CC BY
14AGRICULTURAL SCIENCES
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РАННЕСПЕЛЫЕ СОРТА КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО ДЛЯ УСЛОВИЙ СЕВЕРО-ВОСТОКА ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ
РОССИИ
Онучина О.Л.
кандидат с.-х. наук, зав. лабораторией ФГБНУ «Фалёнская селекционная станция», п. Фалёнки, Кировская обл.
Корнева И.А. младший научный сотрудник ФГБНУ «Фалёнская селекционная станция», п. Фалёнки, Кировская обл.
PERSPECTIVE EARLY VARIETIES OF RED CLOVER FOR CONDITIONS OF NORTH-EAST OF EUROPEAN OF RUSSIA
Onuchina O.L.
PhD in agriculture, head of laboratory Falenki Plant-Breeding Station, Falenki, Kirov region
Korneva I.A. assistant researcher Falenki Plant-Breeding Station, Falenki, Kirov region
АННОТАЦИЯ
В статье изложены результаты селекционной работы по созданию новых раннеспелых зимостойких высокопродуктивных сортов клевера лугового. Дана их хозяйственно-биологическая характеристика и отмечены преимущества в сравнении с сортом-стандартом Трио. Отмечены сорта, сочетающие раннеспелость с повышенной кислото- и алюмоустойчивостью.
ABSTRACT
Results of breeding activity on creation of new early winter-hardy high-productive varieties of red clover are presented in the article. Their economical-and-biological characteristic are shown as well as their advantages in compare with standard variety Trio. Varieties are pointed out that combine earliness with increased acid- and aluminum-resistance.
Ключевые слова: клевер луговой; сорт; зимостойкость; раннеспелость; урожайность; сырой протеин; склеротиниоз; фузариоз; кислотность почвы; ионы алюминия.
Keywords: red clover; variety; winter hardiness; early maturing; productivity; crude protein; sclerotiniosis; fusarium; soil acidity; aluminum ions.
Клевер луговой - традиционная бобовая кормовая культура в Северо-Восточном регионе Европейской части России. Его широкое распространение обусловлено приспособленностью этой культуры к почвенно-климатическим условиям региона, высокими кормовыми достоинствами, относительно низкой себестоимостью возделывания на корм и семена, разнообразием использования кормовой массы, высокой азотфиксирующей способностью, положительным воздействием на почвенное плодородие.
Особенное значение для северного земледелия представляют зимостойкие скороспелые сорта. Они имеют ряд преимуществ перед позднеспелыми клеверами: быстро отрастают весной и после укосов, за вегетационный период формируют два полноценных укоса, слабо полегают, дают более мягкое сено, тогда как позднеспелые сильно полегают еще до начала цветения, особенно во влажные годы, что не только затрудняет уборку на корм, ухудшает его
качество, но и приводит к большим потерям урожая - до 40-50 % [1, с.52]. Кроме того, увеличение доли раннеспелых сортов в структуре семенных посевов до 30-40% позволит стабилизировать семеноводство клевера за счет смещения уборочных работ на более ранний, чаще всего благоприятный по погодным условиям, период их проведения [2, с.32].
Новые сорта клевера лугового наряду с высокой урожайностью должны отличаться высоким содержанием протеина в кормовой массе и повышенным выходом белка с единицы площади, поскольку дефицит белка в кормах остается, по-прежнему, актуальной проблемой развития животноводства. Низкое качество кормов приводит к перерасходу на 30-50 % объемистых кормов и концентратов [3, с.159].
При наличии в регионе большого количества кислых низкоплодородных почв (в Кировской области они занимают 74,6 % площади пашни [4, с.
18]) и снижающихся объемах известкования гарантом получения высоких и стабильных урожаев клевера становятся кислотоустойчивые сорта.
Особое внимание в селекции клевера должно уделяться созданию сортов толерантных к болезням, в связи с нарастанием в последние годы вредоносности корневых гнилей и других заболеваний, гибель растений от которых достигает в отдельные годы 30-60 % [5, с.41; 6, с.20].
