CC BY
9
УДК 633.13:631.527 (470.621) (089.2)
ББК 42.112.5-3 (235.7)
К 89
Кузенко Марина Валентиновна
Кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий отделом селекции и первичного семеноводства
Адыгейского научно-исследовательского института сельского хозяйства РАСН, тел. (8772) 568410, е-
mail: [email protected]
Селекционная ценность мировой коллекции овса ВИР в условиях южно-предгорной зоны Северо-Западного Кавказа
(Рецензирована)
Аннотация. Изучены образцы овса различного эколого-географического происхождения. Дана оценка устойчивости к неблагоприятным условиям осенне-зимнего периода, полеганию, основным болезням, урожайности зерна и массе 1000 зерен. Выделены образцы по комплексу хозяйственно-ценных признаков, рекомендованы как исходный материал для селекции новых сортов.
Ключевые слова: коллекция, овес, образцы, изучение, урожайность, устойчивость, масса 1000 зерен, полегание, болезни.
Kuzenko Marina Valentinovna
Candidate of Agriculture, Head of the Department of Selection and Primary Forage Seed Farming, Adyghe
Research Institute of Agriculture of RASN, Maikop, ph. (8772) 568410, e-mail: [email protected]
Selection value of the world collection of VIR oats in conditions of North-West Caucasus South Foothills Zone
Abstract. The paper studies the samples of oat of different ecological-geographical origin. The author gives an assessment of resistance to unfavourable conditions of autumn-winter period, standing ability, main diseases, grain yield and weight of 1000 grains. Samples are isolated according to the complex of household-valuable characteristic, and recommended as the initial material for selection of new varieties.
Keywords: collection, oat, samples, study, yield, stability, weight of1000 grains, root necrosis of oat, diseases.
Овес посевной (Avena sativa L.) - культура разнопланового использования, имеет весомое значение в народном хозяйстве. Интерес к овсу как высокоценной культуре двойного использования постоянно растет [1]. Пищевая и кормовая ценность зерна овса характеризуется содержанием в его составе химических веществ, количеством и качеством белка, масла, крахмала и биологически активных веществ.
Химический состав зерна овса, определяющий его качество, имеет отличия в зависимости от генотипа и условий возделывания. Размах изменчивости по содержанию белка у овса варьирует от 8,3% до 20,0%, крахмала - от 23,7% до 69,5%, жира - от 2,0% до 10,6% [2].
Овес широко используется в пищевой промышленности, в кормопроизводстве и медицине. В пищевой промышленности зерно овса применяется для производства различных круп (недробленой, резаной, плющеной, номерной шлифованной, овсяной и лепестковых хлопьев), муки и толокна [3]. Овсяную муку добавляют к пшеничной или ржаной при выпечке хлеба. В смеси с пшеничной мукой из нее изготавливают печенье и галеты. Овсяные хлопья являются высококачественным продуктом для детского и диетического питания. Употребление продуктов, содержащих овсяную муку, положительно влияет на уровень холестерина в крови, что очень важно для профилактики сердечно-сосудистых и других заболеваний человека [1].
Незначительная часть зерна овса используется в бродильной промышленности для производства спирта.
В кормопроизводстве зеленую массу овса используют на зеленый корм, сенаж, сено. Овсяная солома и мякина также ценятся в кормовом отношении. Зерно овса является обязательным компонентом комбикормов для откорма животных и птицы. Питательную ценность всех кормов принято выражать в кормовых единицах, эталоном которой принято считать 1 кг зерна овса.
В настоящее время ежегодное мировое производство овса составляет в среднем 26,9 млн. т, при средней урожайности 2,3 т/га [1, 3].
Обладая хорошей адаптивностью и многообразием экологических групп, культура овса возделывается в различных почвенно-климатических условиях.
Основными производителями зерна овса являются Канада, США, Австралия и Россия. В России основная часть посевов овса сосредоточена в Западной Сибири, Урале, Нечерноземной зоне, где возделывают яровой овес. В южных же районах Северного Кавказа и в Крыму используют овсы, высеваемые под зиму, то есть возделывают зимующие, которые в этих почвенно-климатических условиях являются наиболее экономически выгодными за счет более высокой урожайности по сравнению с яровыми [4].
