CC BY
41УДК 633/635:631.52
DOI 10.24411/2413-4112-2018-10003
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ИТОГИ СЕЛЕКЦИИ ГОЛОЗЕРНОГО ОВСА
Кабашов Александр Дмитриевич, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: [email protected];
Колупаева Анастасия Сергеевна, научный сотрудник;
Лейбович Яков Григорьевич, старший научный сотрудник;
Разумовская Любовь Григорьевна,
старший научный сотрудник;
Филоненко Зинаида Владимировна,
старший научный сотрудник
Федеральный исследовательский центр «Немчиновка», ул. Калинина, 1, р.п. Новоивановское, Одинцовский район, Московская область, 143026, Россия
Резюме. В статье представлены результаты селекционной работы по созданию сорта голозерного овса, уступающего по урожаю не более чем на 25 процентов пленчатому стандарту, адаптированному в 2-3 регионах Российской Фе-
дерации. Исследования в Федеральном исследовательском центре «Немчиновка» ведутся с 2004 г. Направление селекции - скрещивание лучших пленчатых сортов и линий немчиновской селекции с голозерными образцами коллекции ВИР. При подборе родительских пар достигнут определенный прогресс. Созданы и изучены 269 гибридных комбинаций, из которых в конкурсном сортоиспытании на данный момент участвуют 9 перспективных линий из 7 гибридных комбинаций. По результатам конкурсного сортоиспытания в ФИЦ «Немчиновка» и экологического испытания в Курском НИИ агропромышленного производства, Владимирском НИИСХ, Тульском НИИСХ линия 61Н2364 в 2017 г. передана на государственное сортоиспытание как сорт голозерного овса «Немчиновский 61» по Северо-Западному, Центральному, Центральночерноземному регионам. Стандартом в исследованиях считаются районированные в регионе сорт пленчатого овса Яков и голозерного - Вятский. Линия выделена по показателям: устойчивость к почвенной кислотности и алюмотоксичности, к пыльной головне (на естественном фоне не поражалась, на искусственном
поражение не более 3 процентов), накоплению токсина дезоксиниваленол, масса 1000 зерен -29-31 г в зависимости от условий вегетации, натура зерна в среднем за годы испытаний составила 584 г/л, содержание белка - 11,65 процента, крахмала - 70,11, растительного масла -6,07 процента.
Ключевые слова: овес голозерный; сорт; качество зерна; урожайность; устойчивость к накоплению дизоксиниваленола; алюмотоксич-ность; почвенная кислотность.
Для цитирования: Кабашов А.Д., Колупаева А.С., Лейбович Я.Г., Разумовская Л.Г., Филоненко З.В. Предварительные итоги селекции голозерного овса // Селекция, семеноводство и генетика. 2018. Т. 4. N4 (22). С. 20-24. DOI 10.24411/2413-4112-2018-10003.
Критерии авторства. Все авторы несут ответственность за представленные в статье сведения и плагиат.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
PRELIMINARY RESULTS OF HULL-LESS OATS BREEDING
Alexander D. Kabashov, PhD (Agr.), Leading Researcher,
e-mail: [email protected];
Anastasia S. Kolupaeva, Researcher;
Yakov G. Leybovich, Senior Researcher;
Lyubov G. Razumovskaya, Senior Researcher;
Zinaida V. Filonenko, Senior Researcher
Federal Research Center "Nemchinovka", Kalinin str., 1, set. Novoivanovskoe, Odintsovo district, Moscow region, 143026, Russia
Abstract. The article presents the results of the breeding work on the creation of a grade of hull-less oats that cedes less than 25 per cent to the chaffy standard for a crop, adapted in 2-3 regions of the Russian Federation. Researches in the Federal Research Center "Nemchinovka" were conducted since 2004. The goal of breeding is the crossing of the best chaffy varieties and lines of the "Nemchinovka" breeding with the hull-less samples of the N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources collection. In the process of parental pairs choosing, some progress was made. 269 hybrid combinations were created and studied, 9 of which prospective lines of 7 hybrid combinations are currently being studied in competitive strain testing. According to the results of the competitive strain testing in FRC "Nemchinovka" and the environmental test at the Kursk Research Institute of Agrocultural Production, the Vladimir SRIA
Research Institute of Agriculture, the Tula Research Institute of Agriculture, the line 61h2364 in 2017 was transferred to the state variety testing as a variety of the "Nemchinovskiy 61" in the North-West, Central, Central-black earth regions. The standard in the studies is the regionally classified Yakov oats and hull-less Vyatskiy. The line is distinguished by the following indicators: resistance to soil acidity and alumotoxicity, to a dustyloose smut (no damage was seen on the natural background, no more than 3 percent damage on artificial background), toxin deoxynivalenol accumulation, weight of 1000 grainsis 29-31 g, depending on vegetation conditions, grain-unit average for the years of testing was 584 g/l, protein content -11.65 percent, starch - 70.11, vegetable oil -6.07 percent.
