Полевая оценка продуктивности и адаптивности люцерны изменчивой (Medicago varia Mart.) в конкурсном сортоиспытании

7

Размещено на http://www.allbest.ru/

Поволжский НИИ селекции и семеноводства

Полевая оценка продуктивности и адаптивности люцерны изменчивой (Medicago varia Mart.) в конкурсном сортоиспытании

Курьянович А.А., Володина И.А., Абраменко И.С.

Аннотация

Целью нашей работы было выявить наиболее ценные сорта и популяции люцерны в конкурсном сортоиспытании (КСИ) за 2015-2017 годы, удовлетворяющие потребности в кормовых культурах животноводства в лесостепи Среднего Поволжья. Агроценозы люцерны способны давать в условиях региона два укоса ценного питательного корма в течение лета. Успешный результат при этом во многом зависит от создания высокопродуктивных сортов кормовых культур для конкретной экологической зоны. Сорта люцерны, допущенные к использованию в Средневолжском регионе, ещё недостаточно приспособлены к условиям зоны, поэтому подбор и оценка исходного материала люцерны, а также создание высокопродуктивных сортов, отвечающих экстремальным условиям региона, являются актуальными и представляют особый интерес как в теоретическом, так и в практическом плане. В питомнике КСИ, посеянном в 2015 году, испытано семь образцов. В полевых условиях они оценивались по трём показателям: урожай зелёной массы, высота растений и облиственность. В посеве КСИ 2015 года все изучаемые образцы можно характеризовать как высокопродуктивные по вегетативной массе и засухоустойчивые. Надо отметить, что в изменяющихся по влагообеспеченности условиях периода вегетации эти сорта и популяции проявляли высокую пластичность. Только образец Популяция 8 обладал недостаточной пластичностью при быстром изменении влагообеспеченности.

Ключевые слова: ЛЮЦЕРНА ИЗМЕНЧИВАЯ, ПРОДУКТИВНОСТЬ, АДАПТИВНОСТЬ, ПЛАСТИЧНОСТЬ, СЕЛЕКЦИЯ

Основная часть

люцерна сорт кормовой культура

Люцерна - ценнейшая бобовая культура, имеющая кормовое, агротехническое, мелиоративное и фитосанитарное значение. Она является важной высокоурожайной кормовой культурой для зоны Среднего Поволжья. Это универсальная культура, поэтому в кормопроизводстве она занимает ведущее место. Обладая высокой урожайностью и многоукосностью, люцерна даёт ценнейший белково-витаминный корм с большим спектром незаменимых аминокислот. В зеленой массе люцерны содержится от 20 до 25 % сырого белка, полноценного по фракционному и аминокислотному составу. Корневая система этой культуры обогащает почву биологическим азотом за счёт симбиоза с азотофиксирующими бактериями. Люцерна выступает отличным предшественником для последующих культур, играет важную мелиоративную роль, способствует повышению почвенного плодородия.

Производство продукции сельского хозяйства в Поволжском регионе всегда было лимитировано гидротермическими условиями. В последние десятилетия очевидны глобальные, региональные и локальные изменения климата, в результате которых получение стабильных урожаев сельскохозяйственных культур становится проблематичным [1, 2]. Для решения возникающих проблем необходимо вести селекционный процесс, направленный на повышение пластичности создаваемых сортов и гибридов люцерны, реализующих свой потенциал в условиях региона. Сорта люцерны, допущенные к использованию в Средневолжском регионе, ещё недостаточно приспособлены к условиям зоны, поэтому подбор и оценка исходного материала люцерны, а также создание высокопродуктивных сортов, отвечающих экстремальным условиям региона, является актуальным и представляет особый интерес как в теоретическом, так и в практическом плане [3].

Цель нашей работы - выявить наиболее ценные сорта и популяции люцерны в конкурсном сортоиспытании (КСИ) за 2015-2017 годы, удовлетворяющие потребности в кормовых культурах животноводства в лесостепи Среднего Поволжья. Для достижения цели было изучено накопление зелёной массы в течение вегетационного периода и вклад в формирование урожая таких биометрических показателей, как высота растений и их облиственность.