С 1965 г. и по настоящее время научные исследования по созданию новых сортов и гибридов овса зимующего проводятся в ФГБНУ «Адыгейский НИИСХ» [5].
Климат места проведения исследований характеризуется как умерено теплый, с неравномерным распределение осадков по годам и в течение вегетационного периода. Большая их часть выпадает в весенне-летний период, среднегодовое количество составляет 700100 мм. Зима мягкая без устойчивого промерзания почвы, средняя температура января минус 3,5°С. В зимнее время часты оттепели и возвраты положительных температур воздуха. Сумма эффективных температур - 3530°С. Среднегодовая температура воздуха составляет +10,5°С. Переход через +5°С отмечается во второй половине марта - начале апреля [6]. Лето жаркое с частыми суховеями, среднемноголетняя температура июля +22^+24°С [5].
Ключевым этапом селекционной работы является всестороннее изучение и выделение нового исходного материала, созданного с использованием коллекционных образцов. В настоящее время коллекция овса ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр всероссийский институт генетических ресурсов имени Н.И. Вавилова» (ВИР) насчитывает более 14000 образцов [1].
Привлечение в селекционной работе генетических источников хозяйственно-ценных признаков и свойств различного географического происхождения из мировой коллекции овса ВИР позволяет максимально разнообразить исходный материал и дает возможность выделения перспективных генотипов, а на их основе и создание новых сортов, адаптированных к условиям Адыгеи.
В связи с этим значимым этапом в селекционной работе является всестороннее изучение коллекции овса и выделение ценных генетических источников как по отдельным, так и по целому комплексу хозяйственно-ценных признаков.
Образцы овса мировой коллекции ВИР изучали на полях отдела селекции и первичного семеноводства ФГБНУ «Адыгейский НИИСХ» по предшественнику занятой пар. За годы исследований (2013-2015 гг.) число сортообразцов различного географического происхождения составило соответственно 42, 45 и 43. Основная часть изучаемого материала составляли образцы из США, Великобритании, Болгарии и России. Семена высевали 7-рядковыми делянками площадью 1,5 м сеялкой СКС-6-10, срок и норма высева - оптимальные для зоны. По мере созревания зерна осуществляли уборку вручную серпом. Обмолот снопов проводили на семяочистительной машине МПСУ-500. Дальнейшая подработка семян осуществлялась вручную на лабораторных ситах. Учеты и наблюдения выполняли в соответствии с «Методическими указаниями по изучению и сохранению мировой коллекции ячменя и овса» [7]. Для сравнения был взят сорт зимующего овса Мезмай, созданный в Адыгейском НИ-ИСХ, широко возделываемый в регионе.
Климатические условия в годы проведения исследований отличались незначительно, но условия 2014-2015 гг. были наиболее благоприятными.
Для получения высоких и стабильных урожаев зимующего овса в условиях южнопредгорной зоны Северо-Западного Кавказа устойчивость к неблагоприятным условиям осенне-зимнего периода является одним из важнейших биологических свойств. Невысокая зимостойкость зимующего овса по сравнению с другими зерновыми озимыми культурами обусловлена короткой стадией яровизации. Перезимовка растений в период проведения исследований варьировала в зависимости от сорта и климатических условий года и находилась в пределах 7-9 баллов. Выделенные образцы по данному признаку представлены в табли-
це 1. В целом за годы проведения опытов период 2014-2015 гг. был более благоприятным для перезимовки зимующего овса.
Таблица 1
Перезимовка, урожайность и масса 1000 зерен образцов из мировой коллекции овса ВИР, ФГБНУ «Адыгейский НИИСХ», 2013-2015 гг.
Образец Номер каталога ВИР Происхождение, страна Перезимовка, балл Урожайность, г/м2 Масса 1000 зерен, г
2013 2014 2015 2013 2014 2015 ср.
