The article presents the results of competitive variety testing of red clover in one test cycle. Promising cultivars have been identified for further research and the formation of adapted and ecologically differentiated varieties that combine high feed productivity with winter hardiness and longevity.
red clover, source material, breeding, winter hardiness, productivity
Проблема увеличения производства кормового белка продолжает оставаться наиболее важной в общей системе мер по укреплению кормовой базы. При ее решении главную роль играет возделывание бобовых культур, в том числе клевера лугового. Он обеспечивает высокие сборы зеленой массы и сухого вещества, сбалансированность корма по содержанию протеина и энергии, значительную устойчивость травостоев и продолжительность их использования [1; 2; 3]. Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями он практически не нуждается в минеральном азоте и при этом является мощным средством восстановления и повышения плодородия почвы [4; 5; 6]. Однако распространение этой культуры сдерживается отсутствием сортов, в полной мере отвечающих требованиям производства. Новые сорта должны быть не только специализированными по типу использования, но и устойчивыми к лимитирующим факторам внешней среды. Поэтому комплексный подход к выведению новых сортов с заданными свойствами включает привлечение генофонда, широкого экологического селекционного материала, применение разработок биотехнологии, генетики, иммунитета с использованием современных методов селекции [7; 8; 9; 10]. Широкие возможности повышения эффективности селекции клевера открыла экспериментальная полиплоидия, позволяющая существенно расширить границы изменчивости качественных и количественных признаков генотипов. Сорта, полученные на основе данного метода, обладают более высокой продуктивностью, устойчивостью и долголетием [11; 12]. В последние годы широко используется метод симбиотической селекции, благодаря которому создаются сорта клевера лугового с повышенной азотфиксирующей способностью. Использование таких сортов в сельскохозяйственном производстве способствует повышению урожайности семян, белковой продуктивности, и одновременно решается проблема биологизации земледелия в целом [13]. Цель исследований — оценить в условиях конкурсного сортоиспытания перспективные селекционные образцы клевера лугового разной плоидности, созданные различными методами селекции, по зимостойкости и кормовой продуктивности. Условия, материалы и методы. Исследования проводили на экспериментальном поле ФНЦ «ВИК им. В. Р. Вильямса» в 2015–2017 гг. Почва опытного участка дерново-подзолистая, содержание гумуса — 1,6 %, гидролизуемого азота — 7,3 %, калия — 14 мг/100 г почвы, фосфора — 27 мг/100 г почвы, рН солевой вытяжки — 4,9. Вегетационный период 2015–2016 сельскохозяйственного года характеризовался умеренно теплой и дождливой погодой. Средняя температура воздуха в зимний период была выше средних многолетних данных на 5 ºС, что благоприятно сказалось на условиях перезимовки и состоянии растений после таяния снега. Средняя температура воздуха за вегетационный период составила 15,3 ºС при норме 13,4 ºС. Сумма среднесуточных эффективных температур воздуха за период вегетации находилась на уровне 2822,0 ºС, что на 471,9 ºС больше средних многолетних данных. Метеорологические условия 2016–2017 сельскохозяйственного года характеризовались прохладными погодными условиями с недостаточным количеством осадков. Среднесуточная температура воздуха за весь период была на 3 ºС ниже средних многолетних данных и составила 12,8 ºС. Количество осадков в целом за год и по сезонам выпало меньше нормы. Температурные условия зимнего периода были близки к среднемноголетним значениям (–7,5 ºС). Однако в ноябре в результате ледяного дождя наблюдалось образование ледяной корки, что неблагоприятно сказалось на перезимовке растений. В целом можно отметить, что для растений