Оценка исходного материала для селекции веничного сорго в условиях Нижнего Поволжья

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ОЦЕНКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ВЕНИЧНОГО СОРГО В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

Жук Екатерина Александровна

Саратов - 2011

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном научном учреждении «Российский научно - исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук Жужукин Валерий Иванович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Лобачёв Юрий Викторович

кандидат сельскохозяйственных наук Гусев Владимир Васильевич

Ведущая организация - Государственное научное учреждение «Самарский научно - исследовательский институт сельского хозяйства им. Н.М.Тулайкова»

Защита состоится «2» июля 2011 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.05 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И.Вавилова» по адресу: 410012, г. Саратов, Театральная пл., д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»

Автореферат разослан 2011 года

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н. А. Пронько

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Главное назначение веничного сорго - изготовление метел, щеток, бытовых веников, которые пользуются большим спросом в хозяйстве.

Веничное сорго занимает небольшие посевные площади, однако, имеется значительный спрос на сырьё, необходимое для изготовления изделий домашнего обихода. Все имеющиеся сорта веничного сорго, возделываемые в Нижнем Поволжье, имеют продолжительный вегетационный период, что приводит к необходимости досушивания сырья для изготовления веников и семенного материала.

Поэтому создание и внедрение в производство новых сортов веничного сорго позволит получать достаточное количество качественного сырья для изготовления веников, удовлетворить спрос населения на экологически безопасную продукцию, а также снизить объём ввоза изделий народного потребления из других регионов. Особенно актуальны исследования по созданию генофонда веничного сорго из-за недостаточной изученности этого вопроса.

Цель и задачи исследований. Основной целью работы являлось изучение исходного материала для селекции сортов веничного сорго с высокими технологическими качествами, приспособленных к условиям Нижнего Поволжья.

В задачи исследований входило:

- оценка сортообразцов веничного сорго коллекции ВИР по морфологическим признакам, технологическим свойствам сырья, урожайности семян и зелёной массы;

- включение перспективных линий веничного сорго с высокими технологическими свойствами в селекционный процесс;

- определение возможности использования веничного сорго на кормовые цели;

- изучение изменчивости морфобиологических признаков и показателей качества сырья линий и сортов веничного сорго в зависимости от густоты стояния;

Положения, выносимые на защиту:

1. Оценка сортообразцов веничного сорго, полученных из коллекции ВИР по хозяйственно-полезным признакам.

2. Перспективные линии для селекции новых скороспелых сортов веничного сорго с высоким качеством сырья.

3. Веничное сорго как кормовая культура.

4. Новый сорт веничного сорго Мастер.

Научная новизна исследований. Впервые в Саратовской области изучен исходный материал для селекции веничного сорго и был создан новый сорт технического (веничного) сорго, который удовлетворяет требованиям отраслевого стандарта на сырьё (ОСИ-56-31-85) для изготовления веников, а также является пригодным для выращивания в условиях Саратовской области; установлена оптимальная густота стояния растений для сорта веничного сорго Мастер, при которой наблюдалось лучшее качество сырья.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Создан селекционный материал, обладающий хозяйственно-ценными признаками и свойствами: скороспелостью, продуктивностью, высоким качеством сырья, полевой устойчивостью к болезням и вредителям. На основе использования исходного материала в соавторстве создан новый сорт веничного сорго Мастер, который включён в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию (свидетельство № 44345) и зарегистрирован в Госреестре охраняемых селекционных достижений (патент № 3729).

Личный вклад. Автор выполнил полевые и лабораторные исследования по установленному плану самостоятельно, а также проанализировал и обобщил результаты экспериментов. Доля участия автора в создании сорта веничного сорго Мастер 20 %.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на международной научно-практической конференции, посвящённой 80-летию со дня рождения Н.А. Мосиенко «Экологические проблемы в АПК» (Саратов, 2006); «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России» (Пенза, 2007); всероссийской научно-практической конференции, посвящённой 118-й годовщине со дня рождения Н.И.Вавилова (Саратов, 2005); научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» им. Н.И.Вавилова (Саратов, 2005-2008), на заседаниях учёного совета ФГНУ РосНИИСК «Россорго» (Саратов, 2005-2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 4 - в реферируемых журналах, рекомендуемых ВАК РФ. Получен патент и авторское свидетельство на сорт веничного сорго Мастер.

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 148 страницах компьютерного текста, она состоит из введения, 6 глав, выводов, предложений производству, списка литературы и приложений, содержит 46 таблиц, 8 рисунков и 3 приложения. Список литературы включает 234 источника, в том числе 24 - на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия проведения исследований. Экспериментальная работа проводилась на опытном поле ФГНУ РосНИИСК «Россорго» в период 2004-2009 гг. Основной тип почв - чернозём южный маломощный слабощебенчатый среднесуглинистый. Особенностью климата является резкая континентальность, которая проявляется весной быстрым нарастанием температур и возвратом холодов в мае, а также сухим и жарким летом. Зима, чаще всего, малоснежная и холодная. Погодные условия в годы исследований различались, но в целом складывались благоприятно для роста и развития растений веничного сорго. Сумма активных температур за период май-сентябрь составляла: в 2004 г. - 2771,80С; 2005 г. - 2932,60С; 2006 г. - 2832,90С, 2007 г. - 2539,00С, 2008 г. - 2930,00С; 2009 г. - 2933,00С. По температурному режиму и количеству выпавших осадков - 2004 г. характеризовался как - слабо засушливый (ГТК- 0,9); 2005 г., 2006 г., 2007 г., 2009 г. - среднезасушливые (ГТК- 0,6; 0,7; 0,67; 0,59 соответственно); 2008 г. - умеренно влажный (ГТК - 1,02).

