Невзирая на значительную волатильность производственно-экономических показателей в определенные периоды, в России за несколько последних лет отмечена положительная тенденция увеличения посевных площадей, валовых сборов и урожайности чечевицы [1]. Эта культура стала настолько популярна, что в 2023 г. ее площади посева (354,1 тыс. га) и уровень сбора валовой продукции (345,0 тыс. т) достигли исторически высоких значений [2]. Все это обусловливает стабильно устойчивый спрос рынка не только внутреннего уровня, но и мирового, так как объем экспорта чечевицы в России в 2023 г. увеличился в 2,4 раза, по сравнению с 2022 г., и составил 297 тыс. т. [2]. Основные импортеры этой культуры – Турция, Индия и Иран [3].
Среди производителей сельскохозяйственной продукции Омской области чечевица очень популярная зернобобовая культура. В 2023 г. ее посевные площади в регионе составили более 25 тыс. га. В основном возделывают крупносемянные (тарелочные) сорта с зеленой окраской [4].
По валовому сбору зерна чечевицы среди регионов страны Омская область занимает третье место (28,2 тыс. т), уступая лишь Алтайскому краю (99,1 тыс. т) и Саратовкой области (96,9 тыс. т). Доля региона в общем объеме валовых сборов чечевицы в России в 2023 г. составила 8,2 % (рис. 1) [4].
Рис. 1 – Доля ТОП-5 регионов в общем объеме валовых сборов чечевицы в России (2023 г.), %.
По данным Росстата, в 2023 г. урожайность чечевицы в среднем по региону снизилась на 1,1 ц/га (13,5 % к предыдущему году) и составила 6,9 ц/га. Если по размеру посевных площадей чечевицы Омская область входит в ТОП-5 среди регионов РФ, то по уровню урожайности значительно уступает всем регионам из числа лидеров производителей чечевичного зерна (рис. 2) [4].
Рис. 2 – Урожайность чечевицы в ТОП–5 регионах производителях (2022–2023 гг.), ц/га.
Такая тенденция связана с отсутствием в регионе адаптивных сортов местной селекции. В связи с этим производители вынуждены возделывать сорта иностранной и отечественной селекции, созданных в абсолютно других почвенно-климатических условиях [5]. В результате они из-за плохой акклиматизации к изменчивым агроэкологическим условиям области, показывают более низкую урожайность и качество зерна, в сравнении с биологическим потенциалом [6]. В конечном итоге происходит замедление темпов роста производства [7]. К тому же при экспорте большим спросом и, соответственно, высокой ценой отличается продукция крупносемянных сортов (более 5 мм диаметр семян), а каждый импортер предъявляет ряд собственных требований к качественным показателям [8]. В связи с этим при селекции культуры в определенном регионе необходимо делать акцент не только на скороспелости и продуктивности, но и таких органолептических показателях, как крупносемянность, окраска, разваримость и биохимический состав семян [9].
Цель исследований – оценить образцы тарелочной чечевицы отечественной и иностранной селекции и отобрать источники хозяйственно ценных признаков с высокими качественными показателями семян.
Условия, материал и методы. В 2021–2023 гг. в коллекционном питомнике ФГБОУ ВО «Омский государственный агарный университет имени П.А. Столыпина» (ФГБОУ ВО Омский ГАУ, Омская обл.) изучали 32 образца тарелочной (крупносемянной) чечевицы отечественной и зарубежной селекции. В качестве стандарта взят допущенный к использованию во всех регионах РФ среднеранний сорт Аида (оригинатор – ФГБНУ «Федеральный научный центр зернобобовых и крупяных культур» (ФГБНУ ВНИИЗБК, г. Орел). Сортообразцы в коллекционном питомнике высевали 12 мая. Повторность – четырехкратная. Делянки в опыте размещали систематически. Учетная площадь – 1 м2. Площадь питания одного растения – 10×25 см.
Опытной участок расположен на лугово-черноземной среднемощной малогумусовой среднесуглинистой почве. По результатам агрохимического анализа она характеризуется следующими показателями: содержание гумуса (по Тюрину) составляет 3,95 %, подвижного фосфора и калия (по Кирсанову) – соответственно 154 мг/кг и 236 мг/кг, кислотность почвы близка к нейтральной (рНсол. 6,5), сумма обменных катионов Са2+ и Mg2+ (по ГОСТ 26423-85) – соответственно 15,8 ммоль/100 г и 5,7 ммоль/100 г.
