Основные итоги и перспективы развития лаборатории селекции и семеноводства крупяных и сорговых культур
Автор: Антимонов Александр Константинович, Сыркина Любовь Федоровна, Антимонова Ольга Николаевна, Косых Лариса Александровна
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 статье представлены краткие итоги научно-исследовательской деятельности и дальнейшие перспективы развития лаборатории селекции и семеноводства крупяных и сорговых культур ФГБНУ «Поволжский НИИСС» с момента открытия лаборатории (1933 г.) по настоящее время. Отмечена роль селекционеров - исследователей в создании сортов разных направлений использования. За долгие кропотливые годы (85 лет) лаборатория достигла высоких результатов в селекции зернового, сахарного и веничного сорго, суданской травы, проса и пайзы. Были выведены и районированы сорта проса: Кинельское 3221, Кинельское 2462, Кинельское скороспелое, Кинельское 92, Горлинка, Крестьянка, Поволжское 59, Заряна, Россиянка, Поволжское 80; сорта сорго сахарного: Ранний янтарь Кинельский, Кинельское 3, Кинельское 4; суданки Кинельская 90, Кинельская 100, сорго-суданкового гибрида Саркин, гибрида сорго Волжский кормовой; сорго веничное Кинельское 67; сорта пайзы Перспектива и Эврика; сорго зернового Премьера, Славянка, Рось, Кинельское 63.
Сорт, история, зерновое сорго, сахарное сорго, просо, суданская трава, урожайность, испытание, селекция
Короткий адрес: https://sciup.org/148312385
IDR: 148312385
Текст научной статьи Основные итоги и перспективы развития лаборатории селекции и семеноводства крупяных и сорговых культур
Проблема увеличения объемов производимых кормов и улучшения их качества продолжает оставаться одной из актуальных в сельском хозяйстве. Дальнейший рост поголовья скота и повышение его продуктивности могут быть обеспечены только при наличии в хозяйствах прочной кормовой базы. В связи с этим ученые и практики изыскивают новые резервы по наращиванию производства кормов. Для каждой почвенно-климатической зоны подбираются наиболее урожайные кормовые культуры, создаются новые сорта, определяются пути наиболее эффективного их использования [1].
В решении проблемы производства высококачественных кормов в засушливых районах Самарской области важная роль принадлежит суданской траве. Суданская трава – исключительно засухоустойчивая культура, она хорошо исполь-
зует осадки второй половины лета и формирует большую надземную массу, пригодную для неоднократного стравливания и укоса. Наряду с этим культура отличается высокой отавностью, хорошей побегообразовательной способностью, обильной кустистостью и быстротой отрастания. По суточном ритму роста суданская трава почти единственная среди однолетних кормовых трав не только не уступает, но и значительно превосходит такую культуру, как кукуруза [2, 3].
Суданская трава является надежным источником зелёных кормов и сырья для производства сена, сенажа, силоса, травяной муки. Такая универсальность и многогранность использования дополняется экологической пластичностью, дающей возможность с одинаковым успехом возделывать её почти на всех типах почв, включая солонцы и почвы пустынь [4, 5].
Суданская трава высокоурожайная культура. При правильной агротехнике она дает до 600 ц зеленой массы с 1 га, а при орошении и удобрении до 800 ц. Урожаи сена могут достигать 100-125 ц/га. По питательной ценности среди однолетних злаковых культур суданская трава также занимает одно из первых мест (в 1 кг зеленой массы содержится в среднем 0,22 кормовой единицы и до 20 г пере-варимого протеина). Зеленая масса и другие виды корма из данной культуры охотно поедаются всеми видами сельскохозяйственных животных [2].
Основная задача при возделывании суданки — получение высоких и стабильных урожаев зеленой массы и сена во всех основных районах ее возделывания и одновременное расширение посевов для использования на сено и зеленый корм в более северных зонах.
Несмотря на то, что суданская трава обладает высоким коэффициентом размножения, остается необходимость значительно повысить ее семенную продуктивность, что позволит сократить площади под семенными участками и соответственно увеличить площади посевов на корм. В соответствии с этим основные задачи селекции суданки на ближайший период следующие:
-
- повышение засухоустойчивости для того, чтобы свести к минимуму зависимость урожая от метеорологических условий;
-
- усиление холодостойкости, понижение требований к температуре при прорастании семян, главным образом в первые фазы роста и развития, особенно при возделывании в северных районах;
-
- сокращение длины вегетационного периода в основных зонах и создание скороспелых сортов для северных районов при высокой семенной и вегетативной продуктивности. Для зеленого конвейера нужны сорта, которые не снижали бы общей урожайности при раннем подкашивании или выпасе;
-
- увеличение устойчивости к вытаптыванию и способности хорошо отрастать после выпаса, что повысит продуктивность пастбищ и хозяйственное значение суданки как компонента зеленого конвейера.
