96 7,8

256 Окская 82 95 108 97 96 7,3

269 2-3/98 79 96 110 98 96 8,7

253 Степная 85 79 96 ПО 98 96 8,7

250 Северная 4 77 95 113 104 97 11,6

254 Соната 78 96 114 101 97 10.5

263 Р15кеЬу V 77 95 113 102 97 11.1

258 Безенчукская улучт. 78 96 114 102 98 10,8

266 1,5-8 79 99 111 102 98 9,6

Образцы со стабильным выражением признака

188 Отбор из № 31 125 123 125 124 124 0,6

214 Отбор из N5 44 126 123 126 124 125 цо

45 Изумрудная 124 121 127 125 124 1,4

44 НСЛ - 55 122 119 125 124 123 1,6

87 Янтарная 124 120 126 126 124 1,6

89 300- 13 129 123 123 124 125 1,7

36 Л-90133 127 124 131 129 128 1.8

198 Отбор из № 44 124 122 129 127 126 2,0

33 Харьковская 89 - 14 127 124 131 130 128 2.0

29 Харьковская 71 125 121 130 128 126 2,4

57 Лучезарная (яС.) 120 12) 126 1 122 122 М

НСР<* 7,6 | 10,4 8,7 \ 9,5 9,4

В благоприятном для сои по климатическим условиям 2001 году около 12 % соргообразцов имели период вегетации менее 80 дней, большая же группа была представлена среднеспелыми образцами С периодом вегетации 91 - 110 дней (рис. 1).

Судной (35

Рис. 1. Соотношение разных по спелости сортообраздав сои в опыте, 2001 г.

Скороспелы« (44 %) (91-110 диск)

. ИЗЫМ) Д11С11)

Рис. 2. Соотношение разных по спелости сортообразиов сои в опыте, 2001 -2003 гт.

В среднем за три года, из-за резких колебаний погодных условий у сои отмечено увеличение периода вегетации. У стабильной группы среднеспелых образцов продолжительность периода вегетации осталась на преж нем ров не, однако многие сортообразцы были отнесены в группу скороспелых (т.е. период вегетации у них увеличился на одну — две недели). Фенологические наблюдения в течение трех лет (2001 - 2003 гг.) не выявили ни одного ультраскороспелого образца (рис. 2).

Большое влияние на продолжительность фаз развития сои оказывает климат, поэтому важно выявить те генотипы, которые сохраняют стабильность признаков в разных условиях вегетации. Более ранним переходом к цветению в наших исследованиях характеризовались очень скороспелые генотипы (210/99, Рассвет, Окская, 2-3/98, Северня 4, РгзкеЬу V и др.), но у них был отмечен высокий коэффициент вариации этот признака но годам. Стабильность по периоду всходы - начало цветения отмечена у более нозднеспелых образцов, при этом они начинали цвести па 8- 10 дней позже самых раннеспелых.

Короткий период цветения отмечен у следующих образцов: Безен-чукская улучшенная (продолжительность цветения - 15 дней), 2-3/98 (15 дней), 210/99 (15 дней), Рассвет (16 дней), Р!зкеЬу V <17 дней), Мутант Ж502 (17 дней), Мутант №317 (17 дней), РЬкеЬу 840-5-3 (18 дней). Они относятся к очень скороспелым образцам, коэффициенты пар наш»! у них по этому признаку изменялись от 7,6 % у РюкеЬу 840-5-3 до 22,9 % у Безенчукской улучшенной.

Различия по продолжительности межфазных периодов наблюдаются как у разных по скороспелости образцов, так и у образцов одной группы спелости. Это дает возможность предполагать, что путем подбора родительских пар для гибридизации по признаку продолжительности межфазных периодов можно в некоторой степени преодолеть отрицательную корреляцию между скороспелостью и продуктивностью сои.

В целом, для селекции на скороспелость в условиях лесостепи ЦЧР из изученной нами коллекции можно рекомендовать образцы отечественной селекции: 210/99, 5 - 3/98, Рассвет, 2 - 3/98, Безенчукская улучшенная, Окская, Северная 4, Степная 85, Соната и иностранной селекшш ЬБ - 8 (Чехия), 1ч5кеЬу V (Швеция), с периодом вегетации от 95 до 97 дней.

В качестве доноров раннего перехода к цветению по результатам наших исследований можно рекомендовать образцы: Северная 4, 210/99, Рассвет, ЬБ - 8, 2-3/98, ЛзкеЬу V, Окская.