Омская область отличается изменчивостью погодных условий. За последние годы в регионе отмечают значительное повышение температуры воздуха. Все чаще наступает жаркое лето и достаточно теплая, малоснежная зима [10]. В 2023 г. температура воздуха достигала уровня 38…40 ºС. Во время проведенных исследований погодные условия периода вегетации чечевицы значительно отличались. За вегетационный период чечевицы сумма среднесуточных температур выше 10 ºС в 2021 г. составила 2238 ºС, 2022 г. – 2488 ºС, 2023 г. – 2483 ºС, при среднемноголетней норме 2173 ºС. В 2021 г. выпало 75,4 % от нормы (166,0 мм) осадков, в 2022 г. – 130,72 % от нормы (287,6 мм), в 2023 г. – 91,5 % от нормы (187,2 мм). Гидротермический коэффициент указывает на слабо засушливые условия в 2022 г. (ГТК=1,02), очень засушливые в 2021 г. (ГТК=0,68) и 2023 г. (ГТК=0,75).
При проведении лабораторно-полевых исследований коллекционных образцов чечевицы применяли методику государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [11] и методические указания ВИР по изучению зернобобовых культур [12]. Оценку качества семян проводили на инфракрасном анализаторе «ИнфраЛЮМ ФТ-12».
При анализе полученных результатов использовали рекомендации статистической обработки, изложенные в учебном пособии Б.А. Доспехова [13] , а также пакет прикладных программ Microsoft Excel и SPSS версии PASW Statistics 20.0. Полученные в ходе исследования данные были статистически обработаны методом двухфакторного дисперсионного анализа и описательной статистики.
Результаты и обсуждение. В Омской области часто отмечают значительные колебания температуры воздуха, которая в определенные периоды онтогенеза растений может превышать 35ºС, и неравномерность выпадения осадков [14]. В связи с этим из коллекции чечевицы необходимо отобрать образцы, характеризующиеся стабильностью продолжительности вегетационного периода по годам.
Равномерные осадки в 2021 г. благоприятно повлияли на рост и развитие растений чечевицы. Продолжительность вегетационного периода в этом году составила 64…80 суток, при величине этого показателя у стандарта 74 суток (табл. 1). В 2022 г., наоборот, продолжительные ливневые дожди (до 103,2 мм в месяц) выпавшие во второй части лета (начиная с июля), привели к увеличению продолжительности периода с начала цветения чечевицы до уборки. У образцов коллекционного питомника чечевицы период вегетации в этом году составил 70…92 суток. Продолжительность вегетации стандарта составила 81 сутки. Благодаря обильным осадкам во второй половине мая 2023 г. отмечали дружные всходы. Но недостаточное количество осадков в последующие фазы вегетации чечевицы (начиная с июня) привели к сокращению межфазных периодов развития растений, ускорив тем самым созревание. В этой связи продолжительность периода вегетации коллекционных образцов в этот год варьировала от 58 до 74 суток, у стандарта – 65 суток. В среднем за три года продолжительность вегетации стандарта достигала 73 суток. В сравнении со стандартом Аида самыми скороспелыми оказались образцы: к–2692 (на 9 сут.), Розовосемянная (на 7 сут.), Чернушереаса (на 5 сут.).
Таблица 1 – Продолжительность периода вегетации лучших коллекционных образцов тарелочной чечевицы, сут.
