Россия
Россия
Представлены результаты селекционной работы (2004–2018 гг.), целью которой было создание высокозимостойкого сенокосно-пастбищного селекционного номера клевера гибридного (Trifolium hybridum L.) КБ-4М, формирующего за два–три укоса 9–11 т/га сухого вещества, с семенной продуктивностью 130–150 кг/га. Сортономер КБ-4М выведен в Федеральном научном центре кормопроизводства и агроэкологии имени В.Р. Вильямса и представляет собой сложногибридную популяцию, созданную в результате свободно-ограниченного опыления тетраплоидных генотипов. Материнская форма — сорт Красавик (Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию). Сорта-опылители: Alpo (Норвегия), Högsta (Швеция), Eutetra (Германия). Сортономер КБ-4М среднеспелый. Вегетационный период от начала весенней вегетации до первого укоса — 37–47 дней, до созревания семян — 112–120 дней. Зимостойкость высокая — 90,0–99,8%. За период конкурсного сортоиспытания (2014–2016 гг.) КБ-4М продемонстрировал преимущество перед районированным стандартом Первенец по основным хозяйственно ценным свойствам. Урожайность зеленой массы за три цикла испытания — 48,8–64,3 т/га (на 9,9–24,6% больше стандарта), сена — 9,14–12,37 т/га (на 18,2–23,3% больше стандарта), семян — 130–150 кг/га (на 18,2–22,7% больше стандарта). Содержание сырого протеина в сухом веществе по укосам — 169–223 г/кг, сырой клетчатки — 139–275 г/кг. В 2020 г. селекционный номер КБ-4М передан в государственное сортоиспытание. Рекомендован для сенокосов и пастбищ всех регионов возделывания культуры, особенно для тяжелых, суглинистых, сырых почв с повышенной кислотностью (рН менее 5,5), низким содержанием гумуса, а также для залужения, окультуривания болотных почв и торфяников, закладки медоносных посевов.
клевер гибридный, селекционный номер, сложногибридная популяция, зимостойкость, зеленая масса, сухое вещество, сырой протеин, сырая клетчатка, урожайность семян
Введение. Кормопроизводство Российской Федерации функционирует в условиях большого разнообразия почвенно-климатических условий, в том числе неблагоприятных. Например, на территории сельскохозяйственных угодий Центрального федерального округа наблюдается значительное распространение кислых почв (57–65%), переувлажнение и заболачивание сенокосов (61%) и пастбищ (35%) [1]. Одним из важнейших условий создания стабильной кормовой базы для животноводства в различных почвенно-климатических регионах является выведение и выращивание новых сортов кормовых культур, адаптированных к комплексу неблагоприятных факторов внешней среды [2; 3]. Многолетние травы, к которым относится клевер гибридный, играют важную продукционную, почвоулучшающую и средообразующую роль в природных и антропогенных кормовых агроэкосистемах [4; 5]. Благодаря генетически обусловленной устойчивости к избыточному увлажнению, повышенной почвенной кислотности, тяжелому гранулометрическому составу клевер гибридный имеет особое значение для кормовых сельскохозяйственных угодий с такими особенностями [6]. В настоящее время в Государственный реестр селекционных достижений включено 15 сортов клевера гибридного [7]. 20% сортового ассортимента этой культуры составляют селекционные достижения последних 10 лет. Потенциал кормовой продуктивности таких районированных сортов селекции ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса» как Маяк и Первенец составляет соответственно 9 и 10 т сухого вещества с 1 га [8]. Вместе с тем наблюдается высокая потребность в достаточном количестве семян высших и массовых репродукций этой культуры, которая составляет 2,7 тыс. т [9]. В отечественной и зарубежной селекции клевера гибридного выведение новых сортов на основе создания сложногибридных тетраплоидных популяций, экологическая устойчивость и хозяйственная ценность которых базируется на генетическом разнообразии, является хорошо зарекомендовавшей себя практикой [10; 11; 12; 13].
Цель исследований. В связи с вышеизложенным целью наших исследований было создание высокозимостойкого сенокосно-пастбищного селекционного номера клевера гибридного (Trifolium hybridum L.), способного формировать за два–три укоса 9–11 т/га сухого вещества, семенная продуктивность которого — 130–150 кг/га.
