Некоторые результаты селекции голозерного овса для европейской территории России
Автор: Баталова Галина Аркадьевна, Шевченко Сергей Николаевич
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Общая биология
Статья в выпуске: 2-2 т.20, 2018 года.
Бесплатный доступ
В современном мире использования овса в питании человека приобретает все большее значение, продукты из овса относят к здоровой - функциональной пище, положительно влияющей на здоровье человека. В этой связи актуальна селекция голозерного овса который имеют ценное по качеству зерно и более технологичен в переработке, чем пленчатый. Исследования проведены в ФАНЦ Северо-Востока (Кировская обл.) и Самарском НИИСХ (Самарская обл.). Первые сорта голозерного овса были созданы в 60-е годы XX столетия, однако они не были востребованы и исследования прекратили. Селекцию возобновили в 1994 г., а в 2007 г. в Госреестр РФ был включен сорт Вятский, в 2013 г. Першерон. Сорт Вятский сочетает урожайность (в среднем 3,77 т/га) с высокими показателями качества зерна: натура 647 г/л, масса 1000 зерен 26…32 г, белка в зерне 15,71 %, жира 8,1 %, полевой устойчивостью к пыльной головне, корончатой ржавчине и бактериальному ожогу, устойчив к полеганию и осыпанию, засухе. Овес Першерон получен методом внутривидовой гибридизации с последующим индивидуальным отбором из гибридной популяции F3 АО 503/1 (голозерный) х Улов (пленчатый) и повторяющимся отбором по признаку «голозерность». Средняя урожайность (4,8 т/га) сорта Першерон в конкурсном испытании была на 0,5 т/га выше овса Вятский, максимальная урожайность составила 5,9 т/га. Сорт имеет зерно высокого качества: белок - 15,09 %, жир - 5,62 %, содержание олеиновой кислоты 40,9 %, натура - 642 г/л. В 2015 и 2017 гг. учеными ФАНЦ Северо-Востока и Самарского НИИСХ на государственное испытание переданы сорта голозерного овса Бекас и Багет соответственно. Новые сорта формируют ценное по качеству зерно для производства продуктов общего, функционального и аглютенового питания - содержание глютена меньше 20 мг/г продукта, олеиновой кислоты соответственно 36,42 и 33,49 %, линолевой - 35,89 и 38,37 %. Сорт Бекас устойчив к красно-бурой пятнистости и шведской мухе (гибель 1,01…1,45 % при повреждении 1,85…2,46 %), корончатой ржавчине; Багет устойчив к шведской мухе, слабо поражается фузариозом метелки и корневыми гнилями.
Урожайность, качество зерна, белок, глютен, жир, олеиновая и линолевая кислоты, крахмал, устойчивость
Короткий адрес: https://sciup.org/148313900
IDR: 148313900
Текст научной статьи Некоторые результаты селекции голозерного овса для европейской территории России
сировать атмосферный азот, активным семенным и вегетативным размножением в условиях выпаса [4].
Таким образом, использование клевера ползучего в смеси со злаковыми травами является актуальным направлением в кормопроизводстве.
Цель работы изучить продуктивность и питательную ценность сортообразцов клевера ползучего в конкурсном сортоиспытании и выделить перспективные номера для передачи на государственное сортоиспытание.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Селекционную работу проводили на полях кормового севооборота Пензенского НИИСХ. Почва опытного участка – чернозем выщелоченный среднемощный тяжелосуглинистый. Содержание гумуса в пахотном горизонте (по И.В. Тюрину в модификации ЦИНАО) 6,4-6,5%, подвижного фосфора (по Чирикову) – 145-165 и обменного калия – 140-150 мг на кг почвы.
Питомники закладывались беспокровно, посев летний. Ширина междурядий – 0,15 м, длина делянки – 5 м, площадь делянки – 5,25 м2. Норма высева рассчитывалась исходя из 6 млн. всхожих семян на 1 га (4 кг/га). Повторность – четырехкратная. Уборку на зеленую массу проводили мотоблоком Каскад-М с роторной косилкой в фазу бутонизации – 3 укоса. В качестве стандарта использовали сорт клевера ползучего ВИК-70.
