CC BY
61
УДК 581.41:633.13
Морфологические признаки устойчивости коллекционных образцов овса голозерного к стеблевому полеганию
Иванова Юлия Семеновна, научный сотрудник,
Фомина Мария Николаевна, кандидат с.-х. наук, главный научный сотрудник ФГБНУ «НИИСХ Северного Зауралья», Тюменская область, Россия
E-mail: [email protected]
В условиях северной лесостепи Тюменской области изучены морфологические признаки стебля у 213 образцов голозерного овса (Avena nuda L.) различного эколого-географического происхождения в связи с селекцией на устойчивость к полеганию. Связь высоты растений и отдельных морфологических параметров стебля с полеганием была неоднозначной. Отрицательная корреляция устойчивости к полеганию была отмечена с высотой растения (r = - 0,34... - 0,77), длиной верхнего (r = - 0,16...- 0,74) и первого (r = - 0,67... - 0,86) междоузлий. Установлено, что формирование устойчивости к полеганию определялось не столько размерами частей побега, сколько их соотношением Отмечено, что чем выше отношение длины к диаметру у первого и второго междоузлий, тем сильнее склонность к полеганию (r1 = - 0,39.- 0,98; r2 = - 0,62.- 0,97). Установлена тесная отрицательная связь устойчивости к полеганию с отношением длины соломины к диаметру первого междоузлия (r = - 0,70... - 0,91). Для оценки исходного материала были использованы индексы устойчивости, которые учитывают соотношение отдельных частей стебля, и индексы, оценивающие соотношение продуктивной и вегетативной сферы. Установлено, что значение индексов, учитывающих соотношение длины междоузлий к их диаметру, длины соломины к диаметру и длине междоузлий у сортов с высокой степенью устойчивости к полеганию, было существенно ниже, чем у полегающих образцов. В то же время, устойчивые к полеганию сорта (по сравнению со слабоустойчивыми) имели более высокое значение индексов, учитывающих комплекс морфологических показателей стебля и метелки и оценивающих соотношение продуктивной и вегетативной сфер. При сравнительном изучении исходного материала использование комплекса морфологических признаков стебля дополнило визуальную оценку устойчивости к полеганию и позволило более полно характеризовать изучаемые сортообразцы по данному показателю.
Ключевые слова: голозерный овес, устойчивость к полеганию, высота растений, стебель, морфологические показатели, индексы устойчивости
Одним из сдерживающих факторов в получении устойчивых высоких урожаев зерна является полегание хлебов. Недобор зерна в результате полегания хлебных злаков может достигать 15-40% [1].
Полегание сельскохозяйственных культур - сложное явление, которое определяется не только влиянием факторов среды, но и комплексом биологических и морфологических особенностей растений. Полегание в значительной мере зависит от таких показателей, как мощность развития корневой системы и сила сцепления ее с почвой, степень развития надземных органов, в том числе высота, прочность и гибкость соломины [2] .
Проблема полегания овса занимает особое место в селекции этой культуры в силу отличительных особенностей габитуса самого растения и большой парусности его метелки [3].
Основной метод оценки полевой устойчивости к полеганию - визуальный (в баллах), позволяющий ранжировать сорта по данному признаку [4, 5]. Кроме того, широко используются косвенные методы, основанные на определении характеристик стебля или корневой системы, связанных с вертикальной устойчивостью растений [6]. Работы многих исследователей отражают связь стеблевого полегания с высотой стебля и его анатомо-морфологи-ческим строением [7, 8, 9, 10].
Широкое распространение, благодаря своей простоте, доступности и возможности статистической обработки данных, получили морфологические методы. Их использование позволяет определить особенности архитектоники растений. Морфологические признаки устойчивости к стеблевому полеганию делятся на три группы: количественные признаки (размеры стебля и отдельных его частей); индексы (показатели) устойчивости, совмещающие ряд характеристик и устанавливающие пропорции в развитии соломины; индексы, связывающие продуктивность растения с развитием вегетативной сферы [11].
Для объективной сравнительной оценки коллекционных образцов голозерного овса впервые в зоне Северного Зауралья был использован комплекс морфологических признаков соломины.
Цель работы - изучить характер изменчивости морфологических признаков побега у коллекционных образцов овса голозерного в связи с селекцией на устойчивость к полеганию.
Материал и методы. Исследования проведены в 2012-2015 гг. на опытном поле ФГБНУ «НИИСХ Северного Зауралья» (Тюменская область, северная лесостепь). Почва - серая лесная, тяжелосуглинистая (рН^ 5,5, ^осн - 25,0 мг-экв/100 г, гумус - 4,75%, Ш3 - 180 мг/кг,
NH4 - 25, P2O5 - 180, K2O - 80 мг/кг). Предшественник - чистый пар.
