Оценка и отбор исходного селекционного материала многолетних злаковых трав в условиях аласа Лено-Амгинского междуречья Центральной Якутии

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Оценка и отбор исходного селекционного материала многолетних злаковых трав в условиях аласа Лено-Амгинского междуречья Центральной Якутии

06.01.05 - «Селекция и семеноводство»

Сивцева Валентина Ивановна

Новосибирск - 2009

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы. Лено-Амгинское междуречье является одним из ведущих территорий Республики Саха (Якутия), где производится 1/3 продукции животноводства (Саввинов и др., 2002). Значительную часть сенокосных и пастбищных угодий на данной территории составляют аласные луга, занимая до 50% площади естественных кормовых угодий (Десяткин, 2008).

За последние годы, в результате бессистемного выпаса скота, нарушения сенокосооборота и применения тяжелой техники, исчезают ценные виды кормовых трав, снижается продуктивность и качество сена естественных кормовых угодий аласов. С учетом природных и микроклиматических особенностей аласов, для повышения продуктивности и качества сена следует применять научно-обоснованные технологии. Учеными доказана возможность повышения продуктивности вырожденных аласных сенокосных угодий путем поверхностного и коренного улучшения с подсевом или посевом семян многолетних трав (Павлов, 1974; Аргунов, 1986, 2001; Оконешников, 1994; Барашкова, 2003). Для этого необходимы высокопродуктивные сорта, приспособленные к таким лимитирующим факторам, как недостаток атмосферных осадков и засоленность почв.

На сегодняшний день селекционерами Якутии созданы 14 сортов многолетних трав, которые включены в Госреестр селекционных достижений Российской Федерации. Несмотря на наличие в республике достаточного количества районированных сортов, нет еще более приспособленных, сенокосного типа использования для условий аласов Лено-Амгинского междуречья, так как большинство из них созданы в условиях пойм рек Лена, Амга и более благоприятных по климатическим условиям аласов Вилюйской зоны. При создании большинства сортов, включенных в Госреестр РФ по Восточно-Сибирскому региону, селекционеры в качестве исходного материала использовали местную дикорастущую популяцию, которая имеет уникальные генотипы по зимостойкости, засухоустойчивости и солеустойчивости (Соромотина, Яковлев, 1989; Емельянова, 1989; Павлов, Томская, Софронова, 2006; Денисов, 1989). Поэтому сбор, оценка, использование генетического разнообразия местных высокоадаптированных дикорастущих видов кормовых трав аласов Лено-Амгинского междуречья, а также испытание, отбор лучших сортов отечественной и мировой селекции, привлечение их в селекционном процессе для создания урожайных, приспособленных к суровым условиям Лено-Амгинского междуречья сортов сенокосного, сенокосно-пастбищного типа является актуальной.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - оценка и отбор по комплексу хозяйственно-ценных признаков и свойств коллекционных сортообразцов многолетних кормовых трав в условиях типичного сенокосного аласа Лено-Амгинского междуречья, выделение перспективных образцов для селекционной работы.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- собрать семена ценных дикорастущих видов кормовых трав по естественным аласным сенокосным угодьям Лено-Амгинского междуречья;

- изучить коллекционные сортообразцы многолетних кормовых трав по комплексу хозяйственно-ценных признаков и свойств в условиях аласа;

- выявить лучшие образцы для селекционного процесса;

- передать перспективный исходный материал для дальнейшей селекционной работы.

Научная новизна исследований. Впервые в условиях термокарстовых таежно-аласных экосистем Лено-Амгинского междуречья изучены коллекционные сортообразцы многолетних кормовых видов трав из генофонда ВИР, ряда НИУ, а также местные дикорастущие виды по комплексу хозяйственно-ценных признаков.

Дана оценка корреляционных связей между основными хозяйственно-ценными признаками у сортообразцов костреца безостого и пырейника сибирского в ведущем животноводческом регионе Якутии.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты оценки коллекционных сортообразцов костреца безостого, пырейника сибирского и многолетних местных дикорастущих видов трав по важнейшим хозяйственно-ценным признакам;

- корреляционные связи между основными хозяйственно-ценными признаками у сортообразцов костреца безостого и пырейника сибирского.

Практическая значимость работы и реализация результатов исследований. Выделены 5 сортообразцов костреца безостого, 2 - пырейника сибирского, 2 - бескильницы тонкоцветковой, 3 - ячменя короткоостого для использования в качестве источников хозяйственно-ценных признаков и свойств в селекции сортов для почвенно-климатических условий аласов Лено-Амгинского междуречья. Отобранный материал передан лаборатории селекции и семеноводства многолетних трав ГНУ Якутский НИИ сельского хозяйства и используется в селекционной работе.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на IХ генетико-селекционном школе-семинаре (Новосибирск, 2004), «Сафроновских чтениях» (Якутск, 2006), ученых советах ГНУ Якутский НИИ сельского хозяйства Россельхозакадемии (2002-2008 гг.). По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 192 странице компьютерного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений для селекционной практики, содержит 29 таблиц, 16 рисунков, 25 приложений. Список литературы включает 187 наименований, в том числе 12 на иностранном языке.