Материалы и методы

Материалом послужили семь сортов и популяций КСИ. Для их изучения в 2015 году был заложен питомник на экспериментальном кормовом севообороте. Наблюдения и учёты проводились согласно методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [4] и Методическим указаниям по проведению полевых опытов с кормовыми культурами ВНИИ кормов [5]. В качестве стандарта были выбраны сорта Куйбышевская и Изумруда. Делянки в опыте посеяны сплошным способом, площадь 10,0 м², повторность - 3-хкратная. Размещение вариантов внутри повторностей рендомизированное, агротехника - общепринятая для возделывания люцерны в Самарской области. Статистическая обработка данных выполнена при помощи программы Excel из пакета Microsoft Officе.

Условия проведения опыта

Наблюдения за посевами люцерны проводились в 2015-2017 годах, которые существенно различались по погодным условиям. Метеоданные за этот период приведены в таблице 1.

Таблица 1

Метеорологические показатели погодных условий периода вегетации люцерны в конкурсном сортоиспытании за 2015-2017 гг.

Гидротермический коэффициент апреля за все годы наблюдений свидетельствует о соотношении осадков и температуры, обеспечивающем отрастание растений в посевах, а также способствующем накоплению запасов влаги в почве. Динамика этих показателей в 2015 и 2016 годах в мае и в летние месяцы схожа: при нарастающей засухе растения люцерны использовали почвенные запасы влаги и осадки летних месяцев для роста зелёной массы и формирования генеративных органов. Погода периода вегетации 2017 года была не типичной для Среднего Поволжья. Воздух в мае и июне прогревался ниже средней многолетней. Май отличался понижением температуры воздуха в ночное время до минусовых значений, последний весенний заморозок в 2017 году на почве отмечен 24 мая. В связи с этим весеннее отрастание люцерны имело более поздние сроки, а первый укос сдвинулся на третью декаду июня и был проведён на 12 дней позже, чем в типичные годы. Такие погодные условия угнетали закладку и развитие генеративных органов и не способствовали полноценному протеканию опыления и оплодотворения. Контрастные по влагообеспеченности и температуре воздуха периоды вегетации позволили более достоверно оценить продуктивность и пластичность сортов и популяций в питомнике КСИ.

Результаты исследований

Посев питомника был произведён 12 мая, полные всходы получены 18 мая, на шестой день после посева. Это указывает на благоприятные условия для прорастания семян. Из семени вырастает только один стебель, при переходе его в корень формируется зона кущения - коронка, которая сохраняется в течение всей жизни растения и отвечает за долголетие и продуктивность агроценоза. На коронке находятся почки, из которых весной и после укосов отрастают новые побеги. Поэтому для получения стабильных и устойчивых урожаев зелёной массы за всё время жизни агроценоза люцерны и его пользования этот период особенно важен. В год посева питомника КСИ-2015 был проведён один укос зелёной массы через 70 дней после всходов в фазу бутонизации (табл. 2).

Таблица 2

Урожай зелёной массы сортов и популяций люцерны изменчивой в питомнике КСИ, посев 2015 г.

По урожаю кормовой массы образец Популяция 8 был на уровне стандартов, все остальные образцы достоверно превосходили их. По высоте стебля среди испытанных растений только Популяция 4 достоверно превышал стандарты, все остальные были на уровне или ниже по этому показателю. Однако стебель люцерны в оптимальную фазу для скашивания вегетативной массы на зелёный корм, преимущественно, состоит из клетчатки, которая не является лимитирующим компонентом в составе корма. Он отвечает за интенсивность ростовых процессов. Облиственность характеризует питательную ценность корма, так как именно в листовых пластинках осуществляется фотосинтез и накапливаются ассимилянты. По этому показателю все испытанные образцы достоверно превышали стандарт Куйбышевская и были на уровне стандарта Изумруда. Особое внимание привлекает перспективный образец Тёмно-зелёная, который выделяется по наиболее важным показателям продуктивности, таким как урожайность зелёной массы и облиственность. Второго укоса не проводили для того, чтобы молодые растения успели пройти все процессы накопления питательных веществ, необходимых для успешной перезимовки и весеннего отрастания.