Keywords: hull-less oats, variety, quality of grain, yield, resistance to the accumulation of dizoxynivalenol, alumotoxicity, soil acidity.
For citation: Kabashov A.D., Kolupaeva A.S., Leybovich Ya. G., Razumovskaya L.G., Filonenko Z.V. Preliminary results of hull-less oats breeding. Selektsiya, semenovodstvo i genetika. 2018. Vol. 4; 4 (2217): 20-24. DOI 10.24411/2413-4112-2018-10003.
Contribution. The authors are responsible for information and plagiarism avoiding.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
BREEDING, SEED PRODUCTION and GENETICS №4/2018
Введение. В Госреестр РФ на 2018 г. включены 11 сортов голозерного овса. Однако занятые ими площади незначительны, так как культура недостаточно изучена в технологическом плане.
Большая часть районированных сортов выведена отбором из местных сортов-популяций. Прочие получены скрещиванием голозерных овсов с пленчатыми. В селекции голозерного овса особое внимание следует уделять снижению доли невышелушенных зерен, степени опушения зерновки, наличия разнокачественности зерна по крупности, повышению массы 1000 зерен и натуры зерна, устойчивости к пыльной головне, загрязнению микотоксинами, почвенной кислотности и алюмотоксичности, повышению содержания белка, жира.
Цель исследований - выведение сорта голозерного овса, уступающего пленчатому стандарту по урожаю не более чем на 25%, адаптированного в 2-3 регионах Российской Федерации.
Материалы и методы. Работы с голозерным овсом были начаты в 2004 г. в Московском научно-исследовательском институте сельского хозяйства «Немчиновка». У истоков этого направления стоял лауреат государственной премии СССР П.Ф. Магуров. Селекционное изучение голозерного овса первоначально имело два направления. Из сортообразцов коллекции ВИР были отобраны элитные растения. Их потомство изучали в первом и последующих селекционных питомниках. В качестве стандарта использовали голозерные сорта Тюменский голозерный и впоследствии - Вятский. Однако работа в этом направлении не выявила значительного преимущества потомств отобранных элит перед стандартом.
Другое направление подразумевало скрещивание лучших пленчатых сортов и линий нем-чиновской селекции с голозерными образцами коллекции ВИР. За период 2004-2017 гг. созданы 269 гибридных комбинаций. Подобраны родительские пары, с использованием которых достигнут определенный прогресс. В конкурсном сортоиспытании на данный момент изучают 9 перспективных голозерных линий из 7 гибридных комбинаций.
Результаты и обсуждение. Голозерный овес уступает пленчатому по урожайности [1]. Гос-сорткомиссия принимает заявки на использование голозерных сортов овса в том случае, если
они уступают пленчатому стандарту по урожайности не более чем на 20-25%. Анализ структуры урожая лучших селекционных линий голозерного овса в 2015 г. показал, что его линии сформировали, по сравнению с пленчатым, больше зерен на 1 метелку - 54,9 шт. против 42,4. Масса зерна с метелки выше - 1,73 г против 1,66. Однако число продуктивных стеблей на единицу площади оказалось меньше - 229 против 305.
Одна из возможных причин изреженных всходов у голозерного овса - повышенная чувствительность к почвенной кислотности и алю-мотоксичности. Косвенным подтверждением этого предположения могут служить данные об устойчивости линий голозерного овса, полученные в 2015 г. при участии ВИР. Высшую, на уровне стандарта Буланый, устойчивость к почвенной кислотности показала линия 57Н2396. Устойчивой к этому фактору оказалась и линия 61Н2364. Эти же линии лидировали по урожаю в экологическом сортоиспытании в Курской, Владимирской, Тульской областях. Другими вероятными причинами изреженных всходов овса могут быть: травмирование зародышей, пониженная энергия прорастания, а также инфекционная нагрузка на зерновки. Последний фактор играл в наших исследованиях значительную роль, так как семена в селекционных питомниках не протравливали.
