Владимир Зотиков, ВНИИ зернобобовых и крупяных культур.
Селекция и семеноводство зернобобовых и крупяных культур: состояние, проблемы и пути решения
В.И. Зотиков, член-корр. РАН, доктор с.-х. наук, профессор
(Справка к научному сообщению на совещании в РАН)
Зернобобовые и крупяные культуры имеют большое продовольственное, кормовое и агротехническое значение. Генофонд зерновых бобовых культур и их диких родичей, содержащийся в коллекции ВИР, представляет репрезентативную выборку мирового разнообразия бобовых, употребляемых преимущественно на зерно. Коллекция, создаваемая в течение 84 лет, насчитывает более 47,3 тыс. образцов, представленных уникальными экспедиционными сборами, местными сортами, селекционным материалом, сортами, собранными со всего мира. В производственных целях используются в основном горох, соя, фасоль, чечевица, вика, люпин, кормовые бобы и в последнее время нут.
Из группы крупяных культур наибольшее распространение в мире имеют рис, гречиха обыкновенная, просо посевное. В меньшей степени используются другие просовидные культуры: чумиза, могар, пайза и просо африканское.
Всем известно, что зернобобовые культуры являются ценными по содержанию белка – 20-27%, 8 незаменимых аминокислот (лизин, триптофан, метионин и др.), богаты микроэлементами, минеральными веществами. Кроме того, зернобобовые культуры имеют большое агрономическое значение: за счёт симбиотической азотфиксации они обогащают почву доступными формами азота и в целом являются одним из лучших предшественников для большинства культур севооборота. Важная роль принадлежит зернобобовым культурам в системе кормопроизводства. В зерне гороха содержится от 100 до 300 граммов сырого протеина в пересчёте на 1 кормовую единицу.
Группа крупяных культур имеет особое значение в питании, особенно диетическом, вполне может использоваться на кормовые цели в птицеводстве, в первую очередь это относится к просовидным злакам: чумизе, могару, пайзе и просу африканскому. Последние две культуры пригодны для производства сена, сенажа и силоса.
В РФ наибольшее производственное значение имеют горох и соя. Россия занимает второе место в мире после Канады по производству гороха на зерновые цели, на её долю приходится от 10 до 20% мирового производства (10 млн т). Площадь посева в нашей стране колеблется по годам и в среднем составляет 1,5-1,7 млн га.
Ещё более ценной в питательном отношении является соя, хотя по использованию её относят к техническим культурам. В зерне сои содержится до 50% белка, 20-23% масла, продукты производства сои используются в пищевой промышленности для изготовления «белого лепестка», в качестве наполнителей в различных изделиях (около 150 блюд). Велика роль культуры в производстве концентрированных и комбинированных кормов. Поэтому не случайно площади посева сои за последние 5 лет резко увеличились и достигли 3 млн. га (3083 тыс. га в 2019 г.) и превысили суммарную площадь посева всех зернобобовых культур (2162 тыс. га). Рост посевных площадей под горохом и соей обусловлен использованием в производстве новых сортов, адаптированных к природно-климатическим условиям различных регионов страны. Эффективная селекционная работа научных учреждений способствовала стабильному росту продуктивности, повышению качества зерна, росту валовых сборов до 3336, 8 тыс. тонн зерна бобовых культур и 4344 тыс. тонн соевых бобов.
В создание новых конкурентоспособных сортов зернобобовых и крупяных культур внесли значительный вклад свыше 40 научных учреждений, входящих в систему РАН, Министерства науки и образования, Министерства сельского хозяйства.
В Госреестр селекционных достижений на 2019 год внесены: всего зернобобовых культур ( без сои) 213 сортов отечественной и 40 иностранной селекции, 105 отечественных сортов гречихи, проса и 5 иностранных. Для примера: доля отечественных сортов по гороху посевному составляет 77,7%, по гречихе – 98,15.
В Госреестр селекционных достижений внесено 68 сортов селекции ФНЦ зернобобовых и крупяных культур по 9 зернобобовым культурам, в т.ч. 18 сортов гороха, 11 – фасоли, 8 – сои, 10 – вики яровой, 5 чечевицы.
Сорта иностранной селекции, как по зернобобовым культурам, так и по сое не имели существенных преимуществ, более того, они уступали по качественным показателям, продуктивности, устойчивости к стрессовым факторам, содержанию белка, срокам созревания и уборки.
