CC BY
32
УДК 633.32:631.527(571.66) DOI: 10.24411/1999-6837-2019-13034
ГРНТИ 68.35.47
Кочнева М.Б., ст. научн. сотр.,
E-mail: [email protected]; Дахно О.А., канд. с.-х. наук,
E-mail: Khasbiul li na@kamni ish.ru,
Камчатский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, п. Сосновка, Елизовский район, Камчатский край, Россия,
АДАПТИВНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ СОРТОВ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО В КАМЧАТСКОМ КРАЕ
© Кочнева М.Б., Дахно О.А., 2019
В статье представлены результаты оценки 13 сортов клевера лугового по параметрам экологической пластичности, стабильности и адаптивности в суровых северных условиях Камчатского края. Исследования проводили в 2014-2018 годах на опытном поле ФГБНУ «Камчатский НИИСХ». Расчет показателей пластичности и стабильности проводили по методике Эберхарта и Рассела, в изложении В.А.Зыкина. Расчет коэффициента адаптивности осуществляли по методу Л. А. Животкова с соавторами. Объектом исследований являлись раннеспелые и позднеспелые сорта клевера лугового: Кудесник, Мартум, Киров-ский-159, Витязь, Орфей (НИИСХ Северо-Востока), СибНИИК-10, Атлант, Огонек (Сиб-НИИ кормов), Смоленский-29, Делец (Смоленская СХОС), Гефест, Светлячок (НИИ Северного Зауралья), Командор (Приморский НИИСХ). Высокий потенциал урожайности в среднем за 5 лет пользования травостоем отмечен у раннеспелых сортов клевера Мартум (618 ц/га), Кудесник (555 ц/га), позднеспелых: Делец (623 ц/га), Светлячок (604 ц/га), Витязь (578 ц/га). На основе проведенного анализа к сортам интенсивного типа можно отнести сорта СибНИИК-10 (bi - 1,2), Светлячок (bi - 1,34). На основании коэффициента регрессии пластичными можно назвать раннеспелые сорта: Мартум (bi — 0,99), Кудесник (bi —1,00), Смо-ленский-29 (bi — 0,94), Командор (bi —1,14), позднеспелые сорта: Кировский-159 (bi — 0,90), Атлант (bi — 0,97), Огонек (bi —1,01), Гефест (bi —1,09) и Орфей (bi - 1,14). Низкой экологической пластичностью отличались позднеспелые сорта Делец (bi — 0,60) и Витязь (bi - 0,68). Высокой степенью адаптивности в конкретных условиях возделывания характеризуются сорта Делец, Мартум, Светлячок, Витязь, Орфей, Кудесник. Все изучаемые сорта клевера лугового отличаются в условиях Камчатского края нестабильным поведением (Si2 — 99,47118,13-207,07).
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: КЛЕВЕР, СОРТА, УРОЖАЙНОСТЬ, ПЛАСТИЧНОСТЬ, СТАБИЛЬНОСТЬ, АДАПТИВНОСТЬ
UDC 633.32:631.527(571.66) DOI: 10.24411/1999-6837-2019-13034
Kochneva M.B., Senior Research Worker;
E-mail:[email protected]; Dakhno O.A., Cand. Agr. Sci.,
E-mail:[email protected],
Kamchatsky Research Institute of Agriculture,
Village of Sosnovka, Elizovsky District, Kamchatsky Krai, Russia
ADAPTIVE POTENTIAL OF ALIEN VARIETIES OF MEADOW CLOVER IN KAMCHATSKY KRAI
The article presents the results of the assessment of 13 varieties of meadow clover using the parameters of ecological flexibility, sustainability and adaptability under the severe northern conditions of the Kamchatsky Krai. Investigations were carried out during 2014—2018 in the experimental field of the Kamchatka Research Institute of Agriculture. The calculation of indices of flexibility and sustainability was carried out according to the method of Eberhart and Rassell, as presented by V.A. Zykin. Calculation of the coefficient of adaptability was carried out by the method of L. A. Zhivotkov with co-authors. The object of the research was early ripening and late ripening varieties of meadow clover: Kudesnik, Martum, Kirovsky-159, Vityaz, Orpheus (Research Institute of Agriculture of the North-East), SibNIIK-10, Atlant, Ogonyok (Siberian Research Institute of Feed), Smolensky-29, Delets (Smolenskaya Agricultural Experimental Station), Hephaestus, Svetlyachok (Research Institute of Northern Zauralye), Komandor (Primorsky Research Institute of Agriculture). On average, high yield potential in 5 years of use of the grass stand was recorded in early ripening varieties of clover Martum (618 centners per hectare), Kudesnik (555 centners per hectare), late ripening varieties: Delets (623 centners per hectare), Svatlyachok (604 centners per hectare), Vityaz (578 kg / ha). On the basis of the analysis performed, varieties SibNIIK-10 (bi -1,2), Svetlyachok (bi -1,34) can be attributed to varieties of intensive type. On the basis of the regression coefficient it is possible to consider the following early maturing varieties to be flexible: Martum (bi - 0,99), Kudesnik (bi -1,00), Smolensky-29 (bi - 0,94), Comandor (bi -1,14); flexible late ripening varieties: Kirovsky-159 (bi - 0,90), Atlas (bi - 0,97), Ogonyok (bi - 1,01), Hephaestus (bi - 1,09) and Orpheus (bi - 1,14). Late ripening varieties Delets (bi - 0.60) and Vityaz (bi - 0.68) showed low ecological flexibility. The varieties Delets, Martum, Svetlyachok, Vityaz, Orpheus and Kudesnik are characterized by a high degree of adaptability being under specific cultivation conditions. All the varieties of meadow clover under study show unstable behavior (Si2 - 99,47-118,13-207,07) under the conditions of the Kam-chatsky Krai.