На защитную роль пленок у пленчатых культур указывал Э.Д. Неттевич [2]. При подборе родительских пар при скрещивании голозерных овсов с пленчатыми одного из родителей подбирали как устойчивого к пыльной головне. Потомство элит, отобранных в результате такого скрещивания, оценивали на устойчивость к пыльной головне. Неустойчивые линии выбраковывали. В отсутствие профилактических мер по борьбе с пыльной головней стандарт Тюменский голозерный, а затем и Вятский, на второй, максимум на третий год поражались настолько, что уборка их не представлялась возможной. Впоследствии мы были вынуждены протравливать семена стандарта. Линии 57Н2396 и 61Н2364 на естественном фоне пыльной головней не поражались, на инфекционном фоне поражались не более 3%.
В 2015 г. мы впервые получили возможность оценить селекционный материал на содержание токсина дезоксиниваленол (ДОН). Его продуцируют грибы рода фузариум, развиваясь на листьях, стеблях, метелках, зерновках, а также в комбикормах. Токсин ДОН не разрушается при длительном хранении, устойчив к высоким температурам, обработке паром, ультрафиолетовому
Таблица 1. Урожайность линии 61h2364 (2016-2017 гг.)*, т/га Table 1. Line 61h2364 yield (2016-2017)*, t/ha
Годы Технология** Урожайность Yield
Years Technology** т/га t/ha +/- к базовой, % +/- to basic, %
1 6,86 -
2016 2 7,54 +10
3 8,57 +25
НСР05 / LSD = 0,22
1 6,84 -
2017 2 8,33 +22
3 9,82 +44
НСР05 / LSD = 0,13
* По данным Политыко П.М.
** 1 - базовая; 2 - интенсивная; 3 - высокоинтенсивная
* According to Polityko P.M.
** 1 - basic; 2 - intensive; 3 - highly-intensity
облучению, действию кислот и щелочей. ПДК этого токсина - 0,5 мг/кг. Информацию нам любезно предоставили Гакгаева Т.Ю. и Гаврилова О.П. -сотрудники микологии и фитопатологии лаборатории им. А.А. Ячевского (ВИЗР). Изученный материал имел значительную дифференциацию по загрязнению токсином ДОН. Его содержание на зерновках овса варьировалось от 1,6 до 68,5 мг/кг. Голозерная линия 61h2364 показала устойчивость к загрязнению токсином ДОН, накапливая 3,7 мг/кг. В растениях линии 57h2396 находилось 17,6 мг/кг.
Биохимический анализ лучших пленчатых и голозерных линий в конкурсном сортоиспытании за 3 года выявил преимущество вторых: в них содержалось больше белка - на 1,23%, растительного масла - на 0,8 и крахмала - на 15,17%. Еще значительнее различия между стандартом Яков и линиями 61h2364 и 57h2396: по содержанию белка - на 2,06 и 1,54%, растительного масла - на 1,27 и 1,59, крахмала - на 16,17 и 17,20% соответственно.
В 2016-2017 гг. в лаборатории сортовой агротехники Московского НИИСХ «Немчиновка» изучали реакцию линии 61h2364 на уровень интоксикации (табл.).
Как видим, линия 61h2364 отзывчива на степень интенсификации. В 2017 г. ее сравнивали также в опытах с разной степенью интенсификации по отношению к стандартному сорту Яков. С увеличением интенсификации разница по урожаю между линией и стандартом уменьша-
ется. Так, по базовой технологии она составляет 1,64 т/га (-19,34%), по интенсивной - 1,62 т/га (-16,28%), по высокоинтенсивной - 0,52 т/га (-5,03%).
Голозерный овес дает хороший урожай при строгом соблюдении технологии возделывания. Его семена необходимо обязательно протравливать, сроки сева должны быть оптимальными. Норма высева семян, по данным Московского НИИСХ «Немчиновка» и Тульского НИИСХ, -4,5 млн/га. В течение вегетации необходимо применять средства защиты растений, рекомендованные лабораторией сортовой агротехники МосНИИСХ «Немчиновка». Протравитель -Винцит-Форте, гербициды - Гранстар + Линтур, инсектицид - Данадим, фунгицид - Альто-супер.
