Изучение образцов люцерны (Medicago sativa L.) иностранной селекции на вегетативную продуктивность в лесостепи Тюменской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственный аграрный университет Северного Зауралья

Изучение образцов люцерны (Medicago sativa L.) иностранной селекции на вегетативную продуктивность в лесостепи Тюменской области

Харалгин А.С., Дюкова Н.Н., Харалгина О.С.

Аннотация

Цель исследований: изучение образцов люцерны посевной иностранной селекции на вегетативную продуктивность в лесостепи Тюменской области и расширение генетического разнообразия вовлекаемых в скрещивания форм. Экспериментальные исследования проводили в ГАУ Северного Зауралья, в лесостепи Тюменской области (2015-2018 гг.). В результате исследований выделены образцы люцерны посевной иностранной селекции СИС-П и СИС-Ф для использования в практической селекции. Урожайность зелёной массы у изучаемых образцов люцерны синей была ниже, чем у стандарта. Вегетативная продуктивность в первом укосе составила 10,0 т /га (среднее по годам исследований). Во втором укосе урожайность зелёной массы в среднем была 13,9 т/га. Отмечено увеличение урожайности зелёной массы всех образцов люцерны в благоприятные по метеорологическим условиям 2017 и 2018 годы. Выделенные источники можно использовать в практической селекции для повышения вегетативной продуктивности люцерны, преодоления уязвимость сортов к стрессовым факторам.

Ключевые слова: люцерна, селекция, исходный материал, образец, сорт

Введение

Производство животноводческой продукции в России непрерывно растет. Программа развития животноводства не может быть успешно решена без создания устойчивой кормовой базы. Увеличение ресурсов растительного белка продолжает оставаться важнейшей задачей современного растениеводства и мощным катализатором роста продуктивности животноводства. Расширение площадей под бобовыми и бобово-злаковыми смесями - одна из актуальных задач кормопроизводства. Многолетним травам принадлежит важная роль в обеспечении животноводства высокобелковыми кормами [1].

Люцерна - одна из наиболее продуктивных и ценных кормовых культур, способная во многих регионах помочь в решении проблемы устранения дефицита растительного белка в рационах животных [2].

Эта кормовая культура развивает мощную корневую систему и обогащает почву перегноем, способствующим повышению её плодородия, созданию водопрочных агрегатов, улучшению водопроницаемости, полевой влагоёмкости, скважности. Люцерна после трех лет выращивания оставляет на гектаре органическое вещество, эквивалентное 60 тоннам навоза (содержание гумуса увеличивается на 8-10 %). Кроме того, в почве происходит активизация фермента полифенолоксидазы, участвующей в синтезе гумуса, поэтому люцерна считается хорошим предшественником для многих сельскохозяйственных культур [3].

В условиях лесостепи Тюменской области люцерна формирует два полноценных укоса зелёной массы, отличается холодостойкостью и зимостойкостью, продуктивным долголетием. По качеству белка и содержанию незаменимых аминокислот она превосходит многие кормовые культуры [4].

Получение стабильно высоких урожаев люцерны невозможно без разработки и внедрения агрономических приемов, способствующих повышению устойчивости травостоя к выпадению при перезимовке. Для предотвращения выпадения люцерны скашивание зелёной массы рекомендуется проводить в фазу начала цветения. Для получения высококачественного корма скашивание лучше проводить в фазу бутонизации, последующие - в фазу начала цветения или чередовать [5, 6].

Основой селекции любой сельскохозяйственной культуры является обновление генетического материала за счет привлечения новых исходных форм. Для эффективного создания новых конкурентоспособных сортов необходимо располагать генетически разнообразным и комплексно изученным исходным материалом, который составляет основу селекционного улучшения растений [7].

Цель исследований: изучение образцов люцерны посевной иностранной селекции на вегетативную продуктивность в лесостепи Тюменской области и расширение генетического разнообразия вовлекаемых в скрещивания форм.

Условия, материал и методы исследований

Исследования проводили в 2015-2018 гг. на опытном поле ФГБОУ ВО Государственного аграрного университета Северного Зауралья. Опыты заложены весной 2015 года. Учетная площадь делянки - 7,5 м², повторность - четырехкратная. Размещение делянок рендомезированное. Посев проводили сеялкой ССФК-10. Способ посева - беспокровный, сплошной рядовой с междурядьем 15 см. За стандарт взят рекомендованный для возделывания в производстве сорт люцерны изменчивой Быстрая. Сорт выведен в Государственном аграрном университете Северного Зауралья методом массового отбора из гибридной популяции, относится к пёстрогибридному сортотипу люцерны изменчивой.

