Проектирование архитектурной модели растения среднеспелого сорта сои для условий орошения

Актуальность. Интенсификация мирового производства сои предваряется повышением эффективности селекции и семеноводства. Модернизация отечественного соепроизводства должна быть ориентирована на усиление востребованности улучшенных сортов сои Российской селекции. Это особенно актуально в южных регионах. Здесь природные факторы жизнеобеспечения соевого растения благоприятствуют получению высоких уровней урожайности (3-5 т/га) сортов этой культуры средних сроков (110-120 дней) созревания в условиях орошения. Эффективность селекционных исследований во многом зависит от разработки наиболее приближённого по хозяйственно – ценным признакам к будущему оригиналу модельного сортопрототипа сои.

Цель исследований. На основе сравнительного анализа полученных результатов влияния хозяйственно-важных признаков на урожайность сои, разработать показатели характеристики среднеспелого сорта сои будущего использования в производстве с уровнем урожайности 4 т/га зерна и сроками созревания – до 120 дней в условиях орошения.

Материалы и методы. Для комплексного изучения в период 2019-2021 года использовались сорта различного эколого-географического происхождения, возделываемые в условиях орошения со времени их районирования: Волгоградка 1 (зарегистрирован с 1991 года), Соер 6 (с 2001 года), ВНИИОЗ 76 (с 2003 года), Славия (с 2009 года), ВНИИОЗ 31 (с 2011 года), Вита (с 2020 года). Площадь делянок 12,6 м². Повторность 4-х кратная. Площадь питания растений составляла 0,70 х 0,024 м. Под программируемый урожай 4 т/га вносили удобрения N-100, 𝑃2𝑂5 -80, 𝐾2O – 50 кг д.в./га. Режим орошения дифференцированный: в генеративный период развития поддерживается на уровне 80 % НВ, в вегетативный и при созревании растений – 70 % НВ. Структуру продуктивности определяли отбором растений с 1 м², фотосинтетические показатели – методом высечек, концентрацию сырого протеина и жира устанавливали с помощью инфракрасного анализатора.

Результаты и обсуждения. Анализ обобщённых показателей сортов предыдущего этапа селекции (16 наименований) способствовал проектированию архитектурной модели растения будущего среднеспелого сорта сои для возделывания в условиях орошения. В динамике стадийного развития растений планируется уменьшить вегетативный период до 42 суток и увеличить репродуктивный – до 78 суток. Морфологическая структура стеблестоя должна быть основана на среднерослых (0,76 м) растениях с повышенным прикреплением нижних бобов (0,16 м) и увеличенной ветвистостью в среднем на одно растение (4 шт.). Продукционно-ориентированная мощность фотосинтетически активного посева должна быть достигнута за счёт оптимизированной площади листовой поверхности к началу цветения – до 29 тыс. м²/га, к концу цветения увеличенной – до 70 тыс. м²/га и значительно усиленным фотосинтетическим потенциалом – до 3 млн. м² х дней/га. Чистая продуктивность фотосинтеза и сбор сухой биомассы не должны возрастать у среднеспелых растений во избежание усиления их взаимозатенения, которое приводит к снижению доли зерна в общей биомассе. Оптимизация уровня листостебельной массы способствует хорошему развитию донорно-акцепторных отношений в пользу репродуктивных органов, поэтому индекс урожайности должен быть увеличен до 20 %. Ориентация распределения пластических веществ между створками бобов и семян, тесно связана с индексом микрораспределения, который у продуктивных и не высокорослых сортов орошаемого земледелия должен достигать 74 %. Структура урожая высокопродуктивного растения должна быть ориентирована на увеличении массы зерна в среднем на одно растение до 10 г. Для этого необходимо усилить процесс бобообразования в узлах – до 5,5 шт. и семяобразования в бобах до 2,4 шт. при оптимизации количества растений к уборке на уровне 40 шт./м² за счёт высокой их сохранности в период вегетации – 72,7 %. Получение высокого урожая – 4 т/га при повышенной белковости зерна – до 40 % и оптимальной масличности – до 19 % будет способствовать высокому сбору этих ценных веществ – 1,38 т/га и 0,65 т/га в условиях орошения.