KEY WORDS: CLOVER, VARIETIES, CROP YIELD, FLEXIBILITY, SUSTAINABILITY (STABILITY), ADAPTABILITY
Введение. Среди многолетних трав, возделываемых на кормовые цели, ведущее место принадлежит клеверу луговому (Trifolium pretense L.), обладающему высоким адаптивным потенциалом к почвенно-климатическим условиям, и в значительной степени определяющему производство высокобелковых кормов во многих регионах России [7]. В Государственном реестре се-
лекционных достижений насчитывается более 80 сортов клевера лугового, допущенных к использованию, причем двух подвидов - раннеспелого двуукосного и позднеспелого одноукосного.
Внедрение в производство интенсивных сортов нового поколения, отличающихся устойчивостью к абиотическим и биотическим факторам, наряду с высокой продуктивностью и повышенной средообразующей
функцией, - основное условие устойчивого развития сельского хозяйства [5]. При интродукции растений в северные условия особенно важны их адаптивные свойства и способность переносить неблагоприятные условия произрастания в различные периоды года [6]. Реализация потенциала новых сортов возможна только при учете их адаптации к конкретным природно-климатическим условиям. Интегрированным показателем достоинства сорта выступает урожайность [1].
Цель исследований - оценить экологическую пластичность, стабильность и адаптивность позднеспелых и раннеспелых сортов клевера при возделывании его кормовые цели в условиях Крайнего Севера.
Условия, материалы и методы. Исследования проведены в период 2014- 2018 гг. в ФГБНУ Камчатский НИИСХ. В изучении находилось 13 сортов клевера лугового, из них: 5 сортов раннеспелых двуукосных и 8 сортов позднеспелых одноукосных селекции ведущих научно-исследовательских учреждений России, в том числе НИИСХ Северо-Востока (Кудесник, Мартум, Киров-ский-159, Витязь, Орфей), СибНИИ кормов (Атлант, СибНИИК-10, Огонек), НИИ Северного Зауралья (Гефест, Светлячок), Смоленская СХОС (Смоленский-29, Делец), Приморский НИИСХ (Командор).
Коллекцию клеверов закладывали на охристой вулканической почве, имеющей следующие агрохимические показатели: рНсол. -5,0, содержание подвижного фосфора 5 мг/100 г, обменного калия 13,5 мг/100 г почвы. Обработка почвы для проведения посева общепринятая. Площадь делянки 2 м2. Размещение делянок последовательное. Посев семян клевера проводился в июне 2013 года беспокровно, рядовым способом при ширине междурядий 15 см. Норма высева клевера (при 100% всхожести) 15 кг/га. Минеральные удобрения из расчета (№^60 вносились под посев кормовых культур. Весеннюю подкормку удобрениями в дозе ?60^0 проводили в начале отрастания многолетних трав. Урожайность зеленой массы
учитывали в фазу массового цветения культур путем скашивания и взвешивания кормовой массы с делянок. Оценку сортов по параметрам экологической пластичности по урожайности провели по методике, Эберхарта и Рассела в изложении В.А.Зыкина [4]. Расчет коэффициента адаптивности производился по методу Л. А. Живот-кова с соавторами [3], сравнивали конкретную продуктивность каждого из испытуемых сортов со среднесортовой продуктивностью каждого изучаемого года.