В качестве номеров для посева использовали образцы клевера ползучего после многолетнего (5 лет пользования) изучения в смеси со злаковыми травами (овсяницей луговой, райграсом пастбищным и мятликом луговым) и многократ- ным скашиванием в течение вегетации. Образцы клевера ползучего, выделившиеся по продуктивности и качеству корма, а также сохранившиеся в травостое после лет использования, были объединены в сложногибридные популяции. После размножения на изолированных участках, номера поступили в контрольный питомник.
Закладку питомников, сопутствующие наблюдения, отборы, оценки и учеты, браковки проводили в соответствии с существующими методическими указаниями [5, 6, 7].
Метеорологические условия в годы проведения исследований по фазам развития клевера ползучего были различными. ГТК периода отрастание-бутонизация составил в 2014, 2015, 2016, 2017 гг. - 0,6; 0,4; 0,8; 2,4 ед. соответственно; бутонизация-цветение - 0,5; 0,4; 1,7; 0,4 ед.; цветение-созревание - 0,6; 1,6; 1,1; 0,7 ед.; в целом период отрастание-созревание семян - 0,6; 1,2; 1,2; 1,2 ед., соответственно.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Питомник конкурсного сортоиспытания клевера был заложен в 2014 году. В нем оцениваются 7 сортообразцов, поступивших из контрольного питомника и выделившихся по урожайности зелёной массы, семян, устойчивые к болезням, а также потомства популяций из питомника поликросса, которые предварительно изучались на фоне злаковых травосмесей (райграса пастбищного, овсяницы луговой, мятлика лугового) [8].
Новые сорта должны быть пригодны к механизированной уборке семян. Поэтому важно, чтобы у клевера ползучего были высокие и прочные цветоносы, крупные и многочисленные головки. Наиболее длинные черешки листьев по годам исследований (18,4-33,2 см) и в среднем за четыре года (24,6-24,8 см) наблюдались у сортообразцов А-94, П-97, превышение над стандартом ВИК-70 (23,5 см) составило 4,75,5% (табл. 1).
Наибольшую длину цветоносов как по годам исследований (22,1-42,4 см), так и в среднем за четыре года (30,4-31,0 см) имели 4 номера (Ю-90, А-94, Пл-90-2, П-97), превышение над стандартом (29,3 см) составило 3,8-5,8%, у остальных номеров длина цветоносов была на уровне стандарта.
В среднем за четыре года размер листьев, незначительно превышающих стандарт (2,9 х 2,4 см), отмечен у большинства образцов (3,0 х 2,4...3,1 х 2,5 см) (табл. 2).
В конкурсном сортоиспытании клевера ползучего в первый год пользования (2015 г.) по урожайности зеленой массы в сумме за три укоса (28,52-29,08 т/га) два образца (А-94, Пл-901) достоверно превысили стандартный сорт на 9,5-11,6%. По сбору сухого вещества (5,94-6,79 т/га) четыре образца (Ю-92, А-94, Пл-90-1, П-97) превысили стандарт на 9,4-25,0%. По сбору пере-варимого протеина (0,85-0,94 т/га) наиболее продуктивными были образцы (А-94, Пл-90-1), превышение над стандартом составило 11,8-23,7%.