Экспериментальная часть проведена в лаборатории селекции и семеноводства многолетних трав ГНУ ЯНИИСХ Россельхозакадемии в соответствии с тематическим планом. Номер государственной регистрации 15070.5025003468.06.8.001.1/002.

Автор выражает благодарность заведующей лабораторией селекции и семеноводства многолетних трав ГНУ ЯНИИСХ Емельяновой А.Г. и коллективу лаборатории трав ГНУ СибНИИРС СО Россельхозакадемии за помощь в написании и оформлении диссертационной работы.

сортообразец кормовой трава селекционный

2. Условия, материал и методика проведения исследований

Исследования проводились на научном стационаре лаборатории селекции и семеноводства многолетних трав ГНУ Якутский НИИ сельского хозяйства Россельхозакадемии в условиях аласа Бэди Лено-Амгинского междуречья Центральной Якутии в течение 2002-2008 гг.

Природно-климатические и метеорологические условия. Лено-Амгинское междуречье расположено между 60-64° северной широты и 120-135° восточной долготы Центральной Якутии. Здесь распространены котловинный и котловинно-долинный типы аласного рельефа. При котловинном типе рельефа отдельные аласы изолированы друг от друга (рис. 1), а при котловинно-долинном - соединены долинообразными ложбинами и перемычками. Борта аласов крутые (8-15 м), склоны южной экспозиции осложнены байджарахами, а северной - покрыты лесом.

Рис. 1. Профиль аласной котловины (по Р. Десяткину, 2008): 1 -- многолетнемерзлые породы; 2 -- слой сезонного протаивания; 3 -- озеро; 4 -- подозерный талик; 5 -- граница слоя протаивания

На дне аласных котловин имеются озёра, характеризирующиеся очень плоской озёрной ванной. Водообильность аласных озёр зависит от количества осадков. По мере удаления от озера растительность аласа расположена в виде отдельных поясов. Прибрежно-водная растительность расположена на максимально увлажнённых почвах, влажные луга - на избыточно увлажнённых, настоящие луга - на нормально увлажнённых, остепнённая растительность - на недостаточно увлажнённых почвах.

Климат экстраконтинентальный, характеризируется низкими годовыми (--10,2...--12,2°С) и зимними (абсолютный минимум до --50…--60°С) температурами, малым количеством выпадающих осадков (за год в среднем 210 мм, из них за летний период - 166-183 мм, испаряемость 250-300 мм). Продолжительность безморозного периода - 65-95 дней, сумма активных температур - 1400-1600°С. Абсолютный максимум летом доходит до +32…+35°С, почва нагревается до +40…+50°С. Заморозки возможны в любом месяце лета. Устойчивый снежный покров устанавливается в первой декаде октября и держится 210-250 дней. Мощность снежного покрова - от 30 до 60 см.

Алас Бэди, где проводились исследования, является одним из типичных сенокосных аласов Лено-Амгинского междуречья, расположен на Абалахской террасе Центральной Якутии. Площадь аласа более 1000 га, из них для хозяйственной деятельности используется 650 га, примерно 500 га земли находится под сенокосами и пастбищами. По рельефу алас ровный и относится к котловинно-долинному типу, то есть соединен долинообразными ложбинами и перемычками с другими аласами. На аласе представлены все основные типы почв: остепненные, луговые, заболоченные и болотные.

Опытный участок расположен на аласных ксероморфных солонцах, которые занимают 47,4% площади основного днища аласа Бэди, что составляет 672,7 га. Содержание гумуса в почве на глубине 0-20 см очень высокое 8,9% с убыванием вниз по профилю до 1,9%. Обеспеченность нитратным азотом очень высокая 46-48 мг/кг, содержание фосфора очень низкое - 58 мг/кг, калия на глубине 0-20 см очень высокое - 305 мг/кг, 20-40 см высокое - 159 мг/кг. Тип засоленности - слабая, на горизонте 0-20 см сульфатно-хлоридная, 20-40 см гидрокарбонатная. По наблюдениям Р. Десяткина (2008) вечная мерзлота в течение вегетационного периода опускается до 2-2,5 м.

Годы исследований по метеорологическим условиям различались (2002-2008 гг.). Наиболее суровые условия перезимовки наблюдались в зиму 2002-2003 гг. Абсолютный минимум воздуха в самый холодный период года (декабрь-январь) опускалась до --50,0…--51,9єС при толщине снежного покрова 8-10 см. В январе 2005-2006 гг. абсолютный минимум воздуха доходил до --53,5°С, при толщине снежного покрова 29 см.

По количеству осадков, выпавших в вегетационный период исследуемых лет (2002-2008 гг.), можно разделить на следующие группы: засушливые - 2002, 2008 гг., дефицит влаги в мае-июне ниже нормы на 5-19 мм; недостаточного увлажнения - 2005, 2006 гг., сумма осадков в мае-июне ниже нормы на 1-1,3 мм; с достаточным увлажнением - 2004, 2007 гг., превышение над нормой 4-5 мм; влажный - 2003 гг., превышение над среднемноголетней на 32,7 мм.