сложились сравнительно благоприятные условия для формирования фитомассы. Оценку перспективных сортообразцов осуществляли по методикам ВНИИ кормов и Госкомиссии по сортоиспытанию [14; 15]. Площадь делянки в конкурсном сортоиспытании — 5 м2, повторность опыта пятикратная. Посев проводили сеялкой СТ-7, без покрова, выращивание растений осуществляли по общепринятой агротехнике. В качестве экспериментального материала использовали перспективные сортообразцы, созданные различными методами селекции: – экспериментальная полиплоидия; – химический мутагенез; – сопряженная селекция; – внутривидовая гибридизация; – многократный массовый отбор. Результаты и обсуждения. В результате проведенных исследований выявлено, что изучаемый перспективный материал клевера лугового отличается достаточно высокой зимостойкостью, которая в первый год пользования у всех номеров составила 5 баллов. Во второй год пользования у большей части образцов зимостойкость была на уровне 4–5 баллов, за исключением тетраплоидных номеров Марс Р2С и ТОС-4, которые перезимовали чуть хуже, с показателем зимостойкости 3 балла. Проведенные исследования показали, что урожайность зеленой массы у диплоидных сортообразцов в сумме за два года пользования варьировала от 64,9 до 94,8 т/га (табл. 1). 1. Продуктивность диплоидных сортообразцов клевера лугового по годам пользования, посев 2015 г. Вариант Зеленая масса, т/га Сухая масса, т/га Сбор сырого протеина, т/га Год пользования 1-й 2-й за 2 года 1-й 2-й за 2 года 1-й 2-й за 2 года ВИК 77 54,6 30,8 85,4 13,82 6,54 20,3 2,12 1,04 3,16 Ранний 2 51,8 28,7 80,5 11,50 6,62 18,12 1,93 1,21 3,14 СГП-4 42,2 22,7 64,9 9,20 5,34 14,54 1,48 0,96 2,44 М3Р 50,4 22,0 72,4 10,48 5,30 15,78 1,61 0,94 2,55 № 1217 48,2 35,7 83,9 12,68 7,53 20,21 1,95 1,25 3,20 № 177 54,4 26,5 80,9 11,32 6,27 17,59 1,82 1,01 2,83 ВИК 7 Бурятский 54,9 25,2 80,0 11,78 5,68 17,46 1,61 0,93 2,54 ВИК 7 + КС-18 49,2 31,7 80,9 11,84 6,63 18,47 1,85 1,11 2,96 ВИК 7 + КР-2 60,2 31,4 91,4 13,22 6,52 19,80 2,14 1,18 3,29 Топаз + КС-7 62,0 32,8 94,8 13,56 6,74 20,3 2,11 1,12 3,23 В среднем 52,8 28,7 81,5 11,94 6,32 18,26 1,86 1,08 2,94 НСР05 2,9 1,8 4,7 0,62 0,37 0,99 Наибольшей продуктивностью зеленой массы характеризовались сортомикробные системы «ВИК 7 + КР-2» и «Топаз + КС-7», показатели которых в сумме за два года пользования составили 91,4 и 94,8 т/га, превысив стандарт ВИК 77 на 7 и 11 % соответственно. Урожайность сухой массы этих сортообразцов оказалась на уровне стандарта (19,8 и 20,3 т/га). Следует отметить образец № 1217, продуктивность зеленой и сухой массы которого находилась на уровне контроля — 83,9 и 20,2 т/га соответственно. По сбору сырого протеина наблюдалось небольшое превосходство (на 1–4 %) относительно стандарта ВИК 77 (3,16 т/га) у сортообразцов «ВИК 7 + КР-2», «Топаз + КС-7» и № 1217. Анализ продуктивности зеленой массы тетраплоидных сортообразцов в сумме за два года пользования показал преимущество сорта Марс и номеров СГП-7, ТОС-3 и ТОС-4 над стандартом ВИК 84 на 2–13 % (табл. 2). 2. Продуктивность тетраплоидных сортообразцов клевера лугового по годам пользования, посев 2015 года Вариант Зеленая масса, т/га Сухая масса, т/га Сбор сырого протеина, т/га Год пользования 1-й 2-й за 2 года 1-й 2-й за 2 года 1-й 2-й за 2 года ВИК 84 61,8 31,9 93,7 13,28 6,46 19,74 1,85 1,02 2,87 Марс 70,6 34,9 105,5 14,34 6,99 21,33 1,92 1,18 3,10 № 416 61,3 31,3 92,6 11,80 6,58 18,38 1,78 1,01 2,79 № 404 64,8 28,5 93,3 13,33 6,10 19,43 1,91 1,03 2,94 Марс Р2С 57,9 28,4 86,3 12,84 6,49 19,33 1,72 1,00 2,72 Марс Р2Г 57,2 32,3 89,6 13,00 6,80 19,8 1,84 1,17 3,01 СГП-7 67,8 32,3 100,1 15,14 6,64 21,78 2,14 1,15 3,29 № 63 КР-2 57,4 33,9 91,3 13,14 7,24 20,38 1,95 1,18 3,13 ТОС-3 66,9 31,8 98,5 14,89 6,68 21,57 2,11 1,08 3,19 ТОС-4 64,4 31,6 96,0 13,64 6,87 20,51 1,88 1,10 2,98 В среднем 63,0 28,8 91,8 13,54 6,68 20,22 1,91 1,09 3,00 НСР05 3,50 1,70 5,2 0,79 0,39 1,18 Все изучаемые