Во второй год пользования (2016 г.) достоверное превышение над стандартом по урожай-
Таблица 1. Биометрические показатели растений клевера ползучего, КСИ (2014-2017 гг.)
|
Название образца |
Длина листьев, см |
Длина цветоносов, см |
||||||||
|
2014 г. |
2015 г. |
2016 г. |
2017 г. |
среднее |
2014 г. |
2015 г. |
2016 г. |
2017 г. |
среднее |
|
|
St. |
18,2 |
17,6 |
31,7 |
26,3 |
23,5 |
22,4 |
21,5 |
40,3 |
33,0 |
29,3 |
|
В-92 |
20,6 |
17,0 |
31,0 |
25,5 |
23,5 |
25,1 |
20,8 |
39,5 |
33,9 |
29,8 |
|
Ю-90 |
21,6 |
18,3 |
30,8 |
23,7 |
23,6 |
26,9 |
24,9 |
37,1 |
33,1 |
30,5 |
|
А-94 |
20,9 |
17,5 |
33,2 |
26,8 |
24,6 |
24,8 |
23,3 |
42,4 |
33,5 |
31,0 |
|
Пл-90-1 |
18,9 |
17,7 |
31,2 |
24,4 |
23,1 |
22,4 |
21,5 |
40,4 |
33,5 |
29,5 |
|
Пл-90-2 |
18,2 |
17,4 |
31,6 |
27,1 |
23,6 |
23,8 |
22,1 |
41,1 |
34,5 |
30,4 |
|
П-97 |
20,5 |
18,4 |
32,7 |
27,5 |
24,8 |
24,5 |
23,7 |
41,8 |
33,9 |
31,0 |
Таблица 2. Размер листьев клевера ползучего в среднем за 4 года, КСИ (2014-2017 гг.)
На третий год пользования в сумме за три укоса по урожайности зелёной массы все образцы (11,29...12,59 т/га) достоверно превысили стандарт ВИК-70 (10,27 т/га) на 9,9-22,6%. По сбору сухого вещества образцы В-92, Ю-92, Пл-90-1, Пл-90-2, П-97 достоверно превысили стандарт на 9,5-25,8% (2,89-3,32 т/га, у стандарта - 2,64 т/ га), по сбору переваримого протеина образцы В-92, Пл-90-1, Пл-90-2 и П-97 (0,38-0,45 т/га) превысили стандарт ВИК-70 (0,30 т/га) на 26,7-50,0% (табл. 3).
В среднем за три года пользования в КСИ 2014 года посева по урожайности зелёной массы образцы Ю-92, А-94, Пл-90-2, Пл-90-1, П-97 (17,51-18,45 т/га) достоверно превысили стандарт ВИК-70 (16,46 т/га) на 6,4-12,1%. По сбору сухого вещества в среднем за годы пользования эти же сортообразцы (4,08-4,38 т/га) достоверно превысили стандарт (3,65 т/га) на 11,8-20,0%. Наибольший сбор переваримого протеина (0,500,57 т/га) получен у образцов Ю-92, А-94, Пл-901, Пл-90-2 и П-97, превышение над стандартом (0,48 т/га) составило 4,2-18,7%.
Содержание обменной энергии зависело от метеорологических условий года проведения исследований и изучаемых образцов. В 2015 г. энергосодержание кормовой массы клевера ползучего составило 10,80-11,27 МДж в 1 кг сухого вещества (СВ), в 2016 г. - 10,58-11,07 МДж, 2017 гг. - минимальная за годы исследований и составила 9,99-10,22 МДж в 1 кг СВ, но тем не менее отвечала требованиям для высокопродуктивного кормления (не менее 10 МДж в 1 кг СВ) (табл. 4). В среднем за три года пользования содержание обменной энергии составляло 10,52 МДж/кг, у стандарта - 10,65 МДж/кг.
В среднем за три года пользования наибольший выход обменной энергии обеспечили образцы Ю-90, А-94, Пл-90-1, Пл-90-2 и П-97 (43,32-47,60 ГДж/га), превышение над стандартом (40,43 ГДж/га) составило 7,1-17,7%.
По годам пользования количество кормовых единиц в 1 кг корма было на уровне или ниже стандарта: в 2015 г. - 0,95-1,03 корм. ед., у стандарта 0,99; в 2016 г. - 0,91-1,00 корм. ед., у стандарта 0,96; в 2017 г. - 0,81-0,85 корм. ед., у стандарта - 0,82 (табл. 5). В среднем за три года пользования по содержанию кормовых единиц в 1 кг СВ образцы А-94, Пл-90-2, П-97 (0,93-0,95) находились несколько выше стандарта (0,92).
