Учёные Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского работают над изучением исходного селекционного материала и созданием на его основе новых сортов и гибридов сорго сахарного. Подробнее о научной и селекционной работе рассказывает ассистент кафедры лесного дела и садово-паркового строительства Агротехнологической академии Виктория Юдина.
Исследование проводится в рамках гранта Государственного Совета Республики Крым.
В чём суть Вашего проекта?
— Чтобы донести основную идею гранта, необходимо рассказать в целом о культуре сорго, поскольку очень мало людей о ней слышали. Самый простой пример – это обычный домашний веник для уборки, для создания которого используют сорго веничное. Есть также сорго сахарное, которое культивируется более чем в 100 странах мира и занимает площадь порядка 44 млн гектаров. В России площадь выращивания сорго составляет 220 тысяч гектаров, а в Крыму – до полутора тысячи гектаров.
В Крыму данную культуру выращивают в небольших количествах. Связано это, в первую очередь, с мелкосемянностью, из-за чего тяжело получить дружные и выравненные всходы. Ещё один недостаток, или особенность, заключается в том, что в первые 30-40 суток у сорго наблюдается медленная скорость роста надземной массы, поскольку в это время активно развивается корневая система. И так как надземная масса развивается медленно, сорняки подавляют данную культуру. Для многих фермеров это – тяжёлое испытание, и не каждый захочет заниматься сорго. Одним из направлений нашего исследования было изучение скорости прироста надземной массы и выбор образцов, у которых этот процесс проходит быстрее.
Сорго – засухоустойчивая культура, которая может произрастать на засоленных почвах. Она достаточно стрессоустойчивая, поэтому может выращиваться на неполивных землях, то есть без искусственного орошения и при минимальном количестве осадков. В этом плане, для Крыма сорго – очень удобная культура. Кроме того, в связи с тем, что растение однодольное, на его посевах можно использовать при борьбе с сорной растительностью гербициды, которые будут воздействовать на двудольные сорняки, убирая сразу большое их количество. Через 30 суток сорго быстро набирает надземную массу, и в это время ему уже не страшны ни сорные растения, ни заболевания различной природы. Высота сорго сахарного может достигать до 2,5-3 метров, и корневая система у него примерно такая же, поэтому воду оно берёт из достаточно глубоких слоёв почвы.
Что можно получить из сорго? Например, корм для сельскохозяйственных животных; сахар, но не такой как мы привыкли, кристаллический, а жидкую сахарную патоку, поскольку в соке стеблей сорго содержится больше фруктозы и глюкозы, чем сахарозы, а также спирт и биоэтанол.
Как я уже говорила, мы проводим исследование скорости прироста надземной массы сорго, чтобы создать сорта, которые будут развиваться быстрее. Мы отбираем лучшие, те, у которых скорость роста выше, чем у остальных, и работаем с ними. Также в основе работы мы выбрали те формы, которые имеют кормовое назначение, поскольку их выращивание будет достаточно экономичным с финансовой точки зрения для фермеров в условиях недостатка влаги.
Какие работы Вы провели? Какие результаты уже получены?
— Целью гранта является создание и морфо-биологическое изучение исходного материала сорго для создания новых сортов, форм, гибридов, которые будут отличаться высокой урожайностью, продуктивностью, высокими кормовыми достоинствами и повышенным содержанием сахаров. Для этого мы, во-первых, изучили сорта из коллекции Всероссийского института растениеводства им. Н. И. Вавилова. Коллеги прислали нам 30 разнообразных образцов мировой коллекции сорго. Это – образцы из Южной и Северной Америки, африканские и, конечно, сорта отечественного производства. Кроме того, у нас есть собственные сорта и линии. Селекционеры не сидят на месте. И мы изучили все эти сорта и формы сорго.
Из них мы выделили лучшие по таким характеристикам, как урожайность, содержание сахаров, высота растения, длина метёлки, то есть, по морфо-биологическим признакам. Также немаловажным является проведение биохимического анализа. Нам же важно не только, чтобы растение было высокоурожайным, но и чтобы оно содержало определённое количество протеина, клетчатки и т. д., ведь мы используем его как кормовое, а для животных необходимо соблюдать баланс: растение должно быть питательным, но в то же время не перегружено данными веществами.
Таким образом, мы отбирали лучшие, и уже на основе этих родительских форм создавали новые гибриды. Всего мы использовали 42 родительские формы. Так как сорго является факультативным переопылителем, то пыльцу с одних сортов можно искусственно переносить на другие. В чём ещё особенность сорго? В том, что у сорго имеется цитоплазматическая мужская стерильность. Есть образцы, у которых пыльца полностью фертильная, и она может опылить растения обычным способом. А есть формы, у которых на соцветиях полностью отсутствует жизнеспособная пыльца. Их мы используем в качестве материнских линий, они стерильные. Используя изоляторы, мы набираем определённое количество пыльцы с одних растений и опыляем стерильные формы. В итоге у нас получился 101 гибрид. Мы изучили их морфо-биологические параметры, физиологические характеристики, после чего стало понятно, что часть из них не являются пригодными для использования. Например, из года в год они могут показывать неравноценные результаты в урожайности или в содержании сахаров, и мы их выбраковали. В результате у нас получилось 27 лучших форм. Эти формы разные. У одних, например, повышенное содержание сахаров, потому их можно использовать в пищевой промышленности; другие отлично подходят для корма животным.
Далее из оставшихся гибридов сорго мы отобрали четыре лучших, и в настоящее время проводим дополнительные исследования, а именно – конкурсное испытание, после успешного прохождения которого данные гибриды будут переданы в Госсорткомиссию. Затем Госсорткомиссия проведёт свои испытания и исследования и определит, будут ли зарегистрированы созданные нами сорта. Само исследование стартовало в 2018 году. Селекционный процесс является достаточно продолжительным, например, на создание одного сорта может уйти более десяти лет.
По итогам исследований была защищена кандидатская диссертация. Каждый учёный понимает, что защита диссертации – это предварительный итог того, что создавалось много лет. Но это всё равно не точка, это – точка с запятой. После этого мы начнём новые исследования, у нас есть уже масса идей по выведению сортов. И по этой культуре мы продолжаем исследования. Одно из них – изучение холодостойкости, потому что сорго – культура, которая происходит из тропиков. Её родиной считается Африка, а именно – Эфиопия. Эта культура достаточно теплолюбива, но она может произрастать и в умеренных широтах, однако в основном выращивается в странах с тёплым климатом, например, в Индии, Китае, Бразилии.
Для того чтобы посеять сорго, необходима среднесуточная температура +15°С. Для Крыма это обычно показатель второй декады мая, то есть достаточно поздно. И наши дальнейшие исследования заключаются в том, чтобы проверить всхожесть при температуре +8°С в климатической камере, чтобы высевать культуру раньше и наблюдать, как она будет себя чувствовать и вести в стрессовых для неё условиях.