Материал и методы. Опыты закладывали в селекционно-тепличном комплексе и полевых условиях биологического севооборота Центральной экспериментальной базы ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса». В ходе предварительных исследований 18 коллекционных образцов различного эколого-географического происхождения по кормовой и семенной продуктивности выделили селекционные популяции Alpo (Норвегия), Högsta (Швеция), Eutetra (Германия) и Красавик (Республика Беларусь) [13]. В 2004 г. в качестве материнской основы для скрещивания выбрали сорт Красавик. Сорта-опылители — Alpo (Норвегия), Högsta (Швеция) и Eutetra (Германия). В результате свободно-ограниченного опыления тетраплоидных генотипов с последующей серией биотипических отборов в течение 2005–2013 гг. создали сложногибридную популяцию КБ-4М, которая была материалом для исследования в трех циклах конкурсного сортоиспытания закладки 2014, 2015 и 2016 гг. в сравнении с районированным тетраплоидным сортом-стандартом Первенец. Использование травостоев двух–трехукосное.
Работу выполняли с учетом методических рекомендаций [14; 15].
Полученные результаты подвергли статистической обработке методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [16].
Содержание в сухом веществе сырого протеина и сырой клетчатки определяли в лаборатории массовых анализов ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса».
Результаты исследований и их обсуждение. Растения сортономера КБ-4М формируют полупрямостоячий куст (рисунок). Кустистость средняя, 12–15 побегов/растение. Стебли утолщенные (0,4–0,5 см в диаметре), голые, высотой в фазу бутонизации 45–56 см, в начале цветения — 51–71 см. Окраска узлов светло-зеленая. Среднее число междоузлий — 10, с амплитудой колебаний 8–14. Среднее число укороченных (менее 0,5 см) междоузлий —1, с амплитудой колебаний 1–2.
Листья тройчатые, без рисунка, с парными прилистниками, без опушения и воскового налета, более жесткие, чем у диплоидных сортов. Листочки темно-зеленые, яйцевидные, слегка морщинистые, с зубчатым краем по всему периметру. Прилистники удлиненно-яйцевидные с заострением наверху, без опушения, белой окраски с зеленым жилкованием, без антоцианового пятна. Данным морфологическим признаком растения сортономера КБ-4М отличаются от растений сорта Первенец, у которых прилистники имеют антоциановое пятно. Соцветие — головка овальной формы, средней плотности, высотой 1,6–1,8 см, диаметром 2,3–2,5 см. Средняя длина цветоносов — 8,8–10,6 см. Цветки мотылькового типа, розовые. Семена мелкие, округло-сердцевидной формы, мелкие, 1,0–1,5 мм. Окраска семенной кожуры многоцветная (темно-фиолетовая, коричневая и зеленая). Масса 1000 семян — 0,9–1,5 г. Твердосемянность в годы с достаточным увлажнением — до 15%, в засушливые, жаркие годы — до 40%. Сортономер среднеспелый. Вегетационный период от начала весенней вегетации до первого укоса — 37–47 дней, до созревания семян — 112–120 дней.
Рисунок. Типичное растение селекционной популяции КБ-4М
В течение трех циклов испытания сортономер КБ-4М обеспечивал статистически достоверную прибавку к продуктивности стандарта Первенец — 4,6–15,3 т/га, за исключением посевов первого года пользования после закладки в 2014 г., когда они находились на уровне стандарта (таблица).
