employee
Lobnya, Moscow, Russian Federation
employee
Voronezh, Russian Federation
Among the perennial bluegrass grasses, the awnless brome is the most popular and widespread crop in the herbage of Russia. All varieties of awnless brome egistered in the State Register are of the hay-pasture type of use. A new source material of a awnless brome lawn-pasture eco-type seedling with high decorative properties has been created.
awnless brome (Bromopsis inermis Leys.), source material, feed productivity, height of grass stand
Кострец безостый (Bromopsis inermis Leyss., синонимы: Bromus inermis Leyss., Zerna inermis (Leyss.) Lindm, Bromus littoreus Georgi, Bromus pskemensis Pavlov) занимает наиболее широкий ареал возделывания среди многолетних мятликовых трав, и его сорта зарегистрированы в Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию во всех сельскохозяйственных регионах страны. По урожайности, кормовым качествам, засухоустойчивости, способности произрастать в районах с различными почвенно-климатическими условиями и выдерживать длительное (до 30–35 дней) затопление весенними водами кострец безостый занимает одно из первых мест среди многолетних мятликовых трав. По зимостойкости он не имеет себе подобных среди многолетних злаков, хорошо переносит суровые малоснежные зимы благодаря сильно развитой корневой системе, которая залегает на глубине 8–15 см [1–5]. Основным преимуществом костреца перед другими видами злаковых трав является возможность долголетнего использования его травостоев, что достигается за счет вегетативного размножения. В связи с аридизацией климата, особенно в районах с выраженной континентальностью, хозяйственное значение этой культуры будет только возрастать, в первую очередь в районах, где в год выпадает от 300 до 400 мм осадков [6–8]. В то же время в последние несколько десятилетий прошлого века благодаря высокой экологической пластичности эта культура стала широко возделываться в Нечерноземье и далеко продвинулась на север (Архангельская, Мурманская области, Карелия, Республика Коми, Якутия, Красноярский край и др.) [2; 9]. Кострец можно рекомендовать в качестве одной из толерантных многолетних злаковых кормовых культур при возникновении экстремальных условий, в частности при недостаточной теплообеспеченности [10].
В связи с расширением ареала хозяйственного использования костреца безостого для повышения эффективности производственного использования первоочередной задачей селекции является создание новых высокопродуктивных сортов с хорошими кормовыми достоинствами, обладающих стабильностью урожаев зеленой массы и семян, устойчивых к неблагоприятным факторам внешней среды, болезням, вредителям [11]. В настоящее время в Госреестре селекционных достижений зарегистрировано 50 сортов костреца безостого. Создание сортов этой культуры ведется различными методами с получением как внутривидовых СГП Bromopsis inermis Leyss., так и путем межвидового скрещивания с кострецом прямым (Bromopsis erekta Hubs.) [12–14].
По Центрально-Черноземному региону зарегистрировано 11 сортов костреца безостого, из них два (Павловский 22/05 и Воронежский 17) селекции Воронежской станции по многолетним травам. Сорт Павловский 22/05 выносит затопление до 40 дней, но отрицательно реагирует на остаточный застой полых вод. На фоне природного плодородия пойменных почв может обеспечивать урожаи сена хорошего качества до 10–14 т/га. При посеве в полевых условиях урожаи данного сорта существенно снижаются по сравнению с поймами, в особенности при продвижении от северо-запада к юго-востоку с ростом засушливости климата. Для решения этих проблем был создан и с 2010 г. районирован сорт костреца безостого Воронежский 17. Сорт представляет собой сложногибридную популяцию из образцов, полученных от межвидового скрещивания костреца прямого с кострецом безостым местных форм, и интродуцированного зарубежного и отечественного исходного материала на основе длительного биотипического отбора и последующего поликросса перспективных генотипов. Урожайность зеленой массы по первому и второму циклам испытания у стандарта (Павловский 22/05) составила 19,5 и 16,0 т/га, у нового сорта — 21,2 и 17,6 т/га; соответственно сухого вещества — 6,0–5,1 и 6,9–5,7 т. Урожайность семян — 0,43–0,52 т/га, в отдельные годы — до 0,8 т/га [15].
Кострец безостый используется как сенокосно-пастбищная культура. Также есть опыт его посева для создания газонов, озеленения и в парковом дизайне для создания декоративных агроландшафтов [16]. Формирование кострецом дернины за счет большого количества корневищ дает возможность использования этого растения в придорожном и лесопарковом озеленении на естественных склонах и искусственных насыпях для закрепления почв и предохранения грунта от смыва. Декоративность растений костреца связана с тем, что они могут служить обрамлением газонов, так как в период цветения выглядят привлекательно из-за своих соцветий-метелок. В качестве фитомелиоранта кострец может высаживаться в пойменных условиях, подверженных затоплению. Однако сорта костреца кормового назначения, вследствие высокорослости их травостоя и крупных листьев, только частично подходят для агроландшафтного озеленения.