Агротехника в опыте: осенью - основная обработка почвы - отвальная вспашка на глубину 25-28 см. Весной - ранневесеннее боронование в два следа. Перед посевом в потоке предпосевная культивация на глубину 5-6 см, затем до- и послепосевное прикатывание. В год посева борьба с сорными растениями проводилась механизированно. Перед посевом врезали в почву минеральные удобрения (Диаммофос 70 кг/га в физическом весе).

Почва под опытом - чернозём выщелоченный маломощный тяжелосуглинистый пылевато-иловый на карбонатном покровном суглинке. Содержание гумуса в слое 0-20 см - 6,5%, подвижного фосфора - 22,4, обменного калия - 20,3 мг/100 г почвы, рН 5,3. Чернозёмные почвы (оподзоленные, выщелоченные и солонцеватые) почти полностью освоены под пашню. Гумусовый горизонт у них составляет 25-40 см с содержанием гумуса 7-10 %, азота - 8-10 мг, фосфора - 8-10 и калия - 20-30 мг/100 г почвы. Эти почвы имеют близкую к нейтральной реакцию почвенного раствора [8, 9].

Климат - один из решающих факторов, определяющих как направление почвообразовательных процессов, так и возможности сельскохозяйственного освоения территории. Территория Тюменской области расположена в бассейне нижнего течения Оби и Иртыша, в пределах Западно-Сибирской низменности, одной из самых обширных равнин земного шара. Почти вся территория южной части области представляет равнину со слабо выраженными широкими речными долинами и невысокими увалами. Климат области - типично континентальный, формируется, главным образом, под влиянием свойств воздушных масс азиатского материка. Беспрепятственное проникновение арктических масс воздуха с севера и сухих - из Казахстана и Средней Азии обусловливает резкие изменения погоды и приводит к общей неустойчивости климата.

Основными чертами температурного режима территории являются: суровая холодная зима, теплое, непродолжительное лето, короткая весна и осень, короткий безморозный период, резкие колебания температуры в течение года, месяца и даже суток.

Средняя температура воздуха июля, самого теплого месяца в году, +20,7⁰С. Средняя температура января, самого холодного месяца в году, -16,6⁰С. Количество дней с устойчивыми морозами составляет до 130. Абсолютный максимум температуры воздуха: 30⁰С. Абсолютный минимум: -32⁰С [10].

Математическая обработка результатов исследований выполнена на ПК по стандартным программам. Статистическую обработку полученных результатов, дисперсионный анализ проводили по Б.Н. Доспехову [11].

Результаты исследований и их обсуждение

В связи с особенностью погодных условий лесостепи Тюменской области для этой зоны необходимы сорта люцерны с коротким вегетационным периодом.

Продолжительность межфазных периодов весеннее отрастание - начало цветения и отрастание после укоса - начало цветения отличалась у изучаемых образцов. В 2016 году погодные условия вегетационного периода позволили получить три укоса зелёной массы, а условия 2017 и 2018 годов - только два (табл. 1).

По продолжительности межфазного периода весеннее отрастание - начало цветения за годы исследований изучаемые образцы иностранной селекции были на уровне стандартного сорта (СИС-Ф 2017 г., СИС-П 2018 г.) или созревали позже на 2-8 суток. В последующие периоды отрастание после укоса - начало цветения образцы были на уровне стандартного сорта Быстрая по продолжительности.

Следует обратить внимание на образец СИС-Ф, который характеризовался медленным отрастанием в весенний период, но достигал созревания на уровне стандарта.

Густота травостоя изучаемых образцов за годы исследований была оптимальной и составляла более 70% растений на площади делянки. Отмечена тенденция к снижению этого показателя, что связано с интенсивностью укосов в 2016 г. (3 укоса), а также влиянием на растения неблагоприятных погодных условий в зимний период. Образцы люцерны синей в условиях 2017 г. ушли в зиму при высоте растений 20-25 см.

Таблица 1 Продолжительность межфазных периодов образцов люцерны, суток (2016-2018 гг.)

Высота растений является одним из элементов структуры урожая, который определяет отзывчивость сорта на условия среды. Высота растений люцерны изменяется не только по годам жизни, но и по укосам. При этом в любой год жизни, особенно без орошения, растения могут быть выше или ниже. Изменчивость высоты растения по годам жизни происходит в ту или иную сторону в зависимости от сочетания метеорологических условий. Иная закономерность проявляется при изменении высоты травостоя по укосам. Здесь наблюдается постепенное снижение высоты растений от первого укоса к последующему. Особенно большая разница по высоте растений наблюдается между первым укосом и последним, во время формирования которого не все виды и сорта достигают фазы начала цветения [2].