В годы исследований периоды вегетации различались по тепло- и влагообеспе-ченности. Большую часть вегетационных периодов температурные показатели превышали норму в 2014 году на 328 °С, в 2016 году на 243 °С, в 2017 году на 49 °С, за исключением двух лет - 2015, 2018, когда сумма активных температур была на уровне среднемноголетних значений (1092 °С) и ниже - 1094 °С и 1002 °С соответственно. Неравномерное распределение атмосферных осадков наблюдалось в годы испытания: в 2015 году сумма осадков превысила средне-многолетнюю норму на 136,1%, в 2016 - на 133,2%, в 2017 - на 118%, в 2018 - на 121,8%. В 2014 году осадков выпало 282,2 мм, что меньше нормы на 76,5%. Вегетационный период 2018 года был самым неблагоприятным, что отрицательно сказалось на урожайности сортов клевера.
Результаты исследований. Продуктивность - один из важных показателей сорта, определяющий целесообразность его возделывания в конкретных почвенно-кли-матических условиях, который зависит от биологических особенностей сорта, уровня адаптации растений к комплексу неблагоприятных факторов среды и агротехники возделывания. Изучаемые сорта клевера лугового характеризовались достаточно высоким потенциалом продуктивности. Показатели урожайности, пластичности (Ы), стабильности и коэффициента адаптивности (КА) за годы исследований представлены в таблице 1.
Таблица 1
Урожайность и параметры экологической пластичности, стабильности и адаптивности
у сортов клевера
Сорт Урожайность, ц/га Коэффициент
2014 2015 2016 2017 2018 среднее регрессии (Ы) стабиль-ности адаптивно-сти (КА)
Командор 530 640 420 750 250 518 1,14 193,83 0,93
Кудесник 550 725 650 500 350 555 1,00 144,05 1,02
Мартум 700 790 550 600 450 618 0,99 131,8 1,14
СибНИИК-10 610 640 405 425 250 466 1,20 160,52 0,84
Смоленский-29 690 640 560 425 350 533 0,94 143,16 0,98
Атлант 480 665 520 525 300 498 0,97 130,99 0,91
Витязь 520 665 706 600 400 578 0,68 121,95 1,08
Гефест 550 665 500 450 280 489 1,09 141,44 0,73
Делец 610 690 730 615 470 623 0,60 99,47 1,17
Кировский-159 570 665 460 500 350 509 0,90 118,13 0,94
Орфей 650 740 560 550 350 570 1,14 145,09 1,04
Огонек 700 665 520 450 350 537 1,01 146,44 0,98
Светлячок 720 790 410 750 350 604 1,34 207,07 1,09
ЕХу 7880 8980 6991 7140 4500 7098 - - -
X] 606,2 690,8 537,8 549,2 346,2 546 - - -
Индекс среды П 60,13 144,75 - 8,25 3,21 -199,87 - - - -
В среднем, за пять лет пользования травостоем, наибольшей урожайностью отличались сорта раннеспелого двуукосного клевера Мартум (618 ц/га), Кудесник (555 ц/га) и позднеспелого одноукосного - Делец (623 ц/га), Светлячок (604 ц/га), Витязь (578 ц/га), Орфей (570 ц/га).
Индексы условий среды показали, что наиболее благоприятные условия для произрастания сортов клевера сложились в 2014 (Н=60,13), 2015 (П=144,75) и 2017 гг. (В=3,21), неблагоприятные - в 2016 и 2018 гг. (В=-8,25 и -199,87 соответственно). Коэффициент линейной регрессии урожайности сортов (Ы) показывает их реакцию на изменение условий выращивания. Сорта, у которых коэффициент регрессии значительно выше единицы, относятся к сортам интенсивного типа, они обладают большей отзывчивостью и требовательны к высокому уровню агротехники. В неблагоприятные по погодным условиям годы эти сорта резко снижают урожайность [2]. К данной группе
относятся такие сорта как: позднеспелый -Светлячок (Ы-1,34) и раннеспелый - Сиб-НИИК-10 (Ы-1,20). Но у сорта Светлячок показатель стабильности - 207,07) самый низкий, продуктивность сорта зависит от условий года.
