pylnev_v_v_red_chastnaya_selekciya_polevyh_kultur

вия обеспечивают меньшую урожайность (0,87...1,32 т/га), но

именно здесь формируются семена с высокими кулинарными к˝а- чествами.

Урожайность чечевицы составляет на сортоучастках 2,09...3,09 т/га, в лучших хозяйствах — 1,8...2,2 т/га.

13.1. СИСТЕМАТИКА И ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Род чечевица [Lens (Tourn.) Adans.] включает пять видов, из ко-

торых только чечевица культурная [L. esculenta Moench. (синоним L. culinaris Medik.)] введен в культуру. Диких сородичей этого вида

âестественной флоре не обнаружено.

Âпределах вида L. esculenta Moench. выделяют два подвида —

крупносемянная, или тарелочная (macrosperma), и мелкосемянная (microsperma) чечевица. В основу деления положен один при-

знак — диаметр семян. У мелкосемянного подвида семена ди˝аметром до 5,5 мм, а у крупносемянного — более 5,5 мм. Тем не менее˝

названные подвиды легко различаются по другим признакам˝ — морфологическим, биологическим, хозяйственным (табл. 13.1).

13.1. Отличительные признаки подвидов чечевицы

Распространение мелкосемяных форм в мировом сельском хо˝- зяйстве ограничено, так как они пригодны в основном для ко˝рмовых целей. Крупносемянную чечевицу используют в качестве˝ про-

довольственной культуры. Она неизменно пользуется высок˝им

271

спросом на мировом рынке, и Россия традиционно была экспо˝р-

тером этой культуры. Наибольшим спросом пользуются сорта˝ с зеленой окраской семядолей, медленно изменяющие свой цве˝т под действием внешних условий (небуреющая чечевица) и отл˝и- чающиеся высоким содержанием белка. Такие сорта обладают˝

наилучшими вкусовыми качествами.

Первичным центром происхождения и возделывания чечеви-

цы, по данным Н. И. Вавилова, являются горные районы Юго-За-˝ падной Азии. Здесь сосредоточено самое большое число разн˝ооб-

разных по морфологическим признакам и биологическим сво˝й-

ствам форм мелкосемянной чечевицы, обнаружены ее эндемич˝- ные формы.

Вторичный центр происхождения чечевицы — Средиземномо˝-

рье. По мнению Е. И. Барулиной, именно здесь в результате ги˝б-

ридизации и под влиянием длительного отбора в благоприят˝ных условиях Средиземноморских стран появились крупносемян˝ные

формы. Филогенетически крупносемянные формы значительн˝о моложе мелкосемянных. Дальнейшая эволюция чечевицы, тесн˝о

сопряженная с народной и научной селекцией, шла в сторону˝ увеличения урожайности и крупности семян, а также повышения ˝ка-

чества зерна.

По комплексу биологических, морфологических и хозяйстве˝н-

но ценных особенностей все формы и сорта чечевицы делятся˝ на шесть агроэкологических групп: е в р о п е й с к а я, с р е д н е-

местные и селекционные сорта чечевицы относятся к европе˝йской и среднеазиатской экологическим группам. Из других на˝и-

больший интерес для селекции представляет средиземномо˝рская

группа. Сорта и формы, входящие в нее, обладают наиболее выс˝о-

кими товарными качествами.

13.2. МОРФОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

Морфологические признаки. Чечевица — однолетнее травянистое растение. Корень стержневой, длиной до 1 м, с множе-

ством боковых корней. Клубеньки ветвистые, расположены в

радиусе 10...12 см от главного корня, в глубину распространя-

ются до 12...15 см. Масса клубеньков одного растения достигает˝

800 ìã.

Стебель прямостоячий или полустелющийся, высотой 15...75 см,

четырехгранный, бороздчатый, сильноветвистый.

Листья черешковые, парноперистые (2...8 пар листочков), заканчиваются простым усиком. Расположение листьев очеред˝ное. Листочки цельнокрайние, овальные или линейные, мелкие. Пр˝и прорастании семядоли на поверхность не выносит.

272

Цветок мотылькового типа, мелкий, длиной всего 5...8 мм. Ок-

раска венчика разнообразная — белая, розовая, фиолетово˝-синяя. У современных сортов окраска цветков в основном белая с ф˝иоле- тово-синими жилками на парусе. Тычинок 10.