Наибольший выход кормовых единиц по сравнению со стандартом в 2015 г. обеспечили все образцы, кроме В-92 (5,78-6,68 т/га), пре-
Таблица 3. Продуктивность клевера ползучего, КСИ (2015-2017 гг.)
|
Образец |
Урожайность зеленой массы, т/га |
Сбор сухого вещества, т/га |
Сбор переваримого протеина, т/га |
|||||||||
|
2015 |
2016 |
2017 |
сред |
2015 |
2016 |
2017 |
сред |
2015 |
2016 |
2017 |
сред |
|
|
St. |
26,05 |
13,06 |
10,27 |
16,46 |
5,43 |
2,89 |
2,64 |
3,65 |
0,76 |
0,37 |
0,30 |
0,48 |
|
В-92 |
24,08 |
12,30 |
12,54 |
16,31 |
5,25 |
2,86 |
3,18 |
3,76 |
0,62 |
0,37 |
0,38 |
0,46 |
|
Ю-92 |
27,60 |
13,86 |
12,19 |
17,88 |
6,19 |
3,29 |
2,89 |
4,12 |
0,78 |
0,39 |
0,32 |
0,50 |
|
А-94 |
28,52 |
13,51 |
11,67 |
17,90 |
6,60 |
3,18 |
2,47 |
4,08 |
0,85 |
0,40 |
0,29 |
0,51 |
|
Пл-90-1 |
29,08 |
13,39 |
12,47 |
18,31 |
6,79 |
3,02 |
3,32 |
4,38 |
0,94 |
0,38 |
0,40 |
0,57 |
|
Пл-90-2 |
26,36 |
16,43 |
12,57 |
18,45 |
5,68 |
3,89 |
3,25 |
4,27 |
0,73 |
0,50 |
0,45 |
0,56 |
|
П-97 |
26,55 |
14,70 |
11,29 |
17,51 |
5,94 |
3,36 |
3,10 |
4,13 |
0,69 |
0,47 |
0,37 |
0,51 |
|
НСР о5 |
1,72 |
0,94 |
0,61 |
0,98 |
0,38 |
0,22 |
0,16 |
0,25 |
||||
Таблица 4. Содержание и выход обменной энергии у образцов клевера ползучего в КСИ (2015-2017 гг.)
Содержание переваримого протеина в 1 кормовой единице в среднем за годы исследований было наибольшим у образца Пл-90-1 и составило 145 г (у стандарта 140 г).
В таблице 6 приведён анализ структуры урожая семян образцов клевера ползучего в КСИ в среднем за три года пользования (2015-2017 гг.).
По числу соцветий в головке в 2015-2016 гг. все образцы достоверно превысили стандартный сорт на существенные величины. В 2017 г. стандарт превысил только образец В-92. В среднем за три года пользования все изучаемые образцы (72,0-88,7 шт.) достоверно превысили стандарт (67,5 шт.) на 6,7-31,4%.
По числу семян в головке все образцы в 20152016 гг. и четыре образца (В-92, Ю-90, А-94, Пл90-1) в 2017 г. превысили стандарт. В среднем за три года пользования все сортообразцы превысили стандарт (80,9 шт.) на 28,9-64,4 %.
Количество семян в бобе (завязываемость семян) сильно варьировало по годам исследо- ваний (2015 г. – 2,1-2,9 шт., 2016 г. – 0,9-1,5 шт., 2017 г. – 0,5-0,6 шт.), что зависело от гидротермических условий периода вегетации (табл. 7). В 2015 г. сложились наиболее благоприятные условия как для закладки генеративных органов (ГТК 0,4 ед.), так и успешного опыления насекомыми опылителями (59,8 мм осадков в период массового цветения, ГТК периода цветение-созревание 1,6 ед.). В мае-июне 2017 г. была прохладная погода, что не позволило насекомым опылителям провести качественное опыление, количество семян составило 0,5-0,6 шт. в бобе.