В наших исследованиях высота растений люцерны в условиях 2016 года во втором и третьем укосах была выше, чем в первом. В этом году весна и первая половина лета характеризовались сухой и жаркой погодой. Выявлено, что в последующие годы (2017-2018 гг.) высота растений, как правило, была выше в первом укосе. Средние показатели составили: 52-82 см - в первом укосе, 64-86 см - во втором укосе, 60-70 см - в третьем. Изучаемые образцы люцерны посевной уступали по этому показателю стандартному сорту люцерны изменчивой Быстрая.

Ch. Schiefer, R. Steuckardt считали, что растениям свойственна тесная зависимость между динамикой их роста и массой [12].

Конкретной задачей селекции люцерны на повышение урожая зелёной массы остаётся выведение сортов интенсивного типа. Новые сорта должны быть отзывчивы на внесение удобрений, обеспечивать в сочетании с соответствующей агротехникой повышение урожайности по сухому веществу не менее чем на 10-20 % по сравнению с урожаем лучших районированных сортов [13]. люцерна селекция облиственность

Исследования показали, что урожайность зелёной массы у изучаемых образцов люцерны синей была ниже, чем у стандартного сорта. Вегетативная продуктивность у изучаемых образцов в первом укосе составила 10,0 т /га (среднее по годам исследований). Преимущество по урожайности имел образец СИС-П (14,0-14,1 т/га). Отмечено увеличение урожайности зелёной массы всех образцов люцерны в благоприятные по метеорологическим условиям 2017 и 2018 годы (табл. 2).

Во втором укосе урожайность зелёной массы у изучаемых образцов люцерны в среднем составила 13,9 т/га. По урожайности выделен образец СИС-П (19,0-19,2 т/га). Этот образец превышал стандарт в благоприятные для формирования вегетативной массы 2017 и 2018 годы. Надо отметить различия в уровне урожайности зелёной массы у образцов люцерны при сравнении в годы исследований. Значительное снижение урожайности у всех образцов отмечено в более жестких условиях 2016 года (в среднем 9,7 т/га). Изменчивость урожайности зелёной массы во втором укосе характеризовалась средней величиной.

В условиях лесостепи Тюменской области люцерна обычно формирует только два полноценных укоса вегетативной массы. Погодные условия 2016 сложились благоприятно для проведения третьего укоса. Во второй половине лета стояла теплая погода с достаточным количеством осадков. Выделены образцы СИС-Ф (6,4 т/га) и СИС-П (6,2 т/га).

Наибольшую ценность представляют те образцы, которые в первом и втором укосах сочетают высокие показатели продуктивности. Среди изучаемых образцов люцерны посевной следует выделить СИС-П, который за все укосы в годы исследований формировал урожайность зелёной массы 26,9-33,2 т/га, а стандартный сорт Быстрая - 30,5-36,4 т/га.

Таблица 2 Урожайность зелёной массы, т/га (2016-2018 гг.)

В наших исследованиях урожайность сухой массы у изучаемых образцов люцерны посевной находилась в прямой зависимости от урожайности зелёной массы. Урожайность сухой массы у образца СИС-П за все укосы в годы исследований составила 6,8-8,9 т/га. У стандартного сорт Быстрая этот показатель был равен 7,7-9,1 т/га.

Стебли люцерны обильно покрыты листьями, которые, как и соцветия, лучше поедаются животными. По содержанию сырого протеина листья и соцветия в 1,5-4 раза превосходят стебли. Чем выше облиственность растений, тем лучше качество кормовой массы [14].

В первом укосе содержание листьев на растениях у изучаемых образцов люцерны изменялась от 31% до 46%. Этот показатель у стандартного сорт Быстрая был равен 40-45 %. В засушливых условиях 2016 года облиственность растений в среднем составила 38%, что меньше, чем в благоприятные 2017 и 2018 годы. Все образцы иностранной селекции характеризовались средним размахом варьирования. Во втором укосе облиственность растений была 33-47 %. Увеличение данного показателя у изучаемых образцов отмечено в благоприятных условиях второй половины лета 2016 года. В среднем за годы исследований у образца СИС-Ф (47%) отмечено превышение над стандартом.

В 2016 году был получен ещё и третий укос. Облиственность растений у изучаемых образцов иностранной селекции и у стандартного сорта была достаточно высокой и составила 50-51 %. Таким образом, облиственность растений у изучаемых образцов люцерны зависела от метеорологических условий года и генотипа.