Первые сорта клевера лугового вятской селекции - Кировский 159 и Фаленский 1, районированные в 1961 и 1962 гг., относились к позднеспелому одноукосному типу и отличались высокой зимостойкостью.
Создание скороспелых зимостойких сортов на первоначальных этапах селекции затруднялось тем, что у культурного клевера лугового между скороспелостью и зимостойкостью существует генетически обусловленная отрицательная корреляционная зависимость, преодолеть которую впервые удалось во ВНИИ кормов методом химического мутагенеза [7, с.70].
Раннеспелые сорта клевера лугового селекции НИИ
Первый ультрараннеспелый сорт Трио, созданный совместно с ВНИИ кормов на основе мутант-ного образца № 1216 А, включен в Государственный реестр селекционных достижений РФ в 1995 году по 9 регионам и является стандартом в системе государственного сортоиспытания для раннеспелых сортов. Благодаря высокому адаптивному потенциалу клевер луговой Трио широко используется в производстве: только в Кировской области укосные площади этого сорта за последние пять лет возросли с 14,1 до 19,6 тыс. га.
За период с 1999 по 2017 г. в Госреестр РФ включены еще пять раннеспелых сортов селекции НИИСХ Северо-Востока и Фаленской селекционной станции с различными хозяйственно-ценными признаками, в т.ч. кислото- и алюмоустойчивый сорт Грин, созданный методом двухэтапного рекуррентного отбора кислотоустойчивых генотипов в рулонной (водной) культуре и на полевом провокационном по содержанию ионов алюминия и водорода фоне (табл. 1).
Таблица 1
К Северо-Востока и Фалёнской селекционной стан-
Сорт Год внесения в Государственный реестр РФ Регионы допуска к использованию*
Трио 1995 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10, 11
Мартум 1999 3, 4, 7, 12
Кудесник, 4n 2002 2, 4
Кретуновский 2003 1,2,3,4
Грин 2010 1,2,3,4
Шанс 2017 4
Примечание:* 1- Северный, 2 - Северо-Западный, 3 - Центральный, 4 - Волго-Вятский, 5 - ЦентральноЧернозёмный, 7 - Средневолжский, 9 - Уральский, 10 - Западно-Сибирский, 11 - Восточно-Сибирский, 12 - Дальневосточный регионы РФ.
Цель исследований - изучить новые раннеспелые двуукосные сорта клевера лугового по комплексу хозяйственно-ценных признаков и выделить сорта, сочетающие скороспелость с зимостойкостью, высокой урожайностью кормовой массы и семян, высоким валовым сбором сырого протеина, устойчивые к корневым гнилям и кислотности почвы.
Материал и методы. Исследования проведены в 2015-2017 гг. на базе опытного поля Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Фалёнская селекционная станция».
Материалом исследований послужили перспективные раннеспелые сорта клевера лугового П-15, СГП-188, СГП-189, СГП-1/13, ВН-2010, созданные различными методами, и районированные - Кретуновский, Шанс, Грин, стандарт - Трио.
При создании сорта П-15 использованы методы сельскохозяйственной биотехнологии - отбор кислотоустойчивых генотипов in vitro на жестких селективных средах с Al3+ и их клональное микроразмножение (работа выполнена в отделе биотехнологии и клеточной селекции ВНИИ кормов). Изучение регенерантов и формирование популяции до Syn6 проведено на опытном поле Фаленской се-
лекционной станции. Исходным материалом послужил селекционный номер М 266, полученный в НИИСХ Северо-Востока.
Методом отбора высокопродуктивных биотипов с компактным периодом цветения, устойчивых к местным почвенно-климатическим условиям получены сорта СГП-188, СГП-189 (исходные формы - сложногибридные популяции ВНИИ кормов) и ВН-2010 (исходный материал - местный сорт колхоза имени Кирова Фаленского района Кировской области).
Сорт П-1/13 выведен методом свободно-ограниченного переопыления биотипов в питомнике поликросса, исходным материалом послужили отечественные и зарубежные сорта различного эко-лого-географического происхождения.
