UDK 635 Овощеводство и декоративное садоводство в целом
Alfalfa is the most valuable legume crop, which has fodder, agrotechnical, meliorative and phytosanitary significance. The problem of increasing protein production as the main source of increasing the productivity and efficiency of agricultural animal husbandry is of vital importance all over the world. In animal husbandry, there is a significant shortage of protein in feed, which reduces the quality of the products obtained and reduces its profitability. A successful solution to this valuable problem is possible on the basis of a rapid increase in the production of high-protein plants. In the Non-Chernozem zone, such a crop is alfalfa. As a perennial crop, it is distinguished by longevity, high yield, and nutritional value of feed. For agricultural production in this region of the country, alfalfa varieties are needed that are resistant to mowing in the early stages of development, when plants have high forage qualities; with high competitive ability; well-leafy, hardy and resistant. In this regard, scientific experiments were conducted in breeding and control nurseries. In the breeding nursery, mainly simple and complex hybrids of yellow and variable alfalfa were studied. As a result of the research, promising samples were selected that wintered well in the conditions of the Non-Chernozem zone of Russia. In terms of seed productivity, the M-2 sample stood out on average over two years of scientific research.
breeding, alfalfa, varieties, hybrids, seeds
Введение. Люцерна в Российской Федерации является одной из важнейших бобовых кормовых культур для всех видов скота и птицы. Это универсальная культура благодаря своим биологическим свойствам и питательным качествам получила признание как лучшая кормовая культура более чем в 80 странах мира [1]. Обладая высокой урожайностью и многоукосностью, люцерна дает ценнейший белково-витаминный корм с большим спектром незаменимых аминокислот [2]. Люцерна по содержанию питательных веществ и их переваримости не имеет конкурентов среди кормовых растений. Она за счет симбиоза с азотфиксирующими бактериями обогащает почву биологическим азотом, является отличным предшественником для последующих культур, способствует повышению почвенного плодородия, играет важную мелиоративную роль [3].
В последние десятилетия очевидны глобальные, региональные и локальные изменения климата, в результате которых получение стабильных урожаев сельскохозяйственных культур, в частности семенной продуктивности люцерны, становится проблематичным. Кроме того, в производстве люцерна возделывается в основном в одновидовых посевах и реже в травосмесях. Люцерно-злаковые травосмеси (биоценозы), как правило, превосходят одновидовые посевы по урожайности, обеспечивают сравнительно равномерный выход корма по циклам и годам пользования, обладают лучшей поедаемостью при пастбищном использовании, большей технологичностью при заготовке объемистых кормов, повышенной зимостойкостью и т. д. [4]. Для решения возникающих проблем необходимо вести селекционный процесс, направленный на повышение пластичности создаваемых сортов и гибридов люцерны в условиях Нечерноземного региона. Подбор, оценка исходного материала люцерны и создание высокопродуктивных сортов, которые бы отвечали экстремальным условиям региона, является важным и актуальным вопросом и представляет большой интерес как в теоретическом, так и практическом плане [5].
Целью исследований являлось изучение и оценка перспективного материала люцерны (образцов и гибридов люцерны изменчивой Medicago varia Mart., желтой M. falcate L. и др.) для создания новых перспективных сортов различного типа использования (для полевого, лугового кормопроизводства и формирования многовидовых агрофитоценозов) с высокой конкурентной способностью при выращивании в травосмесях на дерново-подзолистых почвах Нечерноземной зоны Российской Федерации, обладающих продуктивным долголетием, высокой урожайностью кормовой массы и семян, устойчивостью к наиболее распространенным болезням культуры в данном регионе и неблагоприятным погодным факторам.
Научная новизна состоит в создании зимостойких, быстро отрастающих, высокооблиственных, многоукосных сортов люцерны, приспособленных к почвенно-климатическим условиям Нечерноземья, обладающих высокой конкурентной способностью, выдерживающих скашивание на ранних фазах вегетации, с равномерным распределением кормовой массы по циклам развития.
Материалы, методы и условия проведения исследований. В селекционной работе используются дикорастущие формы, местные популяции, материал из генофонда отдела селекции ФНЦ «ВИК им. В. Р. Вильямса», отечественные и зарубежные сорта.
При закладке опытов и проведении наблюдений и учетов применяли методические указания и рекомендации ВНИИ кормов [6; 7; 8; 9].
При создании перспективного материала люцерны пользовались традиционными методами селекции (отборы, гибридизация). В селекционной работе широко применяется индивидуально-семейственный отбор, массовый негативный и массовый позитивный отборы. Наряду с отборами при создании нового селекционного материала используется межвидовая и внутривидовая гибридизация, которая, в основном, проводится в тепличном комплексе ФНЦ «ВИК им. В. Р. Вильямса».