Плод — сплюснутый или слабовыпуклый боб с 1...3 семенами,

заканчивающийся клювиком, его форма близка к ромбической˝. Семена сплюснутые (плоские) или выпуклые (почти шаровид-

ные), крупные или мелкие (диаметр 2...9 мм). Масса 1000 семян колеблется от 10 до 99 г. Окраска кожуры семени разнообразна˝я:

желтая, зеленая, белая, коричневая, черная. Она может быть о˝дно-

тонной или с рисунком. Семядоли желтой, зеленой, оранжевой˝ или бурой окраски.

Биологические особенности. Старые местные сорта чечевицы —

растения длинного дня, однако большинство современных со˝ртов

характеризуется нейтральной фотопериодической реакцие˝й. Культура достаточно холодостойка на ранних фазах развит˝ия. Се-

мена прорастают при температуре 4...5 °С, а всходы выдержива˝ют заморозки до –5…–6 °С. Однако в фазе молочно-восковой спело˝с-

ти растения сильно страдают даже от небольших осенних зам˝орозков (–2…–3 °С). Продолжительность вегетационного периода в˝оз-

делываемых сортов составляет 75...120 дней.

Чечевица относится к культурам, требовательным к теплу в ˝пе-

риод цветения — созревания семян. Оптимальная температ˝ура для налива семян 20...25 °С. Для формирования высокого урожая сум-

ма активных температур за вегетацию должна составлять

1400...1700 °Ñ.

Чечевица — среднезасухоустойчивая культура. Почвенную˝ засуху до цветения она переносит хуже, чем в период цветения˝ —

созревания. Крупносемянная чечевица более чувствительн˝а к за-

сухе и суховеям, чем мелкосемянная.

Для получения высоких урожаев семян чечевицы в условиях Среднего Поволжья необходимо 140...220 мм осадков за вегетационный период, причем 40 % должны приходиться на генеративный период. Обилие осадков во второй половине вегетации п˝риводит к израстанию, полеганию растений, повышению риска р˝аспространения заболеваний и снижению семенной продуктив˝ности.

Чечевица — культура нейтральных почв. На кислых почвах о˝на

дает низкие урожаи, так как образует малоактивный симбиот˝ичес-

кий аппарат и страдает от недостатка азота. Хорошие урожа˝и чече-

вицы получают на легких суглинистых и супесчаных почвах с˝о

слабощелочной реакцией.

Биология цветения и оплодотворения. Чечевица — самоопыляющееся растение. Еще в 30-õ годах прошлого века ее считали стр˝о- гим самоопылителем. До середины XX в. возможность естестве˝н- ной гибридизации допускали лишь в редких случаях и только˝ в

условиях сухого и жаркого климата. Наблюдения на Петровск˝ой

273

селекционно-опытной станции показали, что и в условиях ум˝е-

ренного климата перекрестное опыление происходит ежего˝дно и составляет в среднем 2 %. Опылителями являются пчелы, бабоч˝- ки и муравьи, которые активно посещают посевы во время цве˝- тения.

Период цветения чечевицы, наступающий через 40...45 дней после появления всходов, растянутый и продолжительный, со˝-

ставляет примерно 1/2...2/3 периода вегетации. Максимальное образование цветков совпадает с периодом интенсивного р˝оста

растений, а на боковых ветвях они появляются почти до конц˝а

вегетации. Соответственно и созревание бобов происходит˝ неравномерно. К моменту уборки, когда основная масса сформи˝- ровавшихся бобов созрела, на растении встречаются не толь˝ко

молодые бобы, но и цветки, а также бутоны. Эта особенность

чечевицы затрудняет ее уборку и приводит к потере части у˝рожая.

В пределах растения цветение, как правило, начинается с ни˝ж- них ветвей и постепенно распространяется вверх. На отдель˝ной

ветви сначала зацветают нижние цветки, а затем средние и в˝ерхние. В соцветии (кисти) первым распускается нижний цветок.˝ От-

дельная ветвь цветет 9...15 дней.