Таблица. Основные хозяйственно ценные свойства сортономера КБ-4М
в конкурсном сортоиспытании
|
Показатель |
Год закладки |
Год пользования |
Вариант |
НСР05 |
||
|
КБ-4М |
Первенец |
|||||
|
Урожайность |
зеленой массы, т/га |
2014 |
первый |
65,6 |
61,1 |
4,7 |
|
второй |
63,0 |
55,8 |
6,7 |
|||
|
2015 |
первый |
58,2 |
42,9 |
6,4 |
||
|
второй |
53,3 |
46,7 |
4,1 |
|||
|
2016 |
первый |
66,5 |
52,4 |
5,8 |
||
|
второй |
31,1 |
26,5 |
3,3 |
|||
|
сена, т/га |
2014 |
первый |
12,97 |
11,74 |
1,33 |
|
|
второй |
11,37 |
8,85 |
1,26 |
|||
|
2015 |
первый |
14,60 |
10,85 |
0,49 |
||
|
второй |
10,13 |
9,27 |
0,96 |
|||
|
2016 |
первый |
11,54 |
9,55 |
1,17 |
||
|
второй |
6,73 |
5,26 |
0,71 |
|||
|
семян, кг/га |
2014 |
первый |
135 |
110 |
23 |
|
|
второй |
— |
— |
– |
|||
|
2015 |
первый |
150 |
125 |
15 |
||
|
второй |
— |
— |
– |
|||
|
2016 |
первый |
130 |
110 |
10 |
||
|
второй |
— |
— |
– |
|||
|
Зимостойкость, % |
2014 |
первый |
99,8 |
98,9 |
— |
|
|
второй |
90,0 |
90,1 |
— |
|||
|
2015 |
первый |
98,7 |
93,3 |
— |
||
|
второй |
95,1 |
92,1 |
— |
|||
|
2016 |
первый |
99,3 |
95,1 |
— |
||
|
второй |
93,7 |
90,7 |
— |
|||
В среднем по каждому из трех циклов испытания прибавка к продуктивности зеленой массы посевов Первенца была в пределах 5,8–9,3 т/га (9,9–24,6%). В течение четырех периодов вегетации из шести урожайность сена селекционной популяции КБ-4М была статистически значимо выше, чем у стандарта, на 1,47–3,75 т/га. В первый год пользования закладки 2014 г. и во второй год пользования закладки 2015 г. различия между значениями рассматриваемого показателя испытуемых вариантов были несущественны. В среднем по трем циклам испытания положительные прибавки сена составили 1,73–2,31 т/га (18,2–23,3%). Семенная продуктивность сортономера КБ-4М была выше, чем у Первенца на 20–25 кг, что статистически существенно. Зимостойкость селекционной популяции была высокой, более 90%, так же, как и у стандарта, с отклонениями в пределах –0,1…+5,4 абсолютных процента.
Облиственность травостоев селекционной популяции КБ-4М к первому укосу была 57,3–65,3%, ко второму — 51,3–62,1%, к третьему — 51,3–56,0%. У посевов сорта Первенец к первому укосу она варьировала в пределах 55,0–63,1%, ко второму — 50,3–56,7%, к третьему — 50,0–50,5.
Содержание сырого протеина в сухом веществе селекционной популяции КБ-4М к первому укосу находилось в пределах 173–195 г/кг, на 3–23 г/кг больше, чем у Первенца, ко второму укосу — 169–223 г/кг, на 2–22 г/кг больше, чем у стандарта. Содержание сырой клетчатки к первому укосу варьировало в интервале 184–275 г/кг, в то время как у стандарта — 199–263 г/кг. Содержание сырой клетчатки ко второму укосу изменялось в пределах 139–244 г/кг, у Первенца — 144–251 г/кг.
Для селекционной популяции КБ-4М, как и для стандарта, и для самой культуры, свойственна неустойчивость к засухе. Растения характеризуются высокой чувствительностью к десикантам. В связи с этим не рекомендуется их применение на семенниках данной селекционной популяции.
Зеленая масса и сено, полученные от посевов сортономера КБ-4М, охотно поедаются животными в смеси с другими видами бобовых и злаковых трав. Растения активно фиксируют азот из воздуха и накапливают его в почве с пожнивно-корневыми остатками. Посевы не требуют внесения дорогостоящих азотных удобрений. На бедных питательными веществами почвах хорошо отзываются на внесение фосфорных и калийных удобрений.
Учитывая биологические особенности культуры, посевы клевера гибридного КБ-4М можно выращивать на сенокосах и пастбищах с тяжелыми, суглинистыми, сырыми почвами повышенной кислотности (рН менее 5,5).
Выводы. Таким образом, в среднем за три цикла исследований селекционная популяция КБ-4М характеризовалась высокой зимостойкостью. Средняя урожайность зеленой массы составила 56,3 т/га и превысила стандартный сорт Первенец на 8,7 т/га (18,3%). Сбор воздушно-сухой массы равнялся 11,20 т/га, что на 1,95 т/га (21,1%) продуктивнее стандарта. Средняя урожайность семян составила 138 кг/га, что на 23 кг/га (20,0%) выше стандарта.
