Семенная продуктивность и адаптивность сортов люпина белого в условиях Центрально-Черноземного региона

В полевых опытах в течение 4-х лет (2019–2022 гг.) в условиях северной части Центрально-Чернозёмного региона определены и представлены в статье компоненты продуктивности у разнотипных сортов белого люпина (Lupinus albus L.). Изучались сорта Дега, Дельта, Старт, Мановицкий, Тимирязевский и Гана селекции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. Возделывание урожайных и высокобелковых сортов белого люпина позволяет увеличить производство растительного белка до 15 ц/га (с аналогичным урожаем у зерновых культур сбор белка в 4 раза меньше). Благодаря азотфиксации возможно его производство без затрат дорогостоящих азотных удобрений, что выгодно также в энергетическом и экологическом аспектах. Кроме того, белый люпин способен усваивать труднорастворимые фосфаты почвы. Определено влияние стрессовых факторов, связанных с изменением погоды на разных этапах вегетации, на вариабельность параметров семенной продуктивности растений. Созданные в РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева сорта белого люпина с детерминантным типом роста характеризовались высоким уровнем адаптационного потенциала к дефициту влаги (засуха) и тепловому стрессу (Heat stress). Биологическая урожайность сортов была высокой, в среднем по сортам она составила в 2019, 2020, 2021 и 2022 гг. соответственно 529, 573, 483, 564 г/м2 . Доля главного побега в урожайности семян по годам составила 85, 74, 78, 88%. Коэффициент вариации на главном побеге, V%, в среднем по сортам составил 4,9%, по годам – 11,8%. На боковых побегах он был в 3 раза выше.

1. Гатаулина Г.Г., Медведева Н.В. Селекционные аспекты вариабельности урожайности и динамических характеристик продукционного процесса у сортов люпина белого // Новые сорта люпина, технология их выращивания и переработки, адаптация в системы земледелия и животноводство: Сборник материалов Международной научно-практической конференции, посвященной 30-летию со дня основания Всероссийского научно-исследовательского института люпина, Брянск, 4 июля 2017 г. – Брянск: ЗАО Издательство «Читай-город», 2017. – С. 23–37.

2. Гатаулина Г.Г., Медведева Н.В., Шитикова А.В. Люпин белый (Lupinus albus L.) – альтернатива сое: новый сорт Тимирязевский // Кормопроизводство. – 2020. – № 1. – С. 36–40.

3. Гатаулина Г.Г., Шитикова А.В., Медведева Н.В. Влияние стрессовых погодных условий на разных этапах вегетации на формирование элементов продуктивности у сортов люпина белого (Lupinus albus L.) селекции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева // Известия ТСХА. – 2021. – № 5. – С. 65–76.

4. Развитие производства зернобобовых и крупяных культур в России на основе использования селекционных достижений / В.И. Зотиков, А.А. Полухин, Н.В. Грядунова и др. // Зернобобовые и крупяные культуры. – 2020. – № 4 (36). – С. 5–17.

5. Abraham E.M., Ganopoulos I., Madesis P., Mavromatis A., Mylona P., Nianiou-Obeidat I., Vlachostergios D. The use of lupin as a source of protein in animal feeding: Genomic tools and breeding approaches // International journal of molecular sciences. – 2019. – Т. 20, № 4. – P. 851.

6. Annicchiarico P., Boschin G., Manunza P., Arnoldi A. Quality of Lupinus albus L. (white lupin) seed: extent of genotypic and environmental effects // Journal of Agricultural and Food Chemistry. – 2014. – № 62. – Рр. 6539–6545.

7. Bhandari K., Siddique K.H., Turner N.C., Kaur J., Singh S., Agrawal S.K., Nayyar H. Heat stress at reproductive stage disrupts leaf carbohydrate metabolism, impairs reproductive function, and severely reduces seed yield in lentil // Journal of Crop Improvement. – 2016. – № 30. – Рр. 118–151.

8. Bishop J., Potts S.G., Jones H.E. (2016) Susceptibility of faba bean (Vicia faba L.) to heat stress during floral development and anthesis // Journal of Agronomy & Crop Science. – 2016. – № 202. – Рр. 508–517.

9. Cernay C., Ben-Ari T., Pelzer E., Meynard J. – M. and Makowski D. (2015). Estimating variability in grain legume yields across Europe and the Americas // Sci. Rep. – 2015. – № 5. – Р. 11171.

10. Devasirvatham V., Tan D.K., Gaur P.M., Trethowan R.M. Chickpea and temperature stress. An overview // In ‘Legumes under environmental stress: yield, improvement and adaptations’ (Eds M.M. Azooz, P. Ahmad). – 2015. – Рp. 97–106. (Wiley-Blackwell: Welwyn, UK).

11. Gérard Duc, Hesham Agrama, Shiying Bao, Jens Berger, Virginie Bourion, Antonio M. De Ron, Cholenahalli L.L. Gowda, Aleksandar Mikic, Dominique Millot, Karam B. Singh, Abebe Tullu, Albert Vandenberg, Maria C. Vaz Patto, Thomas D. Warkentin & Xuxiao Zong. Breeding Annual Grain Legumes for Sustainable Agriculture: New Methods to Approach Complex Traits and Target New Cultivar Ideotypes, Critical Reviews in Plant Sciences. – 2015. – 34:1–3. – Рр. 381–411.

12. Legume Futures 2014. Legume-supported cropping systems for Europe. General project report. Available at www.legumefutures.de.

13. Lucas M.M., Stoddard F.L., Annicchiarico P., Frías J., Martínez-Villaluenga C., Sussmann D., Duranti M., Seger A., Zander P.M. and Pueyo J.J. The future of lupin as a protein crop in Europe // Front. Plant Sci. – 2015. – 6:705.

14. Ozga J.A., Kaur H., Savada R.P., Reinecke D.M. Hormonal regulation of reproductive growth under normal and heat-stress conditions in legume and other model crop species // Journal of Experimental Botany. – 2016. – № 68. – Рр. 1885–1894.

15. Redden R.J., Hatfield P.V., Prasad V., Ebert A.W., Yadav S.S., O’Leary G.J. (2014) Temperature, climate change, and global food security // Temperature and Plant Development. – 2014. – № 8. – Рр. 181–202.

16. de Visser C.L.M., Schreuder R. and Stoddard F.L. The EU’s dependency on soya bean import for the animal feed industry and potential for EU produced alternatives. – 2014. – OCL 21, D407.