В 2016 году в апреле сложились погодные условия, обеспечившие раннее отрастание растений люцерны. Первый укос был проведён 14 июня (табл. 3). Нарастающая засуха позволила дифференцировать сорта и популяции питомника КСИ-2015 по засухоустойчивости. Полученные данные показывают, что испытуемые популяции люцерны по продуктивности зелёной массы и биометрическим показателям на уровне или выше стандартных сортов. Образец Тёмно-зелёная выделился по комплексу показателей как лучший.

В 2017 году, не типичном по влагообеспеченности и температурному режиму, в первом укосе был получен максимальный урожай вегетативной массы за 3 года наблюдений. При этом все образцы показали хорошие результаты. Очевидно, что в благоприятных по влагообеспеченности условиях вегетации селективное действие среды не проявилось. Так, Популяция 8, Темно-зелёная и Популяция 4 в первом укосе превысили стандартные сорта по урожаю кормовой массы и были на уровне стандарта по облиственности. Популяция 24 и Популяция 13 были на уровне стандартов по всем показателям. При стремительном нарастании засухи в период формирования отавы можно было оценить пластичность испытуемых сортов и популяций. В засушливых условиях селективное действие среды проявилось. ГТК изменился от 2,7 в июне до 0,4 в июле и 0,0 в августе. Такие ГТК указывают на неблагоприятное соотношение температуры и осадков для роста и развития растений. В типичных для Среднего Поволжья погодных условиях второй укос люцерны обычно проводится в третьей декаде июля. Прохладная и дождливая первая половина лета привела к увеличению продолжительности межфазных периодов. В итоге второй укос сдвинулся на 22 августа. Образец Популяция 8 в этом укосе достоверно уступил по продуктивности и высоте растений стандартным сортам Куйбышевская и Изумруда. Другие образцы по продуктивности вегетативной массы были выше стандартного сорта Куйбышевская и на уровне стандартного сорта Изумруда. По облиственности все изучаемые популяции превысили оба стандартных сорта.

Таблица 3

Урожай зелёной массы сортов и популяций люцерны изменчивой в питомнике КСИ, посев 2015 г, урожай 2016 - 2017 гг.

* существующие различия математически не доказаны

Суммарный урожай с единицы площади за годы пользования травостоя - важная хозяйственная характеристика многолетней культуры. В различные по погодным условиям годы сбор зелёной массы с единицы площади за два укоса дал стабильный урожай корма (табл. 4).

Таблица 4

Сбор зелёной массы с единицы площади за годы пользования

Такая стабильность продуктивности в меняющихся погодных условиях позволяет считать люцерну незаменимым компонентом зелёного конвейера в кормлении животных.

По суммарному сбору зелёной массы все изучаемые образцы превышали стандартный сорт Куйбышевская на 12,4-24,7 % и были на уровне нового районированного сорта Изумруда.

Заключение

В посеве КСИ 2015 года все изучаемые образцы можно характеризовать как высокопродуктивные по вегетативной массе и засухоустойчивые. Надо отметить, что в изменяющихся по влагообеспеченности условиях периода вегетации эти сорта и популяции проявляли высокую пластичность. Только образец Популяция 8 обладал недостаточной пластичностью при быстром изменении влагообеспеченности. Лидером по адаптивным свойствам среди перспективных для юга лесостепи Среднего Поволжья популяций люцерны изменчивой за все годы исследований была Тёмно-зелёная. По суммарному сбору зелёной массы все изучаемые образцы превышали стандартный сорт Куйбышевская и были на уровне нового районированного сорта Изумруда.

Список использованных источников

1. Косолапов В.М., Костенко С.И. Селекция кормовых культур и продовольственная безопасность России: проблемы и пути решения // Кормопроизводство. 2012, №10. С. 24-26.

2. Щебарскова З.С., Кипаева Е.Г., Кадралиев Д.С. Продуктивность сортов люцерны посевной в Нижнем Поволжье // Российская сельскохозяйственная наука. 2017, № 4. С. 27-28.

3. Казарин В.Ф., Курьянович А.А., Володина И.А., Тоибова А.А. Оценка качества сортообразцов люцерны (Medicago varia Mart.), перспективных для селекции в Среднем Поволжье // Кормопроизводство. 2016, №12. С.45-48.

4. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М. 1989, вып. 2. 194 с.

5. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами / ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса. М. 1997. 134 с.

Размещено на Allbest.ru