В настоящее время в связи с повышением требований к селекции необходимо создание новых сортов многолетних трав с различной специализацией [17]. Привлечение как местных дикорастущих форм, так и инорайонного происхождения, которые под влиянием контрастных условий прошли длительный естественный отбор, приспособились к конкретным условиям произрастания и выработали зимостойкость, морозоустойчивость, долголетие, устойчивость к болезням [4; 14; 18; 19]. Популяции костреца характеризуются разнообразием морфологических признаков и экотипов, что дает ряд специфических хозяйственно важных признаков, необходимых для выведения новых сортов [10, 20].
Цель работы — создание исходного материала костреца безостого газонно-пастбищного экотипа, обладающего высокой устойчивостью к стрессовому воздействию абиотических и биотических факторов среды, хорошей комплементарной способностью при выращивании в травосмесях и другими положительными признаками и свойствами.
Условия и методика исследования. Селекционная работа проводилась на Воронежской опытной станции по многолетним травам ФНЦ ВИК им. В. Р. Вильямса в 2014–2021 гг. Климат Воронежской области характеризуется континентальностью, которая усиливается с северо-запада на юго-восток, теплым летом и довольно холодной зимой. Основным лимитирующим фактором для возделывания сельскохозяйственных культур является недостаточная влагообеспеченность. Общее количество выпадающих осадков в среднем за год составляет
Питомники закладывались в луговом и полевом севооборотах (в луговом — в прирусловой части поймы реки Осередь). Луговой участок хорошо дренирован, уровень грунтовых вод с весны опускается ниже двух метров, длительность затопления по годам колеблется от 0 до 30 дней. Для закладки питомников выбран участок с типичными для зоны плодородными, окультуренными почвами и выровненным рельефом. Почва участка пойменная, погребенная с маломощными, карбонатными наносами, тяжелосуглинистая с содержанием в пахотном слое гумуса по Тюрину 4,06–4,10 %, подвижного фосфора 4,0 мг, калия 32 мг на
Результаты и обсуждение. Наличие резерва естественной фенотипической изменчивости в природных и сортовых популяциях костреца позволяет выделить наиболее толерантные формы с необходимыми морфологическими признаками [10]. В 2011 г. одним из авторов в Татарстане в окрестностях поселения Шемордан в конце июля – начале августа в естественных условиях была обнаружена дикорастущая популяция костреца безостого, характеризующаяся низкорослостью. Были собраны образцы семян и в 2012 г. ими произведен посев коллекционного питомника для оценки и отборов исходного материала. Изучение выявило большое разнообразие признаков у образцов. В 2014 г. дернинками заложен питомник для переопыления данных образцов с сортом костреца безостого Павловский 22/05. Питомник клонов — промежуточный этап в селекции вегетативно размножающихся культур, позволяющий более быстрыми темпами создавать новые перспективные образцы и сорта. Полученными семенами (гибридами) в 2015 г. в полевом севообороте была произведена закладка питомников для изучения полученного селекционного материала. В данных питомниках были проведены отборы и в 2017 г. заложены питомники размножения в полевом севообороте, а в 2018 г. — в луговом. Отобранными лучшими образцами с этих питомников в 2019 г. был заложен участок размножения. На данном участке в 2020 и 2021 гг. проведены отборы лучших образцов для дальнейшего изучения и создания газонно-пастбищного сорта. Параллельно с этим в питомниках лугового севооборота в 2014 и 2018 гг. и в 2017 г. в полевом севообороте проводилось сравнительное изучение урожайности отобранного наиболее низкорослого образца, результаты представлены в таблице.
Таблица. Кормовая продуктивность (т/га) костреца безостого
газонно-пастбищного экотипа (данные за 2016–2021 гг.)