Мезмай, ст. - Россия 7 7 9 340 1060 1240 880 30,4
TEXAS 65 С-305 14943 США 7 7 9 200 410 700 440 29,0
San Jose 12587 Аргентина 7 7 9 690* 750 1260 900 30,0
Salem 12419 США 7 7 7 480 1020 820 770 31,0
IL-86-1538 14732 США 7 7 9 600* 640 920 820 30,9
Bond 8607 США 7 7 9 400 860 1170 810 30,5
Raoleres 14129 Испания 7 7 9 330 800 880 670 33,0*
Remont 14748 США 7 7 7 430 630 640 570 32,3*
Hairy Culberson 11053 США 7 7 7 600* 690 820 700 29,1
Roanoke 11453 США 7 7 9 510 830 950 760 30,5
Адыгейский 7 11906 Россия 7 7 9 380 560 660 530 31,6*
Местный 14927 Румыния 7 7 9 550* 800 850 730 30,0
Tonka Selection 14977 США 7 7 9 680* 940 1200 940 30,0
Neklan 14936 Чехия 7 9 9 530* 850 1030 800 32,7*
Cornish 14997 Англия 7 9 9 480 530 610 540 33,0*
ОА 338 14989 Канада 7 9 9 380 600 1410 800 40,5*
DULO 15198 Болгария 7 7 7 290 790 840 640 32,0*
НСР05 - - - - - 188,6 308,5 579,9 200,0 0,69
Примечание: * - сорта, достоверно превышающие стандарт
При изучении исходного материала урожайность является основным критерием оценки. Урожайность зерна изучаемых образцов варьировала в годы исследований. Наиболее благоприятными для формирования высокой зерновой продуктивности были 2013-2014 и 2014-2015 гг., что объясняется благоприятными условиями по тепло- и влагообеспеченности во время вегетационного периода. В условиях 2013-2014 гг. урожайность зерна была на уровне 410-1060 г/м2 и 2014-2015 гг. - 610-1410 г/м2 (табл. 1). Повышенная температура воздуха во время налива и созревания зерна в 2012-2013 гг. не позволила реализовать растениям свой потенциал зерновой продуктивности, которая была от 200 до 690 г/м2 (табл. 1).
Урожайность зерна достоверно выше стандарта в исследуемый период не показал ни один из испытуемых образцов, однако на уровне Мезмая имели: San Jose (кат.* 12587), Salem (кат. 12419), IL-86-1538 (кат. 14732), Bond (кат. 8607), Hairy Culberson (кат. 11053), Roanoke (кат. 11453), Местный (кат. 14927), Tonka Selection (кат. 14977), Neklan (кат. 14936), ОА 338 (кат. 14989) (табл. 1).
Крупность зерна является обязательным селекционным признаком при изучении исходного материала, так как находится в тесной связи с урожайностью зерна. За три года исследований средняя масса 1000 зерен у изучаемых образцов составила от 29,0 до 40,5 г. Достоверно выше стандарта массу 1000 зерен имели: Raoleres (кат. 14129), Remont (кат. 14748), Neklan (кат. 14936), Cornish (кат. 14997), ОА 338 (кат. 14989), DULO (кат. 15198). Также необходимо отметить, что самым мелким зерном отличался TEXAS 65С-305 (кат. 14943) -29,0 г, ОА 338 (кат. 14989) имел наиболее крупные зерна, масса его 1000 зерен составила 40,5 г (табл. 1).
Одной из основных проблем в селекции культуры является его низкая устойчивость к
* Кат. - каталог ВИР.
полеганию. Обильные осадки и сильные ветра, очень часто наблюдающиеся в нашем регионе в весенне-летний период, способствуют полеганию растений зимующего овса. Как известно, полегание тесно связано с высотой растения, короткостебельные сорта обладают большей устойчивостью к полеганию.
За годы проведения исследований наиболее сильное полегание растений зимующего овса было в условиях влажной весны 2014 года. В условиях этого года Као1еге8 (кат. 14129) показал очень низкую устойчивость (балл 1), а в условиях 2013 и 2015 гг. имел низкую устойчивость к полеганию - балл 3. Высокой устойчивостью к полеганию обладали Адыгейский 7 (кат. 11906), ГЬ-86-1538 (кат. 14732), БЦЬО (кат. 15198) (табл. 2).