Материал и методика исследований. За годы исследований (2002-2008 гг.) в коллекционных питомниках испытаны 185 сортообразца многолетних кормовых трав из коллекции ВИР и других НИУ, местные дикорастущие виды. Из них 44 образца костреца безостого (Bromopsis inermis (Leys.) Holub), 15 - пырейника сибирского (Elymus sibiricus L.), 10 - регнерии изменчивой (Roegneria mutabilis (Drob.) Hyl.), 2 - пырейника волокнистого (Elymus subfibrosus (Tzvel.) Tzvel.), 35 - бескильницы тонкоцветковой (Puccinellia tenuiflora (Turcz.) Griseb.), 18 - овсяницы красной (Festuca rubra L.), 19 - мятлика лугового (Poa pratensis L.), 13 - ячменя короткоостого (Hordeum brevisubulatum (Trin.) Link), 4 - ломкоколосника ситникового (Psathyrostаchys juncea (Fischer) Nevski), 10 - костреца Караваева (Bromopsis karavaevii (Tzvel.), 7 - лисохвоста тростниковидного (Alopecurus arundinaceus Poir.), 5 - донника белого (Melilotus albus Desr.), 1 - люцерны серповидной (Medicago falkata L.), 2 - клевера люпиновидного (Trifolium lupinaster L.). Экспедиционные сборы семян дикорастущих трав проведены по 4 улусам Лено-Амгинского междуречья (Таттинский, Чурапчинский, Усть-Алданский, Мегино-Кангаласский). В 2005 г. сбор семян проведен в Горном и Хангаласском улусах. Собрано всего 155 образцов семян 19 видов многолетних дикорастущих трав, из них в коллекционных питомниках высеяно 106 образцов 11 видов.

В качестве стандартов служили включенные в Госреестр РФ по Восточно-Сибирскому региону сорта костреца безостого Камалинский 14, пырейника сибирского Амгинский, регнерии изменчивой Ленская, дикорастущие образцы бескильницы тонкоцветковой Д-262 и ячменя короткоостого Д-34 из аласа Бэди.

Посевы коллекционных питомников костреца безостого проведены 5 июня 2002 г. и 10 сентября 2004 г., пырейника сибирского - 6 июня 2002 г., многолетних дикорастущих трав - 6.07.2002 г., 12.06 и 9.10. 2003 г.

Основные исследования проведены в полевых условиях и частично в лабораторных. Наблюдения и учеты выполнены по методикам ВИК «Методические указания по селекции многолетних трав» (1985) и ВИР «Методические указания по изучению коллекции многолетних кормовых трав» (1975). Дневной ход транспирации определяли по методике Н. Гусева «Некоторые методы исследования водного режима растений» (1960). Вычисление содержания в корме валовой и обменной энергии, переваримого протеина и кормовых единиц - согласно методическим рекомендациям ВНИИ кормов им. В. Вильямса (1995.). Обработку экспериментальных данных проводили в соответствии с методикой Б.А. Доспехова (1979) с использованием ПК (Pentium 4) с помощью пакета прикладных программ «SNEDEСOR». Биохимические анализы проведены в лаборатории биохимии ЯНИИСХ на NIR SCANNER model 4250.

3. Результаты исследований

При проведении исследований особое внимание уделено образцам, сочетающим высокую продуктивность зеленой массы, семян с высокой зимостойкостью, засухоустойчивостью, что является особенно важным в условиях аласно-таежной экосистемы Лено-Амгинского междуречья.

3.1 Оценка сортообразцов костреца безостого по хозяйственно-ценным признакам и свойствам

Вегетационный период. По этому признаку среди изученных образцов большого разнообразия не наблюдалось.

Весеннее отрастание обычно начиналось с середины второй декады мая. Сенокосная спелость наступает через 59-61 день после отрастания, созревание семян - 79-91 день. Продолжительность вегетационного периода у сортов Аммачаан и Хаптагайский - 79-84 дней, сортов Аметист, Лангепас, Моршанский 760, Антей и дикорастущего Д-219 - 79-90, сортов из Казахстана Степной и Восточно-Казахстанский - 79-91 день.

Высота растений. Высота сортообразцов костреца безостого в фазе кущения достигает 9,2-17,0 см, выхода в трубку -- 19,0-43,0 см, выметывания - 29,4-60,0 см, цветения - 38,0-91,0 см. Выделены сорта: Аммачаан, Хаптагайский, Моршанский 760, Антей и Свердловский 38, гибрид Местный Якутский, дикорастущие образцы К-02-5, К-02-6 и К-02-8 с высотой 74,3-95,6 см, превышение над стандартом Камалинский 14 составило 3,2-24,8 см (табл. 1, 2).

Облиственность и листовая поверхность. Все сортообразцы имеют высокий процент облиственности. На первый год пользования травостоем процент облиственности составил 52-71, на второй - 38-55, на третий - 36-51. Изучение листовой поверхности растений проведено на растениях второго и третьего годов жизни в фазе укосной спелости. На второй год жизни площадь листьев у сортообразцов составила от 5,9 до 12,4 см² при индексе 0,2-0,7 м²/м², на третий год площадь листа равна 7,7-14,5 см², индекс листовой поверхности - 1,3-6,2 м²/м².

Таблица 1 Характеристика лучших коллекционных сортообразцов костреца безостого по основным хозяйственно-ценным признакам (посев 2002 г. среднее за 2003-2008 гг.)