|
Год посева образцов, экотип |
Годы жизни, в том числе по укосам |
||||||||
|
второй |
третий |
четвертый |
|||||||
|
1 укос |
2 укос |
всего |
1 укос |
2 укос |
всего |
1 укос |
2 укос |
всего |
|
|
2014 г., пастбищный |
— |
— |
— |
9,00 |
3,18 |
12,18 |
4,38 |
1,74 |
6,12 |
|
стандарт |
— |
— |
— |
14,28 |
5,16 |
19,44 |
6,60 |
3,10 |
9,70 |
|
2015 г., пастбищный |
6,42 |
14,12 |
20,54 |
4,14 |
3,20 |
7,34 |
3,00 |
1,08 |
4,08 |
|
стандарт |
11,52 |
15,12 |
26,64 |
5,91 |
3,60 |
11,36 |
7,56 |
1,74 |
9,30 |
|
2018 г., пастбищный |
15,20 |
15,42 |
30,62 |
12,22 |
— |
12,22 |
7,42 |
2,78 |
10,20 |
|
стандарт |
18,42 |
21,20 |
39,62 |
14,92 |
— |
14,92 |
7,54 |
3,16 |
10,70 |
|
Среднее по годам жизни и укосам |
|||||||||
|
Пастбищный |
10,81 |
14,77 |
25,58 |
6,57 |
3,19 |
9,76 |
4,93 |
1,87 |
6,80 |
|
Стандарт |
14,97 |
18,16 |
33,13 |
10,10 |
4,38 |
14,48 |
7,23 |
2,67 |
9,90 |
|
Процент отавы образцов и процент урожая пастбищного экотипа к стандарту |
|||||||||
|
Пастбищный |
— |
57,7 |
77,2 |
— |
32,7 |
56,8 |
— |
27,5 |
68,7 |
|
Стандарт |
— |
54,8 |
100,0 |
— |
30,2 |
100,0 |
— |
27,0 |
100,0 |
|
Средний по закладкам и годам жизни процент отавы и продуктивности |
|||||||||
|
Пастбищный |
|
39,4 |
70,2 |
||||||
|
Стандарт |
|
37,3 |
100,0 |
||||||
В 2015 г. в первый год пользования в связи с сильной засухой кострец не сформировал хозяйственно значимого урожая зеленой массы, в связи с чем учет не проводился. В последующих двух закладках в первый год пользования пастбищный образец уступал по продуктивности стандарту на 17–44 % в первом укосе и на 7–27 % — во втором (таблица). Аналогичная закономерность по укосам сохранилась и во второй – третий годы использования травостоя. В среднем по трем закладкам новый образец по сбору кормовой массы уступал стандарту соответственно на 4–27 % и на 32–30 %. Вместе с тем следует отметить, что газонно-пастбищный образец характеризовался 100%-ным проективным покрытием делянки, формировал декоративный травостой.
По высоте пастбищный экотип был ниже стандарта: в 2016 г. — 39 см (117 см у стандарта), во втором укосе — 76 см (90 см у стандарта). С весны на втором году он слабо отрастал. В 2017 г. высота в первом укосе — 96 см (122 см у стандарта). В посеве 2018 г. в первый год жизни высота травостоя в первом укосе нового образца составила 89 см (121,5 см у стандарта), во втором укосе — 42,4 и 60,7 см, в третьем укосе — 47,7 и 66 см. В 2020 г. при более благоприятном гидротермическом режиме высота растений в первом укосе достигала соответственно 106 и 135,4 см. В 2021 г. в первом укосе — 73,2 см (85,4 см у стандарта), во втором укосе — 39,2 см (40,8 см у стандарта).
Таким образом, получен новый исходный материал костреца безостого газонно-пастбищного экотипа. В настоящее время проводится дальнейшая оценка и размножение с целью получения достаточного объема семян для передачи сорта. Новый селекционный материал костреца безостого передан в коллекцию ФНЦ «ВИК им. В. Р. Вильямса».
1. Tormozin M. A., Belyaev A. V., Tiholaz E. M. Vliyanie vozrasta travostoya na semennuyu produktivnost' kostreca bezostogo // Agrarnyy vestnik Urala. - 2018. - № 6 (173). - S. 59-63.
2. Emel'yanova A. G., Platonova A. Z., Gabysheva N. N. Sorta kostreca bezostogo pri introdukcii na vtoroy nadpoymennoy terrase doliny Sredney Leny // Kormoproizvodstvo. - 2017. - № 6. - S. 28-32.
3. Novyy sort kostreca bezostogo Flagman / N. I. Kashevarov, R. I. Polyudina, I. N. Kazarinova, D. A. Potapov // Vestnik rossiyskoy sel'skohozyaystvennoy nauki. - 2019. - № 1. - S. 17-19.
4. Shepelev V. V., Yusova O. A., Momonov A. H. Ocenka kachestva, produktivnost' semyan i zelenoy massy sortov kostreca bezostogo omskoy selekcii // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2020. - № 10 (192). - S. 35-42.
5. Feoktistova N. A. Vliyanie vozrasta travostoya na urozhaynost' zelenoy massy kostreca bezostogo (Bromopsis inermis) v Tyumenskoy oblasti // Trudy po prikladnoy botanike, genetike i selekcii. - 2019. - T. 180. -№ 2. - S. 30-37. DOI:https://doi.org/10.30901/2227-8834-2019-2-30-37.
6. Yusova O.A. Ocenka kachestva zelenoy massy mnogoletnih trav v usloviyah yuzhnoy lesostepi Zapadnoy Sibiri // Innovacii v sel'skom hozyaystve. - 2015. - № 3 (13). - S. 280-283.