Материал и методика исследований. В качестве экспериментального материала использовали сортообразцы веничного сорго из коллекции ВИР, которых насчитывалось 38, а также селекционные линии.

Посев коллекционных сортообразцов и других линий веничного сорго проводили селекционной кассетной сеялкой СКС-6-10. Опытные делянки размещали по чёрному пару, рендомизированно (Доспехов Б.А., 1985), площадь делянки 15,4 м2 (длина 5,5 м, ширина междурядий 0,7 м), повторность четырёхкратная.

Фенологические наблюдения, учеты и анализы проводили в соответствии с методикой ВИР для сорговых и просовидных культур (Якушевский Е.С.,1967). В основу изучения исходного материала была положена методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989), а также "Широкий унифицированный классификатор СЭВ возделываемых видов рода Sorghum Moensh"(1982).

У сортообразцов веничного сорго оценивали динамику роста в течение всего вегетационного периода: измеряли высоту растений через 30 дней после всходов и при созревании; анализировали хозяйственно-ценные параметры растений; оценивали качество основной продукции - метёлок, как сырья для изготовления веников, щёток, мётел и побочной - зерна. При созревании измеряли металлической линейкой (ГОСТ 427-75) длину метёлки, подметельчатого междоузлия (от отгиба верхнего листа до основания метёлки), выдвинутость метёлки из листового влагалища, толщину веточек (ГОСТ 166-80). Перед началом уборки проводили измерения толщины стебля в нижнем междоузлии (на высоте 10 см от земли) и у основания метёлки; длины и ширины наибольшего листа (Ничипорович А.А., 1961). Для учёта урожая зеленой массы и семенной продуктивности проводили укос линий и сортообразцов.

При созревании визуально оценивали полегаемость и ломкость. Устойчивость растений к повреждению тлей, поражению бактериозом и пыльной головней, учитывали, подсчитывая количество поврежденных растений (Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989)).

Для отработки элементов сортовой агротехники линий веничного сорго проведены опыты по выявлению оптимальной густоты стояния растений, при которой наблюдалось лучшее качество сырья. Был посев 9 перспективных линий и сорта Донское 35, Мастер (стандарт). В фазе 3-5 листьев у линий и сортов веничного сорго густоту стояния растений формировали вручную от 100 до 500 тыс.шт. на га.

С целью изучения технологических свойств метёлок веничного сорго использовали специальный прибор, разработанный лабораторией комплексной механизации ФГНУ РосНИИСК «Россорго» (рис.1), с помощью которого определяли эластичность рабочей части веника (веточек метёлки) селекционного материала.

Биохимические исследования зерна и зелёной массы были проведены в отделе биохимии, биоконверсии и новых технологий ФГНУ РосНИИСК «Россорго»: определение сырого протеина методом Къельдаля (ГОСТ 10846-81) (прибор Дистилляционный блок Kjeltec System 2100); сырого жира по методу Сокслета (ГОСТ 13496.15-97; сырой золы (ГОСТ 26226-95); крахмала (ГОСТ 10845-98). Основные экспериментальные данные подвергали статистической обработке методом дисперсионного анализа по Б.А Доспехову (1985). В расчеты взаимодействия генотип-среда (по методике S.F. Eberhart, W.A Rhussell (1966)) были включены сортообразцы коллекции ВИР веничного сорго.



Рисунок.1. Прибор для определения эластичности метёлки веничного сорго (1- основание; 2- стойка вертикальная; 3- ролики; 4 - экран со шкалой; 5 - пластина прижимная; 6 - зажим подвижный; 7 - груз с нитью).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Фенологические особенности сортообразцов веничного сорго коллекции ВИР

Вегетационный период является важнейшим биологическим свойством, который отражает особенности сортов и находится в тесной зависимости от факторов внешней среды (Вавилов Н.И., 1965).

Наибольшей скороспелостью характеризовались сортообразцы с межфазным периодом «всходы - полная спелость» от 108 до 120 суток (табл. 1).

Самым скороспелым оказался сорт Венскор (вегетационный период 108 суток). Большинство образцов коллекции составили среднеспелые образцы, созревающие за 125-140 суток.

К ранней группе спелости относятся 16 сортообразцов с периодом «всходы-цветение» от 63до 69 суток. У сортообразцов среднеспелой группы (19) межфазный период «всходы-цветение» составляет 71-79 суток.

Самым продолжительным периодом «всходы-цветение» (81-83 суток) характеризовались сортообразцы к-4899, к-374, к-1000.

Таблица 1. - Межфазные периоды скороспелых сортообразцов веничного сорго коллекции ВИР (в среднем за 2004-2009 гг.)

Сортообразец	Число листьев	Межфазный период, сутки
		всходы-вымётывание	всходы- цветение	всходы-полная спелость
Мастер	10	57	69	110
Донское 35	9	55	64	113
Азововеничное	11	60	68	110
Зерноградское 38	10	60	68	110
Декоративное	10	60	69	113
Приусадебное	10	55	64	113
Унивен	11	56	65	111
Венскор	9	53	64	108
и - 472800/2	10	60	69	119
и - 472800/3	10	60	68	122
к-1000	12	60	83	125
к-4899	10	57	81	125
Fф.	5,8*	61,4*	66,5*	419,1*
НСР05	0,8	1,0	0,7	0,9

Темпы роста сортообразцов веничного сорго коллекции ВИР

Оценка начального роста показала, что к группе быстрым темпом роста (50-75 см) относятся 34 сортообразца коллекции (табл. 2).