Сортообразец	Высота перед укосом, см	Урожайность, г/м2	Сырой протеин, %	Зимостойкость, %	Генеративные побеги, шт./м2	Максимальная интенсивность транспирации, мг/г/час
		зеленая масса	семена
		среднее	% к st	среднее	% к st
Камалинский 14, st	70,9	328		16		15,5	5	122	3718
Аммачаан	76,4	377	115	17,2	108	15,6	5	125	2050
Хаптагайский	76,8	381	116	17,4	109	16,0	5	118	2461
Аметист	73,1	363	111	16,8	105	16,2	5	133	1614
Моршанский 760	74,3	213	65	10,2	64	16,5	5	78	2944
Свердловский 38	76,4	214	65	8,2	51	16	4	85	2202
НСР05	5,4	253		3,6

Таблица 2 Характеристика лучших коллекционных сортообразцов костреца безостого по основным хозяйственно-ценным признакам (посев 2004 г., среднее 2005-2008 гг.)

Сортообразец	Высота перед укосом, см	Урожайность, г/м2	Сырой протеин, %
		зеленая масса	семена
		г/м2	% к st	г/м2	% к st
Камалинский 14, st	71,8	458	100	9,7		16,0
Лангепас	80,1	515	113	10,3	107	14,6
Антей	80,6	529	116	11,0	113	15,1
Местный Якутский	86,0	547	119	12,0	124	15,8
К-02-5	89,7	484	106	10,3	106	12,1
К-02-6	95,6	364	75	14,4	140	14,7
К-02-8	93,2	402	83	12,6	122	12,5
НСР05	14,8	61,8		2,1

В годы изучения высокой облиственностью и оптимальной площадью листовой поверхности выделены: сорта Аметист (облиственность - 57%, индекс листовой поверхности - 3,2 м²/м²); Аммачаан (облиственность - 55%, индекс листовой поверхности - 2,8 м²/м²); Хаптагайский (облиственность - 55%, индекс листовой поверхности - 3,0 м²/м²); Степной (облиственность - 53%, индекс листовой поверхности - 3,4 м²/м²).

Химический состав. В фазе укосной спелости содержание сырого протеина составило 13,4-16,5%, сырой клетчатки - 24,2-30,6%, сырого жира - 3,4-4,9%, сырой золы - 5,1-9,7%, БЭВ - 42,9-47,0% на абсолютно-сухую массу.

По повышенному содержанию сырого протеина выделены сорта Моршанский 760 (16,5%), Аметист (16,2%), Лангепас (16,1%), Свердловский 38 (16,0%), Хаптагайский (16,0%) Антей (15,9%) и Степной (15,8%).

Зимостойкость. За годы изучения большинство изучаемых сортообразцов костреца безостого имеют хорошую зимостойкость (4-5 балла), кроме сорта из Ленинградской области Дракон.

Интенсивность транспирации. Транспирация - наиболее важный фактор водного режима растений и, прежде всего, зависит от обеспеченности их влагой, питанием, от метеорологических условий, а также от стадии развития самого растения.

Более интенсивная транспирационная способность костреца безостого обнаружена в фазе выхода в трубку (754,4-1590,4 мг/г/час), значительно меньше во время выметывания (234-948 мг/г/час). Высокие показатели интенсивности транспирации у сортов Восточно-Казахстанский, Степной и Моршанский 760 от 2279 до 2944 мг/г/час.

Структура травостоя. Анализ структуры урожая воздушно-сухой массы травостоя показал, что доля участия генеративных побегов в среднем за три года, составляет 16-46%. Выделены сорта Аммачаан, Лангепас, Антей, Аметист и Хаптагайский, с количеством генеративных побегов от 105 до 172 шт./м², что составляет 40-46% травостоя.

Урожайность зеленой массы. Выделены сорта Аммачаан, Хаптагайский, Аметист, Антей и Лангепас, гибрид Местный Якутский и К-02-5 с урожайностью зеленой массы 363-547 г/м² с превышением стандарта на 6-19%.

Урожайность семян. Одним из главных показателей ценности сорта является высокая семенная продуктивность, так как без этого невозможно дальнейшее расширение посевных площадей.

Выделены сорта Аммачаан, Хаптагайский, Лангепас и Антей, гибрид Местный Якутский, дикорастущие К-02-5, К-02-6 и К-02-8 с урожайностью 10,3-17,4 г/м², что превышает стандарт на 6-40%. (табл. 1, 2).

Внутривидовая изменчивость и корреляционные связи между важнейшими признаками. У сортообразцов костреца безостого внутривидовая изменчивость и корреляционные связи изучены по десяти основным признакам: 1 - зелёная масса, г/м²; 2 - урожай семян, г/м²; 3 - высота перед укосом, см; 4 - количество генеративных побегов, шт./м²; 5 - длина вегетационного периода, дни; 6 - зимостойкость, %; 7 - облиственность, %; 8 - площадь листовой поверхности, см²; 9 - содержание сырого протеина, %; 10 - интенсивность транспирации, мг/г/час (рис. 2).