Исследования проводились в полевых условиях селекционного севооборота люцерны в селекционных, контрольных питомниках и конкурсном испытании. В двух селекционных питомниках проходил оценку по комплексу признаков 31 гибрид люцерны (СГП 80-96, СГП 61-11, МН 13-80, СМС 200 и др.), созданный с учетом генетической разнокачественности, различий в географическом, экологическом происхождении и степени окультуренности. В данной статье приводятся научные изыскания в первом селекционном питомнике.
Учетная площадь делянок в селекционном питомнике № 1 составила 10 м2, площадь питомников — 240 м2, делянки трехрядковые без повторностей. Норма высева — 5 кг/га, посев одновидовой, широкорядный на 45 см. В качестве стандарта используется сорт люцерны Луговая 67, как быстрорастущий, с высокой конкурентной способностью.
Результаты исследований. В первом селекционном питомнике проходили оценку 16 новых гибридов (табл. 1).
Зимостойкость в условиях 2020 г. составила 69 (МН 340) — 96% (СГП 80-96 и др.), у стандарта (ст.) (Луговая 67) — 79%; в условиях 2021 г. — 87 (Вела) — 97% (СГП 63-11), у сорта Луговая 67 — 83%. Наиболее высокую зимостойкость в среднем за два года показали образцы СГП 84-8 (94%), М-2 (95%) и СГП 80-96 (96%). Образец МН 340 плохо перенес зимние оттепели, которые наблюдались в течение всех зимних месяцев. Его зимостойкость составила в среднем за два года исследований 74%.
1. Краткая характеристика гибридов люцерны селекционного питомника № 1
в 2020–2021 гг.
|
Гибрид |
Зимостойкость, % |
Фаза развития |
Фаза развития |
||||
|
|
|
среднее |
отрастание |
цветение |
отрастание |
цветение |
|
|
Луговая 67, ст. |
79 |
83 |
81 |
26.04 |
28.06 |
24.04 |
19.06 |
|
СГП 80-96 |
96 |
96 |
96 |
24.04 |
27.06 |
24.04 |
16.06 |
|
СГП 61-11 |
87 |
93 |
90 |
24.04 |
28.06 |
28.04 |
18.06 |
|
СГП 84-8 |
96 |
92 |
94 |
23.04 |
29.06 |
25.04 |
21.06 |
|
М-2 |
96 |
94 |
95 |
26.04 |
29.06 |
23.04 |
18.06 |
|
П 379 |
85 |
87 |
86 |
26.04 |
29.06 |
24.04 |
16.06 |
|
СГП 62-11 |
84 |
92 |
88 |
25.04 |
01.07 |
22.04 |
20.06 |
|
СГП 65-79 |
86 |
92 |
89 |
25.04 |
29.06 |
23.04 |
21.06 |
|
П 8-108 |
90 |
96 |
93 |
27.04 |
29.06 |
29.04 |
19.06 |
|
МН 13-80 |
91 |
95 |
93 |
26.04 |
30.06 |
29.04 |
21.06 |
|
СГП 63-11 |
91 |
97 |
94 |
25.04 |
30.06 |
27.04 |
23.06 |
|
СМС 200 |
94 |
96 |
95 |
25.04 |
01.07 |
24.04 |
21.06 |
|
СМС 1 |
90 |
92 |
91 |
26.04 |
28.06 |
22.04 |
19.06 |
|
Вела |
81 |
87 |
84 |
26.04 |
30.06 |
26.04 |
17.06 |
|
С 110 |
85 |
93 |
89 |
25.04 |
30.06 |
27.04 |
17.06 |
|
П 297 |
74 |
88 |
81 |
26.04 |
29.06 |
29.04 |
18.06 |
|
МН 340 |
69 |
79 |
74 |
26.04 |
29.06 |
30.04 |
18.06 |
Отрастание растений в 2020 г. было дружное (24–26 апреля), несмотря на неблагоприятные условия перезимовки. Самое раннее отрастание в 2021 г. показали образцы СМС 1 и СГП 62-11 — 22 апреля. В данный год отрастание оказалось растянутым. Позднее всех начали отрастать гибриды МН 340 (30 апреля), П 8-108, МН 13-80 и П 297 (29 апреля).
Фаза начала цветения люцерны в условиях жаркого летнего периода
По высоте травостоя в 2020 г. следует отметить пять образцов, которые на 7,1% (СГП 80-96) — 24,3% (СГП 65-79) превышали стандартный сорт (табл. 2). В 2021 г. по данному показателю девять образцов (Вела, СГП 61-11, СГП 80-96 и др.) имели превышение на 8,8–43,8% над стандартным сортом. В среднем за два года наблюдений наиболее высоким оказался гибрид СГП 80-96. Он на 23,6% оказался выше сорта Луговая 67.