Первые цветки открываются рано — в 4...5 ч утра, основная их˝

масса цветет в 8...10 ч, во второй половине дня наблюдаются лиш˝ь единичные раскрытые цветки. Цветение отдельного цветка п˝ро-

должается 1 сут, но в засушливую погоду оно длится всего

10...12 ч, а в дождливую затягивается до 2...3 дней. Рыльце и пыльники созревают очень рано — в фазе окрашенного бутона. В ˝распустившихся цветках опыление уже произошло. Пыльца ярко-

желтого цвета.

13.3. ГЕНЕТИКА

Формы и сорта чечевицы не различаются ни по числу хромосом, ни по их морфологии. Все они имеют 14 (2n) однотипных хромосом. У диких видов их столько же. Скрещивания между ра˝з- личными видами затруднены, поэтому межвидовые гибриды по˝ка

не получены, как и гибриды при межродовых скрещиваниях че˝че-

вицы с викой, горохом, чиной, нутом, фасолью и другими культ˝у-

ðàìè.

Генетические исследования Е. И. Барулиной и Е. А. Домбров˝с- кой показали, что большинство морфологических признаков˝ (ок-

раска всходов, цветков, бобов, семян, семядолей) у различны˝х агроэкологических групп чечевицы, как правило, наследуются˝ моногенно, независимо от происхождения форм. Ими были устан˝овлены гены, определяющие простые качественные признаки (табл.13.2).

274

13.2. Наследование морфологических признаков чечевицы

В этих же исследованиях было установлено, что ген, контрол˝и- рующий окраску венчика, оказывает плейотропное действие˝ на

окраску и рисунок семенной оболочки, кроме того, он сцепле˝н с геном фиолетовой окраски боба. Различного рода аномалии (˝кар-

ликовость, альбинизм) рецессивны по отношению к нормальн˝ому состоянию.

При скрещивании подвидов и географически отдаленных фор˝м происходит сложное расщепление по ряду количественных и˝ ка-

чественных признаков. В потомстве от таких скрещиваний ча˝сто появляются нежизнеспособные, стерильные растения, но нар˝яду с

ними возникают различные формы, обладающие хозяйственно˝

ценными признаками, а также формы с оригинальным внешним видом. Такой активный формообразовательный процесс при скрещивании отдаленных форм свидетельствует о значител˝ьных

генетических различиях между географически отдаленными˝ об-

разцами и подвидами.

13.4. ЗАДАЧИ И НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ

Селекция крупносемянной чечевицы. Несмотря на то что чечевица является одной из древнейших культур, а в нашей стране длительное время широко возделывалась и даже составляла одн˝у из стабильных статей экспорта, большинство существующих со˝ртов наряду с высокими кулинарными достоинствами обладает ря˝дом недостатков, которые сдерживают ее распространение в про˝изводстве. К ним относятся: невысокая урожайность и, как следств˝ие, низкая рентабельность культуры, небольшая высота растен˝ий и

низкое прикрепление бобов, растрескиваемость и осыпаемо˝сть

бобов, что затрудняет механизацию уборки и приводит к пот˝ере

наиболее ценной части урожая. Характерное как для старода˝вних,

так и для современных сортов продолжительное цветение вл˝ечет за собой растянутый период созревания семян. К недостатка˝м

культуры относятся также поражение корневыми гнилями и о˝тносительно слабая засухоустойчивость.

В нашей стране в качестве продовольственной разрешено ис˝- пользовать только крупносемянную чечевицу, которая по ок˝раске

275

семян делится на темно-зеленую и светло-зеленую. Мелкосем˝ян-

ную чечевицу можно использовать только в качестве компон˝ента комбинированных кормов для сельскохозяйственных животн˝ых. Существенный недостаток многих сортов чечевицы — измен˝ение в процессе хранения и варки окраски семян от типичной для˝ дан-

ного сорта до буро-коричневой.

На основании анализа ранее созданных сортов тарелочной ч˝е-

чевицы и требований современного производства определе˝ны модели сортов для различных регионов (табл. 13.3) и перспективн˝ые

направления селекции сортов тарелочной чечевицы с небур˝еющи-

ми семенами: селекция на высокую и стабильную продуктивность, высокие технологические и биохимические качества˝ семян, комплексную устойчивость к болезням, детерминантный тип˝ рос-

та, высокую симбиотическую активность, высокую интенсивн˝ость

фотосинтеза.