По степени изменчивости наиболее слабо варьирующими признаками для костреца безостого являются вегетационный период, зимостойкость, облиственность, высота перед укосом и содержание сырого протеина. Коэффициенты вариации не превышали 10%. Большим коэффициентом вариации обладают: урожай семян (v=64%), количество генеративных побегов (v=29%), урожай зеленой массы (v=29%). Такие признаки, как площадь листа и интенсивность транспирации характеризируются средней изменчивостью (v=17-18%).

Стабильные и значимые на 5%-ном уровне связи за три года исследований обнаружены между урожайностью семян и зимостойкостью (r=0,33...0,6) (рис. 2). За два года сильные и стабильные связи выявлены между урожайностью семян и площадью листовой поверхности (r=0,57...0,83), урожайностью семян и урожайностью зеленой массы (r=0,10...0,79), урожайностью зеленой массы и количеством генеративных побегов (r=0,16...0,52).

Рис. 2 Корреляционные связи основных признаков у сортообразцов костреца безостого на 5 %-ном уровне значимости: двойная - r>0,5; сплошная линия - r>0,3...0,5; пунктирная - r<-0,3…-0,5; двойная пунктирная - r<-0,5: 1 - урожай зеленой массы, г/м²; 2 - урожай семян, г/м²; 3 - количество генеративных побегов, шт./м²; 4 - зимостойкость, %; 5 - длина вегетационного периода, дни; 6 - высота перед укосом, см 7 - облиственность, %; 8 - содержание сырого протеина, %; 9 - площадь листовой поверхности, см²; 10 - интенсивность транспирации, мг/г/час.

За годы исследований отмечены положительные связи между количеством генеративных побегов и высотой (r=0,16...0,59); облиственностью и зимостойкостью (r=0,24...0,82); площадью листовой поверхности и зимостойкостью (r=0,1...0,6).

За два года исследований продолжительность вегетационного периода имеет отрицательные связи между и урожайностью зеленой массы (r=-0,35…-0,76) и семян (r=-0,28...-0,58).

Анализ корреляционных плеяд основных хозяйственно-ценных признаков и свойств свидетельствует о том, что отбор на высокую урожайность семян связан с урожайностью зеленой массы и зимостойкостью, на высокую урожайность зеленой массы - с количеством генеративных побегов.

3.2 Оценка сортообразцов пырейника сибирского по хозяйственно-ценным признакам и свойствам

Вегетационный период. Весеннее отрастание наблюдается во второй декаде мая, укосная спелость наступает на 44-55-й день после отрастания, созревание семян - через 80-101 день. Продолжительность вегетационного периода у сортов Камалинский 7 и Гуран - 80-96 дней, у дикорастущих - 86-102 дня. Высота растений. Высота у стандарта Амгинский, в среднем за три года, 67,3 см, у изучаемых образцов - 49,3-59,3 см, что ниже стандарта на 8,0-18,0 см (табл. 3).

Облиственность и листовая поверхность. Облиственность пырейника сибирского в среднем за три года составляет 46-55%.

Высокой облиственностью и оптимальной площадью листовой поверхности отличились сорт Амгинский (облиственность - 51 %, индекс листовой поверхности - 3,3 м²/м²) и дикорастущий образец Д-206 (облиственность - 52%, индекс листовой поверхности - 3,8 м²/м²).

Химический состав. В условиях аласа пырейник сибирский в 1 кг сухого корма содержит сырого протеина - 9,5-13,5%, клетчатки - 27,3-33,7%, жира - 2,4-4,2%, золы - 6,5-8,7% и БЭВ - 44,9-49,4%. Выделены Д-125, Д-119, Д-205, Э-104 и Д-207 с содержанием сырого протеина 11,4-13,5 (у стандарта 10,9%).

Таблица 3 Характеристика лучших сортообразцов пырейника сибирского (среднее за 2003-2005 гг.)

Сортообразец, происхождение	Высота перед укосом, см	Урожайность, г/м2	Сырой протеин, %	Зимостойкость, %	Генеративные побеги, шт./м2	Максимальная интенсивность транспирации, мг/г/час
		зеленая масса	семена
		среднее	% к st	среднее	% к st
Амгинский, st	67	458		24,9	100	10,9	5	360	3307
Камалинский 7	58	278	60	15,5	62	11,2	4	188	2509
Д-206, Хангаласский улус, Хатас кырдала	60	531	116	21,9	88	12,7	5	374	3187
Э-23, Хангаласский улус, Ленские столбы	52	366	80	11,4	46	9,7	5	170	3889
НСР05	9,2	62,7		4,6

Зимостойкость. Высокую зимостойкость (4-5 балла) имеют большинство образцов, кроме сорта Гуран и дикорастущих образцов из Южной Якутии Э-104 и Э-26. У них при малоснежной и суровой зиме 2002/2003 гг. погибло 40-50% побегов.

Интенсивность транспирации. Высоким показателем интенсивности транспирации листьев обладают дикорастущие образцы Э-23 (3889 мг/г/час), Д-206 (3187 мг/г/час) и Д-121 (3185 мг/г/час) с амплитудой колебания максимальной и минимальной значений интенсивности транспирации 3814 мг/г/час, 3020 и 3128 мг/г/час, соответственно.

