УДК 635 Овощеводство и декоративное садоводство в целом
Люцерна — ценнейшая бобовая культура, имеющая кормовое, агротехническое, мелиоративное и фитосанитарное значение. Проблема увеличения производства белка в качестве основного источника повышения продуктивности и эффективности сельскохозяйственного животноводства приобретает жизненно важное значение во всем мире. В животноводстве наблюдается значительный дефицит белка в кормах, который снижает качество получаемой продукции и уменьшает ее рентабельность. Успешное решение данной проблемы возможно на основе быстрого увеличения производства высокобелковых растений. В Нечерноземной зоне такой культурой является люцерна. Как многолетняя культура она отличается долголетием, высокой урожайностью, питательной ценностью корма. Для сельскохозяйственного производства в данном регионе страны нужны сорта люцерны, обладающие устойчивостью к скашиванию в ранние фазы развития, когда растения отличаются высокими кормовыми качествами; с высокой конкурентной способностью; хорошо облиственные, зимостойкие и устойчивые к неблагоприятным факторам среды и основным болезням зоны. В связи с этим были проведены научные опыты в селекционных, контрольных питомниках. В селекционном питомнике были изучены в основном простые и сложные гибриды желтой и изменчивой люцерны. В результате исследований были отобраны перспективные образцы, хорошо зимующие в условиях Нечерноземной зоны России. По семенной продуктивности выделился в среднем за два года научных исследований образец М-2.
селекция, люцерна, сорта, гибриды, семена
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. Писковацкий Ю.М., Соложенцева Л.Ф., Ломова М.Г. Фитоценотическая селекция - важный аспект в селекционной стратегии люцерны // Многофункциональное адаптивное кормопроизводство : сб. науч. тр. - М. : Угрешская типография, 2011. - С. 189-198.
2. Косолапов В.М., Воронкова Ф.В. Количественная и качественная характеристика сырого протеина кормовых растений, кормов и биологического материала животных и птицы. - М. : Угрешская типография, 2014. - 160 с.
3. Шпаков А.С. Люцерна в кормовых севооборотах Нечерноземной зоны // Актуальные направления селекции и использование люцерны в кормопроизводстве : сб. науч. тр., вып. 4 (52). - М. : Угрешская типография, 2014. - С. 48-55.
4. Писковацкий Ю.М., Ломов М.В. Изучение новых образцов люцерны в коллекционном питомнике // Многофункциональное адаптивное кормопроизводство : сб. науч. тр., вып. 12 (60) / ФГБНУ «ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса». - М. : Угрешская типография, 2016. - С. 30-36.
5. Писковацкий Ю.М. Люцерна // Основные виды и сорта кормовых культур : монография. - М. : Наука, 2015. - С. 113-173.
6. Методические указания по селекции многоукосных сортов люцерны для условий Нечерноземной зоны / Ю.М. Писковацкий [и др.]; ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса. - М., 1984. - 38 с.
7. Методические указания по селекции пастбищных сортов люцерны для условий Нечерноземной зоны РСФСР / Ю.М. Писковацкий [и др.]; ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса. - М. : ВАСХНИЛ, 1984. - 28 с.
8. Методические указания по селекции многолетних трав / М.А. Смурыгин [и др.]; ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса. - М., 1985. - 190 с.
9. Агротехника возделывания сортов люцерны селекции ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса на семенные и кормовые цели (Рекомендации) / Ю.М. Писковацкий [и др.]. - М. : ФГУ РЦСК, 2008. - 39 с.