В связи с тем, что селекционная популяция КБ-4М имела комплекс хозяйственно-биологических преимуществ пе-ред более ранним селекционным достижением, ее передали в государственное сортоиспытание.
1. Трофимов И.А., Трофимова Л.С., Яковлева Е.П. Агроландшафтный подход к сохранению плодородия почв Центрального федерального округа России // Плодородие. - 2018. - № 3 (102). - С. 14-17.
2. Косолапов В.М., Пилипко С.В., Костенко С.И. Новые сорта кормовых культур - залог успешного развития кормопроизводства // Достижения науки и техники АПК. - 2015. - Т. 29, № 4. - С. 35-37.
3. Nichols P.G.H., Loi A., Nutt B.J., Evans P.M., Craig A.D. et al. New annual and short-lived perennial pasture legumes for Australian agriculture - 15 years of revolution. Field Crops Research. 2007. Vol. 104. Issues 1-3. Pp. 10-23. DOI:https://doi.org/10.1016/j.fcr.2007.03.016.
4. Косолапов В.М., Трофимов И.А., Трофимова Л.С., Яковлева Е.П. Актуальные проблемы рационального природопользования в сельском хозяйстве // Биоразнообразие и антропогенная трансформация природных экосистем : материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 110-летию Саратовского университета и 25-летию Воронинского государственного природного заповедника. - Саратов, 2019. - С. 134-136.
5. Khatiwada B., Acharya S.N., Larney F.J., Lupwayi N.Z., Smith E.G., Islam M.A., Thomas J.E. Benefits of mixed grass-legume pastures and pasture rejuvenation using bloat-free legumes in western Canada : a review. Canadian Journal of Plant Science. 2020, vol. 100, no. 5, pp. 463-476. DOI:https://doi.org/10.1139/cjps-2019-0212.
6. Писковацкая Р.Г., Макаева А.М., Толмачева Е.В. Современные направления селекции и создание адаптивных сортов клевера ползучего, гибридного и лядвенца рогатого // Инновационные технологии в адаптивно-ландшафтном земледелии : сб. докл. Международной науч.-практ. конф. / ФГБНУ «Владимирский НИИСХ». - Суздаль, 2015. - С. 92-97.
7. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Том 1. Сорта растений (по состоянию на 12 марта 2020 г.). - URL: https://gossortrf.ru/en/gosreestr (дата обращения: 17.12.2020).
8. Сорта кормовых культур селекции ФГБНУ «Федеральный научный центр кормопроизводства и агроэкологии имени В.Р. Вильямса» : монография. - М. : Угрешская Типография, 2019. - 92 с.
9. Переправо Н.И., Золотарев В.Н., Георгиади Н.И. Клеверосеяние и семеноводство клевера лугового, ползучего и гибридного в России // Многофункциональное адаптивное кормопроизводство : cб. науч. тр., выпуск 5 (53). - М. : Угрешская типография, 2015. - С. 184-193.
10. Naydenova G. Breeding of alsike clover (Trifolium hybridum L.) for the conditions of Central Northern Bulgaria. Bulgarian Journal of Crop Science. 2017, vol. 54, no. 4, pp. 35-40. URL: https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/20183035154.
11. Dabkevičienė G., Statkevičiūtė G., Mikaliūnienė J., Norkevičienė E., Kemešytė V. Production of Trifolium pratense L. and T. hybridum L. tetraploid populations and assessment of their agrobiological characteristics. Zemdirbyste-Agriculture. 2016, vol. 103, no. 4, pp. 377-384. DOI:https://doi.org/10.13080/z-a.2016.103.048.
12. Грипась М.Н., Арзамасова Е.Г., Попова Е.В., Онучина О.Л. Новый сорт клевера гибридного Фламинго // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2016. - № 3 (52). - С. 10-14.
13. Писковацкая Р.Г., Макаева А.М. Использование экспериментальной полиплоидии и гибридизации при создании нового исходного материала клевера гибридного // Многофункциональное адаптивное кормопроизводство : сб. науч. тр., выпуск 13 (61). - М. : Угрешская типография, 2017. - С. 85-91.
14. Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера. - М. : ВНИИК, 2002. - 72 с.
15. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. - М., 1985. - 267 с.
16. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: С основами статистической обработки результатов исследований. - М. : Колос, 1979. - 416 с.