13.3. Морфологические показатели модели сорта тарелочной ч˝ечевицы для Поволжья (Майорова, 1997) и юга Нечерноземной зоны (Варлах˝ов, 1997)

Не менее важны и биологические показатели модели сорта. Так, новые сорта должны обладать нейтральной реакцией на ˝длину дня, сумма активных температур, необходимая для формир˝ова-

ния урожая, должна составлять не более 1400...1500 °С. Кроме

того, новые сорта должны обладать повышенной интенсивнос˝тью фотосинтеза при умеренных температурах и освещенности, и˝меть активный симбиотический потенциал 20...30 тыс. ед.

Одно из важных направлений селекции — создание сортов, пригодных к механизированной уборке. Хотя в настоящее вре˝мя всю возделываемую в стране чечевицу убирают механизиров˝анно, значительная часть урожая теряется в процессе уборки, пос˝кольку растения низкорослы, имеют низкое прикрепление первого б˝оба и склонны к полеганию. Все это приводит к тому, что нижние бобы с наиболее полноценными семенами остаются в поле. Ан˝а- лиз коллекций чечевицы по пригодности к механизированно˝й

уборке показал, что одним из путей решения этой задачи явл˝яется

276

увеличение высоты растений, придание им детерминантного˝ типа

роста. Габитус таких сортов должен быть компактным, ветвление растений слабым (3...4 побега второго порядка).

Наиболее вредоносные заболевания чечевицы — ржавчина и˝ корневые гнили, вызванные грибами рода Fusarium.

Селекция мелкосемянной чечевицы. Агроклиматические условия северной зоны возделывания чечевицы в большей степени от˝веча-

ют биологическим особенностям мелкосемянной чечевицы, к˝ак менее требовательной к теплу культуры, чем крупносемянна˝я че-

чевица. Назначение мелкосемянной чечевицы — использова˝ние

на семена для кормовых целей и на зеленую массу для непоср˝едственного скармливания животным и заготовки сена, что опр˝еделяет два направления селекции: на семена с высокими кормо˝выми

качествами и на зеленую массу.

Для зернофуражных сортов не имеют значения окраска, вырав˝- ненность, крупность семян, но очень важны хорошая урожай-

ность и высокое содержание белка. Требования по пригоднос˝ти к механизированной уборке, устойчивости к болезням и вреди˝телям

такие же, как и для крупносемянной чечевицы. Эти сорта долж˝ны иметь короткий вегетационный период.

Сорта, предназначенные для выращивания на зеленую массу, ˝должны быть высокорослыми, с хорошей облиственностью, больши˝м

числом ветвей второго и последующих порядков, устойчивым˝и к заболеваниям.

13.5. ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ

Научная селекционная работа с этой культурой в нашей стра˝не была начата в зоне выращивания экспортной тарелочной чеч˝еви-

цы — в Пензенской области. Исходным материалом служили е˝сте-

ственные популяции и местные сорта: Саратовская, Кудринск˝ая, Гагаринская, Пензенская, Чембарская, Инжавинская, Карсоно˝в- ская и др. На первом этапе селекции применяли отбор, котор˝ый проводили из крупносемянных сортов народной селекции ил˝и из естественных популяций. Этим методом были выведены сорта˝ Петровская 4/105, Петровская 4/311, Петровская 4/15, Нарядная 3

èäð.

Âнастоящее время в селекции чечевицы широко применяют

гибридизацию. Это позволяет вовлечь в селекционный проце˝сс

образцы, обладающие требуемыми хозяйственно ценными при˝-

знаками. Источником таких признаков являются как образцы˝ ВИР, так и селекционные номера, созданные в селекционных у˝ч-

реждениях. В коллекции ВИР собрано более 1000 форм мелкосемянной и крупносемянной чечевицы различного происхожде˝ния.

Âкачестве источников высокой продуктивности можно использовать образцы к-647 (Венесуэла), к-2511 (Пензенская обл.), к-2590 (Йемен), к-2562 (Испания), к-2566 (Алжир). Очень круп-

277

ные семена формирует большая группа образцов из Турции (к˝-2533,

к-2535, к-2536, к-2682, к-2695, к-2687, к-2697, к-2698, Султан 1), а также некоторые образцы из Испании (к-2545, к-2639), Йемена (к-2590), Алжира (к-2566), Украины (Зелены Червонец).