При коэффициенте регрессии, равном или близком к единице, сорта обладают высокой экологической пластичностью. В данном случае изменение продуктивных показателей у сорта соответствует изменению условий - на хорошем агрофоне они высокие, на низком - незначительно снижаются. К экологически пластичным можно отнести сорта позднеспелого клевера Кировский-159 (Ы - 0,90), Атлант (Ы - 0,97), Огонек (Ы - 1,01), Гефест (Ы - 1,09), Орфей (Ы - 1,14) и раннеспелого - Кудесник (Ы -1,00), Мартум (Ы - 0,99), Смоленский-29 (Ы - 0,94), Командор (Ы - 1,14), у которых изменение их урожайности полностью зависит от внешних факторов среды. Но показатель стабильности - 118,13-193,83) у вышеперечисленных сортов клевера низкий.
Остальные испытуемые сорта, коэффициент регрессии у которых значительно ниже единицы, относятся к нейтральному типу (с низкой экологической пластичностью). Такие сорта лучше использовать на экстенсивном фоне, где они могут дать максимальную урожайность, в пределах возможности сорта. Сорта Делец (Ы - 0,60) и Витязь (Ы - 0,68) относятся к нейтральному типу, но характеризуются нестабильным поведением - 99,47 -121,95).
По среднему коэффициенту адаптивности (КА) можно сделать вывод о продуктивных возможностях сорта в конкретных условиях возделывания. При сравнении конкретной продуктивности каждого из испытуемых сортов со среднесортовой продуктив-
ностью каждого изучаемого года нами рассчитан коэффициент адаптивности, варьирующий в пределах от 0,73 до 1,17. Коэффициент адаптивности, превышающий 1,0, отмечался у сортов Делец (1,17), Мартум (1,14), Светлячок (1,09), Витязь (1,08), Орфей (1,04), Кудесник (1,02). Наиболее низкой адаптивностью характеризовались сорта Гефест и СибНИИК-10 - 0,73 и 0,84 соответственно.
На основании показателей коэффициента регрессии и средней урожайности также возможно прогнозировать ранги сортов в лучших или худших условиях произрастания. Например, раннеспелый сорт Кудесник, занимавший 8 место в благоприятные по погодным условиям 2014- 2017 годы, в неблагоприятном 2018 году переместился на 10 место (табл.2).
Таблица 2
Теоретическая урожайность сортов клевера, рассчитанная на основании коэффициента регрессии
Сорт Теоретическая урожайность, ц/га
2014 ранг 2015 ранг 2016 ранг 2017 ранг 2018 ранг
Командор 587 5 683 7 509 5 522 5 290 3
Кудесник 615 8 700 8 547 8 558 8 355 10
Мартум 678 12 761 11 610 12 662 12 420 11
СибНИИК-10 538 1 640 3 456 1 470 1 226 1
Смоленский-29 590 6 669 5 525 6 536 7 345 9
Атлант 556 3 638 1 490 3 501 3 304 4
Витязь 619 9 677 6 573 10 580 10 442 12
Гефест 555 2 647 4 480 2 493 2 271 2
Делец 659 11 710 9 618 13 625 13 503 13
Кировский-159 563 4 639 2 502 4 512 4 329 5
Орфей 639 10 735 10 561 9 574 9 342 8
Огонек 598 7 683 7 529 7 540 6 335 6
Светлячок 685 13 798 12 593 11 608 11 336 7
Раннеспелый сорт Смоленский-29 в благоприятных условиях находится на пятом - седьмом, а в неблагоприятных условиях - на девятом месте. Интенсивный сорт СибНИИК-10 занимает первую позицию как в благоприятных условиях произрастания, так и в неблагоприятных, исключение составил 2015 год, переместив сорт на третье место. Позднеспелый сорт Кировский-159 в благоприятных условиях находится на втором и четвертом месте, а в неблагоприятных условиях только на пятом. Раннеспелый
сорт Командор в неблагоприятные годы находится на третьем месте, а в благоприятные - на пятом-седьмом месте.
Заключение. В результате проведенных исследований по урожайности зеленой массы лучшими из изученной группы сортов можно считать раннеспелый сорт клевера лугового Мартум (618 ц/га) и позднеспелые сорта Делец (623 ц/га), Светлячок (604 ц/га). В условиях Камчатского края рекомендуем выращивать сорта интенсивного типа Светлячок (Ы-1,34), СибНИИК-10 (Ы-
1,20) и пластичные раннеспелые сорта Мар-тум, Кудесник, Командор, Смоленский-29 (Ы -0,94-1,14) и позднеспелые пластичные сорта Кировский-159, Атлант, Огонек, Гефест, Орфей (Ы-0,90-1,14), которые при благоприятных погодных условиях обеспечат максимальную урожайность зеленой массы.