Таблица 2. - Темпы роста скороспелых сортообразцов веничного сорго коллекции ВИР (в среднем за 2004-2009 гг.)

Сортообразец	Происхождение	Высота растений, см
		через 30 дней после посева	при созревании
Мастер	Россия	51	164
Донское 35	Россия	57	166
Азововеничное	Россия	50	166
Зерноградское 38	Россия	53	165
Декоративное	Россия	62	193
Приусадебное	Россия	54	190
Унивен	Россия	56	164
Венскор	Россия	58	165
и - 472800/2	Венгрия	48	188
и - 472800/3	Венгрия	48	184
к-1000	Россия	62	259
к-4899	Россия	70	244
Fф.		38,2*	58,2*
НСР05		12,1	11,0

Также выявлены образцы, которые следует отнести к группе с очень быстрым темпом роста (75 см и более): к-416 Гаолян метельчатый, к-28А Сорго, к-494 Гаолян. Высота растений при созревании у изучаемых образцов веничного сорго варьировала от 164 до 273 см. По высоте растений при созревании образцы веничного сорго были разделены на 4 группы (табл. 3).

Таблица 3. - Характеристика сортообразцов веничного сорго коллекции ВИР по высоте растений (в среднем за 2004-2009гг.).

№ группы	Высота растений при созревании, см	Сортообразец
1	Низкие (101-150)	-
2	Средние (151-200)	Мастер, Зерноградское 38, к-481, Азововеничное, Донское 35, Декоративное, Приусадебное, Унивен, Венскор, и-472800/ 2 веничное, и-472800/3 веничное, к-113/В, к-518 , к-324, к-618, к-537, к-416, к-28/0
3	Высокие (200-250)	к-419, к-475,д,588, к-418, к-151В, к-515, к-34,к-15А, к-28А, д-510, к-4899, к-374, к-1356/А, к-610
4	очень высокие ( >250)	к-117, к)396, к-431, к-494, к-521, к-1000

Низкорослые сорта веничного сорго более предпочтительны, так как являются пригодными для механизированной уборки, а также они в меньшей степени подвержены полеганию. Среди коллекционных образцов, 18 оказались устойчивыми к полеганию: Мастер, Донское 35, Азововеничное, Унивен, Венскор, Зерноградское 38, Декоративное, Приусадебное, и-472800/ 2 веничное, и-472800/3 веничное, к-113/В Сорго, к-537 Сорго, д-511 Декоративное, д-588 Сорго, к-618 Гаолян, д-510 Веничное, к-34 Sorghum, к-151В Сорго, к-515 Гаолян.

Высокая отзывчивость на условия среды по признаку «высота растений» выявлена у следующих образцов: Мастер, и-472800/2, д-511, к-537, к-521, к-1000. К экстенсивному типу с низким значением коэффициента регрессии (bi ) и высоким Sdi2 относятся: к-117, к-396, к-515, к-15А.

веничный сорго сорт качество

Характеристика признаков соцветия сортообразцов веничного сорго коллекции ВИР

Качество сырья для изготовления веников в основном определяется требованиями к изготавливаемой продукции. Длина соцветия для вязания бытовых веников - 40 - 45см, для метел - 50см и более, для щёток волокно длиной - 25 - 35см, для одёжных и ковровых веников - 18 - 20см.

Изученные сортообразцы коллекции ВИР веничного сорго отличались широким варьированием длины метёлки - от 31 см до 81 см. По признаку «длина метёлки» образцы распределяются, согласно (Горпиниченко С.И., 1992) на 5 групп (табл. 4).

Таблица 4. - Характеристика сортообразцов веничного сорго коллекции ВИР по размеру и окраске метёлок (в среднем за 2004-2009 гг.)

№ группы	Балл, длина метёлки, см	Число образцов	Окраска колосковых чешуй	Толщина ножки метёлки, см	Длина стержня, см
1	1 (? 30) очень короткая	7	соломенно-жёлтая, чёрная, красно-коричневая	0,8-1,2	6-10
2	3 (31-40) короткая	9	чёрная, оранжево-жёлтая	0,9-1,0	6-8
3	5 (41-50) средняя	8	соломенно-жёлтая, оранжевая, красная	0,7-1,3	0-10
4	7 (51-60) длинная	6	красная, оранжевая, соломенно-жёлтая	0,7-1,2	0-10
5	9 (? 60) очень длинная	7	красная, соломенно-жёлтая	0,8-1,2	0-7

Предназначение метёлок веничного сорго определяется наличием и характером центрального стержня. Веники, изготовленные из сортов с длинным и толстым центральным стержмем, не отличаътся прочностью и аыстро приходят в негодностш. Длина стержня у оцениваемых коллекцикнных номеров вейичного сорго составляла 0-10 см. Окраска колосковых чешуй и веточек метёлки влияет на товарный вид изделия (предпочтительнее соломенно-жёлтая). Сортообразцы Унивен, к-15А, к-28А, к-1000, и-472800/3 (интенсивный тип) характеризовались сочетанием стабильности и пластичности по признаку «длина метёлки».