Объектами исследования служили 213 сортообразцов овса голозерного разного эколого-географического происхождения, полученных из Федерального исследовательского центра «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова» (ВИР). В качестве стандарта использовали сорт Тюменский голозерный, возделываемый в регионе.
Погодные условия 2012-2015 гг. были различны по обеспеченности теплом и влагой. Весенне-летний период 2012 г. был сухим (осадки - 98,1 мм при норме 244 мм) и жарким (среднесуточная температура - 18°С при норме 15°С). Метеорологические условия в период вегетации 2013 г. складывались следующим образом: май характеризовался недостатком тепла (среднесуточная температура - 9,8°С при норме 10,6°С) и избыточным количеством осадков (63,9 мм при норме 39,0 мм ), летние месяцы отличались высокой среднесуточной температурой воздуха (17,1-19,2°С при средней многолетней 14,9-18,6°С), обильные осадки (127,4 мм, 149,9% к норме) выпали в июле. Погодные условия 2014 г. отмечены обилием осадков (250,3 мм) и невысокими температурами (12,9-18,1°С) в течение всего вегетационного периода. Значительным выпадением осадков (281,0 мм) характеризовался вегетационный период 2015 года. Высокими среднесуточными температурами (20,0°С) отличался июнь 2015 г., недостаток тепла отмечен в июле и августе (соответственно 16,4 и 13,1°С при норме 18,6 и 14,9°С).
Планирование экспериментов, закладка опытов, изучение коллекционных образцов и анализ полученных результатов проводили в соответствии с общепринятыми методиками [4, 5].
Анализ морфологических признаков проводили на 10 растениях каждого сорта. Для морфологической характеристики побега были проведены измерения: длина стебля (см); длина (см) и диаметр (мм) первого и второго пре-флоральных междоузлий; длина колосоносно-го междоузлия (см); длина метелки (см); масса зерна с метелки (г); масса 1000 зерен (г).
Для характеристики растений рассчитаны индексы устойчивости: индекс JG (Галь-ченко) [12] - отношение длины соломины к ее толщине в области первого междоузлия (Lc/di); Lc/d2 [13] - отношение длины стебля к диаметру второго междоузлия; Lc/l2 [14] - отношение длины стебля к длине второго междоузлия; l2/d2 [15] - отношение длины второго
междоузлия к его диаметру; (Руебенбауера-Ригеровой) [6, 16] - отражает комплексную взаимосвязь между длиной соломины, первого, второго, верхнего междоузлий (см) и диаметром стебля в нижней его части (мм):
S =
I
l
■ + ■
I
l
2
d 2 — • 10,
Lc
где ¡&м - длина верхнего междоузлия, ¡1- длина первого междоузлия, ¡2 - длина второго междоузлия, й - средний диаметр двух нижних междоузлий; Ье - длина стебля, В связи с тем, что овес в отличие от других зерновых культур (пшеница, ячмень) имеет соцветие метелку, доля которой в составе общей длины растения может достигать более 20%, мы модифицировали данную формулу с учетом длины метелки:
Sm =
L„ + L L„ + L
ll
l
d2 Lc
10,
где ¡т - длина метелки.
Кроме того, были рассчитаны индексы, оценивающие «производительность» 1 см соломины (соотношение продуктивной и вегетативной сфер): индекс перспективности УР) -процентное отношение массы 1000 зерен к длине соломины; мексиканский индекс (МУ) -процентное отношение массы зерна с главного колоса (метелки) к длине соломины [17].
Результаты и их обсуждение. Полевая устойчивость к полеганию и высота стеблестоя у коллекционных образцов голозерного овса значительно варьировали в зависимости от условий выращивания и сортовых особенностей. В условиях сильной засухи (2012 года) полегание практически не проявилось. Растения были небольшой высоты, среднее значение по опыту составило 65,3 см с колебаниями 31,0-101,0 см (V = 19,2%) (табл. 1). Полегание отмечалось в условиях 2013 г., особенно в 2014 и 2015 гг., когда выпало значительное количество осадков. Высота стеблестоя в среднем по опыту в 2014 г. составила 106,4 см с колебаниями от 60,0 до 163,0 см (V = 16,4%). Устойчивость к полеганию оценивалась от 3,0 до 9,0 баллов. В 2015 г. высота стеблестоя варьировала от 77 до 141 см при среднем по опыту - 114 см (V = 12,3%). Устойчивость к полеганию в среднем по питомнику составила 7,9 балла с колебаниями от 4,0 до 9,0 баллов.