Таблица 2
Устойчивость к полеганию и основным болезням образцов из мировой коллекции овса ВИР, ФГБНУ «Адыгейский НИИСХ», 2013-2015 гг.
юисхож- дение, страна Полегание, балл Болезни, балл
ржавчина септориоз
Образец m >л ко рончатая линейная m "Л
О (N о (N о (N m "Л m "Л
О (N о (N о (N О (N о (N о (N <N <N <N
Мезмай, ст. Россия 7 5 7 9 9 9 7 7 7 7 7 7
TEXAS 65С-305 кат. 14943 США 5 5 3 9 9 9 7 9 7 5 7 7
San Jose кат. 12587 Аргентина 7 5 5 9 9 7 9 7 7 7 7 7
Salem кат. 12419 США 7 5 5 9 5 7 9 5 7 7 5 7
IL-86-1538 кат. 14732 США 7 7 5 9 5 7 5 5 5 7 7 7
Bond кат. 8607 США 7 5 3 9 5 7 7 5 7 7 5 7
Raoleres кат. 14129 Испания 3 1 3 5 5 7 7 5 7 7 7 7
Remont кат. 14748 США 3 3 5 9 7 7 5 7 7 7 7 7
Hairy Culberson кат. 11053 США 7 3 3 9 5 5 5 5 7 7 7 7
Roanoke кат. 11453 США 7 5 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7
Адыгейский 7 кат. 11906 Россия 7 7 7 7 9 5 7 7 5 7 7 7
Местный кат. 14927 Румыния 7 7 7 9 7 7 7 7 7 7 7 7
Tonka Selection кат. 14977 США 5 5 7 9 5 7 9 5 7 7 7 7
Neklan кат. 14936 Чехия 7 7 3 9 7 7 5 7 7 5 5 7
Cornish кат. 14997 Англия 5 5 3 7 7 7 7 7 7 7 7 7
ОА 338 кат. 14989 Канада 5 3 3 9 3 7 5 7 7 7 7 7
DULO кат. 15198 Болгария 7 7 7 7 7 9 7 7 9 7 7 7
Важным условием получения высоких урожаев является снижение негативного влияния болезней зерновых культур. Наиболее распространенными болезнями зимующего овса в условиях южно-предгорной зоны северо-Западного Кавказа являются септориз и ржавчина (корончатая, линейная), а также в отдельные годы отмечается поражение пыльной головней. Устойчивость к основным болезням в местных условиях определяли в полевых условиях.
При оценке на устойчивость к крончатой ржавчине TEXAS 65С-305 (кат. 14943) характеризовался очень высокой устойчивость на уровне стандарта Мезмай. Высокой устойчи-
востью к корончатой и линейной ржавчине отличались: San Jose (кат. 12587), Roanoke (кат. 11453), Местный (кат. 14927), Cornish (кат. 14997), DULO (кат. 15198) (табл. 2).
Образцы San Jose (кат. 12587), IL-86-1538 (кат. 14732), Raoleres (кат. 14129), Remont (кат. 14748), Hairy Culberson (кат. 11053), Roanoke (кат. 11453), Адыгейский 7 (кат. 11906), Местный (кат. 14927), Tonka Selection (кат. 14977), Cornish (кат. 14997), ОА 338 (кат. 14989), DULO (кат. 15198) характеризуются как высокоустойчивые к септориозу (табл. 2).
Проведенная оценка позволила выделить образцы, имеющие комплексную устойчивость к болезням - San Jose (кат. 12587), Roanoke (кат. 11453), Местный (кат. 14927), Cornish (кат. 14997) (табл. 2).
Таким образом, оценка образцов мировой коллекции овса ВИР в условиях южнопредгорной зоны Северо-Западного Кавказа позволила выделить по комплексу хозяйственно-ценных ряд генетических источников для использования в различных селекционных программах. Наиболее приспособленными к местным условиям оказались образцы из США, Аргентины, Канады и Болгарии.