Оценка технологических свойств сырья сортообразцов коллекции ВИР веничного сорго

Качество сырья определяют также по признакам: выдвинутость метёлки из листового влагалища и толщина стебля растения. Выдвинутость ножки метёлки у коллекционных образцов варьировала от

-10,0 до +30,0 см. Следует отметить, что отрицательные значения показателя выдвинутости означают степень захождения листового влагалища на нижнюю часть метёлки. Образцы Мастер, Донское 35, Унивен, Венскор, к-611, к-4899 характеризовались наибольшей выдвинутостью ножки (20-30см). Пригодность веничного сорго к механизированной уборке зависит также от толщины стебля растений. По толщине стебля отмечены значительные различия, что свидетельствует о возможности ведения селекции на данный признак. В верхней части толщина стебля сортообразцов варьировала в пределах: 0,5 - 1,3 см, в нижней части - 0,9-1,7 см.

Особенностью веничного сорго являются длинные, гибкие и эластичные веточки метёлки, которые используются для изготовления веников. На специальном приборе измеряли прогиб рабочей (метущей) части веника. У сортообразцов коллекции прогиб варьировал от 27 до 136 мм. Проведённые измерения позволяют разделить исследуемое сырьё на три груопы. К первой группе отнесли 9 сортообразцов с величиной прогиба метёлки (0 - 50 мм): и-472800/ 2 веничное, к-475 Сорго, к-418 Гаолян, к-34 Sorghum, к-15А Сорго, к-28А Сорго, к-28/0 Сорго, к-431 Гаолян, к-521 Гаолян. Из таких образцов получаются качественные веники-мётлы. Вторая группа (50-100 мм) - 15 образцов: Азововеничное, Зерноградское 38, и-472800/3 веничное, Унивен, Венскор, к-113/В Сорго, к-419 Гаолян, к-481 метельчатый, к-324 Dharforla, к-537 Сорго, к-416 Гаолян метельчатый, к-494 Гаолян, д-510 Веничное, к-1356/А Веничное, к-611 Гаолян. Это сырьё предпочтительнее использовать для вязания бытовых веников, получивших наибольшее распространение. Селекционные номера, которые имеют прогиб метёлки от 100 до 150 мм пригодны для изготовления щёток и одёжных веников: Мастер, Донское 35, Приусадебное, Декоративное, д-511 Декоративное, д-588 Сорго, к-117 Сорго, к-418 Гаолян, к-396 Сорго красное, к-151В Сорго, к-618 Гаолян, к-515 Гаолян, к-4899 Сорго, к-374 Северокавказский 15, К-1000 Сорго высокорослое.

Характеристика фотосинтетического аппарата сортообразцов веничного сорго коллекции ВИР

Урожайность зелёной массы в значительной степени зависит от развития фотосинтетического аппарата. Одним из показателей листовой поверхности растений у сорго являются линейные размеры наибольшего листа (четвёртого сверху). Измерение длины наибольшего листа показало, что сортообразцы Зерноградское 38 (76,1см), к-611 (75,9см), к-374 (78,0см), к-1000 (79,2см) формировали самые длинные листья. К высокопластичным и высокостабильным по признаку «длина наибольшего листа» можно отнести: Унивен, Венскор, к-419 к-481, к-117, к-396, к-537, к-28А, к-494. Ширина наибольшего листа в меньшей степени изменялась по годам. У сортообразца к-374 выявлено сочетание высокой пластичности и стабильности по признаку «ширина наибольшего листа». Сортообразцы Декоративное, и-472800/3, к-151В, к-537, к-515, д-510, к-611, к-374, к-1000 характеризовались самой большой площадью листа (от 400,7 до 423,7см2), что определяет их ценность для использования на кормовые цели.

Возможности использования веничного сорго как кормовой культуры

Сорго веничное представляет ценность не только благодаря высокой урожайности и стабильности её по годам, но и вследствие универсального использования (Алабушев В.А., Стрельцов В.Н.,1988). При полной спелости листья у веничного сорго остаются зелёными, что исключительно ценно при использовании на кормовые цели. Сортообразцы коллекции в фазу восковой спелости формировали урожай зелёной массы от 17,7 до 37,1 т/га. Наибольшей урожайностью зелёной массы (> 35,0 т/га) характеризовались образцы: к-151В Сорго, к-324 Dharforla, к-28А Сорго, к-494 Гаолян, к-4899 Сорго, к-374 Северокавказский 15.

По урожаю семян сортообразцы приближались к сахарному сорго, но зерно веничного сорго рекомендуется использовать в дробленном виде на фуражные цели, так как оно содержит меньше танинов. Сорт веничного сорго Мастер сформировал достаточно высокий урожай зелёной массы (29,9 т/га) и семян (3,00 т/га) и практически не уступал сортам кормового сорго. (табл. 5).

Таблица 5. - Оценка продуктивности сортов кормового и веничного сорго (2007-2009 гг.)

Сорт	Высота, см	Масса, г	Урожайность, т/га
		семян с 1 метелки	1000 зерен	зелёной массы	семян
Волжское 51	212	27,8	26,7	34,6	3,12
Чайка	168	23,6	25,1	31,4	3,57
Кумир	175	23,2	27,9	33,5	3,69
Зональская 6	192	5,1	14,5	18,2	2,95
Юбилейная 20	215	5,5	15,8	15,1	2,35
Спартанка	205	6,0	15,0	19,0	2,80
Мастер	170	30,4	22,3	29,9	3,00
Донское 35 (ст.)	167	28,7	21,8	30,5	2,97
Fф.	41,6*	140,1*	69,3*	168,6*	5,79*
НСР05	16,4	0,83	0,85	0,72	0,71

По результатам биохимического анализа вегетативной массы у сортообразцов веничного сорго выявлено содержание сырого протеина в пределах от 6,13 до 10,12%. Высоким содержанием сырого протеина (>10%) отличались: Мастер, Унивен, к-4899, к-374.

