Агрономія
Головне:
Агрономія

Власний генетичний потенціал

The Ukrainian Farmer
Джерело:
The Ukrainian Farmer
Поділитись:
Власний генетичний потенціал

Нові гібриди соняшнику — це відповідь на виклики, що стоять перед агровиробниками, й гарантія максимального врожаю

Соняшник є однією з найпоширеніших в Україні олійних культур. Він потрапив до нас у XVIII століття й швидко завоював прихильність завдяки своїм цінним властивостям. Початок наукової селекції культури було покладено у 1912 році. Тоді середня врожайність соняшнику не перевищувала 1–1,5 т/га й протягом кількох наступних десятиліть не змінювалася. Збільшення середньої врожайності почалося з 2007 року. У 2019 році вона сягнула 2,6 т/га, у 2020-му через складні погодні умови була на рівні 2 т/га. 

Спробуємо розібратися, які чинники впливають на врожайність соняшнику, та як їх можна контролювати. 

Чинники впливу 

Урожайність соняшнику протягом останніх років зростала завдяки кільком чинникам: селекції, новим технологіям вирощування культури, рівню агротехніки й сільськогосподарській техніці, що має в арсеналі агропідприємство, системі живлення й використання нових засобів захисту рослин, а також зміні клімату, зокрема, зниженню гідротермічного коефіцієнта (ГТК). 

У той самий час розрив між реальною врожайністю в господарствах і потенційною врожайністю, яку зазначають селекціонери та яку теоретичною можна досягнути з нинішнім рівнем генетичного потенціалу гібридів, є суттєвим. Як подолати відстань між реальною та потенційною врожайністю? Завдяки керуванню чинниками, які я вже означив, а також розумінню агронома, як саме вирощувати культуру. 

Подолання розриву між теоретичною й потенційною врожайністю — це завдання селекції. Я хочу розповісти, як команда ВНІС вирішує це складне завдання. 

Чому низька врожайність 

Перш ніж розповісти про наші напрацювання, варто проаналізувати причини розриву між потенційною врожайністю соняшнику і реальною. Урожайність культури зменшується через хвороби, чинники зовнішнього середовища — такі як дефіцит вологи та явища, що пов’язані зі зміною клімату. І ще однією перешкодою на шляху до отримання максимальної врожайності, є використання засобів захисту рослин. 

Французькі дослідники провели цікавий експеримент. Вони вибрали 20 гібридів і розділили їх на чотири групи залежно від періоду їх виходу на ринок, і дослідили їх за такими показниками, як урожайність, вихід олії з гектара, вміст олії в насінні, маса 1000 насінин, вологість, висота, вилягання, ураження поширеними хворобами (рис. 1). Насіння гібридів для правдивості результатів досліду було отримано в один рік і висівали в однакових умовах у кількох місцях із повторенням за роками. 

Рис. 1. Прогрес в селекції. *Felicity Vear et al., 2003

За результатами аналізу отриманих даних установлено, що підвищення врожайності за останні 40 років відбулося на 40% з приблизно однаковим «кроком» у 10% кожного десятиріччя. Прогрес за ознакою «збирання олії» за цей період сягнув до 45%, уміст олії в насінні з часів Василя Пустовойта, батька наукової селекції соняшника, практично не змінився. Архітектоніка селекції теж зберігається ще з часів селекції у Краснодарі. Стійкість до вилягання й абіотичних чинників зменшилася вчетверо, а стійкість до хвороб значно підвищилась: наймолодші гібриди виявилися найстійкішими до кореневих гнилей і фомопсису, а найстарші — сприйнятливими. 

Наразі у Всеукраїнському науковому інституті селекції основні напрями поліпшення соняшнику відбуваються за такими ознаками: урожайність, натура і маса 1000 насінин; стійкість до біо й абіотичних чинників середовища, вміст олії, збирання олії з гектара; якість жирно-кислотного складу олії; архітектоніка нових гібридів (надає можливість збільшити густоту посіву), скорочення тривалості вегетаційного періоду та придатність до механізованого вирощування. 