Оценка исходного материала на устойчивость к полеганию проводилась в 2013-2015 гг.
Существенное различие коллекционных образцов по высоте стеблестоя позволило ранжировать их по данному признаку [18].
Выделено шесть групп: очень низкие (64,0-74,0 см), низкие (75,0-85,0 см), средненизкие (86,0-
96,0 см), средние (97,0-107,0 см), средневысокие (108,0-118,0 см) и высокие (119,0-125,0 см).
Таблица 1
Влияние условий выращивания на высоту и степень устойчивости к полеганию голозерных образцов овса в зоне Северного Зауралья (2012-2015 гг.)
Год Высота растений, см V, % Устойчивость к полеганию, балл V %
среднее размах варьирования среднее размах варьирования
2012 65,3 31,0-101,0 19,2 9,0 - -
2013 88,2 43,0-124,0 17,2 8,1 2,0-9,0 18,3
2014 106,4 60,0-163,0 16,4 7,7 3,0-9,0 17,5
2015 114,0 77,0-141,0 12,3 7,9 4,0-9,0 13,2
Анализируя вклад отдельных параметров в общую длину растения у сортов разных групп, следует отметить, что доля вклада первого междоузлия была незначительной у всех образцов (1,3-2,9%) (табл. 2). Длина второго
междоузлия составляла от 5,0 до 9,1% от общей длины растения. Максимальную длину имело верхнее междоузлие (доля 37,4-45,8%). Длина метелки составила 20,9-25,1% от всей длины растения.
Таблица 2
Вклад отдельных параметров соломины в высоту растений коллекционных образцов овса голозерного в зоне Северного Зауралья (2013-2015 гг.)
Группа образцов Высота растений, см Метелка Верхнее междоузлие Первое междоузлие Второе междоузлие
длина, см доля в растении, % длина, см доля в растении, % длина, см доля в растении, % длина, см доля в растении, %
Очень низкие 69 15,2 22,0 31,6 45,8 1,8 2,6 4,0 5,8
Низкие 80 16,7 20,9 33,2 41,5 2,3 2,9 4,0 5,0
Средненизкие 91 20,8 22,9 35,9 39,4 2,2 2,4 8,3 9,1
Средние 102 25,6 25,1 38,1 37,4 1,3 1,3 6,9 6,8
Средневысокие 113 25,9 22,9 49,8 44,1 1,8 1,6 7,5 6,6
Высокие 122 26,7 21,9 51,3 42,0 2,0 1,6 8,1 6,6
Ранжирование коллекционных образцов по высоте стеблестоя позволило провести анализ морфологических показателей стебля для каждой группы. Наблюдалось увеличение длины метелки и верхнего междоузлия по мере удлинения стебля. Наибольшая длина первого междоузлия (2,2-2,3 см) отмечалась у низких и средненизких образцов, минимальная (1,3 см) - у среднерослых. Минимальная длина второго междоузлия (4,0 см) была у очень низких и низких сортообразцов. У остальных сортов она составила 6,9-8,3 см. Толщина первого и второго междоузлий у сортов всех групп различалась незначительно. Анализ морфологических показателей стебля сортов с разной высотой растений показал, что высокорослые сорта были менее устойчивы к полеганию (табл. 3).
Связь высоты растений и отдельных морфологических параметров стебля с полеганием была неоднозначной. Отрицательная
корреляция устойчивости к полеганию отмечалась с высотой растения (г = - 0,34... - 0,77), длиной верхнего (г = - 0,16.- 0,74) и первого (г = - 0,67. - 0,86) междоузлий.
Устойчивость к полеганию положительно коррелировала с толщиной первого междоузлия в условиях 2014 г. (г = 0,69) и толщиной второго междоузлия в условиях 2013 г. (г = 0,98). Формирование устойчивости к полеганию определялось не столько размерами частей побега, сколько их соотношением. Для оценки исходного материала использовались индексы устойчивости, которые учитывали соотношение отдельных частей стебля. Было установлено, что чем выше отношение длины к диаметру у первого (АМ) и второго (l2/d2) междоузлий, тем сильнее склонность к полеганию (r1 = - 0,39. - 0,98; r2 = - 0,62. - 0,97). Отмечена также тесная отрицательная связь (г = - 0,70. - 0,91) устойчивости к полеганию с индексом Гальченко (JG, отношение длины соломины к
диаметру первого междоузлия). Связь между полеганием и отношением длины соломины к диаметру второго междоузлия (Ьс/й2), а также отношением длины соломины к длине второго междоузлия (Ьс/12 ) была неоднозначной и в половине случаев не существенной. Прямой зависимости между полеганием и индексами
(Руебенбауера - Ригеровой) и Бт (модифицированный Руебенбауера - Ригеровой) не выявлено. Также неоднозначной была связь полегания с индексом перспективности (1Р) (г = 0,34 ...- 0,97). Тесная положительная корреляция (г = 0,66-0,83) отмечалась между устойчивостью к полеганию и мексиканским индексом (MJ).