Зерно веничного сорго - концентрированный корм для всех видов животных и птицы. В нём содержится 50-60% крахмала и 8,2-12,0% белка. Сортообразцы веничного сорго характеризуются достаточно высоким качеством зерна, уступая по содержанию протеина, клетчатки и золы суданской траве (Юбилейная 20) (табл. 6).

Сортообразцы Мастер, Венскор и к-324 выделились по высокому содержанию протеина: 11,2%; 11,1% и 12,0% соответственно. По содержанию крахмала зерно сорта Мастер (58,4%) и к-28/0 (59,4%) приближалось к зерновому сорго (65,6%).

Таблица 6. - Биохимический состав семян сорговых культур (в среднем за 2007 - 2009 гг.), %

Сортообразец	Протеин	Жир	Клетчатка	БЭВ	Зола	Крахмал
Волжское 4	12,5	6,5	3,5	60,0	2,3	65,6
Юбилейная 20	14,5	5,2	10,7	54,5	4,5	52,4
Волжское 51	10,4	3,9	8,8	55,6	3,0	54,8
Мастер	11,2	6,1	6,3	59,0	2,7	58,4
Донское 35 (ст.)	10,0	6,2	5,8	56,3	3,0	55,8
Унивен	9,8	5,7	6,0	55,0	2,6	56,2
Венскор	11,1	5,2	6,5	57,5	2,5	55,5
Зерноградское 38	8,2	6,0	5,8	53,0	2,3	50,5
Приусадебное	9,3	6,2	5,5	57,2	3,2	52,8
к-521 Гаолян	9,0	5,6	6,7	50,8	2,5	55,1
к-4899 Сорго	10,5	5,5	7,3	55,5	3,0	48,8
к-1356/А	9,5	4,6	5,6	52,7	2,7	50,8
к-324 Dharforla	12,0	5,5	8,1	55,0	3,5	55,1
к-28/0 Сорго	8,6	3,9	6,8	53,1	3,3	59,4
Fф.	21,5*	12,3*	10,5*	23,7*	11,6*	27,0*
НСР05	1,92	1,44	2,78	4,37	1,35	6,36

Использование веничного сорго в межвидовой гибридизации

В селекции веничного сорго широко используют межвидовую гибридизацию. Сорта Мастер и Донское 35, вызревающие в условиях Саратовской области и имеющие хорошее качество сырья, включали в реципрокные скрещивания с сортами сахарного, зернового сорго и суданской травы. У гибридов F1 по вегетационному периоду, высоте растений и урожайности зелёной массы проявился гетерозис.

Гибриды веничного с сахарным сорго отличались высокорослостью (268-281 см) и характеризовались хорошей облиственностью и кустистостью, что способствовало формированию высокой урожайности зелёной массы. Причем, стебель достаточно сочный, склонный к полеганию.

Гибриды веничного сорго с суданской травой (судвены) оказались более высокорослыми (229-238 см), чем родительские формы (165-210 см), но сохранили признаки суданской травы (повышенную кустистость, тонкостебельность) и качества веничного сорго (хорошую облиственность, форму метёлки). Вензерны (веничное/зерновое) по высоте (173-185 см) немного превосходили веничное (165-170 см), имели тонкие, сухие, хорошо облиственные стебли, отличались низкой кустистостью.

По длине метёлки у судвенов и вензернов наблюдался отрицательный гетерозис (от - 14,9 до - 48,3%) (табл. 7), а качество метёлок не соответствовало требованиям для изготовления веников. Гибриды имели соцветия с оранжевым плёнчатым зерном, с центральным стержнем по всей длине метёлки, веточки были неровные и разной длины. Гибриды F1 (веничное/сахарное) имели длинную прямостоячую метёлку (56-67 см), но сырьё из таких метёлок не пригодно для изготовления веников из-за толстого центрального стержня.

Таблица 7. - Проявление истинного гетерозиса (%) у гибридов F1 веничного сорго (2007-2009 гг.)

Гибрид	Показатель
	вегетационный период	Высота растений	длина метёлки	Урожайность зелёной массы
Мастер / Донское 35	8,7	9,4	37,9	8,5
Донское 35 / Мастер	6,1	5,3	25,9	5,6
Мастер/ Волжское 51	12,0	22,2	12,1	2,3
Волжское 51 / Мастер	11,1	24,9	15,5	3,9
Донское 35 / Волжское 51	13,7	19,1	38,3	1,7
Волжское 51/ Донское 35	6,8	24,4	19,1	7,4
Мастер/ Юбилейная 20	1,8	9,0	3,5	1,3
Юбилейная 20/ Мастер	4,5	12,4	-36,2	1,8
Донское 35/ Юбилейная 20	2,6	13,3	6,4	0,8
Юбилейная 20/ Донское 35	4,3	9,5	-36,1	3,2
Мастер / Перспективный 1	4,5	8,8	-27,5	4,3
Перспективный 1/ Мастер	6,4	1,8	-48,3	9,3
Донское35/ Перспективный1	5,2	6,7	-14,9	8,2
Перспективный1/ Донское 35	2,6	10,9	-46,8	3,3

При межсортовом скрещивании веничного сорго наблюдали длинные метёлки (73-80 см) с жёлтым зерном и тонким коротким центральным стержнем, что не ухудшало качество сырья. Соцветие состояло из большого количества упругих, ровных веточек одной длины. По качеству метёлок сырьё пригодно для изготовления веников на механизированных линиях.