Селекция гороха последних лет отличалась созданием принципиально новых морфотипов. Более 60% сортов короткостебельные, детерминантные, с усатым типом листа, с неосыпающимися семенами. Все они отличаются объединением ряда рецессивных генов, что резко повышает требования к их семеноводству. Сложная генетическая основа таких сортов увеличивает возможности биологического засорения, что требует чаще производить сортосмену и сортообновление. Важнейшей задачей первичного семеноводства в этом случае является ускоренное производство семян элиты за счёт упрощения схем первичного семеноводства в сочетании с приёмами быстрого размножения семян и современными способами сохранения типа сорта. В настоящее время при производстве оригинальных семян параллельно с системой Государственного испытания целесообразно вести семеноводство перспективного сорта, что позволит сразу после его внесения в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию, иметь такое количество семян, которое обеспечило бы под этим сортом 10-20% структуры посевных площадей в конкретном регионе. Только в этом случае семеноводства будет занимать центральное место в повышении продуктивности агроценозов.
Следует отметить, что потенциал продуктивности и особенно качества продукции зернобобовых культур и сои реализуется в производстве далеко не полностью. Главные причины заключаются в медленном внедрении новых интенсивных сортов (сортосмене и сортообновлении), недостатком специализированной техники для своевременного выполнения агротехнических приёмов по посеву, уходу и качественному проведению уборочных работ.
Учитывая существенные изменения климата, связанные с повышением температуры, аридности, участившимися экстремальными явлениями, следует правильно подходить к выбору культур и сортов, разработке сортовых технологий, особенно для скороспелых и засухоустойчивых культур. Целесообразно расширить площади посева под такими культурами, как фасоль, экспорт которой составляет около 75% от потребления, нут, отличающийся не только засухоустойчивостью, но и жаровыносливостью, чина – ценная культура с высокими кормовыми достоинствами, чечевица – исконно российская культура с высоким содержанием легкодоступных белков.
Диверсификация зернобобовых культур в растениеводстве позволит существенно улучшить обеспечение населения и животноводства растительным белком, создаст благоприятные условия для других культур севооборота, особенно озимой пшеницы.
Крупяные культуры гречиха и просо, несмотря на небольшие площади посева, играют существенную роль в формировании продовольственной корзины населения. Их недостаточное производство в отдельные годы сопровождается резким повышением рыночных цен и ажиотажным спросом (2010 г).
За последние годы площади посева гречихи возросли до 1 692 тыс.га. Более стабильно удерживаются посевные площади под просом. Они составляют в среднем 500-600 тыс. га и только в 2013 г. увеличились до 826 тыс.га. Однако их снижение в период с 2017 г по 2019 г привело к скачку цен на пшено и дефициту семян. Как для гречихи, так и для проса характерна высокая вариабельность валового сбора зерна и практически отсутствует динамика роста урожайности. Она колеблется по годам у гречихи 10-12 ц/га, у проса 12-15 ц/га. Аналогичная ситуация наблюдается в Китае, в странах Евросоюза и в соседней Украине. Основными причинами низкой продуктивности этих культур являются: не соблюдение технологий возделывания особенно сроков уборки, что сопровождается большими потерями; использование интенсивных индетерминантных сортов с длительным и неодновременным созреванием; большой долей семян массовых репродукций в сортовых посевах.
В Госреестре сортов допущенных к использованию на 2019 год 52 сорта гречихи и 58 сортов проса посевного, однако в производстве в структуре посевных площадей используются до 50% сортов допущенных к использованию 20-30 лет назад. Экономия средств на сортосмене приводит к плачевным результатам. В Госреестр включено 5 сортов гречихи селекции ФНЦ ЗБК с детерминантным типом роста, дружно созревающих, с увеличенной (32-34 г) массой 1000 зерен, высоким выходом крупы (70-74%) и содержанием белка на уровне 13-16%.
Передовые хозяйства Орловской области стабильно получают урожай гречихи на уровне 25-30 ц/га. Подобный уровень продуктивности получен при испытании новых сортов гречихи в Швейцарии в период 2016-2018 гг. В целом в ФНЦ ЗБК за последние годы создана серия высокоурожайных сортов гречихи и проса, адаптированных к широкому диапазону почвенно-климатических условий, способных давать высокие урожаи зерна не только на сортоучастках, но и в производственных условиях. Основным фактором увеличения урожайности и стабилизации производства зерна гречихи и проса является создание и ускоренное использование в производстве новых скороспелых и высокоурожайных сортов адаптированных к конкретным природно-климатическим условиям регионов страны. Необходимо переоснастить учреждения селекционной и семеноводческой техникой, создать условия для развития реального промышленного семеноводства. Все эти меры позволят обеспечить рост урожайности, повышение качества семян и экономическую эффективность производства данных культур.
В ходе изложения состояния производства зернобобовых и крупяных культур неоднократно акцентировалось внимание на вопросах селекции и семеноводства. В заключение представлена схема селекции и производства оригинальных семян, которая типична для всех научных учреждений, но имеет некоторые особенности характерные для конкретных зернобобовых и крупяных культур.