7. Ocenka selekcionnogo materiala kostreca bezostogo (Bromus inermis Leyss.) dlya stepnyh usloviy Central'no-Chernozemnogo regiona Rossii / I. S. Ivanov, V. N. Zolotarev, M. G. Ostrikova, A. V. Chekmareva // Intensivnoe zemledelie i selekciya sel'skohozyaystvennyh rasteniy na ustoychivost' k abioticheskim i bioticheskim stressam : sb. materialov mezhdunar. nauch.-prakt. konf., posvyasch. 65-letiyu NPC zernovogo hozyaystva im. A. I. Baraeva. - Shortandy, 2021. - S. 281-288.
8. Zolotarev V. N., Saprykin S. V., Ivanov I. S. Evaluation of breeding material of awnless rump (Bromus inermis Leyss.) for productivity in agrophytocenoses mixed with alfalfa // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2. Ser. "2nd All-Russian Conference with International Participation "Economic and Phytosanitary Rationale for the Introduction of Feed Plants". - IOP Publishing Ltd, 2021. - S. 012029. DOI:https://doi.org/10.1088/1755-1315/901/1/012029.
9. Bandanova A. V., Butuhanov A. B. Izmenenie velichiny i kachestva urozhaya kostreca bezostogo po fazam razvitiya // Vestnik KrasGAU. - 2019. - № 9 (150). - S. 19-26.
10. Issledovaniya biologicheskih priznakov kostreca bezostogo Bromopsis inermis Leys. dlya vozdelyvaniya v ekstremal'nyh usloviyah / N. I. Kashevarov, G. M. Osipova, A. G. Tyuryukov, N. I. Filippova // Doklady Rossiyskoy akademii sel'skohozyaystvennyh nauk. - 2014. - № 6. - S. 14-17.
11. Novyy sort kostreca bezostogo Flagman / N. I. Kashevarov, R. I. Polyudina, I. N. Kazarinova, D. A. Potapov // Vestnik rossiyskoy sel'skohozyaystvennoy nauki. - 2019. - № 1. - S. 17-19.
12. Urazova L. D., Litvinchuk O. V., Saynakova A. B. Skrining kollekcionnyh obrazcov kostreca bezostogo v taezhnoy zone Zapadnoy Sibiri // Sibirskiy vestnik sel'skohozyaystvennoy nauki. - 2021. - T. 51. № 1. - S. 51-59.
13. Kazarin V. F., Kazarina A. V., Gucalyuk M. I. Ocenka semennoy produktivnosti kostreca bezostogo (Bromopsis inermis Leys.) i kostreca pryamogo (Bromopsis erekta Hubs.) v lesostepi Samarskogo Zavolzh'ya // Kormoproizvodstvo. - 2018. - № 1. - S. 33-39.
14. Kazarin V. F., Kazarina A. V., Gucalyuk M. I. Semennaya produktivnost' kostreca (Bromopsis inermis Leys., Bromopsis erekta Hubs.) v lesostepi Srednevolzhskogo regiona // AgroEkoInfo. - 2017. - № 4 (30). - S. 22.
15. Saprykin S. V., Ivanov I. S., Labinskaya R. M. Sort kostreca bezostogo Voronezhskiy 17 dlya usloviy Central'no-Chernozemnogo regiona // Adaptivnoe kormoproizvodstvo. - 2019. - № 4. - S. 61-77.
16. Sozdanie i soderzhanie gorodskih gazonov / Z. M. Urazbahin, K. M. Simonyan, M. S. Cirkova [i dr.]. - M. : Evrolinc, 2004. - 111 s.
17. Kosolapov V. M., Chernyavskih V. I., Kostenko S. I. Novye sorta kormovyh kul'tur i tehnologii dlya sel'skogo hozyaystva Rossii // Kormoproizvodstvo. - 2021. - № 6. - S. 22-26. DOI:https://doi.org/10.25685/KRM.2021.89.77.001.
18. Urazova L. D., Litvinchuk O. V., Saynakova A. B. Dikorastuschie obrazcy kostreca bezostogo kak donory selekcionnyh priznakov // Nauchnaya zhizn'. - 2019. - T. 14. № 7 (95). - S. 1073-1080.
19. Urazova L. D., Litvinchuk O. V., Saynakova A. B. Istochniki ustoychivosti kostreca bezostogo k boleznyam // Zaschita i karantin rasteniy. - 2021. - № 9. - S. 33.
20. Martynova L. V., Darhanova V. G., Stroeva N. S. Struktura izmenchivosti morfologicheskih priznakov i ekologicheskaya strategiya sortov kostreca bezostogo v usloviyah introdukcii // Kormoproizvodstvo. - 2008. - № 6. - S. 21-23.