тетраплоиды характеризовались высокой продуктивностью сухой массы и находились на уровне ВИК 84 (19,74 т/га) или превосходили его, за исключением № 416. По сбору сухого вещества сортообразцы СГП-7, ТОС-3, ТОС-4 и сорт Марс имели преимущество над контролем на 4–10 %. Белковая продуктивность у выделившихся по сухой массе образцов превосходила сорт ВИК 84 (2,87 т/га) на 4–15 %, а у № 63 + КР-2 был отмечен сравнительно высокий показатель сбора сырого протеина как в первый, так и во второй годы пользования, что в сумме за два года дало прибавку относительно контроля на 9 %. Проведенные исследования показали, что в сравнительно благоприятных условиях роста и развития растений в первый год пользования травостои испытываемых номеров формируют порядка 65 % фитомассы у диплоидов и 67 % у тетраплоидов (табл. 3, 4). В то же время выявлены отдельные образцы, которые отличаются более равномерным распределением урожая по годам пользования, к ним относятся диплоидный № 1217 и тетраплоидная сортомикробная система «№ 63 + КР-2». 3. Соотношение продуктивности у диплоидных сортообразцов по годам пользования, посев 2015 г. Вариант Зеленая масса, % Сухая масса, % Сбор сырого протеина, % Год пользования 1-й 2-й 1-й 2-й 1-й 2-й ВИК 77 64,2 35,8 67,9 32,1 67,1 32,9 Ранний 2 64,4 35,6 63,5 36,5 61,5 38,5 СГП-4 65,1 34,9 63,3 36,7 60,7 39,3 М3Р 69,6 30,4 66,5 33,5 63,1 36,9 № 1217 57,4 42,6 62,8 37,3 60,9 39,1 № 177 67,3 32,7 64,4 35,6 64,3 35,7 ВИК 7 Бурятский 68,6 31,4 67,5 32,5 63,4 36,6 ВИК 7 КС-18 60,8 39,2 64,1 35,9 62,5 37,5 ВИК 7 КР-2 65,8 34,2 67,0 33,0 65,0 35,0 Топаз КС-7 65,4 34,6 66,8 33,2 65,3 34,7 В среднем 64,8 35,2 65,4 34,6 63,4 36,6 4. Соотношение продуктивности у тетраплоидных сортообразцов по годам пользования, посев 2015 г. Вариант Зеленая масса, % Сухая масса, % Сбор сырого протеина, % Год пользования 1-й 2-й 1-й 2-й 1-й 2-й ВИК 84 65,9 34,1 67,3 32,7 64,5 35,5 Марс 66,9 33,1 67,2 32,8 61,9 38,1 № 416 66,6 30,4 64,2 35,8 63,8 36,2 № 404 69,5 30,5 68,6 31,4 65,0 35,0 Марс Р2С 67,1 32,9 66,4 33,6 63,2 36,8 Марс Р2Г 63,8 36,2 65,6 34,4 61,1 38,9 СГП-7 67,7 32,3 69,5 30,5 65,0 35,0 № 63 КР-2 62,9 37,1 64,5 35,5 62,3 37,7 ТОС-3 67,9 32,1 69,0 31,0 66,1 33,9 ТОС-4 67,1 32,9 66,5 33,5 63,1 36,9 В среднем 68,4 31,6 66,7 33,3 63,3 36,7 Перспективный № 1217 в первый год пользования имел урожайность зеленой массы 48,2 т/га, сухой массы — 12,68 т/га, сбор сырого протеина — 1,95 т/га, что на 12,8 и 8 % соответственно ниже стандарта ВИК 77, а во второй год пользования превысил стандарт по этим показателям на 16,5 и 20 % соответственно, тем самым уравновешивая с контролем кормовую продуктивность зеленой массы в сумме за два года пользования. Сортомикробная система «№ 63 + КР-2» в первый год пользования уступала контролю по накоплению зеленой массы на 7 %, сухой массы — на 1 %, а во второй год пользования имела преимущество перед стандартом ВИК 84 по продуктивности зеленой массы на 6 %, сухой массы — на 12 %, сбору сырого протеина — на 16 %. Такая особенность этих селекционных номеров создает предпосылки для создания сортов, отличающихся не только высокой продуктивностью, но и экологической пластичностью, а также долголетием при сенокосном использовании. Таким образом, в результате проведенных исследований выявлены перспективные сортообразцы, отличающиеся высокой зимостойкостью, продуктивностью и экологической пластичностью. Среди тетраплоидных номеров – это СГП-7, ТОС-3, ТОС-4, Марс и «№ 63 + КР-2», которые превосходили стандарт ВИК 84 по продуктивности сухой массы на 4–10 %, а сбору сырого протеина на 4–15 %. Из диплоидных образцов выделились сортомикробные системы «ВИК 7 + КР-2» и «Топаз + КС-7» и № 1217. По продуктивности зеленой массы они превосходили стандарт ВИК 7 на 7–11 %, а по сбору сырого протеина на 1–4 %. Выделившиеся сортообразцы могут использоваться для создания экологически пластичных, зимостойких и высокопродуктивных сортов.