Результаты сортоиспытания линий веничного сорго

Скороспелость в условиях Саратовской области является главным признаком, которому уделяют внимание при выведении новых сортов веничного сорго. В Саратовской области вызревают лишь такие сорта, вегетационный период которых составляет не более 120 суток (табл. 8). Из селекционных линий по скороспелости выделились Л- 46, Л-9, Л-91 (115 - 120 суток). Линии, отобранные по устойчивости к полеганию, различались по высоте растений (163 - 186 см). Высокорослость Л-2 и Л-9 вызывала склонность к полеганию и затрудняла уборку. На основании анализа варьирования высоты растений в зависимости от условий года, выделена линия Л-46, как самая технологичная.

Таблица 8. - Хозяйственно-ценные признаки линий веничного сорго (в среднем за 2005-2009 гг.)

Сорта, линии	Вегетационный период, сутки	Высота растений, см	Длина метёлки, см
Мастер	110	163	52
Донское 35 (ст.)	114	167	45
Л-9	120	185	43
Л-2	124	186	38
Л-11	122	171	49
Л-13	121	178	51
Л-15	126	167	39
Л-38	127	165	50
Л-46	115	167	58
Л-63	127	172	53
Л-77	127	170	60
Л-91	120	167	56
Fф.		20,6*	4,7*
НСР05		8,1	11,7

Оценка технологических свойств сырья

Среди линий, отобранных для изготовления метел, самыми длинными соцветиями (56-60 см) характеризовались Л-77, Л-46 и Л-91. Короткометельчатые (38-43 см) линии Л-15, Л-2, Л-9 пригодны для изготовления бытовых веников.

Качество сырья зависит от количества веточек в метёлке. У изученных линий количество веточек первого порядка в метёлке варьировало от 34 до 51, а веточек второго порядка насчитывалось от 122 до 255 (табл. 9).

Таблица 9. - Технологические свойства сырья линий веничного сорго (в среднем за 2007-2008 гг.)

Сорта, линии	Количество веточек в метёлке, шт.	Толщина, мм	Прогиб метёлки, мм
		веточек 1 порядка	стебля у основания метёлки
	1 порядка	2 порядка
Мастер	41	164	0,65	9,3	92
Донское 35 (ст.)	46	184	0,60	9,3	99
Л-9	36	196	0,50	11,8	134
Л-2	43	248	0,45	9,8	128
Л-11	51	168	0,70	13,8	119
Л-13	38	168	0,65	8,0	74
Л-15	43	190	0,55	11,0	67
Л-38	51	255	0,55	9,3	68
Л-46	34	184	0,70	13,5	61
Л-63	41	122	0,65	9,3	50
Л-77	43	172	0,55	13,8	40
Л-91	35	190	0,65	10,3	38
Fф.	8,5*	124*	5,62*	13,6*	150,6*
НСР05	6,6	7,4	0,14	1,3	7,7

Важной характеристикой качества сырья является толщина веточек метёлки, наиболее тонкие веточки метёлки наблюдали у линий с максимальным их количеством. Толщина веточек метёлки у 6 линий из 10 была больше чем у стандарта Донского 35, у остальных линий зафиксированы тонкие веточки.

Наиболее ценными для вязания бытовых веников считаются тонкостебельные линии с толщиной стебля у основания метёлки от 9,0 до 11,0 мм. По толщине стебля Л-9, Л-11, Л-15, Л-46, Л-77 превосходили стандарт, только линия Л-13 отличалась тонкостебельностью.

По эластичности, которую оценивали косвенным методом - измерением прогиба метёлки, сортовой и линейный материал варьировал в интервале от 38 до 134 мм.

Оценка хозяйственно-полезных признаков линий веничного сорго в зависимости от густоты стояния растений

Изучив параметры перспективных линий веничного сорго, установлено, что в зависимости от густоты стояния изменялись показатели, определяющие качество, технологичность получаемого сырья, а также вид конечной продукции. С увеличением густоты стояния с 100 до 500 тыс.шт./га растения становились более высокорослыми (от 152 до 203 см), уменьшались размеры листьев (длина на 20-25 см, ширина на 2,5 см); увеличилась длина ножки. При густоте стояния 450-500 тыс.шт./га у линий веничного сорго метущая часть метелки уменьшалась настолько, что она становилась практически не пригодной для изготовления веников, а растения утончались и были склонны к полеганию.

Так, у линий Л-46, Л-2, Л-15, Л-38, Л-63, Л-91, Л-77 при густоте стояния 250-400 тыс. растений/га формировались метёлки длиной 40-55 см, пригодные для производства веников. У сорта Мастер метелки, пригодные для изготовления веников (длина 44-47 см), формировались при густоте 350-450 тыс. шт. на 1 га (табл. 10). При густоте стояния 500 тыс. растений/га увеличивалась длина ножки до 30 см, метелка полностью выдвигалась из раструба листьев, что облегчало процесс чистки. Однако, длина метелки при такой густоте стояния у большинства линий составляла 23-38 см. Такое сырье больше подходило для производства щеток .

У линии Л-46 при густоте 150-350 тыс.растений/га существенного изменения морфологических признаков метелки не произошло, они были длиной 53-58 см, пригодные для производства метел и веников на механизированных линиях.