Изучение сортов клевера лугового проведено в питомниках конкурсного сортоиспытания посева 2014 г. (в полном цикле) и 2015 г. (в первый год пользования). Учетная площадь делянки 10 м2, по-вторность - четырхкратная, размещение делянок рендомизированное. Посев весенний под покров яровой пшеницы Ирень, норма высева - 7 млн. всхожих семян на 1 га.
Почва опытного участка дерново-среднепод-золистая среднесуглинистая со следующими агрохимическими показателями в пахотном горизонте: рНсол. 4,65...5,50, Р2О5 - 192...258 мг/кг почвы, К2О - 133.190 мг/кг почвы, гумус - 2,41.2,76%.
Учеты и оценки проводили в соответствии с общепринятыми методическими указаниями [8, 9]. Содержание сырого протеина определяли методом Кьельдаля в лаборатории агрохимии и качества зерна Фаленской селекционной станции. Статистическая обработка экспериментальных данных проведена методом дисперсионного анализа по Доспе-хову Б.А. [10].
Погодные условия в годы проведения исследований были контрастными по тепло- и влагообеспе-ченности: вегетационный период 2015 г. характеризовался оптимальным увлажнением (ГТК=1,51), 2016 г. был крайне засушливым (ГТК=0,6), 2017 г.-с достаточным увлажнением (ГТК=1,70), но холодный (среднесуточная температура воздуха была ниже нормы в мае, июне и июле соответственно на
2,8, 2,0 и 0,50С), что позволило объективно оценить изучаемые сорта. Условия для перезимовки клевера были удовлетворительными.
Результаты исследований.
Все изученные сорта клевера лугового относятся к раннеспелому двуукосному типу. Продолжительность периода от весеннего отрастания до начала цветения первого укоса в годы проведения исследований варьировала по сортам от 55.58 суток (Кретуновский) до 60.64 (Грин), стандарт -56.61.
По комплексу хозяйственно-ценных признаков выделены два перспективных сорта - П-15 и СГП-188.
Выделившиеся сорта проявили очень высокую зимостойкость - в среднем 98,7 и 97,0 % (ст. -96,7 %), превзошли стандарт по высоте травостоя в первом укосе соответственно на 9,3 и 8,8 см, об-лиственности растений второго укоса - на 1,3 и 2,2 % (табл. 2).
Таблица 2
Характеристика лучших раннеспелых сортов клевера лугового по морфо-биологическим признакам,
2015-2016 гг.
Сорт Продолжительность периода от весеннего отрастания до начала цветения, сут. Зимостойкость, % Высота травостоя, см Облиственность растений, %
1 укос 2 укос 1 укос 2 укос
П-15 59.63 98,7 62,3 52,9 54,4 65,8
СГП-188 59.63 97,0 62,8 54,5 55,0 64,9
Трио, ст. 56...61 96,7 53,5 60,4 56,2 63,6
Сбор сухого вещества у сорта П-15 варьировал превысил стандарт на 2,5.3,3 т/га по сбору сухого
по годам от 8,3до 9,5 т/га в сумме за два укоса, у вещества или 35,7.64,7 %, СГП-188 - на 2,2.2,5
СГП-188 - от 7,3до 9,5 при урожайности стандарта т/га или 35,7.43,1 % (табл. 3). 5,1.7,2 т/га. В засушливом 2016 г. в травостое первого и второго года пользования П-15 достоверно
Таблица 3
Сбор сухого вещества лучших раннеспелых сортов клевера лугового в питомниках конкурсного сортоис-_пытания первого и второго года пользования (2015-2016 гг.)_
Сорт Посев 2014 г. Посев 2015 г. Среднее
1 г.п. 2 г.п. 1 г.п.
т/га + к ст. т/га + к ст. т/га + к ст. т/га + к ст. % к ст.
