Введение к работе
Актуальность темы. Зернобобовые культуры являются одним из основных источников полноценного растительного белка. Для миллионов людей в мире важнейшим источником белка и жира была и остается соя. На современном этапе так же большое продовольственное значение имеют такие высокобелковые зернобобовые культуры, как фасоль, нут и чечевица.
Зернобобовые культуры за счет питательной ценности признаны частью «здорового питания», обладают огромным биоресурсным потенциалом и занимают ведущее место в развитии пищевых технологий третьего поколения, которые обеспечивают более полную и глубинную переработку сырья и регулируют химический состав по критериям пищевой и биологической ценности. Сейчас уже неоспоримо, что в ближайшем будущем питание людей будет совершенствоваться из-за более широкого использования продуктов, богатых растительным белком (Вишнякова, 2005).
Как считают аналитики, в XXI веке будет продолжаться процесс интенсивной биоло-гизации земледелия и растениеводства за счет снижения техногенной нагрузки на биосферу путем минимизации обработки почвы и уменьшения применения средств химизации. В связи с этим необходимо общее увеличение площадей под зернобобовыми культурами, расширение их ассортимента, а так же внедрение в производство новых, нетрадиционных культур.
В условиях Сибири зернобобовые культуры вызревают не во всех природно-климатических зонах, урожайность их по годам нестабильна. В структуре посевных площадей Западной Сибири они занимают всего 1-2 %, причем из всего разнообразия семейства бобовых возделываются преимущественно горох и вика (Васякин, 2003). Расширение ассортимента и ареала возделывания этих культур в Сибири может произойти только за счет выведения и распространения новых адаптивных сортов. Сорт является одним из важнейших факторов повышения урожайности и улучшения качества продукции. Только высокая адаптивность сорта может обеспечить стабильность урожая в различных экологических условиях (Рутц, 2004). Выведение таких сортов зависит от первого этапа селекционного процесса -создания и изучения исходного материала.
Коллекция зернобобовых культур Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им. Н.И. Вавилова, характеризующаяся богатым эколого-географическим разнообразием, должна являться важным источником материала для активного их вовлечения в адаптивную селекцию и инструментом повышения ее эффективности при создании устойчивого экологически ориентированного сельского хозяйства (Вишнякова, 2008).
Цель работы - изучение образцов зернобобовых культур коллекции Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им. Н.И. Вавилова, как биологического ресурса селекционного и продовольственного значения для условий лесостепной зоны Кемеровской области.
Задачи исследований:
изучить образцы зернобобовых культур по продолжительности вегетационного периода;
изучить образцы зернобобовых культур, как биоресурс селекционного значения по зерновой продуктивности и пригодности к механизированной уборке;
изучить адаптивные свойства образцов зернобобовых культур и установить характер взаимосвязи признаков изучаемых образцов коллекции;
определить видовой состав возбудителей болезней, распространенных на образцах изучаемой коллекции и провести их оценку по устойчивости к болезням;
выделить перспективные образцы по комплексу хозяйственно-ценных признаков для использования в селекционном процессе.
Новизна работы. Впервые в условиях лесостепной зоны Кемеровской области проведено изучение следующих образцов: сои - в количестве 230 штук, нута - 51, фасоли - 78, че-
чевицы - 8 штук, различного эколого-географического происхождения, полученных из Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им. Н.И. Вавилова и Сибирского научно-исследовательского института сельского хозяйства (г. Омск) по основным хозяйственно-ценным признакам. Выделены сортообразцы, повышающие биоресурсный потенциал зернобобовых культур в условиях лесостепной зоны Кемеровской области. В результате фитопатологического анализа семян выявлен видовой состав грибов рода Fusarium для условий Кемеровской области. Проведено иммунологическое изучение образцов на устойчивость к грибным и бактериальным заболеваниям. Установлен характер взаимосвязи основных хозяйственно-ценных признаков зернобобовых культур для условий лесостепи Кемеровской области. Посредством регрессионного анализа выделены пластичные образцы для использования их в адаптивной селекции.
Основные положения, выносимые на зашиту:
-
В коллекции ВИР выявлены образцы сои, фасоли и чечевицы, обладающие комплексной устойчивостью к основным болезням и высокими показателями компонентов продуктивности, биологический ресурс которых реализуется в условиях Кемеровской области.
-
Сопряженность продуктивности с основными ее компонентами и показатели адаптивного потенциала обеспечивают рациональное использование биологического ресурса выделившихся образцов зернобобовых культур из мирового генофонда коллекции ВИР.
-
Фитопатогены, относящиеся к трем эпифитотиологическим группам: почвенные, или корне-клубневые, наземно-воздушные, или листо-стеблевые и трансмиссивные, способны снижать биоресурсный потенциал зернобобовых культур в условиях лесостепной зоны Кемеровской области.
Научная и практическая значимость. В целях повышения биоресурного потенциала изучены, выделены и рекомендованы образцы и перспективные линии сои, фасоли и чечевицы, характеризующиеся хозяйственно-ценными признаками (скороспелостью, продуктивностью, относительной устойчивостью к болезням, высоким содержанием белка и масла). Лучшие из них используются в селекционном процессе в Сибирском НИИ сельского хозяйства РАСХН (г. Омск), Дальневосточном региональном научном центре РАСХН (Приморский край, п. Тимирязевский), Алтайском НИИ сельского хозяйства РАСХН (г. Барнаул), Сибирском институте физиологии и биохимии растений (СО РАН, г. Иркутск). Полученные нами результаты изучения основных хозяйственно-ценных признаков у образцов зернобобовых культур по устойчивости их к болезням используются Всероссийским научно-исследовательским институтом им. Н.И. Вавилова при составлении каталогов мировой коллекции ВИР (г. Санкт-Петербург). Результаты исследований включены в рекомендации производству для руководителей хозяйств и фермеров «Фитосанитарные технологии возделывания сои» (Кемерово, 2010 г.).
Апробация работы. Исследования по теме диссертационной работы выполнялись в рамках федеральной тематики «Новые генотипы растений с хозяйственно-ценными признаками и устойчивостью к стрессовым факторам» (гос. регистрационный № 01.2.00104940).
Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на VII российско-монгольской научной конференции молодых ученых и студентов «Алтай: экология и природопользование» (Бийск, 2008); конференции-практикуме студентов и молодых ученых Кемеровского государственного сельскохозяйственного института, проводимой на английском языке (Кемерово, 2008); первой региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов, профессорско-преподавательского состава аграрных вузов Сибирского федерального округа на английском языке «Современные технологии в сфере сельскохозяйственного производства и образования» (Кемерово, 2008); IV Международной научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2009); IV Международной научной конференции молодых ученых, посвященной 40-летию СО Рое-сельхозакадемии (Краснообск, 2010).
По теме исследований опубликована 21 работа, в том числе три статьи в изданиях, включенных в «Перечень» ВАК, а также рекомендации производству «Фитосанитарные технологии возделывания сои» (Кемерово, 2010 г.).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 209 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, 49 таблицы, 29 рисунков и 34 приложений. Список литературы включает 249 источников, из которых 31 иностранных авторов.