1. Zolotarev V. N., Kosolapov V. M., Perepravo N. I. Sostoyanie travoseyaniya i perspektivy razvitiya semenovodstva mnogoletnih trav v Rossii i Volgo-Vyatskom regione // Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. - 2017. - № 1 (56). - S. 28-34.
2. Perepravo N. I., Zolotarev V. N., Georgiadi N. I. Sostoyanie i perspektivy razvitiya kleveroseyaniya i semenovodstva klevera raznyh vidov v Rossii [Elektronnyy resurs] // Adaptivnoe kormoproizvodstvo. - 2015. - № 1- S. 14-27. - Rezhim dostupa: http://adaptagro.ru.
3. Rol' bobovyh kul'tur v sovershenstvovanii polevogo travoseyaniya / Yu. K. Novoselov, A. S. Shpakov, M. Yu. Novoselov, V. V. Rudoman // Kormoproizvodstvo. - 2010. - № 7. - S. 19-22.
4. Ekologicheskaya selekciya i semenovodstvo klevera lugovogo / Pod red. A. S. Novoselovoy, V. M. Kosolapova, Z. Sh. Shamsutdinova. - M. : OOO «El'f IPR», 2012. - 288 s.
5. Muhina N. A., Shestiperova Z. I. Klever. - L. : Kolos, 1978. - 168 s.
6. Novoselov M. Yu. Klever lugovoy (Trifolium pratense L.) // Osnovnye vidy i sorta kormovyh kul'tur. - M. : Nauka, 2015. - S. 22-73.
7. Dikorastuschie geneticheskie resursy v selekcii kormovyh trav / V. M. Kosolapov, N. N. Kozlov, V. L. Korovina, I. A. Klimenko // Kormoproizvodstvo. - 2018. - № 1. - S. 29-32.
8. Solodkaya L. A., Lapotyshkina L. I., Agafodorova M. N. Osobennosti kislotovynoslivosti razlichnyh neustoychivyh k ionam alyuminiya obrazcov klevera lugovogo v kul'ture in vitro // Kormoproizvodstvo. - 2021. - № 1. - S. 26-29.
9. Vyyavlenie istochnikov ustoychivosti k osnovnym boleznyam u mnogoletnih kormovyh kul'tur / N. V. Razgulyaeva, N. Yu. Kostenko, E. Yu. Blagoveschenskaya, N. M. Puca // Agrarnaya nauka. - 2019. - № 51. - S. 71-74.
10. Kosolapov V. M., Pilipko S. V. Osnovnye metody i rezul'taty selekcii mnogoletnih trav // Kormoproizvodstvo. - 2018. - № 2. - S. 23-28.
11. Navalihina N. K. Geneticheskie osnovy selekcii tetraploidnogo klevera lugovogo. - Kiev : Naukova dumka, 1973. - 132 s.
12. Polyudina R. I., Novoselov M. Yu. Izuchenie sortov klevera lugovogo razlichnogo tipa spelosti i ploidnosti // Adaptivnoe kormoproizvodstvo. - 2019. - № 2. - S. 17-25.
13. Drobysheva L. V., Zyatchina G. P. Selekciya razlichnyh vidov bobovyh trav na povyshenie effektivnosti simbioza [Elektronnyy resurs] // Adaptivnoe kormoproizvodstvo. - 2016. - № 3. - S. 94-108. - URL: http://www.adaptagro.ru.
14. Metodicheskie ukazaniya po selekcii i pervichnomu semenovodstvu klevera / Pod red. Z. Sh. Shamsutdinova, A. S. Novoselovoy, S. A. Bekuzarovoy - M. : RASHN. VIK, 2002. - 68 s.
15. Metodika gosudarstvennogo sortoispytaniya sel'skohozyaystvennyh kul'tur. - M. : Kolos. - 1972. - Vyp. 2. - 229 s.