Таблица 10. - Длина метёлки линий веничного сорго в зависимости от густоты стояния растений (в среднем за 2007-2009 гг.), см

Сорт, линии (А)	Густота стояния растений, тыс.шт./га (В)
	100	150	200	250	300	350	400	450	500
Мастер (ст.)	71	64	60	57	55	46	47	44	37
Л-46	67	58	56	53	55	56	44	34	30
Л-13	60	53	46	44	40	37	35	34	29
Л-9	61	54	41	39	37	33	35	27	23
Л-2	69	63	48	47	46	41	43	39	31
Л-11	65	57	51	52	46	46	38	41	34
Л-15	69	68	50	46	46	43	42	34	30
Л-38	74	62	51	53	51	52	47	44	37
Л-63	74	66	57	55	56	47	42	42	38
Л-77	72	65	53	49	51	41	40	35	31
Л-91	71	68	53	54	54	51	43	38	33
Fф.(А) = 49,4*; Fф.(В) = 29,2*; Fф.(АВ) = 13,2*
НСР05(А) = 2,9; НСР05(В) = 2,1; НСР05(АВ) = 6,8

В условиях Саратовской области, выбор сорта и агротехники возделывания зависит от поставленных задач: для изготовления веников вручную с использованием простейших приспособлений следует выращивать сорта с густотой стояния 200-350 тыс. шт. на 1 га. Для промышленного производства веников и мётел на механизированных линиях необходимо выращивать с густотой стояния 150-250 тыс. шт.на 1 га.

Элементы сортовой агротехники сорта веничного сорго Мастер

В ФГНУ РосНИИСК «Россорго» создан сорт веничного сорго Мастер (2007) методом воздействия НММ в концентрации 0,003% на семена веничного сорго сорта Донское 35 и последующего отбора в потомстве М1 скороспелых растений.

По длине метёлки сорт Мастер превосходит другие сорта, имеет высокую степень выдвинутости подметельчатого междоузлия из листового влагалища (30-40 см). Окраска метёлки и колосковых чешуй у сорта Мастер при созревании соломенно-жёлтая, что предпочтительнее для сырья при изготовлении веников.

Зависимость хозяйственно-ценных признаков сортов веничного сорго Мастер и Донское 35 от густоты стояния растений проявилась с фазы цветения до полной спелости. Толщина стебля (у основания метёлки) также зависела от густоты стояния, особенно в нижних междоузлиях, она уменьшилась с 2,5 до 0,7 см. С загущением посева урожайность зелёной массы увеличилась от 22,8 до 35,0 т/га.

Семенная продуктивность увеличивалась до густоты стояния 300 тыс.шт. га (с 2,28- до 3,31 т/га), а при дальнейшем загущении она начинала снижаться (2,31 т/га), что связано с уменьшением размера и качества метёлки. При выращивании веничного сорго важно соблюдение оптимальной густоты стояния, при загущении уменьшался размер метёлок (от 58 до 23 см), в них появлялись центральные стержни. При показателе густоты 100 тыс.шт./га наблюдалось утолщение веточек метёлки и подметельчатого междоузлия, что приводило к уменьшению эластичности метёлки. Установлено, что при разной густоте стояния растений у сорта Мастер показатели прогиба метёлки значительно изменялись (рис. 2).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2. Зависимость эластичности (прогиба) и толщины веточек метёлки от густоты стояния растений сорта Мастер.

С увеличением густоты стояния растений прогиб метёлки возрастал вследствие уменьшения показателя толщины веточек, составляющих метёлку. Таким образом, с учётом влияния на морфологические признаки растений, определяющие технологичность сырья, оптимальной густотой стояния для растений сорта веничного сорго Мастер является от 200 до 250 тыс.шт./га.

Экономическая эффективность результатов исследований

Экономическая эффективность выращивания веничного сорго определяется в зависимости от количества метёлок и выхода веников с 1 га.

Выращивать веничное сорго и заниматься изготовлением веников экономически выгодно. Теоретически с 1 га можно получить 5,0- 5,8 тыс. веников в зависимости от густоты стояния растений, однако из-за повреждения заготовленного сырья грызунами и неблагоприятными погодными условиями реальный выход снижается (рис.3). Высокие нормы высева и, соответственно, густоты стояния растений (до 500 тыс.шт.га) при выращивании веничного сорго привлекают возможностью увеличения выхода сырья, но загущение посевов может вызвать ухудшение его качества.



Размещено на http://www.allbest.ru/

густота стояния растений, тыс.шт./га

Рисунок 3. Выход веников сортов Мастер и Донское 35 в зависимости от густоты стояния растений.

Сочетание высокого выхода веников и хорошего качества сырья веничного сорго наблюдалось при густоте стояния растений 150-300 тыс.шт.га.

Фактический годовой экономический эффект от выращивания сорта Мастер составляет: стоимость товарной продукции с 1 га 200 тыс. руб. от реализации веников и 40 тыс. руб. от реализации семян. Экономия энергозатрат на сушке сырья составляет 5610 руб. на 1 т.

Широкое возделывание веничного сорго с целью использования продуктов его переработки в народном хозяйстве (изготовление веников, щеток) ставит эту культуру в число важных, перспективных технических культур, дополнительным источником дохода может стать и вымолоченное зерно, реализуемое как семена.

ВЫВОДЫ

1. Сформирован перспективный исходный материал по качеству сырья: для изготовления бытовых веников (длина метёлки 40-50 см): Венскор, Унивен, к-117, к-418, к-396, к-151В, к-618, к-537, к-15А, к-494; для производства мётел (>50 см): Мастер, Донское 35, Азововеничное, Зерноградское 38, Декоративное, Приусадебное, и-472800/3, д-511, д-588, к-515, к-1356/А, к-374, к-1000; щёток (25-35 см): и-472800/2, к-481, к-518, к-324, к-34, к-28/0,к-431,д-510, к-521, к-611, к-4899.