Будучи многоцветковым, голозерный овес страдает от череззерницы. В фазу кущения необходима подкормка аммиачной селитрой -30 кг д.в. на 1 га. Во избежание потерь азота рекомендуется вносить удобрение после дождя, как только можно заехать на поле. Голозерный овес следует размещать на плодородных землях по хорошим предшественникам: озимой пшенице, картофелю, гороху. Уборку необходимо привязывать к влажности зерна: оптимальный показатель - 16%. В этом случае достигается полнота вышелушивания зерновок при минимальном травмировании зародышей. На семенные цели овес необходимо убирать в щадящем режиме скорости вращения барабана комбайна -850-900 об/мин. А при уборке на зерно вращение
BREEDING, SEED PRODUCTION and GENETICS №4/2018
Немчиновский 61 (61h2364)
•Чт-
47h1169х52h979
81h444 х 15h550
7h444х3h406
WZ437 х 14h178
Астор х139h178
WZ437 х 14h178
Panter х 86h178
Патием 61 х Сёрбо
Патием 61 х Сёрбо Патием 61 х Сёрбо
Патием 61 х Сёрбо
Рис. Родословная сорта Немчиновский 61 Fig. Pedigree of Nemchinovskiy 61 variety
можно ускорить до 1200-1300 об/мин, уменьшив зазор между декой и барабаном. Чтобы предупредить прогоркание зерна, зерноворох из-под комбайна надо быстро отправить на сушку или вентиляцию, сушить до достижения влажности 14%. Сортировку проводят на продолговатых решетах: верхнее - 3,03,25 мм, нижнее - 1,7-1,8 мм, используют триерные цилиндры с ячейкой 5 мм (пшеничные).
В зависимости от погодных условий число невышелушенных зерен (в рубашке) при ком-байнировании может достигать от 5-10 до 30%. У голозерного овса этот показатель не нормируется. Считается, что в идеале содержание таких зерен не должно превышать 5-7%. Значительно уменьшить долю зерен в пленках может шасталка (остеоломатель), установленная перед вторичной сортировкой.
Наиболее возможная ниша для использования голозерного овса - производство продуктов для детского и диетического питания, а также на корм курам-несушкам. В рационе кормления птицы применяют 8-10% пленчатого зерна и до 25% голозерного, а в случае с несушками допустимо увеличение до 40% [3].
Линия 61h2364 проходила экологическое испытание в МосНИИСХ «Немчиновка», Курском НИИ агропромышленного производства, Владимирском НИИСХ, Тульском НИИСХ. По результатам испытания селекционеры решили передать линию на государственное сортоиспытание под названием «Немчиновский 61» (рис.). Сорт скороспелый, довольно высокорослый (105108 см), устойчив к полеганию, осыпанию зерна и ломкости метелки. Метелка крупная, рыхлая. Остистость слабая. Масса 1000 зерен - 29-31 г в зависимости от условий вегетации. Натура зерна за годы испытаний составила в среднем 584 г/л.
Среди голозерных линий по отношению к стандарту, за который был принят сорт Вятский, выделена линия 57h2396. По сравнению
со стандартом, урожайность этой линии больше на 0,9 т/га (+2,2 %), масса 1000 зерен тяжелее на 0,6 г, натура зерна также была выше. Учитывая то обстоятельство, что в последние годы линия наиболее стабильна по урожайности, но неоднородна по биотипному составу, в текущем году ее разложили на семьи и отобрали один биотип.
Выводы. Один из наиболее перспективных методов создания сортов голозерного овса, отвечающих требованиям современного сельского хозяйства, - скрещивания лучших пленчатых сортов и линий с голозерными сортообразцами из местной популяции. На основе этой методики выделена линия 61h2364, которая передана на государственное сортоиспытание под названием «Немчиновский 61».
Литература
1. Баталова Г.А. Перспективы и результаты селекции голозерного овса // Зернобобовые и крупяные культуры. 2014. N2 (10). С. 64-69.
2. Неттевич Э.Д. Избранные труды. Селекция и семеноводство яровых зерновых культур. Немчиновка: НИИСХ ЦРНЗ, 2008. 348 с.
3. Баталова Г.А. Значение, селекция и элементы технологии возделывания овса голозерного // Селекция, семеноводство и генетика. 2015. N1. С.26-31.
References
1. Batalova G.A. Prospects and results of hull-less oats breeding. Zernobobovye i krupyanye kul'tury. 2014; 2 (10): 64-69. (In Russian)
2. Nettevich E.D. Selected works. Breeding and seed production of spring grain crops. Nemchinovka: NIISKh TsRNZ, 2008: 348. (In Russian)
3. Batalova G.A. Value, breeding and technology elements ofhull-less oats cultivation. Selektsiya, semenovodstvo i genetika. 2015; 1: 26-31. (In Russian)