Структура травостоя. Доля участия генеративных побегов за годы исследований колеблется от 34 до 67%. Выделен образец Д-206 с количеством генеративных побегов 374 шт./м², что составляет 67 % от общей массы травостоя.

Рис. 3. Корреляционные связи основных признаков у сортообразцов пырейника сибирского для значимых на 5% уровне: Двойная линия - r>0,5; сплошная линия - r>0,3…0,5; пунктирная линия - r<--0,3…--0,5; двойная пунктирная - r<--0,5; 1 - урожай зеленой массы, г/м²; 2 - урожай семян, г/м²; 3 - количество генеративных побегов, шт./м²; 4 - зимостойкость, %; 5 - длина вегетационного периода, дни; 6 - высота перед укосом, см 7 - облиственность, %; 8 - содержание сырого протеина, %; 9 - площадь листовой поверхности, см²; 10 - интенсивность транспирации, мг/г/час.

Урожайность зеленой массы. В среднем за три года пользования сортообразцы пырейника сибирского сформировали 244-531 г/м² зеленой массы. Выделен Д-206 с превышением над стандартом, в среднем за три года, на 16 %, при урожайности последнего - 458 г/м².

Урожайность семян, в среднем за три года, у стандарта составила 24,9 г/м². Все образцы уступают ему и имеют от 10,7 до 21,9 г/м² урожайности семян. Только на втором году жизни Д-206 дал превышение на 14%, при урожайности 36,8 г/м².

Корреляционные связи между основными хозяйственно-ценными признаками. На третий год жизни пырейника сибирского, при вегетационном периоде с засушливой и прохладной погодой, сильные и стабильные положительные связи выявлены между урожайностью зеленой массы и количеством генеративных побегов (r=0,75), урожайностью семян и высотой растений (r=0,8) и урожайностью семян и зимостойкостью (r=0,7) (рис. 3).

За три года наблюдений стабильные и сильные положительные связи обнаружены между урожайностью семян и высотой растений (r=0,47…0,80), за два года урожайностью семян и зимостойкостью (r=0,41…0,70), количеством генеративных побегов и высотой растений (r=047…0,66), высотой растений и количеством генеративных побегов (r=0,47…0,66).

Отрицательная корреляция отмечена между площадью листа и вегетационным периодом (r= -26…-0,6).

При селекции пырейника сибирского, благодаря положительной сопряженности признаков и свойств, отбор на высокую урожайность семян целесообразно проводить по высоте растений и зимостойкости и количеству генеративных побегов.

3.3 Оценка и отбор местных дикорастущих трав в условиях культуры

3.3.1 Сбор семян дикорастущих трав

Экспедиции по сбору семян дикорастущих кормовых трав проходили по улусам Лено-Амгинского междуречья. Всего собрано 155 образцов из 19 видов дикорастущих многолетних кормовых трав.

3.3.2 Оценка и отбор дикорастущих многолетних трав в условиях культуры

Вегетационный период. Длина вегетационного периода у изучаемых образцов различается в пределах одного вида. Продолжительность вегетационного периода у бескильницы тонкоцветковой - 68 дней, ячменя короткоостого - 79, костреца Караваева - 79, регнерии изменчивой - 81 день.

Высота растений. Образцы бескильницы тонкоцветковой в условиях культуры в фазе укосной спелости имеют высоту 73-89 см, костреца Караваева - 60-79 см, регнерии изменчивой - 55-69 см, ячменя короткоостого - 82-91 см. Выделены бескильница тонкоцветковая Д-263 с высотой 89 см, ячмень короткоостый Д-34 - 91 см, костреца Караваева Д-144 - 79 см.

Химический состав. В дикорастущих образцах содержание переваримого протеина колеблется от 79 до 112 г/кг, обменной энергии - 8,9-10,6 МДж и кормовых единиц - 0,64-0,90.

Содержание сырого протеина в образцах бескильницы тонкоцветковой - 12,8-15,7%, ячменя короткоостого - 12,3-16,1, костреца Караваева - 12,4-14,7, регнерии изменчивой - 12,7-13,9%. По этому показателю выделены образцы: бескильницы тонкоцветковой Д-244 (15,7%) и Д-39 (15%); ячменя короткоостого Д-76 (16,1%), Д-74 (15,5%) и Д-75 (15,5%) и костреца Караваева Д-14 (14,7%).

Образцы ячменя короткоостого, по сравнению с другими видами трав, отличаются высоким содержанием водорастворимых углеводов - 8,52-11,44%. Из них выделены Д-34, Д-74, Д-81 и Д-131 с содержанием водорастворимых углеводов от 10,31 до 11,44%.

Интенсивность транспирации. Наблюдения за интенсивностью транспирации проведены на образцах костреца Караваева и бескильницы тонкоцветковой. Высокая интенсивность транспирации отмечена у костреца Караваева Д-36 (3217 мг/г/час) и бескильницы тонкоцветковой Д-164 (7958 мг/г/час), с амплитудой колебания максимальной и минимальной интенсивности транспирации 3106 и 7750 мг/г/час, соответственно.

Структура травостоя. В травостое бескильницы тонкоцветковой количество побегов колеблется от 397 до 3033 шт./м², доля генеративных побегов составляет 56-88%, облиственность - 44 до 71%.