|
Образец |
Всходы–цветение |
Цветение–созревание |
Всходы–созревание |
||||||
|
2021 г. |
2022 г. |
2023 г. |
2021 г. |
2022 г. |
2023 г. |
2021 г. |
2022 г. |
2023 г. |
|
|
Аида, стандарт |
41 |
49 |
43 |
33 |
32 |
22 |
74 |
81 |
65 |
|
Шырайлы |
39 |
43 |
38 |
37 |
34 |
23 |
76 |
77 |
61 |
|
Пензенская 14 |
39 |
42 |
40 |
35 |
38 |
28 |
74 |
80 |
68 |
|
Розовосемянная |
39 |
42 |
39 |
26 |
29 |
22 |
65 |
71 |
61 |
|
Анфия |
38 |
43 |
39 |
33 |
38 |
28 |
71 |
81 |
67 |
|
к–2692 |
37 |
40 |
36 |
27 |
30 |
22 |
64 |
70 |
58 |
|
к–2980 |
38 |
45 |
39 |
38 |
38 |
32 |
76 |
83 |
71 |
|
Чернушереаса |
39 |
44 |
38 |
29 |
30 |
24 |
68 |
74 |
62 |
|
Glamis |
39 |
46 |
41 |
34 |
38 |
28 |
73 |
84 |
69 |
|
Sovereing |
37 |
44 |
38 |
35 |
36 |
26 |
72 |
80 |
64 |
|
НСР05 |
2 |
2 |
2 |
1 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Доля фактора генотип, % |
29,9 |
39,5 |
32,3 |
||||||
|
Доля фактора год, % |
58,9 |
50,7 |
59,8 |
||||||
|
Доля взаимодействия генотип×среда, % |
8,1 |
7,2 |
4,8 |
||||||
|
Случайное отклонение, % |
3,1 |
2,7 |
3,1 |
||||||
Согласно результатам дисперсионного анализа, что основное влияние на изменчивость продолжительности вегетационного периода (всходы – созревание) оказывают погодные условия (59,8 %), доля генотипа и взаимодействия факторов – 32,3 и 4,8 % соответственно.
Продуктивность – основной показатель ценности сорта, которая также подвержена воздействию внешний факторов среды [15]. В исследованиях первостепенное внимание было уделено изучению структурных показателей продуктивности. Переменчивость оцениваемых элементов продуктивности (число бобов с растения, масса семян с растения, масса семян с 1 м2) вызвана преимущественно метеорологическими условиями периода вегетации – 69,2…74,6 %. Чечевица – засухоустойчивая культура и наиболее требовательна к влаге в период набухания и прорастания семян. В последующие фазы развития она лучше переносит засуху, чем остальные представители зернобобовых культур [16]. Этим объясняют большое количество бобов, массы семян с растения и 1 м2 в 2023 г. В связи с высоким запасом продуктивной влаги после зимнего периода 2022/23 гг. и высокой засухоустойчивостью культуры продуктивность в 2023 г. оказалась выше, чем в другие годы исследований. К тому же, из-за погодных условий культура созрела значительно быстрее, до ливневых дождей, которые наблюдали в сентябре–октябре.
В 2021 г. значительная достоверная (p≤0,05) прибавка по числу бобов на растении, в сравнении со стандартом (43 шт.), отмечена у образца Sovereing – на 15 шт.; Розовосемянная – на 16 шт. В 2022 г. наибольшее значение показателя отмечено у образца Розовосемянная – 50 шт., что в 1,7 раз выше, чем у стандарта (30 шт.). В 2023 г. у трех образцов количество бобов с растения превышало величину этого показателя у стандарта (46 шт.): Glamis (Канада) – на 9 шт., Sovereing (Канада) и Розовосемянная (РФ, Пензенская обл.) – на 11 шт. (табл. 2).
В 2021 г. по массе семян с растения все выделенные образцы достоверно (p≤0,05) превзошли стандарт, у которого величина этого показателя составляла 1,32 г. Значительная прибавка (210,6…228,8 %) отмечена у образцов – Анфия, Sovereing, Розовосемянная. Стоит отметить, что в 2023 г. именно эти образцы также превзошли стандарт по продуктивности одного растения на 203,6…215,9 %. Метеоусловия 2022 г. негативно отразились на продуктивности чечевицы, но некоторые образцы все же показали достоверную прибавку (p≤0,05) над стандартом (1,29 г) – Sovereing и Пензенская 14 – на 0,67 г, к–2692 – на 0,68 г.
В итоге отобраны образцы коллекции чечевицы, которые в среднем за трехлетний период изучения значительно превзошли стандарт по числу бобов с растения – Розовосемянная (55,3 шт.); массе семян с растения – Sovereing (2,53 г), Розовосемянная (2,55 г); массе семян с 1 м2 – Sovereing (288,88 г).