Першочергові завдання 

Для розв’язання головного завдання селекції — зменшення розриву між теоретичною та експериментальною врожайністю — потрібно звернути увагу на два моменти. Перший — підвищити стійкість до шкідливих організмів, основного лімітаційного чинника для отримання максимального врожаю. Другий — шляхом проведення широкомасштабних екологічних випробувань нових гібридів визначити їх екологічну пластичність і районування до регіону, який сприятиме розкриттю генетичного потенціалу врожайності. 

Соняшник уражує значна кількість патогенних організмів, що здатні за сприятливих умов для їх розвитку завдати значної шкоди, що значно зменшить урожай. Аналіз даних за попередні десятиліття показав (рис. 2), що в період із 2000-го по 2007 роки спостерігався провал у врожайності соняшнику через сильний розвиток хвороб (фомопсис, сіра та біла гнилі, вовчок, несправжня борошниста роса), спричинений підвищеною кількістю опадів і, відповідно, високим ГТК. 

Рис. 2. Динаміка розвитку фомопсису і гнилей соняшнику залежно від зволоженості

Слід зазначити підвищення середньої урожайності соняшнику з 2007 року. Кілька наступних років були посушливішими, що обмежило розвиток більшості хвороб і сприяло отриманню доброго врожаю соняшнику. Не останніми у зростанні врожайності є досягнення селекції, застосування нових агротехнологій, використання для захисту посівів нових ЗЗР. Крім того, період посилення хвороб дав змогу відібрати стійкіші генотипи, що також вплинуло на підвищення врожайності соняшнику. 

Наш інститут проводить ретельну роботу щодо оцінювання стійкості соняшнику до патогенних організмів, над чим працює відділ імунітету рослин до хвороб. 

Також одним з основних напрямів у програмах селекції соняшнику є підвищення стійкості нових гібридів до гербіцидів імідазолінонової та трибенурон метилової груп — це дозволяє полегшити контроль забур’яненості. Так, добори гібридів соняшнику, генетично стійких до гербіцидів групи імідазолінонів (ІМІ), надають змогу вирощувати культуру на полях із найпроблемнішими бур’янами (амброзія, нетреба, циклохена й ін.), а також із високим рівнем зараженості вовчком соняшниковим. Використання гібридів, стійких до гербіцидів, що містять трибенурон-метил (SU), дозволяє обробляти посіви післясходовими гербіцидами системної дії. 

Протистояти вовчку 

Дуже великою проблемою на сьогодні у вирощуванні соняшнику є вовчок соняшниковий. Цей квітковий паразит переслідує культуру понад 150 років. Паразит знижує продуктивність рослин соняшнику, перешкоджаючи їх нормальному розвитку, що призводить до значних втрат урожаю — іноді навіть до 100%. Особливо вовчок дошкуляє аграріям на Півдні України, а останнім часом з’явився вже в Центральній її частині (Черкаська, Харківська та Полтавська області). Торік ми спостерігали ураження посівів вовчком навіть на Півночі країни — у Житомирській і Чернігівській областях. Нині вовчок немає широкого розповсюдження тільки на території Хмельницької, Тернопільської, Івано-Франківської, Львівської та Волинської областей. Утім, якщо уважно придивитися, то результати можуть здивувати… 

За останні 10 років під тиском селекції на стійкість до нього утворилися високовірулентні раси, до того ж склад популяції паразита відрізняється в різних зонах його розповсюдження. Тобто гібриди, що не уражуються в Одеській області, не застраховані від ураження на Харківщині й навпаки. 

Утворення нових генетично різних за вірулентністю особин у популяції відбувається через скорочену ротацію соняшнику в сівозмінах і використання гібридів соняшнику, стійких до високовірулентних рас (G+) без потреби (останнє призводить до утворення біотипів із підвищеною вірулентністю, які є основою для появи нової раси вовчка уже через рік). 

По всій Європі спостерігається раса G+, що долає стійкість гібридів, захищених геном Оr7. Оскільки процес мутацій у вовчка є безперервним і постійно прогресує, створення гібридів соняшнику селекції ВНІС, генетично стійких до нових рас, є головним напрямом селекції. Вирощування таких гібридів, на жаль, не дає змогу уникнути прояву цього паразита, але дозволяє частково зменшити його кількість на полях. 