В среднем за три года пользования, завя-зываемость семян, превышающая стандарт (1,2 шт.) на 8,3-41,7%, получена у всех изучаемых образцов и составила 1,3-1,5 шт. в бобе.
В среднем за три года пользования процент качественных семян у всех образцов превышал стандарт (59,2%) и составил 60,3-63,1%.
В среднем за три года пользования по массе 1000 семян достоверных превышений над стандартом не выявлено.
Полученные данные позволили провести оценку сопряжённости изучаемых признаков у образцов в среднем за 2015-2017 годы.
Длина черешков листьев имела высокую положительную корреляцию с длиной цветоносов (r= 0,85) и массой 1000 семян (r =0,72). Длина цветоносов имела среднюю положительную корреляцию с урожаем зелёной массы (r=0,42), сбором сухого вещества (r =0,36) и массой 1000 семян (= 0,61).
Таблица 5. Продуктивность образцов клевера ползучего, КСИ (2015-2017 гг.)
|
Образец |
Кормовых единиц в 1 кг СВ |
Выход кормовых единиц, т/га |
Содержание ПП в корм. ед., г |
|||||||||
|
2015г |
2016г |
2017г |
сред. |
2015г |
2016г |
2017г |
сред. |
2015г |
2016г |
2017г |
сред. |
|
|
St. |
0,99 |
0,96 |
0,82 |
0,92 |
5,60 |
2,96 |
1,96 |
3,51 |
136 |
136 |
148 |
140 |
|
В-92 |
0,96 |
0,93 |
0,85 |
0,91 |
5,01 |
2,65 |
2,46 |
3,37 |
124 |
139 |
144 |
136 |
|
Ю-90 |
0,95 |
0,94 |
0,81 |
0,90 |
5,91 |
3,08 |
2,14 |
3,71 |
132 |
125 |
143 |
133 |
|
А-94 |
0,97 |
1,00 |
0,83 |
0,93 |
6,43 |
3,11 |
1,87 |
3,80 |
132 |
129 |
151 |
137 |
|
Пл-90-1 |
0,97 |
0,91 |
0,84 |
0,91 |
6,68 |
2,71 |
2,54 |
3,98 |
141 |
142 |
152 |
145 |
|
Пл-90-2 |
1,03 |
0,99 |
0,84 |
0,95 |
5,88 |
3,80 |
2,56 |
4,08 |
124 |
134 |
166 |
141 |
|
П-97 |
0,97 |
0,99 |
0,83 |
0,93 |
5,78 |
3,29 |
2,36 |
3,81 |
119 |
144 |
152 |
138 |
Таблица 6. Структура урожая семян клевера ползучего, КСИ (2015-2017 гг.)
|
Образец |
Число соцветий в головке, шт. |
Общее число семян в головке, шт. |
||||||
|
2015 |
2016 |
2017 |
сред. |
2015 |
2016 |
2017 |
сред. |
|
|
St. |
66,1 |
56,3 |
80,1 |
67,5 |
153,3 |
56,3 |
37,1 |
80,9 |
|
В-92 |
102,3 |
77,1 |
86,7 |
88,7 |
218,4 |
77,1 |
49,7 |
127,8 |
|
Ю-90 |
92,1 |
79,6 |
82,1 |
84,6 |
253,8 |
79,6 |
44,1 |
133,0 |
|
А-94 |
105,4 |
73,2 |
78,9 |
85,8 |
232,3 |
73,2 |
42,9 |
122,7 |
|
Пл-90-1 |
74,1 |
69,5 |
72,6 |
72,1 |
213,0 |
69,5 |
41,6 |
120,2 |
|
Пл-90-2 |
81,6 |
67,1 |
67,4 |
72,0 |
203,4 |
67,1 |
31,7 |
104,3 |
|
П-97 |
89,2 |
66,3 |
78,9 |
78,1 |
214,2 |
66,3 |
38,3 |
113,7 |
|
НСР 095 |
5,9 |
3,7 |
5,6 |
4,0 |
11,5 |
3,3 |
3,3 |
6,1 |
Таблица 7. Завязываемость и масса 1000 семян клевера ползучего, КСИ (2015-2017 гг.)