П-15 8,3 1,1 8,4 3,3 9,5 2,5 8,7 2,3 135,9
СГП-188 7,7 0,5 7,3 2,2 9,5 2,5 8,2 1,8 128,1
Трио, ст. 7,2 0,0 5,1 0,0 7,0 0,0 6,4 0,0 100,0
НСР05 1,2 0,9 1,0 1,1
В среднем за годы изучения урожайность сухого вещества сортов П-15 и СГП-188 составила соответственно 8,7 и 8,2 т/га, что существенно выше стандарта на 2,3 и 1,8 т/га.
Кормовая масса выделившихся сортов отличается высоким содержанием белка: в сухом веществе первого укоса содержалось сырого протеина 14,75.15,50 % (ст. - 15,11), во втором - 16,31.17,54 % (ст. - 16,54).
Высокое содержание сырого протеина в кормовой массе в сочетании с более высокой урожайностью обеспечило сортам П-15 и СГП-188 достоверное превышение над стандартом по валовому сбору сырого протеина в среднем за годы изучения на 0,31 и 0,21 т/га, в т.ч. у сорта П-15 ежегодно на 0,20.0,49 т/га или 23,0.68,1 % (табл. 4)
Таблица 4
Сбор сырого протеина лучших раннеспелых сортов клевера лугового в питомниках конкурсного сорто-_испытания первого и второго года пользования (2015-2016 гг.)_
Сорт посев 2014 г. посев 2015 г. среднее
1 г.п. 2 г.п. 1 г.п.
т/га + к ст. т/га + к ст. т/га + к ст. т/га + к ст. % к ст.
П-15 1,23 0,23 1,21 0,49 1,06 0,20 1,17 0,31 136,0
СГП-188 1,09 0,09 0,99 0,27 1,15 0,29 1,07 0,21 124,4
Трио, ст. 1,00 0,0 0,72 0,86 0,0 0,86 0,0 100,0
НСР05 0,15 0,12 0,12 0,14
Оценку поражения сортов корневыми гнилями в условиях естественного развития инфекции проводили в конце вегетации (сентябрь) второго и третьего года жизни. Критериями оценки служили распространенность заболевания (Р, %), характеризующая процентное соотношение больных растений
к общему числу обследованных, и интенсивность развития болезни (ИРБ, %), указывающая на степень поражения проводящей системы корня (табл.
5).
Таблица 5
Результаты оценки поражения корневыми гнилями внутренних тканей корня клевера на полевом естественном фоне (2015-2016 гг.)
Клевер 2-го года жизни (1-й год пользования) Клевер 3-го года жизни (2-й год пользования)
2015 г. 2016 г. 2016 г.
Сорт группа группа группа
Р, % ИРБ, % устойчивости* Р, % ИРБ, % устойчиво-сти* Р, % ИРБ, % устойчивости*
СГП-188 43 13 II 10 4 I 100 36 III
П-15 43 15 II 23 9 I 100 42 III
Трио, ст. 63 31 III 30 15 II 100 30 III
Примечание:* I - высокоустойчивые (очень слабое поражение); II- устойчивые (слабое поражение); III -среднеустойчивые (умеренное поражение)
По результатам оценки клевера второго года жизни выявлена более высокая устойчивость сортов СГП-188 и П-15 к корневым гнилям в сравнении со стандартом. Распространенность внутренней инфекции в 2015 г. была ниже стандарта на 20 %, степень развития болезни меньше на 16.. .18 %. В засушливом 2016 г. у выделившихся сортов отмечено очень слабое поражение корневыми гнилями внутренних тканей корня (ИРБ=4 .9 %), стандарта - слабое (ИРБ=15 %). Распространение инфекции было наиболее низким у СГП-188 (Р=10 %), на 20 % меньше стандарта.
Оценка растений третьего года жизни показала, что при повсеместном распространении внутренней инфекции новые сорта и стандарт проявили возрастную устойчивость к заболеванию (III).
Урожайность семян в среднем за годы изучения у новых сортов составила 2,5.2,6 ц/га (ст. -2,3), потенциальная урожайность получена в 2016 г. в травостое первого года пользования - 4,3 ц/га у сорта П-15 и 4,0 ц/га - у СГП-188 (ст. - 3,4).