Таблица 2 – Компоненты продуктивности лучших коллекционных образцов тарелочной чечевицы
|
Образец |
Число бобов с растения, шт. |
Масса семян с растения, г |
Масса семян с 1м2, г |
||||||
|
2021 г. |
2022 г. |
2023 г. |
2021 г. |
2022 г. |
2023 г. |
2021 г. |
2022 г. |
2023 г. |
|
|
Аида, стандарт |
43 |
30 |
46 |
1,32 |
1,29 |
1,38 |
150,48 |
147,06 |
157,32 |
|
Шырайлы |
51 |
35 |
59 |
2,51 |
1,82 |
2,56 |
286,14 |
207,48 |
291,84 |
|
Пензенская 14 |
48 |
30 |
52 |
2,54 |
1,96 |
2,61 |
289,56 |
223,44 |
297,54 |
|
Розовосемянная |
59 |
50 |
57 |
3,02 |
1,47 |
2,98 |
344,28 |
167,58 |
339,72 |
|
Анфия |
53 |
36 |
52 |
2,78 |
1,71 |
2,81 |
316,92 |
194,94 |
320,34 |
|
к–2692 |
47 |
32 |
50 |
2,62 |
1,97 |
2,60 |
298,68 |
224,58 |
296,41 |
|
к–2980 |
52 |
40 |
50 |
2,56 |
1,28 |
2,61 |
291,84 |
145,92 |
297,54 |
|
Чернушереаса |
51 |
43 |
53 |
2,51 |
1,58 |
2,59 |
286,14 |
180,12 |
295,26 |
|
Glamis |
54 |
38 |
55 |
2,61 |
1,72 |
2,56 |
297,54 |
196,08 |
291,84 |
|
Sovereing |
58 |
36 |
57 |
2,83 |
1,96 |
2,81 |
322,62 |
223,44 |
320,34 |
|
НСР05 |
3,51 |
1,91 |
3,21 |
1,15 |
0,15 |
1,16 |
115,66 |
119,52 |
116,32 |
|
Доля фактора генотип, % |
69,2 |
74,6 |
72,4 |
||||||
|
Доля фактора год, % |
9,7 |
6,8 |
10,1 |
||||||
|
Доля взаимодействия генотип×среда, % |
18,3 |
16,3 |
15,4 |
||||||
|
Случайное отклонение, % |
2,8 |
2,3 |
2,1 |
||||||
Превзошедшие по продуктивности стандарт коллекционные образцы были изучены по хозяйственно-биологическим параметрам – длина боба, диаметр семени, его окраска, масса 1000 семян и разваримость. Длина боба у лучших образцов варьировала в пределах 12…16 мм (табл. 3). У основной части образцов длина боба была средней и составляла 13–15 мм. Образцы Шырайлы (Казахстан), к–2692 (Россия) и Чернушереаса (Молдова) характеризуются длинным бобом (16…18 мм). Почти у всех выделенных образцов зафиксировано достаточно большой диаметр семени – 7 мм. Окраска преимущественно зеленая, встречаются оттенки зеленого спектра.
Масса 1000 семян у лучших образцов в среднем за три года изучения составляла 47,18…73,21 г. Величину этого показателя у стандарта превысили образцы Анфия (на 11,21 г) и Шырайлы (на 13,14 г). Согласно классификатору СЭВ, лучшие образцы относятся к средней и крупной чечевице (масса 1000 семян от 41 до 80 г) с хорошей разваримостью семян (40…60 минут).
Таблица 3 – Хозяйственно-биологическая характеристика лучших коллекционных образцов тарелочной чечевицы (среднее за 2021–2023 гг.)