Знання механізмів взаємодії паразита з рослинами є необхідним для розробки стратегій стійкості гібридів. Ми збираємо насіння вовчка для вивчення з різних регіонів України, а також Туреччини та Румунії. Польові випробування селекційного матеріалу за стійкістю проводимо в Україні, Іспанії, Туреччині та Румунії на 11 локаціях і створюємо стійкі до нових рас вовчка гібриди. Хочу зауважити, що в боротьбі із соняшниковим вовчком варто визначити расу вовчка саме на вашому полі й не використовувати безоглядно гібриди, стійкі тільки до однієї раси. 

Загалом раджу захищатися від паразита комплексно: використовувати стійкі гібриди, хімічний захист, дотримуватись сівозміни й знезаражувати техніку за переміщення з одного поля на інше. Тільки комплексне застосування всіх методів може захистити розповсюдження вовчка на ваших полях й уповільнити утворення нових рас. 

Наші результати 

На сьогодні практично досягнуто максимум урожайності соняшнику. Основна робота триває над покращенням уже наявних гібридів шляхом додавання потрібних ознак, які вимагає ринок. 

Для успішної селекції ми створили велику колекцію ознак і генотипів, постійно додаємо нові зразки. У колекції є найновіші та найцікавіші ознаки, які ми впроваджуємо в нові гібриди — стійкість до вовчку, до кількох гербіцидів одночасно, до патогенів. На практиці це має такий вигляд: на гібриді, який демонструє прекрасний результат, але не має необхідної ознаки, проводиться бекросування материнського і батьківського компонентів. За чотири роки за допомогою методів пришвидшення селекції ми можемо отримати аналог гібрида, що містить необхідну нам ознаку. Для пришвидшення селекційного процесу використовуємо свої біотехнологічні лабораторії та свою лабораторію молекулярних маркерів; вирощуємо гібриди у двох розсадниках: влітку — в Україні, взимку — у Чилі та в теплиці в Україні. Це дає нам змогу отримувати три генерації за рік. Також маємо спільні партнерські програми з вітчизняними й іноземними компаніями зі США, Південної Америки, Казахстану, Туреччини та країн Євросоюзу. 

Отримані гібриди випробовуємо в Україні, Сербії й Румунії. Якщо у ході випробування врожайність нових гібридів перевищує врожайність стандартів — найкращих гібридів іноземної селекції на 5–7%, ми впроваджуємо їх у виробництво. Гібриди, що перевищують стандарти на 5–10%, лишаються на повторний етап випробувань з наступною реєстрацією найкращих у Державному реєстрі сортів рослин, придатних для поширення в Україні. 

Серед наших новинок — класичний гібрид Лайм, стійкий до G-раси вовчка; три гібриди — Амато, Фолк і Шенон, стійкі до гербіцидів групи трибенурон-метилу (SU), до того ж Амато і Фолк — стійкі до G-раси вовчка; гібрид Євро, стійкий до Євро-Лайтнінгу®; і три гібриди — Армагедон, Карлос 105 і високоолеїновий Еверест стійкі до гербіцидів групи імідазолінонів (IMI). 

Чи сприяють наші гібриди отриманню максимальної врожайності? Безперечно! Вони підвищують ваші шанси отримати кращі результати. Тож вирощуйте нові українські гібриди соняшнику та підтримуйте вітчизняну селекцію.   

Ярослав Парій, селекціонер і співзасновник Всеукраїнського наукового інституту селекції (ВНІС)

журнал The Ukrainian Farmer, березень 2021 року

Усі авторські права на інформацію розміщену у журналі The Ukrainian Farmer та інтернетсторінці журналу за адресою https://agrotimes.ua/ належать виключно видавничому дому «АГП Медіа» та авторам публікацій, згідно Закону УкраїниПро авторське право та суміжні права”.
Використання
інформації дозволяється тільки після отримання письмової згоди від видавничого дому «АГП Медіа».

Інші статті в цьому журналі
The Ukrainian Farmer
The Ukrainian Farmer
The Ukrainian Farmer
3
Статті з журналу:
Джерело:
The Ukrainian Farmer