В качестве источников при создании новых сортов зимующего овса выделены образцы, обладающие комплексом хозяйственно-ценных признаков:
- урожайность зерна, устойчивость к септориозу, корончатой и стеблевой ржавчине -San Jose (кат. 12587), Roanoke (кат. 11453);
- урожайность, устойчивость к полеганию, септориозу - IL-86-1538 (кат. 14732);
- урожайность, устойчивость к септориозу - Tonka Selection (кат. 14977);
- устойчивость к септориозу, корончатой и стеблевой ржавчине - Cornish (кат. 14997);
- урожайность, масса 1000 зерен, устойчивость к септориозу - ОА 338 (кат.14989);
- урожайность - Bond (кат. 8607).
Использование в селекционной работе генетических источников хозяйственно-ценных признаков и свойств различного эколого-географического происхождения позволяет максимально разнообразить гибридный материал, что является гарантом создания генотипов, а на их основе принципиально новых высокоурожайных сортов зимующего овса, адаптированных к местным условиям.
Примечания:
1. Лоскутов И.Г. Овес (Avena L.). Распространение, систематика, эволюция и селекция. СПб.: ГНЦ РФ ВИР, 2007. 336 с.
2. Каталог мировой коллекции ВИР. Овес. Биохимическая оценка образцов. СПб.: Копи-Р, 2012. 55 с.
3. Митрофанов А.С., Митрофанова В.С. Овес. 2-е изд., перераб. М.: Колос, 1972. 269 с.
4. Горбатенко Л.Е. Роль мирового генофонда растений в решении проблемы продовольственной безопасности России // Научно -информационный бюллетень ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова. 2003. № 2421. С. 3-9.
5. Кузенко М.В., Гудкова Г.Н. Успехи селекции зимующего овса в южно-предгорной зоне СевероЗападного Кавказа // Инновационные технологии для АПК юга России: материалы Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 55-летию образования Адыгейского НИИСХ (с междунар. участием) 2123 сентября 2016 г. Майкоп: Магарин О.Г., 2016. С. 142-147.
6. Каун В. В. Влияние глубоких обработок и органических удобрений на некоторые водно-физические свойства слитого чернозема и урожай зерна кукурузы: сб. науч. раб. АОСХОС. Майкоп: Адыг. отд. Краснодар. кн. изд-ва, 1971. Вып. 2. С. 8-12.
7. Методические указания по изучению и сохранению мировой коллекции овса и ячменя. СПб.: Копи-Р, 2012. 63 с.
References:
1. Loskutov I.G. Oats (Avena L.). Distribution, systemat-ics, evolution and selection. SPb.: GNTs RF VIR, 2007. 336 pp.
2. Catalogue of the VIR global collection. Oats. Biochemical assessment of samples. SPb.: Kopi-R, 2012. 55 pp.
3. Mitrofanov A.S., Mitrofanova V.S. Oats. 2nd ed., revised. M.: Kolos, 1972. 269 pp.
4. Gorbatenko L.E. The role of the global plant gene pool in solving the problem of food security in Russia // Scientific information bulletin of the Russian Research Institute of Plant Industry named after N.I. Va-vilov. 2003. No. 2421. P. 3-9.
5. Kuzenko M.V., Gudkova G.N. The successes of selection of wintering oats in the south-foothill zone of the North-Western Caucasus // Innovative technologies for the agricultural complex of the south of Russia: proceedings of the Russian scient. and pract. conf. dedicated to the 55th anniversary of the Adyghe NISKh (with international participation) September 21-23, 2016. Maikop: Magarin O.G., 2016. P. 142-147.
6. Kaun V.V. The effect of deep treatments and organic fertilizers on some water-physical properties of fused chernozem and corn grain yield: coll. of scient. works of AOSKhOS. Maikop: Adyghe Dep. of Krasnodar Publishing House, 1971. Iss. 2. P. 8-12.
7. Guidelines for the study and preservation of the world collection of oats and barley. SPb.: Kopi-R, 2012. 63 pp.