Таблица 3
Устойчивость к полеганию и основные морфологические показатели стебля голозерных образцов овса в зоне Северного Зауралья, 2013-2015 гг.
Группа образцов Устойчивость к полеганию, балл Высота растений, см Длина метелки, см Длина междоузлий, см Диаметр междоузлий, см
верхнего 1-го 2-го 1-го 2-го
Очень низкие 9,0 69 64,0-74,0 15,2 7,4-23,0 31,6 15,3-47,9 18 0,7-2,9 40 1,5-6,5 0,24 0,17-0,31 0,27 0,19-0,35
Низкие 8,5 8,0-9,0 80 75,0-85,0 16,7 7,9-25,5 33,2 14,6-51,8 23 0,9-3,7 40 1,7-6,3 0,23 0,17-0,29 0,27 0,19-0,35
Средненизкие 8,5 8,0-9,0 91 86,0-96,0 20,8 10,9-30,7 35,9 18,9-52,9 22 1,2-3,2 8,3 3,7-12,9 0,23 0,19-0,27 0,27 0,20-0,35
Средние 8,0 7,0-9,0 102 97,0-107,0 25,6 12,6-38,6 38,1 23,5-52,7 13 0,8-1,8 69 3,5-10,3 0,27 0,22-0,32 0,29 0,24-0,34
Средневысокие 4,8 6,0-9,0 114 108,0-118,0 25,9 13,5-38,3 49,8 29,7-69,9 18 1,1-2,5 И 4,7-10,3 0,24 0,20-0,28 0,25 0,22-0,28
Высокие 37 4,0-7,0 122 119,0-125,0 26,7 12,9-40,5 51,3 30,1-72,5 20 1,3-2,7 8,1 4,6-11,6 0,25 0,21-0,29 0,28 0,23-0,33
Примечание: в числителе среднее значение признака, в знаменателе - размах варьирования
Ряд индексов устойчивости УС Ьс/й2, Ьс/12), рассчитанных для коллекционных образцов голозерного овса различной высоты, свидетельствует о высокой устойчивости к поле-
ганию низкорослых сортов. Отмечен рост показателей этих индексов при увеличении высоты растений и снижении устойчивости к полеганию (табл. 4).
Таблица 4
Индексы устойчивости образцов голозерного овса различной высоты (2013-2015 гг.)
Группа образцов Устойчивость к полеганию, балл Высота растений, см (Ьс/й1) Ьс/й2 Ьс/12 Уй2 5 с ^т
Очень низкие 9 69 224,2 199,3 199,2 14,8 27,2 42,3
Низкие 8-9 80 275,2 234,4 234,4 14,8 19,0 28,6
Средненизкие 8-9 91 305,2 260,0 259,9 30,7 15,6 24,6
Средние 7-9 102 300,7 282,3 280,0 23,8 31,27 55,6
Средневысокие 6-9 114 367,1 352,4 352,3 30,0 22,4 34,1
Высокие 4-7 122 381,2 340,4 340,3 28,9 21,0 31,9
Высота растений оказывала влияние на устойчивость сортов к полеганию, но это далеко не единственный критерий оценки данного показателя. Среди высокорослых образцов достаточно часто встречались сорта с высокой степенью устойчивости. В связи с этим коллекция изучаемых образцов была разделена по степени устойчивости к полеганию на две группы: устойчивые к полеганию (устой-
чивость к полеганию 7-9 баллов) и слабоустойчивые к полеганию (2-6 баллов). Индексы устойчивости и перспективности у этих двух групп сильно различались. Индексы, учитывающие соотношение длины междоузлий к их диаметру, длины соломины к диаметру и длине междоузлий (12/й2, Ьс/й1 , Ьс/й2 , Ьс/12), были значительно ниже у сортов, устойчивых к полеганию (табл. 5).
Таблица 5
Индексы устойчивости и перспективности коллекционных образцов голозерного овса с различной степенью полегания (2013-2015 гг.)