Оценку сортов клевера лугового на устойчивость к эдафическим стрессовым факторам проводили в питомнике экологического сортоиспытания на кислом почвенном фоне с повышенным содержанием подвижных ионов алюминия (рН - 3,92, А13+ - 27,48 мг/100 г почвы) при трехлетнем использовании травостоя на кормовые цели.
По сбору сухого вещества в среднем за три года пользования достоверно превзошли стандарт на 1,1 и 0,9 т/га сорта П-15 и Грин (табл. 6).
Сорт 2015 г. 2016 г. 2017 г. среднее
т/га + к ст. т/га + к ст. т/га + к ст. т/га + к ст.
П-15 3,1 0,2 8,8 2,1 5,0 1,0 5,6 1,1
Грин 3,3 0,4 7,7 1,0 5,1 1,1 5,4 0,9
СГП-188 2,8 -0,1 7,6 0,9 4,2 0,2 4,9 0,4
Трио, ст. 2,9 0,0 6,7 0,0 4,0 0,0 4,5
НСР05 0,7 1,0 0,9 0,9
Таблица 6
Сбор сухого вещества лучших раннеспелых сортов клевера лугового в питомнике экологического сортоиспытания (посев 2014 г., учет 2015-2017 гг.)
Максимальная урожайность сухого вещества получена у перспективного сорта П-15 во второй год пользования - 8,8 т/га, что существенно выше стандарта (+ 2,1 т/га) и районированного кислотоустойчивого сорта Грин (+1,0).
Заключение.
Таким образом, по результатам изучения сортов клевера лугового в питомниках конкурсного сортоиспытания выделены перспективные: П-15 и СГП-188 - раннеспелые, зимостойкие (97,0.98,7 %), высокорослые (+8,8.9,3 см к стандарту в первом укосе), высокоурожайные (достоверно выше стандарта на 1,8.2,3 т/га по сбору сухого вещества и на 0,21.0,31 т/га - по сбору сырого протеина), устойчивые к корневым гнилям (ИРБ=4.15 %), с урожайностью семян до 4,0.4,3 ц/га.
Сорт П-15 сочетает высокую урожайность с повышенной устойчивостью к эдафическим стресс-факторам: на почвах с высоким содержанием ионов водорода и алюминия по сбору сухого вещества достоверно превосходит стандарт на 1,1 т/га.
Данные экологического сортоиспытания клевера лугового на жестком алюмокислом почвенном фоне показали, что, благодаря целенаправленной селекции на устойчивость к эдафическим стрессовым факторам, созданы сорта, успешно произрастающие на кислых малоплодородных почвах.
Литература
1. Новоселов М.Ю. Селекция клевера лугового (Trifolium pratense L.). - М., 1999. - 183 с.
2. Золотарев В.Н., Косолапов В.М., Переправо Н.И. Состояние травосеяния и перспективы развития семеноводства многолетних трав в России и Волго-Вятском регионе // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2017. № 1 (56). С. 28-34.
3. Косолапов В.М., Трофимов И.А., Трофимова Л.С. Кормопроизводство - стратегическое направление в обеспечении продовольственной безопасности России. Теория и практика. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. 199 с.
4. Молодкин В.Н., Бусыгин А.С. Плодородие пахотных почв Кировской области // Земледелие. 2016. № 8. С. 16-18.
5. Тумасова М.И., Крылова Л.М. Создание селекционного материала клевера лугового, устойчивого к корневым гнилям // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2000. - № 1. - С. 41-44.
6. Грипась М.Н, Арзамасова Е.Н., Попова Е.В., Онучина О.Л. Новый высокопродуктивный, толерантный к болезням сорт клевера лугового Трифон // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2013. - № 2. -С. 19-23.
7. Новоселов М.Ю. Индуцированный химический мутагенез в селекции клевера // Клевер в России - М., 2002. - С. 70-107.
8. Методические указания по селекции многолетних трав. - М.: ВНИИ кормов, 1985. - 188 с.
9. Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера. - М.: ВНИИ кормов, 2002. - 72 с.
10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