К качественным признакам относятся толщина стеблей, облиственность, степень сочности, нежности частей растения и т.п. А так же выведение иммунных, устойчивых к бактериозу и к пыльной головне сортов, что скажется на увеличении продуктивности посевов суданской травы.
Районированный в Самарской и ещё в 14 областях, республиках и краях сорт суданской травы Кинельская 100, обладая сравнительно высокой продуктивностью зеленой массы 25,0-29,0 т/га и семян 1,2-1,5 т/га, недостаточно облиственен. Ставится задача создать сорт, лишенный недостатков. В селекционном питомнике находится гибридный материал разных поколений из межсортовых и межвидовых скрещиваний (самоопы-ленных и опыленных внутри семьи), что позволяет получать ежегодно пополняемый материал для изучения в конкурсном сортоиспытании и дальнейшей передачи в Государственное сортоиспытание, сочетающий в себе скороспелость (при выращивании на семена), с высокой урожайностью зеленой массы хорошего качества [6].
Цель исследований заключается в создании новых раннеспелых сортов суданской травы с комплексом хозяйственно-ценных признаков, оценка и выявление лучших из них, наиболее приспособленных для засушливых условий Среднего Поволжья.
УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проводились на полях ФГБНУ «Поволжский НИИСС» в лаборатории селекции и семеноводства крупяных и сорговых культур в 2015–2017 гг. Посев суданской травы проводили в оптимальные сроки рядовым способом с междурядьями 20 см, нормой высева 2,0 млн. всхожих семян на 1 га. Предшественник – ячмень. Уход за посевами осуществляли по общепринятой технологии для лесостепной зоны Среднего Поволжья. Почвы представлены в основном черноземами обыкновенными среднегумусными (7,5–8,5%) среднемощными тяжелосуглинистыми.
В конкурсном сортоиспытании для определения продуктивности сорта изучались на делянках учётной площадью 13 м2, из них 7 м2 – учёт зеленой массы и сена, 6 м2 – учёт семенной продуктивности. Повторность трёхкратная. В изучении находились сортообразцы селекции ФГБНУ «Поволжский НИИСС» Л-100-10, Л-50-10, Л-3-12, Л-46-13, Л-99-13. За стандарт был принят сорт Кинельская 100.
Методы исследований - межсортовая и межвидовая гибридизация с ручной кастрацией и опылением, самоопыление и переопыление внутри линий, массовый, групповой и индивидуальный отборы на всех этапах селекционного процесса.
Исследования проводились с использованием методик [7, 8, 9] и широкого унифицированного классификатора СЭВ рода Sorghum moench [10]. Статистическую обработку данных по урожайности проводили методом дисперсионного анализа по методике Б.А. Доспехова [11].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Периоды активной вегетации растений суданской травы (июнь–август) в 2015 и 2016 гг. исследований отличались полным отсутствием или резким недобором осадков в июне и августе, и повышенным температурным режимом, когда в отдельные периоды максимальные значения температур воздуха доходили до 33-360С. Суммы активных температур за период июнь-август составили: 18800С в 2015 году и 20610С в 2016 году, превысив среднемноголетние значения соответственно на 850С и 2660С. Характеризуя вегетационные периоды данных лет по гидротермическому коэффициенту, 2015 год следует считать засушливым (ГТК=0,57), 2016 год – острозасушливым (ГТК=0,33).
Метеорологические условия вегетационного периода 2017 года сложились крайне неблагоприятно для культур позднего срока сева, особенно для таких теплолюбивых, как сорговые культуры. Май и июнь месяцы отличались изобилием осадков и пониженным температурным режимом (ГТК=1,63 и 2,67, соответственно). Лето пришло только в августе, который характеризовался почти полным отсутствием осадков на фоне повышенных температур воздуха (ГТК=0,02). Поздний срок посева и сложившиеся погодные условия во время вегетации растений способствовали тому, что все фазы развития растений сорговых культур сместились на 3 недели.
В конкурсном сортоиспытании по комплексу хозяйственно-ценных признаков выделено шесть сортов (табл. 1). В среднем за годы изучения ни один сорт не созрел раньше сорта-стандарта Кинельская 100. По продолжительности вегетационного периода (согласно классификатора СЭВ) изучаемые сортообразцы относятся к группе раннеспелых: период всходы-созревания у них составил 76-84 суток в 2015 г., 70-78 суток в 2016 г. и 83-91 сутки в 2017 г.