Год hd JG (Lc/dj) Lc/d2 Lc/l2 S с tJm JP MJ
Устойчивые к полеганию (7-9 баллов)
2013 20,4 349,5 326,8 245,7 18,2 33,9 28,8 0,73
2014 22,4 368,4 379,1 314,6 29,0 43,8 28,9 0,85
2015 31,7 474,5 497,8 415,9 12,6 20,5 26,8 0,61
Среднее 24,8 397,5 401,2 325,4 19,9 32,7 28,2 0,73
Слабоустойчивые к полеганию (2-6 баллов)
2013 26,4 448,2 423,5 350,9 16,0 22,8 16,5 0,44
2014 25,6 459,0 440,1 402,6 22,4 40,3 18,5 0,64
2015 33,2 539,6 533,0 463,6 7,3 19,1 21,8 0,52
Среднее 28,4 482,3 465,3 405,7 15,2 27,4 18,9 0,53
Индексы, учитывающие комплекс морфологических показателей стебля и метелки (5", Sm), индекс перспективности (1Р) и мексиканский индекс (MJ) имели более высокие значения у сортов с высокой степенью устойчивости.
Выводы. По результатам изучения в условиях северной лесостепи Тюменской области морфологических показателей стебля у 213 образцов голозерного овса различного эколо-го-географического происхождения установлено, что формирование устойчивости к полеганию определялось не столько размерами частей побега, сколько их соотношением. Отмечено, что чем выше отношение длины к диаметру у первого (АМ) и второго (/2/^2) междоузлий, тем сильнее склонность к полеганию (г: = - 0,39. - 0,98; Г2 = - 0,62.- 0,97). Установлена тесная отрицательная связь устойчивости к полеганию с отношением длины соломины к диаметру первого междоузлия (Ье/ё1) (г = - 0,70. - 0,91). Показано, что значение индексов, учитывающих соотношение длины междоузлий к их диаметру, длины соломины к диаметру и длине междоузлий (/2/а?2, ГС , Ье/й2 , Ье/12), у сортов с высокой степенью устойчивости к полеганию было существенно ниже, чем у полегающих. В исследованиях коллекционные образцы с высокой устойчивостью к полеганию (по сравнению со слабоустойчивыми) имели более высокое значение индексов, учитывающих комплекс морфологических показателей стебля и метелки (5, 5т) и оценивающих соотношение продуктивной и вегетативной сфер УР, MJ). Таким образом, сравнительное изучение исходного материала с использованием комплекса морфологических признаков стебля позволяет дополнить визуальную оценку устойчивости его к полеганию и более полно характеризовать изучаемые сор-тообразцы. При оценке исходного материала
овса голозерного на устойчивость к стеблевому полеганию рекомендуем использовать индексы, имеющие достаточно тесную связь с данным показателем: JG (Lc/d1), l2ld2, MJ.
Список литературы
1. Третьяков Н.Н., Яковлев А.Ф. Влияние различной интенсивности полегания на формирование урожая и посевных качеств семян ярового ячменя // Биологические основы повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. М.: Изд-во ТСХА, 1984. С. 54-58.
2. Сурин Н.А., Ляхова Н.Е. Селекция ячменя в Сибири. Новосибирск, 1993. 292 с.
3. Лоскутов И.Г. Овес (Avena L.). Распространение, систематика, эволюция и селекционная ценность. СПб.: ГНЦ РФ ВИР, 2007. 336 с.
4. Методические указания по изучению и сохранению мировой коллекции ячменя и овса. СПб., 2012. 63 с.
5. Международный классификатор СЭВ рода Avena L. Л., 1984. 41 с.
6. Ковригина Л.Н. Морфологические показатели устойчивости ячменя к стеблевому полеганию // Вестник КемГУ. 2002. Вып. 2 (10). С. 53-60.
7. Ковтун В.И., Ковтун Л.Н. Урожайность, высота растений и устойчивость к полеганию новых сортообраз-цов озимой мягкой пшеницы на юге России // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 4. С. 45-47.
8. Юсов В.С., Евдокимов М.Г. Наследуемость морфологических признаков устойчивости к полеганию у твердой пшеницы в условиях лесостепи Западной Сибири // Вестник Алтайского аграрного университета. 2015. № 7. С. 24-28.
9. Navabi A., Idbal M., Strenzke K., Spaner D. The relationship between lodging and plant height in a diverse wheat population ll Canad. J. Plant Sc. 2006. V. 86. № 3. P. 723-726.
10. Matsuyama H., Shimazaki Y, Ohshita Y, Watanabe Y. Varietal difference in lodging resistance and Culm characteristics of wheat ll Japan.J. Crop Sc. 2014. V 83. №2. P. 136-142.
11. Саранчин Е.П. Развитие морфологических признаков и продуктивности карликовых сортов ячменя в зависимости от погодных условий //Научное творчество молодежи: сб. тр. VI межрегиональной научно-практической конференции. Анжеро-Судженск, 2002. С.45-48.