1. Белышкина М. Е., Загоруйко М. Г. Биохимический состав семян сортов сои различного экологогеографического происхождения и оценка пригодности их переработки. Аграрная Россия. 2023. № 7. С. 3-8.

2. Головина Е. В. Исследование засухоустойчивости и водного обмена сортов сои северного экотипа. Зернобобовые и крупяные культуры. 2020. № 1 (33). С. 45-49.

3. Вишнякова М. А. и др. Коллекция мировых генетических ресурсов зерновых бобовых ВИР: пополнение, сохранение и изучение: методические указания. Санкт-Петербург: ВИР, 2018. С. 143.

4. Марчук Л. Е., Тимошинов Р. В., Кушаева Е. Ж., Дубков А. А., Клыков А. Г. Формирование урожайности сои в зависимости от нормы высева и способа посева в условиях Приморского края. Аграрная Россия. 2022. № 12. С. 3-8.

5. Панфилова О. Н., Чугунова Е. В., Дерунова С. Н. Исходный материал для селекции кукурузы на засухоустойчивость. Аграрный научный журнал. 2020. № 2. С. 20-24.

6. Панфилова О. Н., Чугунова Е. В., Дерунова С. Н. Значение селекционного индекса новых гибридов кукурузы на зерно при выращивании на богаре и при орошении. Аграрный научный журнал. 2020. № 3. С. 29-34.

7. Сеферова И. В. Соя в условиях северо-запада Российской Федерации. Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. 2016. № 3 (167). С. 107-105.

8. Суворова Ю. Н., Омельянюк Л. В., Асанов А. М. Подсолнечник и соя – перспективы интродуцированные масличные культуры для Западной Сибири. Вестник Омского государственного аграрного университета. 2021. № 4 (44). С. 64-73.

9. Толоконников В. В., Кошкарова Т. С., Вронская Л. В., Мухаметханова С. С. Генетические источники и методы селекции сои в условиях орошения. Орошаемое земледелие. 2021. № 2. С. 22-25.

10. Ториков В. Е., Бельченко С. А. Соя северного экотипа в интенсивном земледелии: монография. Брянск: Брянский ГАУ, 2019. 284 с.

11. Чамурлиев О. Г., Толоконников В. В., Чамурлиев О. Г. Соя при орошении В Нижнем Поволжье: монография. Волгоград, 2018. 156 с.

12. Шабалкин А. В., Дубинкина Е. А. Соя - экономически выгодная культура. Аграрная Россия. 2022. № 1. С. 17-21.

13. Tolokonnikov V. V., Novikov A. A., Vronskaya L. V., Fomin D. S., Koshkarova T. S. Agromeliorative methods of cultivation of a new variety of soybeans Volgogradka 2 under irrigation conditions. International Conference on Engineering Studies and Cooperation in Global Agricultural Production: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. P. 012072.

14. Tolokonnikov V. V., Vronskaya L. V., Trunova M. V., Koshkarova T. S., Saenko G. M. The models of soybeans varieties adapted to dry conditions. Advances in Science for Agriculture “Achievements of Science for the Agro Industrial Complex: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. P. 012013.

15. Fredrik F. Soebean (Glycine max) cropping in Sweden – influence of row distance, seeding date and suitable cultivars. Acta Agricultural Scandinavica, section B – Soil and Plant Science. 2021. Vol. 71. № 5. Pp. 311-317.

16. Kabwe N., Sarah A., Paul M. Molecular characterization of soybean accessions from the interhational collection of the plant gene resourses of Canada: germplasm indentification. Journal of Crop Improvement. 2021. Vol. 35. № 5. Рp. 127-139.