Заключение

Исследования показали, что образцы люцерны посевной иностранной селекции в лесостепи Тюменской области по продолжительности межфазных периодов отрастание - начало цветения за годы исследований были на уровне стандартного сорта (СИС-Ф 2017 г., СИС-П 2018 г.) или созревали позже на 2-8 суток. Средние показатели высоты растений составили: 52-82 см в первом укосе, 64-86 см - во втором укосе, 60-70 см - в третьем укосе. Изучаемые образцы люцерны посевной уступали по этому показателю стандартному сорту люцерны изменчивой Быстрая. Урожайность зелёной массы у изучаемых образцов была ниже, чем у стандартного сорта. Вегетативная продуктивность у изучаемых образцов в первом укосе составила 10,0 т /га (среднее по годам исследований). Преимущество по урожайности имел образец СИС-П (14,0-14,1 т/га). Во втором укосе урожайность зелёной массы у изучаемых образцов люцерны в среднем составила 13,9 т/га. Увеличение урожайности зелёной массы происходило в благоприятные по метеорологическим условиям 2017 и 2018 годы. В среднем за годы исследований превышение над стандартом по облиственности растений имел образец СИС-Ф (47%). Следовательно, при создании местных сортов необходимо привлекать в качестве исходного материала образцы иностранной селекции СИС-П и СИС-Ф.

Список использованных источников

1. Баранов А.И., Данилевский В.П. Рост, развитие и урожайность многолетних трав при коренном улучшении природных пастбищ на солонцовых почвах юга России // Кормопроизводство. - 2008, №7. - С. 12-15.

2. Гончаров П.Л., Лубенец П.А. Биологические аспекты возделывания люцерны. - Новосибирск: Наука. - 1985. - 255 с.

3. Бжеумыхов В.С., Токбаев М.М., Королев Л.Ф. Аминокислотный состав сырого белка и сухого вещества люцерны в зависимости от фазы ее развития // Агро XXI. - 2007, №1-3. - С. 36-38.

4. Дюкова Н.Н., Харалгин А.С. Урожайность люцерны при разных способах возделывания в Северном Зауралье // Успехи современной науки. - 2016, №12, т. 11. - С. 23-26.

5. Смурыгин М.А., Гришин И.А., Трофимова Т.А. и др. Пути повышения зимостойкости многолетних трав. - М.: ВНИИТЭИСХ. - 1986. - 48 с.

6. Писковацкий Ю.М., Зимин А.Н. Селекция люцерны на устойчивость к многократному отчуждению в ранние фазы вегетации // Корма. - 1978, №6. - С. 12-13.

7. Пономарева М.Л., Пономарев С.Н., Маннапова Г.С. Исходный материал для селекции озимой ржи (Secale cereale L.) // Вестн. КрасГАУ. - 2018, № 3. - С. 19-24.

8. Абрамов Н.В., Еремин Д.И. Формирование профиля черноземов выщелоченных Северного Зауралья в условиях длительной распашки // Достижения науки и техники АПК. - 2012, № 3. - С. 7-9.

9. Гогмачадзе Г.Д. Агроэкологический мониторинг почв и земельных ресурсов Российской Федерации. - М.: Издательство Московского университета. - 2010. - 592 с. ISBN: 978-5-211-05751-7.

10. Иваненко А.С., Кулясова О.А. Агроклиматические условия Тюменской области: Учебное пособие. - Тюмень: ТГСХА. - 2008. - 206 с.

11. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: (с основами статистической обработки результатов исследований). - М.: Агропромиздат. - 1985. - 351 с.

12. Schiefer Chi., Steuckardt R. Ergebnisse Zuchtungsmethodischer Untersuchungen bei Luserne (Medicago media Martun.) // Mitt. Phanotypische und genotypische parameter fur die selection und moglichkeiten der fruherkennuns ertragsuberlegener genotypen (Arhiv fur Zuchtungstorschung). - 1984, №5. - S. 335-342.

13. Новоселова А.С. Достижения, проблемы повышения эффективности селекции люцерны // Селекция и семеноводство. - 1986, № 5. - С. 2-5.

14. Дюкова Н.Н., Харалгин А.С. Агробиологическая оценка селекционного материала люцерны в Северном Зауралье // Агропродовольственная политика России. - 2017, №12. - С. 115-119.

Цитирование:

Харалгин А.С., Дюкова Н.Н., Харалгина О.С. Изучение образцов люцерны (Medicago sativa L.) иностранной селекции на вегетативную продуктивность в лесостепи Тюменской области // АгроЭкоИнфо. - 2019, №1. - http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2019/1/st_133.doc.

Размещено на Allbest.ru