Для сокращения периода цветения мы рекомендуем в скрещиваниях использовать образцы Бсзенчукская улученная, РЬкеЬу V и РЬкеЬу 840-5-3 (Швеция), 2-3/98, 210/99, Рассвет и лучшие мутантные формы

(№ 302, № 317, N° 318, № 306 и др.). у которых продолжительность цветения составляет от 15 до 18 дней.

Исходный материал сон в селекции на продуктивность. Продуктивность н урожайность являются глааными признаками, определяющими хозяйственную ценность образцов, независимо ог направления селекционной работы.

Продуктивность растений сои во многом зависит от числа бобов н семян на растении, массы 1000 семян. Величина этих признаков определяется, в свою очередь, количеством продуктивных узлов на растении, цветков в соцветии, интенсивностью фотосинтеза, площадью листовой поверхности. При подборе родительских пар для скрещиваний важно иметь эти признаки в максимально возможном сочетании.

Комплексной оценкой элементов продуктивности сортообразцов служит урожай семян. На урожайность сортообразцов изученной нами коллекции в большой степени влияли погодные условия, что привело к значительной изменчивости этого признака, коэффициент вариации у самого стабильного образца Л - 90133 составил 23,6 % (табл. 4) .

Таблица 4 - Урожаи семян лучших форм сои

Образец Урожай, и/га %аг SL V, % 2бГб 35,2

Да название 2001 г. 2002 г. 2003 г. 2004 г. среднее

65 Sluna 21,0 13,2 33,7 35,4" 25,3 26,1 23,3 121,4

33 Харьковская 89 - 14 19,2 10,3 22.8 118,8

188 Отбор из № 31 18,2 12,5 33,7 25,6 22,5 117,2 31,8

305 Мутант из №95 (8-1) - 11,2 33,0 22,3 22,2 115,6 33,0

60 Брестская 2 17,9 12,2 34,1 21,2 21,4 21,3 111,5 110,9 29,9 33,6

157 Отбор из № 39 18,0 10,3 35,6 21,4

36 Л -90133 18,6 13,7 8,6 30,2 31,6 22,1 21,2 110,4 23,6

31 - Харьковская 81 - 89 19,6 24,5 21,1 109,9 33,1

39 Agate 18,8 9,5 32,7 21,4 20,6 107,3 3U

89 300- 13 17,1 12,1 31.3 21,6 20,5 106,8 28,9

57 Лучезарная (st.) 16,2 11,8 29,4 19,4 3,08 19,2 100,0 27,1

НС Pos 3.42 1,49 2,14 2,33 12,1

Максимальный урожай семян сон был отмечен нами во влажном 2003 году, минимальный - в засушливом 2002 году. Погодные условия 2001 и 2004 годов способствовали получению среднего урожая семян.

Для условий нашего региона важно максимальное совмещение высо-

кой продуктивности и скороспелости. Анализ результатов исследования локазал, что лучшими по сочетанию этих признаков являются образцы № 305 и Харьковская 81-89, которые в среднем за четыре года созревали на семена за 115 и 118 дней, давали урожай 22,2 и 21,1 ц/га соответственно.

В целом, по результатам изучения нами комплекса признаков, в селекции на продуктивность в условиях лесостепи ЦЧР необходимо использовать следующие образцы сои:

-среднеспелые Закат (ВНИИ сои) и № 157 (отбор из ГрибскоЙ 30), как доноры большого количества продуктивных узлов и бобов на растении (узлов до 35 шт., бобов до 70 шт.);

- скороспелые Амурская 664 (ВНИИ сои) и Fiskeby 840-5-3 (Швеция), среднеспелые образцы Линия № 52 M (Москва) и № 188, как доноры большого количества бобов в узле (до 2,2 шт.);

- как источники большого количества семян на растении (до 151 шт.) — Закат (ВНИИ сои), № 157 (отбор из Грнбской 30) и Лучезарная (НИИСХ ЦЧП);

-как источники большого количества семян в бобе (до 2,4 шт.) -210/99 (Алтайский НИИЗиС), № 305, № 306, № 307 и № 312;

- как доноры крупности зерна (масса 1000 семян до 2П Г.) - Fiskeby V и Fiskeby 840-5—3 шведской селекции и отечественные образцы Харьковская 81 - 89, № 313, Xs 317 и Линия № 52 М;

- как источники большой массы семян с растения (до 31 г.) - Линия № 52 M (Москва), № 157 (отбор из ГрибскоЙ 30), Белгородская 48 (Белгород), Брестская 2, Янтарная (Амурская обл.);

- выделившиеся высоким урожаем семян в среднем за четыре года (до 35,4 ц/га) — Sluna (Чехословакия), № 305, Харьковская 89 - 14 (Харьков), № 188, Брестская 2 и № 157 (отбор из ГрибскоЙ 30).