В структуре травостоя у образцов ячменя короткоостого из Усть-Алданского улуса Д-29, Д-74 и у стандарта основной процент занимают генеративные побеги (45-84%). У большинства с возрастом увеличивается доля участия генеративных побегов. Облиственность у них в пределах 43-67%. Большее количество побегов отмечено у образца Д-74 (972 шт./м²).

Урожайность зеленой массы. Урожайность зеленой массы дикорастущих многолетних злаковых трав отличается по видам растений и годам наблюдений. В среднем за годы наблюдений выделены образцы бескильницы тонкоцветковой Д-263 и Д-262 с урожайностью зеленой массы 573 г/м² и 619 г/м², соответственно (табл. 4).

Таблица 4 Характеристика лучших коллекционных образцов дикорастущих трав по основным хозяйственно-ценным признакам (среднее за 2005-2008 гг.)

Образец, происхождение	Высота перед укосом, см	Облиственность, %	Сырой протеин, %	Генеративные побеги, шт/м2	Урожайность, г/м2
					зеленая масса	семена
					среднее	% к st	среднее	% к st
Бескильница тонкоцветковая (посев октябрь, 2003)
Д-262, Усть-Алданский улус, алас Бэди, st	78	54	14,5	807	573	100	11,0	100
Д-263, Усть-Алданский улус, алас Сайылык	89	53	13,7	785	619	108	11,8	108
НСР 05	7,1				64,3		2,1
Ячмень короткоостый (посев июнь, 2003 г.)
Д-34, Усть-Алданский улус, алас Бэди, st	91	58	13,8	300	603	100	8,1	100
Д-74, Усть-Алданский улус, алас Мюрю	87	65	15,5	286	577	96	5,4	70
Д-76, Усть-Алданский улус, алас Мюрю	85	61	16,1	456	423	70	8,2	101
НСР 05	7,3				52,1		0,9

Среди 7 образцов ячменя короткоостого лучшим оказался Д-74 из аласа Мюрю с урожайностью, в среднем за три года, 603 г/м². На четвертый год жизни у него отмечен высокий урожай - 1000 г/м².

Образцы костреца Караваева Д-278 из Усть-Алдана и Д-88 из Мегино-Кангаласского улуса дали урожай зеленой массы 242 и 254 г/м², с превышениями над стандартом на 10 и 15%, соответственно.

Урожайность семян. В среднем за три года у образцов бескильницы тонкоцветковой урожайность семян составляет 5,3-11,8 г/м², ячменя короткоостого - 5,4-8,2 г/м², костреца Караваева - 1,1-8,0, регнерии изменчивой - 1,3-3,6 г/м².

Высокой урожайностью отмечены образцы: бескильницы тонкоцветковой Д-262 (11,1 г/м²) и Д-263 (11,8 г/м²); ячменя короткоостого Д-34 (8,1 г/м²) и Д-76 (8,2 г/м²).

Образцы костреца Караваева и регнерии изменчивой не имели превышений по урожайности семян над стандартом.

Выводы

1. Результаты изучения 44 сортообразцов костреца безостого в условиях аласа Лено-Амгинского междуречья Центральной Якутии показали большое их разнообразие по хозяйственно-важным признакам и свойствам. Выделен перспективный исходный материал для сенокосного использования в условиях аласа:

- по скороспелости (до 84 дней) - сорта Аммачаан и Хаптагайский;

- по высоте растений перед укосом (74,3-95,6 см) - сорта Аммачаан, Хаптагайский, Моршанский 760, Антей и Свердловский 38, гибрид Местный Якутский, дикорастущие образцы К-02-5, К-02-6 и К-02-8;

- по высокой облиственности (53-57%) и оптимальной площади листовой поверхности (2,8-3,4 м²/м²) - сорта Аметист, Аммачаан, Хаптагайский и Степной;

- по высокой зимостойкости (5 баллов) - дикорастущий образец Д-219, сорта Аммачаан, Хаптагайский, Моршанский 760, Антей, Аметист и Лангепас;

- по формированию большого количества генеративных побегов (40-46% от урожая) - сорта Аммачаан, Хаптагайский, Лангепас, Аметист;

- по обеспечению высокой урожайности зеленой массы (363-547 г/м²) - сорта Аммачаан, Хаптагайский, Аметист, Антей и Лангепас, гибрид Местный Якутский и дикорастущий образец К-02-5;

- по повышенной урожайности семян (10,3-17,4 г/м²) - сорта Аммачаан, Хаптагайский, Лангепас и Антей, гибрид Местный Якутский, дикорастущие К-02-5, К-02-6 и К-02-8.