12. Гальченко И.Н. Морфологические особенности яровой пшеницы в связи с полеганием // Доклады АН СССР. 1952. Т. 83. № 5. С. 749-752.
13. Басистов А.А. Исходный материал для селекции ячменя на устойчивость к полеганию в условиях орошения // Научно-технический бюллетень ВИР. 1990. Вып. 206. С. 31-34.
14. Горшкова В.А., Селезнева Т.Г. Изучение коллекции ячменя по признаку устойчивости к полеганию (элементы морфологии) // Научные основы селекции сельскохозяйственных культур в Центрально-Черноземной зоне. Каменная степь, 1985. С. 103-110.
15. Горшкова В.А. Селекция ярового ячменя на устойчивость к полеганию // Вестник РАСХН. 1992. №6. С. 25-27.
16. Синицина С.М., Молодых Л.В. Анатомо-морфо-логические особенности стебля устойчивых к полеганию сортов озимых зерновых культур // Научные тр. Ленинградского СХИ. Л., 1977. Т. 298. С. 25-29.
17. Голова Т.Г. Анатомо-морфологические особенности сортов ячменя различных биотипов //Достижения, перспективы селекции и семеноводства зерновых культур в Центрально-Черноземной зоне: Науч. тр. НИИСХ ЦЧП им. Докучаева. Каменная Степь, 1990. С. 22-27.
18. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: с основами статистической обработки результатов исследований). Изд. 4-е. М.: Колос, 1979. 416 с.
Morphological parameters of stem lodging resistance in accessions of hulless oats collection Ivanova Yu.S., researcher, Fomina M.N., PhD in agriculture, head researcher Agricultural Research Institute of Northern Trans-Ural Region, Tyumen region,, Russia
Morphological parameters of stem in 213 accessions of naked oats (Avena nuda L.) of different ecological and geographic origin were studied under conditions of northern forest-steppe of the Tyumen region in connection with breeding for lodging resistance. Relation between plants height and some morphological parameters of stem with lodging was ambiguous. The negative correlation between lodging resistance with plant height (r = -0.34 ... -0.77), with the length of the top (r = -0.16 ... -0.74) and the first interstices (r = -0.67 ... -0.86) was marked. It was found that the formation of lodging resistance was determined not by the size of stem parts but their ratio. It is noted that the higher the ratio of length to diameter of the first and second interstices the stronger the propensity to lodging (ri = -0.39 ... -0.98; r2 = -0.62 ... -0.97). A close negative correlation was found between lodging resistance and ratio of length to diameter of straw of the first interstices (r = -0.70 ... -0.91). Sustainability indexes were used to evaluate the initial material, which take into account the ratio of the individual parts of the stem and indexes evaluating the ratio of productive and vegetative parts. It was found that the value of index, taking into account the ratio of the length of internodes to their diameter, the length of straw to its diameter and length of internodes in varieties with high lodging resistance was significantly lower than that of lodge accessions. At the same time, lodging resistant varieties (in compare with a weakly resistant) had a higher value of the index, taking into account the set of morphological parameters of the stem and panicle and evaluating the ratio of productive and vegetative parts. A comparative study of initial material the use of complex of stem morphological traits complements visual assessment of lodging resistance and allowed to characterize the studied accessions for this indicator more fully.
Key words: of naked oats, lodging resistance, plant height, stem, morphological indicators, sustainability indexes
References
1. Tret'yakov N.N., Yakovlev A.F. Vliyanie razlichnoy intensivnosti poleganiya na formirovanie urozhaya i posevnykh kachestv semyan yarovogo yachmenya. [Effect of varying intensity of lodging on yield formation and sowing qualities of seeds of spring barley]. Biologicheskie osnovy povysheniya produktivnosti sel'skokhozyaystvennykh kul'tur. [Biological bases of increase of efficiency of agricultural cultures]. Moscow: Izd-vo TSKhA, 1984. pp. 54-58.
2. Surin N.A., Lyakhova N.E. Selektsiya yachmenya v Sibiri. [Barley Breeding in Siberia]. Novosibirsk, 1993. 292 p.
3. Loskutov I.G. Oves (Avena L.). Rasprostranenie, sistematika, evolyutsiya i selektsionnaya tsennost'. [Oats (Avena L.). Distribution, taxonomy, evolution and selection value]. Saint Petersburg: GNTs RF VIR, 2007. 336 p.
4. Metodicheskie ukazaniya po izucheniyu i sokhra-neniyu mirovoy kollektsii yachmenya i ovsa. [Guidelines for study and conservation of the world collection of barley and oats]. Saint Petersburg, 2012. 63 p.