По степени созревания семян гибриды в условиях 2020 г. отличались от стандартного сорта. Образцы П 379 (80%), СГП 65-79 (80%), Вела (80%), СМС 200 (90%) и СМС 1 (95%) превосходили по скорости созревания семян стандартный сорт Луговая 67 (76%), а самый низкий процент созревания показал образец СМС 1 (40%). Кроме того, наблюдалась осыпаемость семян и растрескивание бобов. Сбор семян проходил по мере созревания, вручную, с каждого растения отдельно. Много щуплых семян отмечено практически в каждом образце. Образец М-2 оказался наиболее позднеспелым, у данного образца не отмечено растрескивание плодиков.
2. Высота травостоя люцерны в селекционном питомнике № 1
|
Гибрид |
2020 г. |
2021 г. |
Среднее за 2 года |
|||
|
см |
% к ст. |
см |
% к ст. |
см |
% к ст. |
|
|
Луговая 67, ст. |
70 |
100,0 |
57 |
100,0 |
63,5 |
100,0 |
|
СГП 80-96 |
75 |
107,1 |
82 |
143,8 |
78,5 |
123,6 |
|
СГП 61-11 |
82 |
117,1 |
68 |
119,3 |
75,0 |
118,1 |
|
СГП 84-8 |
70 |
100,0 |
64 |
112,3 |
67,0 |
105,5 |
|
М-2 |
77 |
110,0 |
64 |
112,3 |
70,5 |
111,0 |
|
П 379 |
68 |
97,1 |
56 |
98,2 |
62,0 |
97,6 |
|
СГП 62-11 |
60 |
85,7 |
54 |
94,7 |
57,0 |
89,7 |
|
СГП 65-79 |
87 |
124,3 |
63 |
110,5 |
75,0 |
118,1 |
|
П 8-108 |
70 |
100,0 |
49 |
86,0 |
60,0 |
93,7 |
|
МН 13-80 |
65 |
92,9 |
47 |
82,4 |
56,0 |
88,2 |
|
СГП 63-11 |
54 |
77,1 |
62 |
108,8 |
58,0 |
91,3 |
|
СМС 200 |
70 |
100,0 |
63 |
110,5 |
66,5 |
104,7 |
|
СМС 1 |
65 |
92,9 |
71 |
124,6 |
68,0 |
107,1 |
|
Вела |
84 |
120,0 |
62 |
108,8 |
73,0 |
115,0 |
|
С 110 |
70 |
100,0 |
53 |
93,0 |
61,5 |
96,8 |
|
П 297 |
55 |
78,6 |
45 |
79,0 |
50,0 |
78,7 |
|
МН 340 |
50 |
71,4 |
42 |
73,7 |
46,0 |
72,4 |
|
НСР05 |
4,0 |
— |
3,2 |
— |
3,1 |
— |
Как показывают данные таблицы 3, семенная продуктивность изучаемых гибридов была невысокая, особенно в условиях 2021 г.
В условиях 2020 г. наиболее высокий сбор семян с одного растения был отмечен у пяти образцов: СГП 80-96, СГП 61-11, М-2, СМС 1, Вела (2,5–3,5 г), что на 25–75% выше стандартного сорта.
У гибридов СГП 84-8, ПД-108, МН 13-80, СГП 63-11 и МН 340 сбор семян с одного растения был низкий — по 0,5 г.
Погодные условия вегетационного периода 2021 г. способствовали получению хорошего урожая семян только у четырех образцов: СГП 80-96, М-2, СГП 62-11 и П 379. Сбор семенного материала с одного растения у них составил от 1,0 до 2,0 г, что на 25–150% выше, чем у стандартного сорта Луговая 67.
В среднем за два года выделились по семенной продуктивности шесть образцов: СГП 80-96, СГП 61-11, М-2, П 379, СГП 62-11, СМС 1. Сбор семян с одного растения составил у них 1,5–2,75 г, что на 7,4–96,4% выше контрольного варианта.