|
Образец |
Качественных семян, % |
Завязываемость семян, шт. |
Масса 1000 семян, г |
|||||||||
|
2015 |
2016 |
2017 |
сред |
2015 |
2016 |
2017 |
сред |
2015 |
2016 |
2017 |
сред |
|
|
St. |
77,1 |
62,5 |
38,0 |
59,2 |
2,3 |
0,9 |
0,5 |
1,2 |
0,64 |
0,52 |
0,60 |
0,59 |
|
В-92 |
80,8 |
68,8 |
39,8 |
63,1 |
2,1 |
1,5 |
0,6 |
1,4 |
0,63 |
0,49 |
0,59 |
0,57 |
|
Ю-90 |
76,9 |
68,8 |
38,7 |
61,5 |
2,8 |
1,3 |
0,5 |
1,5 |
0,62 |
0,54 |
0,60 |
0,59 |
|
А-94 |
79,1 |
65,7 |
38,8 |
61,2 |
2,2 |
1,3 |
0,5 |
1,3 |
0,63 |
0,53 |
0,62 |
0,59 |
|
Пл-90-1 |
72,5 |
69,8 |
44,0 |
62,1 |
2,9 |
1,5 |
0,6 |
1,7 |
0,62 |
0,51 |
0,60 |
0,58 |
|
Пл-90-2 |
78,8 |
67,4 |
39,9 |
62,0 |
2,5 |
1,2 |
0,5 |
1,4 |
0,64 |
0,51 |
0,62 |
0,59 |
|
П-97 |
78,3 |
66,8 |
35,9 |
60,3 |
2,4 |
1,3 |
0,5 |
1,4 |
0,64 |
0,58 |
0,61 |
0,61 |
Число соцветий в головке тесно коррелировало с числом семян в головке (r =0,82), с числом качественных семян в головке (r =0,86). Сопря- 1.
жённость числа семян в головке с завязываемо-стью (r =0,57) и числа качественных семян в головке с завязываемостью (r = 0,57) была средней. 2.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, в питомнике конкурсного 3. сортоиспытания клевера ползучего в среднем за три года пользования большинство образцов 4. превысило стандарт по показателям урожайности зелёной массы и сухого вещества, питательности корма и элементам структуры уро- 5.
жая семян. На государственное сортоиспытание планируется передать сортообразец Пл-90-1, 6. имеющий лучшие значения по сбору сухого . вещества и урожайности семян, показателям питательности корма. Сортообразец Пл-90-1 7.
– сложногибридная популяция из лучших биотипов нескольких сортов клевера ползучего, ко- 8.
торые закладывались в травосмеси с овсяницей луговой и сохранились в травостое после пяти лет использования.
Список литературы Некоторые результаты селекции голозерного овса для европейской территории России
- Сорта растений, включенные в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Сорта культуры «овёс яровой». URL: http://reestr.gossort.com/reestr/culture/14 (дата обращения 16.04.2018)
- Stewart D., McDougall G. Oat agriculture, cultivation and breeding targets: implications for human nutrition and health // British Journal of Nutrition. 2014, 112. PP. 50-57.
- Лапина С. Очищающая сила овса. URL: https://hozyain.by/zdorovie/ochishhayushhaya-sila-ovsa/ (дата обращения 16.04.2018)
- Daou C., Zhang H. 2012, Oat Beta-Glucan: Its Role in Health Promotion and Prevention of Diseases // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safet. 2012, 11(4). PP. 355-365.
- Singh R., De S., Belkheir A. Avena sativa (Oat), A Potential Neutraceutical and Therapeutic Agent: An Overview // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2013, 53(2). PP.126-144.