Исходный материал сои в селекции на качество продукции. Одной из важнейших задач селекции является создание сортов не только продуктивных, но и характеризующихся высоким качеством продукции. В селекции сон, в связи с разносторонностью сс использования, требования к качеству продукции различны. Для разных направлений использования нужны разные сорта и свое направление отбора.

Проведенный нами химический анализ сортообразцов сон показал, что содержание сырого протеина в семенах и сбор его с гектара в значительной степени изменялись в зависимости от условий года. Заметно выделяются по белковости мутантиые формы: № 305, № 306 и № 311, содержание белка в семенах которых составляло от 34 до 48 %. Кроме них

следует выделить очень скороспелый сортообразец Северная 4 (ВНИИ сои) с периодом вегетации — 97 дней, содержание белка в семенах которого составляло - 39,2 %. Из всех изученных образцов максимальное содержание белка в зерне отмечено у № 306, превосходящего стандарт по содержанию и сбору сырого протеина с гектара почти в 2 раза (180 %). Наибольшая стабильность по этому признаку наблюдалась у образцов Харьковская 81 - 89 и Омская 4 (V = 3,3 % и 2,2 % соответственно).

По содержанию масла в зерне и сбору его с гектара нами выделены образцы Харьковская 81 — 89, Брестская 2 и № 305, у которых этот показатель находился на уровне - 19,4 - 21,1 %. В целом следует отметить, что изменчивость признака масличности по годам у сои достаточно низкая (редко V > 5 %), высокомасличных сортообразцов в изучаемой нами коллекции не выявлено.

По результатам анализа качества зерна коллекционных сортообразцов сои в условиях лесостепи ЦЧР мы рекомендуем:

- для селекции на высокую белковость зерна использовать полученные нами мутантные образцы № 305, № 306 и №311;

- образцы № 311 и Белгородская 48, как стабильные по содержанию жира в семенах, использовать для селекции на масличность.

Исходный материал сои в селекции на пригодность к механизированной уборке. Комплексная механизация возделывания сельскохозяйственных культур, применение интенсивных, энергонасыщенных технологий требуют создания соответствующих им сортов. Для интенсивного возделывания необходимы сорта сои, устойчивые к полеганию, к растрескиванию бобов и к осыпанию семян, с высоким прикреплением нижнего боба, интенсивным сбрасыванием листьев при созревании, со средней высотой растения при большой урожайности.

Для условий лесостепи ЦЧР при селекции на пригодность к механизированной уборке нами выделены следующие формы:

- как источники общей устойчивости к полеганию — Северная 4, Аврора, Рассвет, Степная 85, Амурская 664; Окская, Безенчукская улучшенная, Л 2804, № 300, Ns 303, № 304, Ла 308, № 311, № 313, № 315, № 316, №317 и сорт Белгородская 48, характеризующиеся высотой растений от 56 до 82 см и показавшие устойчивость к полеганию на уровне 5 бачлов;

- как доноры высокого прикрепления нижних бобов - образцы Аврора, JI-90133, № 306, № 310, № 312, №314, Agate, Харьковская 71, у которых этот показатель находился на уровне 15-17 см.

Корреляционные связи между хозяйственно ценнымн признаками сон. В исследованнях по оценке корреляционных связей между хозяйственно ценными признаками мы рассчитывали линейную корреляцию

Пирсона. По изучаемым показателям строились корреляционные матрицы. В каждой матрице выделились зависимости, при которых коэффициент парной корреляции составлял более 0,3 и 0,7 (средняя и тесная связь) при условии высокой надежности этих коэффициентов (р-уровень менее 0,05),

Все образцы изучаемой коллекции были распределены нами на 2 группы: 1 -со средним за три года периодом вегетации до 100 дней; 2 —с периодом вегетации более 100 дней. В первую группу вошел 21 образец, остальные сортообразцы были отнесены во вторую группу.