Продолжительность вегетационного периода у чечевицы —

один из наиболее изменчивых признаков, причем в разные по˝ погодным условиям годы варьирует не только число дней от по˝явле-

ния всходов до созревания, но и соотношение продолжительн˝ости этих периодов между собой у разных образцов. Так, не выявле˝но

образцов, которые бы созревали раньше стандартов ежегодн˝о.

Тем не менее образцы из Турции (к-584, к-2535, к-2606, к-2607, к-2682, к-2683, к-2684, к-2686, к-2697), Йемена (к-2628, к-2641, к-2590), Франции (к-2653, к-2657), Дагестана (к-2635) Армении

(Армянская 88), Сирии (к-2621), Болгарии (к-2619, к-2620) в

большинстве лет испытания созревали раньше стандартов. Оценка образцов чечевицы по устойчивости к фузариозу пок˝аза-

ла, что форм, устойчивых к этой болезни, нет, есть только сла˝бопоражаемые (балл поражения составляет не более 3 из 9 при макс˝и-

мальном поражении). Таковы отечественные образцы (к-1305, к-1306, к-2511, сорта Петровская 4/105, Петровская зеленозерная, Розовая)˝ и

образцы из Канады (к-2522), Франции (к-2656) и Йемена (к-2590). На Петровской селекционно-опытной станции была создана

обширная коллекция небуреющих форм чечевицы, многие обра˝з- цы которой могут быть донорами признака «небуреющие семе˝на».

Первые такие формы на станции были получены из спонтанных˝

гибридных популяций между буреющими формами тарелочной˝ чечевицы и формами мелкосемянной рисовой чечевицы.

Высоким содержанием белка отличаются образцы из Тамбов-

ской области (к-1312), Дагестана (к-2635), Испании (к-598, к-1110),

Ирана (к-198).

13.6. МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ

Гибридизация. В настоящее время внутривидовая гибридизация — основной метод создания гетерогенных популяций д˝ля проведения отбора элитных растений чечевицы. В зависимости о˝т по-

ставленной задачи применяют парные и сложные скрещивани˝я.

Когда метод аналитической селекции у чечевицы себя исчер˝-

пал, встала проблема получения гетерогенных популяций дл˝я от-

бора, т. е. проблема получения гибридов. Однако этот процес˝с у чечевицы был сопряжен с рядом трудностей: мелкие нежные ц˝вет-

ки требуют очень деликатного обращения, к тому же в то врем˝я (середина XX в.) методика и техника гибридизации у этой куль˝туры были недостаточно отработаны.

Первые гибриды, которые были использованы в селекционном˝ процессе, — это спонтанные гибриды, полученные от естест˝вен-

278

ного переопыления форм двух подвидов чечевицы — крупно˝се-

мянной и мелкосемянной. Впервые такие гибриды были обнару˝- жены на Петровской селекционно-опытной станции в 1950 и 1954 гг. Из них были отобраны новые разновидности буреющей и˝ небуреющей тарелочной чечевицы, представляющие собой це˝н-

ный исходный материал для селекции.

Наличие этих форм свидетельствует о том, что гибридизация˝

между различными подвидами чечевицы — эффективный мето˝д создания совершенно новых форм с широкой экологической п˝ла-

стичностью и с комплексом хозяйственно ценных признаков˝.

В популяциях, полученных от скрещивания географически от˝- даленных форм (из Чили, Чехии, Словакии, Испании, Италии, Туниса и других стран), наблюдалось сложное расщепление. Б˝оль-

шинство этих гибридов не представляло практической ценн˝ости:

они были низкоурожайны, имели развалистый куст, щуплые се˝мена, среди них появлялись карликовые растения и альбиносы.˝ Од-

нако это не исключает возможности использования географ˝ически отдаленных форм для создания селекционного материала˝.

Методом межсортовой гибридизации созданы сорта Пензенская 14 и Петровская юбилейная.

Индуцированный мутагенез и полиплоидию только начали пр˝и- менять, поэтому сортов, выведенных такими методами, пока н˝ет.