2. Для селекции на технологические свойства сырья выделены образцы: по эластичности близкие к стандарту Донское-35 (прогиб метёлки 50-100 мм): Мастер, Азововеничное, Зерноградское 38, Унивен, Венскор, и-472800/3, к-113/В, к-419, к-481, к-324, к-537, к-416, к-431, к-494, д-510, к-521, к-1356/А, к-611; по наибольшей выдвинутости ножки метёлки из листового влагалища (>20 см): к-611, к-4899, Мастер, Донское 35, Унивен, Венскор.

3. В целях расширения исходного материала при создании сортов веничного сорго, адаптированных для условий Нижнего Поволжья выявлены источники хозяйственно-ценных признаков и свойств: скороспелые (108-113 суток) - Венскор, Унивен, Зерноградское 38, Приусадебное, Азововеничное, Декоративное, и-472800/2, и-472800/3; низкорослые (высота 150-180 см) - Азововеничное, Донское 35, Зерноградское 38, Унивен, Венскор; устойчивые к полеганию - Мастер, Донское 35, Унивен, Венскор,Зерноградское 38, к-618, к-396, к-521,к-537, д-511, к-151В, к-28/0, к-324, к-475, д-588, к-1356/А, к-611, к-4899, к-374, к-1000.

4. В засушливых условиях веничное сорго может служить страховой кормовой культурой. Выделены сортообразцы сочетающие высокую урожайность зелёной массы (> 35,0 т/га) с повышенным содержанием протеина (>10,0%) к-4899, к-374, а также высокосахаристые (>10%): д-511, Декоративное, к-151В, к-374, к-396; с высокой урожайностью семян (>2,9 т/га): Мастер, Донское 35, Унивен, к-416, к-1000, к-515, к-419, и-472800/2, и-472800/3. 5. В результате изучения селекционных линий веничного сорго отобраны по скороспелости (115-120 суток) - Л-46, Л-9, Л-91; по оптимальной высоте (150-170 см) - Л-9, Л-15, Л-38, Л-91, Л-46; по тонкостебельности (8,0 мм) - Л-13.

6. По длине метёлки для изготовления бытовых веников пригодны линии - Л-15, Л-2, Л-9; мётел и веников на механизированных линиях - Л-46, Л-11, Л-13, Л-38, Л-63, Л-77, Л-91. По эластичности (оптимальный прогиб 50-100 мм) к стандарту близки линии Л-63, Л-46, Л-38, Л-15, Л-13.

7. В зависимости от густоты стояния растений изменялись показатели, определяющие качество и технологичность сырья селекционных линий. Для промышленного производства веников и мётел на механизированных линиях следует выращивать веничное сорго с густотой стояния 150-250 тыс.шт./га; для изготовления веников вручную - с густотой - 200-350 тыс.шт./га.

8. В связи с изменением густоты стояния растений в интервале от 100 до 500 тыс.шт./га, у сорта Мастер выявлена тенденция увеличения высоты растений, урожайности зелёной массы; уменьшения размеров наибольшего листа, длины метёлки и урожайности семян. Оптимальная густота стояния растений, при которой формируется сырьё хорошего качества - 200-250 тыс.шт./га.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКЕ И ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для повышения эффективности селекционного процесса предлагается использовать сортообразцы коллекции ВИР, выделенные по хозяйственно-ценным признакам. В практической селекции использовать скороспелые линии веничного сорго Л-46, Л-9, Л-91.

3. Для достижения максимальной семенной продуктивности новый сорт веничного сорго Мастер в условиях Нижнего Поволжья рекомендуется выращивать с густотой стояния 200-350 тыс.растений / га; с целью получения высокого выхода веников хорошего качества - 150-300 тыс.растений / га.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В изданиях рекомендованных ВАК РФ

1. Жук, Е. А. Оценка технологических свойств сырья веничного сорго / Е. А. Жук, Г. И. Костина, П. А. Матюшин, В. И. Локтев // Кукуруза и сорго. - 2007. - № 5 . - С. 15-17. (0,30 п.л., авт. - 0,10)

2. Жук Е. А. Веник- сувенир / Е. А. Жук, В. И. Локтев, А. Н. Сухопар // Кукуруза и сорго. - 2007. - № 5. - С. 18-20. (0,30 п.л., авт. - 0,20)

3. Жук, Е. А. Зависимость качества сырья веничного сорго от густоты стояния растений / Е. А. Жук //Агро ХХI. - 2008. - № 10-12. - С. 44-45. (0,15 п.л., авт. - 0,15)

4. Жук, Е. А. Селекция веничного сорго на качество сырья / Е. А Жук, Г. И. Костина // Кукуруза и сорго. - 2010. - № 3. - С. 23-26. (0,40 п.л., авт. - 0,20)

В прочих изданиях

5. Жук, Е. А. Оценка исходного материала для селекции технического сорго / Е. А. Жук, Г. И. Костина // Материалы конф., посвящ. 118-й годовщине со дня рождения акад. Н.И.Вавилова (Саратов, 23-25 ноября 2005г.). - Саратов, 2005. - С. 22-24. (0,15 п.л., авт. - 0,10)

6. Жук, Е. А. Характеристика признаков соцветия лучших сортообразцов веничного сорго / Е. А. Жук // Экологические проблемы в АПК: сб. матер. международной научно-практической конф. к 80-летию Н. А. Мосиенко (7-10 февраля 2006г....