3. Семенная продуктивность нового селекционного материала
селекционного питомника № 1
|
Гибрид |
2020 г. |
2021 г. |
Среднее за 2 года |
|||
|
г/растение |
% к ст. |
г/растение |
% к ст. |
г/растение |
% к ст. |
|
|
Луговая 67, ст. |
2,0 |
100,0 |
0,8 |
100,0 |
1,4 |
100,0 |
|
СГП 80-96 |
3,0 |
150,0 |
2,0 |
250,0 |
2,5 |
178,5 |
|
СГП 61-11 |
3,0 |
150,0 |
0,7 |
87,5 |
1,85 |
132,1 |
|
СГП 84-8 |
0,5 |
25,0 |
0,5 |
62,5 |
0,5 |
35,7 |
|
М-2 |
3,5 |
175,0 |
2,0 |
250,0 |
2,75 |
196,4 |
|
П 379 |
2,0 |
100,0 |
1,0 |
125,0 |
1,5 |
107,4 |
|
СГП 62-11 |
2,0 |
100,0 |
1,5 |
187,5 |
1,75 |
125,0 |
|
СГП 65-79 |
1,5 |
75,0 |
0,6 |
75,0 |
1,05 |
75,0 |
|
ПД-108 |
0,5 |
25,0 |
0,5 |
62,5 |
0,5 |
35,7 |
|
МН 13-80 |
0,5 |
25,0 |
0,4 |
50,0 |
0,45 |
32,1 |
|
СГП 63-11 |
0,5 |
25,0 |
0,2 |
25,0 |
0,35 |
25,0 |
|
СМС 200 |
1,0 |
50,0 |
0,6 |
75,0 |
0,8 |
57,1 |
|
СМС 1 |
2,5 |
125,0 |
0,5 |
62,5 |
1,5 |
107,4 |
|
Вела |
2,5 |
125,0 |
0,1 |
12,5 |
1,3 |
92,9 |
|
С 110 |
1,5 |
75,0 |
0,7 |
87,5 |
1,1 |
78,6 |
|
П 297 |
1,0 |
50,0 |
0,2 |
25,0 |
0,6 |
42,9 |
|
МН 340 |
0,5 |
25,0 |
– |
– |
0,25 |
17,9 |
Заключение. Таким образом, по предварительным научным исследованиям, проведенным в 2020–2021 гг., по зимостойкости, высоте травостоя, фазам развития люцерны и семенной продуктивности выделились в условиях Нечерноземной зоны следующие образцы: СГП 61-11, СГП 62-11, СГП 80-96, СМС 1, П-379 и М-2.
Данные образцы будут использоваться в дальнейшей селекционной программе по вопросам конкурентной способности при посеве в травосмесях со злаковыми травами и устойчивости к болезням и неблагоприятным факторам среды региона.
1. Piskovackiy Yu.M., Solozhenceva L.F., Lomova M.G. Fitocenoticheskaya selekciya – vazhnyy aspekt v selekcionnoy strategii lyucerny // Mnogofunkcional'noe adaptivnoe kormoproizvodstvo : sb. nauch. tr. – M. : Ugreshskaya tipografiya, 2011. – S. 189–198.
2. Kosolapov V.M., Voronkova F.V. Kolichestvennaya i kachestvennaya harakteristika syrogo proteina kormovyh rasteniy, kormov i biologicheskogo materiala zhivotnyh i pticy. – M. : Ugreshskaya tipografiya, 2014. – 160 s.
3. Shpakov A.S. Lyucerna v kormovyh sevooborotah Nechernozemnoy zony // Aktual'nye napravleniya selekcii i ispol'zovanie lyucerny v kormoproizvodstve : sb. nauch. tr., vyp. 4 (52). – M. : Ugreshskaya tipografiya, 2014. – S. 48–55.
4. Piskovackiy Yu.M., Lomov M.V. Izuchenie novyh obrazcov lyucerny v kollekcionnom pitomnike // Mnogofunkcional'noe adaptivnoe kormoproizvodstvo : sb. nauch. tr., vyp. 12 (60) / FGBNU «VNII kormov im. V.R. Vil'yamsa». – M. : Ugreshskaya tipografiya, 2016. – S. 30–36.
5. Piskovackiy Yu.M. Lyucerna // Osnovnye vidy i sorta kormovyh kul'tur : monografiya. – M. : Nauka, 2015. – S. 113–173.
6. Metodicheskie ukazaniya po selekcii mnogoukosnyh sortov lyucerny dlya usloviy Nechernozemnoy zony / Yu.M. Piskovackiy [i dr.]; VNII kormov im. V.R. Vil'yamsa. – M., 1984. – 38 s.
7. Metodicheskie ukazaniya po selekcii pastbischnyh sortov lyucerny dlya usloviy Nechernozemnoy zony RSFSR / Yu.M. Piskovackiy [i dr.]; VNII kormov im. V.R. Vil'yamsa. – M. : VASHNIL, 1984. – 28 s.
8. Metodicheskie ukazaniya po selekcii mnogoletnih trav / M.A. Smurygin [i dr.]; VNII kormov im. V.R. Vil'yamsa. – M., 1985. – 190 s.
9. Agrotehnika vozdelyvaniya sortov lyucerny selekcii VNII kormov im. V.R. Vil'yamsa na semennye i kormovye celi (Rekomendacii) / Yu.M. Piskovackiy [i dr.]. – M. : FGU RCSK, 2008. – 39 s.