Парные коэффициенты корреляции рассчитывались нами по группам спелости для каждого года и за весь период исследований, а также по всей объединенной выборке без разделения на группы. Это позволило нам изучить зависимость не только по всей коллекции, но и по группам спелости, как в условиях конкретного года, так и за временя проведения опыта.

По результатам корреляционного анализа между признаками были построены корреляционные плеяды (рисунки 3,4, 5), на которых отражены высоко- и среднестабильные связи. Высокостабильной корреляционной зависимостью мы считаем связь, которая проявлялась ежегодно на протяжении всего периода исследований. Среднестабильной связью мы считаем зависимость между признаками, которая проявлялась два года исследований и по объединенной выборке.

Продопжителъвость цветения Осадков за вег, период Длила периода вегетацпк,^^^/'^»^' Масса семян на растении

Семик в бобе

Высота прихрец, нижнего боба

Узлов на растении

Период всходы - цветение Семян на растении Масла в зерне Масса ссмяи в бобе Бобов на растении

Масса 3000 семян Бобов в узле

Рис.3, Корреляционные плеяды признаков скороспелых сортообразцов сои, 2001 -2003 гг.

Обдекачсний: и ■■ ■ ■ - еысокостабилькая связь*— —- средиестабильная связь.

Прсикмгаатшіьность цвоекм« Дпяна периозд всгетациі

Ссмли и бобе /ті

Урожїішость Белка в зерне В места растекия1^^-

Высота прнкреп. мижнеїхі боба

Узлов на растении

Осадков за псі', период

Масса семян на растении

Период всходи - цветение

Семян на растении

Масса семян в бобе

Бобов в узле

Бобов на растении

Масса 1000 семян Масла в зерне

Рис.4, Корреляционные плеяды признаков среднеспелых сортообразцов сои, 2001-2003 гг.

Обозначения: ■■- . ■ — - высокостэбильная сичи,, — — —-с|Хді;еіли6ильнзч связь.

Продолжительность цветения^ Длина периода вегетации

Осадков за вег, период

Масса семян на растении

Период всходы - цветение

Семян на растении

Масса семян в бобе Бобов в уме Бобов на растении

Высота прнкреп, нижнего боба

Масса 1000 семян Узлов на растеннТГ—^ в ^

Рис. 5. Корреляционные плеяды признаков сои, в среднем по опыту, 2001 - 2003 гг.

Обозначения:--высокостабильна» свяяь, ™ — -— среднеетабнльнпя связь.

Следует выделить сильную положительную корреляцию между продолжительностью межфазного периода всходы — цветение и продолжительностью вегетационного периода (г =® 0,49 - 0,94), она высокостабильна по годам у среднеспелых образцов (рис. 4). Таким образом, показатель раннего перехода к цветению можно использовать для создания скороспелых сортов в селекции сои.

Нам не удалось выявить стабильную корреляцию между изученными элементами продуктивности и урожаем семян. По нашему мнению, урожаи семян у сои определяется о большей степени комплексом признаков и величиной продуктивного стеблестоя.

Среднестабильная корреляция (г = 0,31 -0,81) у среднеспелых образцов между количеством осадков за период вегетации и высотой растения (рис. 4), отсутствующая у скороспелых, дает повод предполагать, что скороспелые генотипы в большей степени пригодны для механизированного возделывания, как слабо реагирующие на условия выращивания.

У среднеспелых образцов обнаружена высокостабильная отрицательная корреляция (г = (-0,34) - (-0,42)) между высотой прикрепления нижнего боба и массой семян с растения (рис. 4). Это означает, что дальнейший отбор среднеспелых форм с высоким прикреплением первого боба может привести к снижению продуктивности растения. Такая зависимость не обнаружена нами у скороспелых образцов.

У среднеспелых форм обнаружена среднестабильная положительная корреляция (г = 0,30 - 0,39) между массой 1000 семян и продуктивностью растения (рис. 4), следовательно признак высокой массы 1000 семян у сортообразцов сон может служить критерием дня отбора продуктивных генотипов,

У среднеспелой группы генотипов обнаружена среднестабильная отрицательная корреляция (г = (-0,33) - (-0,54)) между продолжительностью периода всходы - начало цветения и массой 1000 семян (рис. 4), такой корреляции у скороспелых сортов не отмечено ни по одному из годов исследования, а зависимость за весь период исследований у них с противоположным знаком (г = 0,77). Отсюда следует, что в изученной нами коллекции у образцов с периодом вегетации более 100 дней можно вести отбор скороспелых и крупносемянных генотипов путем сокращения межфазного периода - всходы — начало цветения. Однако, в группе очень скороспелых сортообразцов дальнейшее сокращение периода вегетации за счет более раннего цветения приведет, вероятно, к уменьшению массы 1000 семян, что косвенно подтверждается тем, что у скороспелых генотипов также обнаружена достаточно высокая корреляционная зависимость (г = 0,42 - 0,88) между периодом всходы - начало цветения и продуктнв-

ностью (рис. 3).