5. Mezhdunarodnyy klassifikator SEV roda Avena L. [SEV genus Avena L. International Classification]. Leningrad, 1984. 41 p.
6. Kovrigina L.N. Morfologicheskie pokazateli ustoychivosti yachmenya k steblevomu poleganiyu. [Morphological characteristics of barley resistance to stem lodging]. VestnikKemGU. 2002. no. 2 (10). pp. 53-60.
7. Kovtun V.I., Kovtun L.N. Urozhaynost', vysota rasteniy i ustoychivost' k poleganiyu novykh sortoobraztsov ozimoy myagkoy pshenitsy na yuge Rossii. [Yield capacity, plant height and lodging resistance of new accessions of winter wheat in the south of Russia]. Izvestiya Orenburgskogo gosu-darstvennogo agrarnogo universiteta. 2014. no. 4. pp. 45-47.
8. Yusov V.S., Evdokimov M.G. Nasleduemost' morfologicheskikh priznakov ustoychivosti k poleganiyu u tverdoy pshenitsy v usloviyakh lesostepi Zapadnoy Sibiri.
[The heritability of morphological characters of lodging resistance in durum wheat in the conditions of forest-steppe of Western Siberia]. VestnikAltayskogo agrarnogo universiteta. 2015. no. 7. pp. 24-28.
9. Navabi A., Idbal M., Strenzke K., Spaner D. The relationship between lodging and plant height in a diverse wheat population. Canad. J. Plant Sc. 2006. V 86. no. 3. pp. 723-726.
10. Matsuyama H., Shimazaki Y, Ohshita Y, Watanabe Y Varietal difference in lodging resistance and Culm characteristics of wheat. Japan.J. Crop Sc. 2014. V 83. no. 2. pp. 136-142.
11. Saranchin E.P. Razvitie morfologicheskikh priznakov i produktivnosti karlikovykh sortov yachmenya v zavisimosti ot pogodnykh usloviy. [Development of morphological features and productivity of dwarf varieties of barley depending on weather conditions]. Nauchnoe tvorchestvo molodezhi: sb. tr. VI mezhregional'noy nauchno-prakticheskoy konferentsii. [Scientific creativity of youth: a collection of works of the VI interregional scientific and practical conference]. Anzhero-Sudzhensk. 2002. pp. 45-48.
12. Gal'chenko I.N. Morfologicheskie osobennosti yarovoy pshenitsy v svyazi s poleganiem. [Morphological features of spring wheat in connection with the lodging]. Doklady AN SSSR. 1952. V. 83. no. 5. pp. 749-752.
13. Basistov A.A. Iskhodnyy material dlya selektsii yachmenya na ustoychivost' k poleganiyu v usloviyakh orosheniya. [The initial material for barley breeding on resistance to lodging under irrigation]. Nauchno-tekhnicheskiy byulleten' VIR. 1990. no. 206. pp. 31-34.
14. Gorshkova V.A., Selezneva T.G. Izuchenie kollektsii yachmenya po priznaku ustoychivosti k poleganiyu (elementy morfologii). [Study of barley collection on a resistance to lodging (morphological elements)]. Nauchnye osnovy selektsii sel'skokhozyaystvennykh kul'tur v Tsentral'no -Chernozemnoy zone. [Scientific bases of breeding of agricultural crops in Central Black Earth zone]. Kamennaya step', 1985. pp. 103-110.
15. Gorshkova V.A. Selektsiyayarovogoyachmenya na ustoychivost' k poleganiyu. [Selection of spring barley for resistance to lodging]. Vestnik RASKhN. 1992. no. 6. pp. 25-27.
16. Sinitsina S.M., Molodykh L.V. Anatomo-morfologi-cheskie osobennosti steblya ustoychivykh k poleganiyu sortov ozimykh zernovykh kul'tur. [Anatomical and morphological characteristics of stem lodging resistant varieties of winter cereals]. Nauchnye tr. Leningradskogo SKhl. Leningrad, 1977. V. 298. pp. 25-29.
17. Golova T.G Anatomo-morfologicheskie osobennosti sortov yachmenya razlichnykh biotipov. [Anatomo-morpho-logical features of barley varieties of different biotypes].
Dostizheniya, perspektivy selektsii i semenovodstva zernovykh kul'tur v Tsentral'no-Chernozemnoy zone: Nauch. tr. NIISKh TsChP im. Dokuchaeva. [Achievements, prospects of selection and seed-growing of grain crops in the Central Black Earth zone: Scientific works RIA of the Central Black-Earth Zone named after Dokuchaev]. Kamennaya Step'. 1990. pp. 22-27.