Высокой степенью адаптивности в конкретных условиях возделывания характеризуются сорта Делец, Мартум, Светлячок, Витязь, Орфей, Кудесник. Все изучаемые сорта имеют низкий показатель стабильности 99,47 - 207,07).
Список литературы
1. Акманаев, Э.Д. Адаптивность позднеспелого и раннеспелых сортов клевера лугового на семена в Среднем Предуралье / Э.Д. Акманаев, С.Л.Елисеев // АгроЭкоИнфо. - 2017. - № 2. - C.1-6.
2. Аношкина, Л.С. Экологическая пластичность и стабильность сортов картофеля Кузбасской селекции / Л.С. Аношкина // Аграрный вестник Урала. - 2011. - № 1 (80). - С.48-50.
3. Животков, Л.А. Методика выявления потенциальной продуктивности и адаптивности сортов и селекционных форм озимой пшеницы по показателю урожайность /Л.А. Животков, З.А. Морозова, Л.И. Секутаева // Селекция и семеноводство. - 1994. - № 2. - C.3-6.
4. Зыкин, В.А. Параметры экологической пластичности сельскохозяйственных растений, их расчет и анализ: методические рекомендации / В.А.Зыкин, В.В. Мешкова, В.А. Сапега. - Новосибирск: Редак-ционно-полиграфическое объединение СО ВАСХНИЛ, 1984. - 23 с.
5. Косолапов, В.М. Роль кормопроизводства в обеспечении продовольственной безопасности России //Адаптивное кормопроизводство. - 2011. - № 1. - С.16-19.
6. Стружкина, Т.М. Многолетние кормовые травы на Камчатке : монография / Т. М. Стружкина. -Петропавловск-Камчатский: Камчатпресс, 2015. - 181 с.
7. Шпаков, А.С. Клевер в России / А.С. Шпаков [и др.]. - Воронеж: Издательство им. Е.А. Болхо-витинова - 2002. - 297 с.
Reference
1. Akmanaev, E.D., Eliseev, S.L. Adaptivnost' pozdnespelogo i rannespelyh sortov klevera lugovogo na semena v Srednem Predural'e (Adaptability of Late Ripening and Early Ripening Varieties of Meadow Clover Cultivated for Seed Grain in the Middle Pre-Ural Region), AgroEkoInfo, 2017, No 2, PP.1-6.
2. Anoshkina, L.S. Ekologicheskaya plastichnost' i stabil'nost' sortov kartofelya Kuzbasskoj selekcii (Ecological Flexibility and Sustainability of the Varieties of Potato of Kuzbass Breeding), Agrarnyj vestnik Urala, 2011, No 1 (80), PP. 48-50.
3. ZHivotkov, L.A., Morozova, Z.A., Sekutaeva, L.I. Metodika vyyavleniya potencial'noj produktivnosti i adaptivnosti sortov i selekcionnyh form ozimoj pshenicy po pokazatelyu urozhajnost' (Methods of Identifying the Potential Productivity and Adaptability of Varieties and Breeding Forms of Winter Wheat in Terms of Crop Yield), Selekciya i semenovodstvo, 1994, No 2, PP. 3-6.
4. Zykin, V.A., Meshkova, V.V., Sapega,V.A. Parametry ekologicheskoj plastichnosti sel'skohozyajstven-nyh rastenij, ih raschet i analiz: metodicheskie rekomendacii (Parameters of Ecological Flexibility of Agricultural Plants, Their Calculation and Analysis: Guidelines), Novosibirsk, Redakcionno-poHgraficheskoe ob»edinenie SO VASKHNIL, 1984, 23 p.
5. Kosolapov, V.M. Rol' kormoproizvodstva v obespechenii prodovol'stvennoj bezopasnosti Rossii (The Role of Feed Production for Food Security of Russia), Adaptivnoe kormoproizvodstvo, 2011, No 1, PP. 16-19.
6. Struzhkina, T.M. Mnogoletnie kormovye travy na Kamchatke: monografiya (Perennial Forage Grasses in Kamchatka: monograph), Petropavlovsk-Kamchatskij, Kamchatpress, 2015, 181 p.
7. SHpakov, A.S. Klever v Rossii (Clover in Russia), A.S. SHpakov [i dr.], Voronezh: Izdatel'stvo im. E.A. Bolhovitinova, 2002, 297 p.