Методы отбора. Большинство коммерческих сортов чечевицы создано методом индивидуального однократного отбора из˝ есте-

ственных популяций и местных сортов. К таким сортам относ˝ятся

Петровская 4/105, Нарядная 3 и др. Сорта чечевицы Пензенская 14 и Петровская юбилейная получены многократным инди˝- видуальным отбором из гибридных популяций. Внесенный в Го˝с-

реестр сорт Степная 244 создан многократным массовым отбо˝ром

из образца местной чечевицы.

13.7. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА СЕЛЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА

Селекционный процесс у чечевицы построен так же, как и у других культур-самоопылителей. Его можно разделить на три˝ больших этапа: изучение имеющегося генофонда с целью выде˝ле-

ния адаптивных форм и образцов, обладающих хозяйственно ц˝ен-

ными признаками, создание генотипического разнообразия˝ и

проведение отборов и испытаний.

Схема селекционного процесса, применяемая на Петровской˝ селекционно-опытной станции, включает следующие звенья.

1. Питомник изучения исходного материала сортов и селекци˝- онных форм, гибридов F1, F2 и последующих поколений. В этом питомнике проводят изучение коллекции исходных форм для˝ определения возможности включения их в селекционный проце˝сс, гибридизацию, размножение гибридов, отборы элитных расте˝ний.

279

Размножение гибридов первых двух поколений проводят на

высоком агрофоне при широкорядном посеве. Это позволяет у˝с- корить размножение гибридов и уже на второй год получить ˝достаточное количество растений для проведения отбора. При ш˝ирокорядном посеве на растениях образуется больше крупных с˝емян,

что облегчает закладку питомника СП-1 на следующий год.

Отбор элитных растений проводят в питомнике исходного ма˝-

териала. При браковке в лаборатории после обмолота элитны˝х растений учитывают урожай, крупность, выполненность, выравн˝ен-

ность, окраску семян, отсутствие на их кожуре рисунка — м˝рамор-

ности, крапчатости, каймы.

2.Селекционные питомники первого и второго года изучения˝ потомств элитных растений закладывают без повторности. Н˝оме-

ра оценивают по комплексу хозяйственно ценных признаков˝ и

свойств.

3.Контрольный питомник закладывают в 2...3-кратной повтор-

ности. Часть номеров испытывают на провокационном фоне. Проводят предварительное размножение лучших номеров.

4.Предварительное сортоиспытание закладывают в 4...6-крат- ной повторности, проводят испытание на различных агрофон˝ах,

предварительное размножение.

5.Конкурсное сортоиспытание проводят в производственны˝х

условиях на различных агрофонах, одновременно размножаю˝т лучшие номера.

6.Государственное сортоиспытание сочетают с размножени˝ем

перспективных номеров.

Техника скрещивания. Скрещивание чечевицы — весьма трудоемкий процесс, так как растения низкорослые, а бутоны очен˝ь

мелкие и нежные, чувствительные к механическим поврежден˝и-

ям. Экогруппы чечевицы различаются между собой по размеру˝

цветков. Наиболее крупные цветки у форм средиземноморско˝й экогруппы (длина и ширина паруса составляют соответствен˝но 6,2...7,7 и 6,1...7,8 мм), у представителей азиатской и абиссинской экогрупп цветки мелкие (длина и ширина паруса соответств˝енно 5...7,6 и 3,7...6,4 мм).

Для кастрации отбирают цветки, достигшие 2/3 своей нормальной величины. В этой фазе парус начинает окрашиваться или˝ уже

окрашен. Используют бутоны нижних соцветий. У большинства˝

форм на цветоносе располагаются по 2...3 бутона, у афганской,

индийской или абиссинской экогрупп — по одному, редко по˝ два.

Для кастрации берут по 1...2 нижних бутона соцветий.

Техника кастрации может быть различной. В одних случаях разрезают парус, отводят его половинки и крылья венчика. З˝атем пинцетом вскрывают лодочку и осторожно удаляют все пыльн˝ики.

Âдругих случаях срезают зубчики чашечки, разрезают лодоч˝ку, после чего выдвигают в разрез колонку и только после этог˝о уда-

ляют пыльники.

280