2. Для селекции сортов пырейника сибирского с высокой приспособленностью к экстремальным почвенно-климатическим условиям аласа выделены как исходный материал:

- по скороспелости (90-91 дней) - сорта Амгинский и Гуран, дикорастущие образцы из Центральной Якутии Э-23, Э-104 и Э-26;

- по высоте растений (67,3 см) - сорт Амгинский;

- по высокой облиственности (51-52%) и оптимальной площади листовой поверхности (3,3-3,8 м²/м²) - сорт Амгинский и образец Д-206;

- по зимостойкости (5 баллов) - дикорастущие образцы Д-206 и Э-23;

- по интенсивности транспирации (3185-3889 мг/г/час) - дикорастущие образцы Д-206, Д-121 и Э-23;

- по количеству генеративных побегов (50-67% от урожая) - сорт Амгинский, образцы Э-26 из Олекминского, Д-206, Д-119, Д-121 и Э-23 из Хангаласского улусов;

- по урожайности зеленой массы (458-531 г/м²) - образец Д-206 из Хангаласского улуса и сорт Амгинский;

- по урожайности семян (24,9 г/м²) - сорт Амгинский.

3. Установлена положительная корреляционная связь между основными хозяйственно-ценными признаками у костреца безостого и пырейника сибирского. Критериями отбора у костреца безостого на высокую урожайность зеленой массы являются количество генеративных побегов (r=0,16…0,52), на высокий урожай семян - площадь листа (r=0,57…0,83). У пырейника сибирского имеется тесная корреляция урожайности семян с зимостойкостью (r=0,41…0,70) и высотой растений (r=0,47…0,80).

4. Для селекционной работы из местных дикорастущих видов многолетних кормовых трав как источники хозяйственно-ценных признаков и свойств рекомендуются:

- бескильница тонкоцветковая: образцы Д-262 и Д-263 (высота в фазе колошения - 78-81 см, урожайность зеленой массы - 573-619 г/м² , семян - 10,7-11,8 г/м²;

- ячмень короткоостый: Д-34, Д-74 и Д-76 (высота в фазе колошения - 86,0- 91 см, урожайность зеленой массы - 423-603 г/м², семян - 5,7-8,2 г/м²).

Предложения для селекционной практики

Для селекции новых сортов сенокосного типа использования, устойчивых к условиям аласов Лено-Амгинского междуречья, в качестве источников хозяйственно-ценных признаков и свойств рекомендуются:

- по кострецу безостому - сорта Аммачаан, Хаптагайский, Лангепас, Аметист и Антей;

- по пырейнику сибирскому - сорт Амгинский и дикорастущий образец из Хангаласского улуса Д-206.

Для селекционной работы в условиях аласа как исходный материал рекомендуются дикорастущие образцы бескильницы тонкоцветковой Д-262 и Д-263, ячменя короткоостого Д-34, Д-74 и Д-76, с высокой приспособленностью к природным условиям аласов, обеспечивающие устойчивый урожай зеленой массы (531-619 г/м²) и семян (5,7-11,0 г/м²).

Публикации по материалам диссертации

1. Емельянова А.Г. Сбор, оценка дикорастущих кормовых трав Якутии и использование их в селекции / А.Г. Емельянова, В.И. Сивцева, В.Р. Степанова // Актуальные задачи селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений на современном этапе : доклады и сообщения IХ генетико-селекционном школе-семинаре (Краснообск, 5-9 апреля 2004 г.) / Ї Новосибирск, 2005. Ї С. 312-318.

2. Емельянова А.Г. Основные итоги селекции многолетних трав в Якутском НИИ сельского хозяйства / А.Г. Емельянова, В.И. Сивцева, А.Е. Винокурова // Достижения науки и техники АПК. -- 2006. -- № 5. -- С. 13-14.

3. Емельянова А.Г. Селекция сортов многолетних лугопастбищных трав для травосеяния в Центральной Якутии / А.Г. Емельянова, В.И. Сивцева, Е.Х. Сивцева, А.А. Соромотина // Проблемы развития и научное обеспечение АПК Якутии: мат-лы совместного выездного заседания Президиума РАСХН, Президиума СО РАСХН и совета ДВНМЦ РАСХН (Якутск, 3-5 августа 2005 г.) - Новосибирск, 2006. -- С. 22-27.

4. Емельянова А.Г. Оценка исходного материала многолетних кормовых трав в условиях аласа Лено-Амгинского междуречья Центральной Якутии / А.Г. Емельянова, В.И. Сивцева // Селекция на устойчивость растений к биотическим и абиотическим факторам среды : мат-лы науч.-метод. конф. (Красноярск, 12-13 июля 2005 г.). -- Новосибирск, 2006. -- С. 164-167.

5. Сивцева В.И. Отбор и оценка исходного материала многолетних кормовых трав в условиях аласа Лено-Амгинского междуречья Центральной Якутии / В.И. Сивцева // Сафроновские чтения : 1-й сб. мат-лов молодых ученых и специалистов Якутского НИИ сельского хозяйства, посвящ. памяти проф. М.Г. Сафронова (Якутск, 24 ноября 2005 г.) / Рос. акад. с.-х. наук, Сиб. отд-ние, Якут. науч.-исслед. ин-т сел. хоз-ва. -- Якутск, 2006. -- С. 71-73.

6. Сивцева В.И. Оценка исходного материала многолетних кормовых трав в условиях аласа Бэди Лено-Амгинского междуречья Центральной Якутии / В.И. Сивцева // Агропромышленный комплекс Республики Саха (Якутия) в период до 2015 года: главные рычаги развития. -- М. : ФГОУ ВПО РГАУ, - МСХА им. К.А. Тимирязева, 2006. -- С. 237-239.

Размещено на Allbest.ru

...