В целом следует отметить, что корреляционные зависимости между признаками сои могут быть различными не только по годам исследования , но и по группам спелости, что следует учитывать 8 селекционной работе.

В результате анализа экспериментально полученных данных О признаках и свойствах растений сон нами были установлены ценные корреляции, которые могут быть нспользованы в селекционном процессе для оценки перспективных генотипов, а также при подборе родительских пар для скрещиваний:

- количества узлов на растении и высоты растения (г -■= 0,33 - 0,57);

- количества бобов на растении н высоты растения (г ~ 0,30 - 0,50);

- высоты растения и продолжительности цветения (г = 0,30 - 0,70);

- высоты растения и продолжительности периода вегетации (г = 0,30-0,81);

- массы ЮООсемян и массы семян в бобе(г = 0,45-0,92);

- продолжительности вегетационного периода и продолжительности периода всходы - начало цветения (г = 0,35 - 0,94);

- времени наступления фазы цветения и количества осадков (г = 0,35 - 0,92);

- продолжительности вегетационного периода и продолжительности цветения у среднеспелых сортообразиов (г = 0,47 — 0,85);

- продолжительности периода вегетации и количества осадков (г = 0,64-0,98);

- урожайности и продолжительности вегетационного периода (г = 0,33-0,86);

- урожайности и количества осадков за вегетационный период (г =0,33 -0,90);

- содержания масла в зерне и массы семян в бобе (г = 0,35-0,67).

Установлены отрицательные коэффициенты корреляции, на которые

следует обращать внимание при селекции сои в условиях региона:

- массы семян в бобе у среднеспелых образцов и продолжительности периода всходы - начало цветення (г = (-0,41)-(-0,63));

- массы 1000 семян у среднеспелых образцов н продолжительности периода всходы - начало цветения (г = (-0,33) - (-0,54));

- между солержанмм белка в зерне и продолжительностью цветення (г = (-0,34)-(-0,39));

- между содержанием масла в зерне и высотой прикрепления нижнего боба (г = (-0,31) - (-0,47));

- содержания масла в зерне и продолжительности вегетационного периода (г = (-033) - (-0,67));

- между содержанием масла в зерне и количеством осадков за вегетационный период (г - (-0,39) - (-0,67));

- отсутствие в пределах выборки корреляции между содержанием белка и масла в зерне.

Экономическая эффективность возделывания сои. Снижение себестоимости и повышение рентабельности - это основные задачи любого производства, В сельском хозяйстве эти показатели зависят от урожайности и качества выращиваемой продукции. При этом важное значение приобретает внедрение новых сортов сельскохозяйственных культур в производство.

В наших исследованиях проводился сравнительный анализ экономической эффективности возделывания стандартного сорта сои Лучезарная и более урожайных сортообразцов, выделенных нами при изучении коллекции. Расчет экономической эффективности показал, что затраты, стоимость продукции, чистый доход и уровень рентабельности находятся в прямой зависимости от урожайности. Самый высокий уровень рентабельности отмечен при выращивании сортообразца ЭЫпа (Чехия) -191 %, в то время как у стандарта этот показатель находился на уровне 127 %.

Таким образом, нами установлено, что возделывание лучших сортообразцов сои в условиях Воронежской области экономически эффективно, а наибольший экономический эффект обеспечивают высокоурожайные образцы, такие, как $1ипа (уровень рентабельности — 191 %}, Харьковская 81 -89(183%), мутантный образец №305 (159%).

выводы

Изучение 207 сортообразцов коллекции сои разного эколого-географического происхождения позволило установить следующее:

1. Выделены ценные формы - источники и доноры основных хозяйственно-биологических признаков и свойств сои для использования в селекции этой культуры, на основе разностороннего изучения сортообразцов в условиях лесостепи Центрально-Чернозем но го региона.

2. Воздействие ультрафиолетовым излучением на проростки сои позволило создать новый исходный материал с ценными селекционными признаками: высокобелковый и скороспелый (№ 304, № 305, № 306, №311).