|
Образец |
Длина боба, мм |
Характеристики семени |
|||
|
диаметр, мм |
окраска |
масса 1000 семян, г |
разваримость |
||
|
Аида, стандарт |
14 |
7 |
зелено–желтая |
60,07 |
отличная |
|
Шырайлы |
16 |
5 |
желто–зеленая |
73,21 |
хорошая |
|
Пензенская 14 |
15 |
7 |
светло–зеленая |
61,12 |
хорошая |
|
Розовосемянная |
14 |
5 |
зеленая |
47,18 |
хорошая |
|
Анфия |
12 |
7 |
зеленая |
71,34 |
отличная |
|
к–2692 |
16 |
7 |
желто–зеленая |
58,41 |
отличная |
|
к–2980 |
14 |
7 |
зеленая |
52,53 |
отличная |
|
Чернушереаса |
16 |
7 |
зеленая |
58,16 |
хорошая |
|
Glamis |
14 |
7 |
желтая |
58,62 |
хорошая |
|
Sovereing |
14 |
7 |
зеленая |
55,25 |
хорошая |
|
Среднее значение |
14,39 |
6,6 |
– |
55,81 |
– |
|
Хmin…Хмах |
12…16 |
5…8 |
– |
47,18…71,34 |
– |
|
НСР05 |
0,98 |
1,53 |
– |
1,86 |
– |
При оценке технологических показателей семян чечевицы у стандарта содержание жира было на уровне 0,15 %, клетчатки – 2,82 %, золы – 2,74 %, протеина – 26,82 %. Определены образцы, значительно превосходившие стандарт по содержанию протеина – Анфия (на 1,82 %) и Glamis (на 1,6 %), жира – Пензенская 14 (на 0,37 %) и к–2980 (на 0,35 %), золы – Анфия (на 0,59 %) и Чернушереаса (на 0,66 %), клетчатки – к–2980 (на 0,3 %) и БЭВ – Шырайлы (на 0,98 %) (табл. 4).
Таблица 4 – Биохимический состав семян лучших коллекционных образцов тарелочной чечевицы (среднее за 2021–2023 гг.)
|
Образец |
Содержание, % |
||||
|
жира |
клетчатки |
золы |
протеина |
БЭВ |
|
|
Аида, стандарт |
0,15 |
2,82 |
2,74 |
26,82 |
67,47 |
|
Шырайлы |
0,45 |
2,18 |
2,75 |
26,17 |
68,45 |
|
Пензенская 14 |
0,52 |
3,00 |
2,62 |
28,14 |
65,72 |
|
Розовосемянная |
0,08 |
3,03 |
2,77 |
26,87 |
67,25 |
|
Анфия |
0,17 |
2,84 |
3,33 |
28,63 |
65,03 |
|
к–2692 |
0,42 |
2,93 |
3,14 |
27,10 |
66,41 |
|
к–2980 |
0,50 |
3,12 |
3,25 |
28,05 |
65,08 |
|
Чернушереаса |
0,12 |
3,05 |
3,40 |
27,18 |
66,25 |
|
Glamis |
0,18 |
2,99 |
3,00 |
28,42 |
65,41 |
|
Sovereing |
0,38 |
3,05 |
3,06 |
26,52 |
66,99 |
|
Среднее значение |
0,31 |
2,91 |
3,01 |
27,39 |
66,41 |
|
Хmin…Хмах |
0,08…0,52 |
2,18…3,05 |
2,74…3,40 |
26,17…28,63 |
65,03…68,45 |
|
НСР05 |
0,07 |
0,61 |
0,01 |
0,05 |
0,15 |
Выводы. Наименьшая продолжительность вегетационного периода отмечена у коллекционных образцов к-2692 (Россия, 64 сут.), Розовосемянная (Россия, 66 сут.) и Чернушереаса (Молдова, 68 сут.).
По числу бобов с растения значительно превзошли стандарт и остальные образцы в коллекции Розовосемянная (РФ, Пензенская обл.) – 55,3 шт.; массе семян с растения Sovereing (Канада) – 2,53 г, Розовосемянная (РФ, Пензенская обл.) – 2,55 г; массе семян с 1м2 – Sovereing (Канада) – 288,88 г.
В результате хозяйственно-биологической оценки выявлены образцы Шырайлы (Казахстан), к-2692 (Россия) и Чернушереаса (Молдова), отличающиеся высокой массой 1000 семян (58,16…73,21 г), длиной боба 16…18 мм, диаметром семени 7 мм, хорошей разваримостью (40…60 минут) и преимущественно зеленой окраской семян (редко встречаются оттенки зеленого спектра).
По результатам проведенного биохимического анализа выявлены коллекционные образцы чечевицы с высоким содержанием протеина – Анфия (28,63 %) и Glamis (28,42 %), жира – Пензенская 14 (0,52 %) и к-2980 (0,50 %), золы – Анфия (3,33 %) и Чернушереаса (3,40 %), клетчатки – к-2980 (3,12 %), БЭВ – Шырайлы (68,45 %).