18. Dospekhov B.A. Metodikapolevogo opyta (S osno-vami statisticheskoy obrabotki rezul'tatov issledovaniy). [Methodology of field experiment (With the basics of statistical processing of research results)]. Izd. 4-e. Moscow: Kolos, 1979. 416 p.
УДК 633.174.1
Кормовая ценность сахарного сорго
Ковтунова Наталья Александровна, кандидат с.-х. наук, зав. лабораторией, Ермолина Галина Михайловна, кандидат с.-х. наук, научный сотрудник, Горпиниченко Светлана Ивановна, кандидат с.-х. наук, научный сотрудник, Романюкин Александр Егорович, кандидат с.-х. наук, научный сотрудник ФГБНУ АНЦ «Донской», г. Зерноград, Ростовская область, Россия
E-mail: [email protected]
Сорго сахарное используется для приготовления силоса, травяной муки, сенажа и зерносенажа, на зелёную подкормку и выпас. В АНЦ «Донской» ведется работа по созданию сортов и гибридов сорго сахарного на кормовые цели, направленная на снижение содержания клетчатки и повышение протеина в сухом веществе зеленой массы Цель работы - дать хозяйственно-биологическую характеристику и оценку экономической эффективности возделывания сортов и гибридов сорго сахарного селекции АНЦ «Донской», а также изучить питательность кормов, получаемых из них. Исследования проведены в 2014-2016 гг. Объектом изучения послужили 3 сорта, допущенные к использованию (Зерноградский янтарь, Дебют, Лиственит), новый сорт СВ-44 и 3 гибрида (Зерсил, Елисей, Старт) сорго сахарного. Урожайность зеленой массы у сортов варьировала от 38 до 49 т/га, у гибридов - 51-58 т/га. Содержание сухого вещества в зеленой массе сортов и гибридов колебалось от 32,6 до 35,5%, сырого протеина 7,2 до 7,7%, клетчатки - от 37,7 до 39,6%. Зеленая масса на силос сорго сахарного имеет наибольшую питательность при кормлении свиней. Максимальное содержание кормовых единиц и обменной энергии отмечено в сухом веществе зеленой массы на силос сорта Дебют (122,4 кг и 1327 МДж) и гибрида Старт (122,3 кг и 1336 МДж). Норме обеспеченности переваримым протеином (105-110 г) отвечают все сорта и гибриды сорго сахарного. Наибольшая обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином наблюдалась в зеленой массе гибридов Елисей и Старт (138 и 135 г соответственно).
Ключевые слова: сорго сахарное, зеленая масса, силос, урожайность, кормовые единицы, обменная энергия, качество
Сорго сахарное благодаря своей жаро- и засухоустойчивости, относительно невысоким требованиям к почве формирует высокие и стабильные урожаи зеленой массы, которую можно использовать для приготовления силоса, травяной муки, сенажа и зерносенажа, на зелёную подкормку и выпас [1, 2, 3]. Зелёная масса сорго сахарного, убранная в период мо-лочно-восковой спелости зерна, содержит в соке стеблей 14-20% сахаров, стебли остаются сочными до глубокой осени, что позволяет приготавливать силос в чистом виде и в смеси с сухими стеблями кукурузы, корзинками подсолнечника, соломой [4]. В 100 кг зеленой массы содержится 24-25 корм. ед. и 0,6 кг переваримого протеина, в силосе - 22-23 корм. ед. и 0,6 кг переваримого протеина [5, 6, 7]. В рыборазводящих хозяйствах сахарное сорго (зелёная масса с зерном) используется в прудовом хозяйстве на корм рыбе.
В АНЦ «Донской» ведется работа по созданию сортов и гибридов сорго сахарного на кормовые цели, направленная на снижение содержания клетчатки и повышения протеина в сухом веществе зеленой массы, при содержании сахаров в соке стеблей до 12%.
Цель исследований - характеристика, изучение питательной ценности зеленой массы на силос и оценка экономической эффективности возделывания включенных в Госреестр селекционных достижений сортов и гибридов сорго сахарного селекции АНЦ «Донской».
Материал и методы. Исследования проводили в АНЦ «Донской» (лаборатории селекции и семеноводства сорго кормового) в 2014-2016 годы. Почва опытного участка -чернозем обыкновенный карбонатный тяжелосуглинистый со следующими агрохимическими показателями пахотного слоя: рН - 7,1; СаСО3 -2,2%, гумус - 3,2-3,4%; Р2О5 - 18-25 мг/кг; К2О -