3- Установлено, что для выделения селекционно-ценных образцов сои

следует вести отбор генотипов с максимальным выражением признаков, а затем из полученной группы отбирать наиболее стабильные формы с наименьшей изменчивостью. В качестве критерия изменчивости необходимо использовать коэффициент вариации.

4. Для адаптивной селекции сои в условиях лесостепи ЦЧР в качестве исходного материала рекомендуется использовать следующие образцы:

- скороспелые: 210/99, Рассвет, Fiskeby V, 2-3/98, Безенчукская улучшенная, Окская, Северная 4, Степная 85, Соната, LS — 8 (с периодом вегетации до 98 дней);

- крупносемянные: Fiskeby V, Fiskeby 840-5—3, Харьковская 81 - 89, № 313, №317 и Линия № 52 М (с массой 1000 семян до 211 г.);

- с большим урожаем семян: Sluna, Хе 305, Харьковская 89 - 14, № 188, Брестская 2 и№ 157 (в среднем за четыре гола от 21,3 до 23,3 ц/га);

~ с высоким содержанием белка в зерне: № 306, № 304, № 300, Северная 4 (до 48,1 %);

- с высоким прикреплением нижних бобов: Аврора, J1 - 90133, № 306, № 310, № 312, № 314, Agate, Харьковская 71.

5. Выделены соргообразцы с комплексом хозяйственно ценных признаков, которые могут использоваться в скрещиваниях для получения продуктивных гибридов: Fiskeby 840-5-3, мутант № 305, мутант .№ 306, Sluna, Харьковская 81-89, Линия № 52 М, Харьковская 89-14, Харьковская 71, Северная 4, Fiskeby V, Белгородская 48.

6. В результате анализа экспериментального материала были установлены важные корреляционные зависимости признаков, которые могут нслользоваться в селекционном процессе для оценки перспективных образцов сои в условиях лесостепи ЦЧР:

- массы 1000 семян и массы семян в бобе (г = 0,45 - 0,92);

- продолжительности вегетационного периода и периода исходы — начало цветения (г = 0,35 - 0,94);

- продолжительности вегетационного периода и продолжительное™ цветения у среднеспелых сортообразцов (г = 0,47 - 0,85);

- содержания масла в зерне и массы семян в бобе (г = 0,35-0,67).

7. Возделывание лучших урожайных сортообразцов сои в условиях Воронежской области экономически выгодно, наибольший экономический эффект при возделывании на семена обеспечивают образцы: Sluna (уровень рентабельности 191,%), Харьковская 81 - 89 (183 %) и № 305 (159%).

При непосредственном участии диссертанта создан сорт сои Воронежская 31, находящийся в государственном сортоиспытании с 2003 года.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ СЕЛЕКЦИИ

1. Для использования в селекции сои предлагаются следующие источники и доноры селе кционно-цен пых признаков:

- очень скороспелые: 210/99, Рассвет, Р^БкеЬу V, 2-3/98, Безенчук-ская улучшенная, Окская, Северная 4, Степная 85, Соната, - 8;

- высокопродуктивные: Линия № 52 М, Белгородская 48, Б1ипа, № 305, № 188, № 357, Брестская 2, Харьковская 89-14;

- с высоким качеством зерна: № 306, № 300, Северная 4 (ВНИИ сои), X» 304,

2. Способ облучения проростков ультрафиолетовым излучением предлагается использовать для создания нового исходного материала в селекции сои.

3. Установленные корреляционные зависимости между важными хозяйственными и биологическими признаками следует использовать в практической селекции при создании новых сортов сои, адаптированных кусловиям лесостепи Центрально-Черноземного региона.

1. Курьянов А. И. Биологическая и хозяйственная характеристика сор-тообразцов сои для условий лесостепи ЦЧР/ А.И. Курьянов// Актуальные направления стабилизации и развития АПК в XXI веке (материалы 22й студенческой научной конференции).- Воронеж, 2001,—С. 81 —87.

2. Курьянов А.И. Создание и оценка исходного материала сои для селекции в условиях лесостепи ЦЧР / А.И. Курьянов // Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки в начале XXI века. Ч. 2. - Воронеж;

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Подписано в печать 18.11.2004 г. Формат 60х80'/16 Бумага кн.-журн, П.л. 1,0. Гарнитура Тайме. Тираж 100 экз. Заказ № 2538

Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки Типография ВГАУ 394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1

В24