Несмотря на жёсткие погодные условия, сложившиеся во время вегетации в годы проведения исследований, признаков угнетения растений по сортообразцам не наблюдалось.
Все изучаемые сортообразцов в сумме за 2 укоса сформировали высокую урожайность зелёной массы – от 33,1 т/га (Л-100-10) до 35,8 т/га (Л-9913), что выше стандарта на 2,2-4,9 т/га, при этом доля отавы в общем урожае биомассы составила 30,5-35,7% (табл. 2).
Зелёная масса изучаемых сортообразцов характеризуется высокими кормовыми достоинствами (табл. 3).
По содержанию наиболее ценной части корма – протеину, выделяются Л-100-10 (8,69%), Л-46-13 (8,45%), Л-50-10 (8,36%), у стандарта Кинельская 100 – 7,58%.
Необходимо отметить, что в зелёной массе суданской травы, по сравнению с другими кормовыми культурами, ценится повышенное
Таблица 1. Вегетационный период сортов суданской травы (всходы–созревание)
Сорт |
Вегетационный период, суток |
|||
2015 г. |
2016 г. |
2017 г. |
Среднее |
|
Кинельская 100 (st) |
76 |
70 |
83 |
76 |
Л-100-10 |
76 |
74 |
83 |
78 |
Л-50-10 |
83 |
76 |
89 |
83 |
Л-46-13 |
82 |
78 |
91 |
84 |
Л-99-13 |
84 |
78 |
91 |
84 |
Л-3-12 |
84 |
78 |
85 |
82 |
Таблица 2 . Урожайность сортов суданской травы (2015-2017 гг.)
Сорт |
Содержание отавы в общей биомассе, % |
Урожайность, т/га |
Отклонение от стандарта, т/га |
||||
зелёной массы |
сена |
зерна |
зелёной массы |
сена |
зерна |
||
Кинельская 100 (st) |
35,0 |
30,9 |
9,4 |
1,68 |
|||
Л-100-10 |
34,4 |
33,1 |
9,8 |
1,87 |
+2,2 |
+0,4 |
+0,19 |
Л-50-10 |
31,5 |
33,8 |
9,4 |
1,60 |
+2,9 |
0 |
-0,08 |
Л-46-13 |
35,7 |
33,4 |
8,9 |
1,75 |
+2,5 |
-0,5 |
+0,07 |
Л-99-13 |
32,1 |
35,8 |
9,7 |
1,91 |
+4,9 |
+0,3 |
+0,23 |
Л-3-12 |
30,5 |
34,7 |
9,1 |
1,95 |
+3,8 |
-0,3 |
+0,27 |
Таблица 3. Качественные показатели зелёной массы суданской травы, (2015 – 2017 гг.)
Среди изучавшихся сортообразцов суданской травы высоким содержанием сахаров в свежескошенной зеленой массе отличаются Л-50-10 (2,85%) и Л-99-13 (2,85%), у стандарта Кинельская 100 – 2,39%. Обеспеченность 1 кормовой единицы сахаром у данных сортообраз-цов составляет соответственно 156 и 140 грамм против 115 грамм у стандарта.
По содержанию каротина в зелёной массе лишь образец Л-100-10 имел преимущество перед стандартом – 30,78 мг в 1 кг, остальные несколько ниже – 19,44-26,77 мг.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате селекционной работы созданы и изучены новые раннеспелые, высокоурожайные, с хорошим качеством зеленой массы сортообразцы суданской травы, требующие для созревания сумму активных температур до 1900 oС, что даёт возможность завершать уборку семенников в конце августа, и обеспечит в условиях Самарской и соседних с нею областей ежегодное вызревание семян.
Выделенные сортообразцы являются прекрасным исходным материалом в селекционном процессе.
Список литературы Основные итоги и перспективы развития лаборатории селекции и семеноводства крупяных и сорговых культур
- Методические указания по изучению коллекционных образцов кукурузы, сорго и крупяных культур (просо, гречиха, рис). Всесоюз. ордена Ленина науч. исслед. ин-т растениеводства им. Н. И. Вавилова. Ленинград: , 1968. 51 с.
- Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Москва: МСХ СССР, 1985. 263 с.
- Глуховцев В.В., Зудилин С.Н., Кириченко В.Г. Основы научных исследований в агрономии. М.: Колос, 2008. 240 с.
- Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
- Антимонов А.К. Итоги и перспективы селекции проса на урожайность и крупяные качества в Поволжском НИИСС имени П.Н. Константинова//Научно-производственный журнал Зернобобовые и крупяные культуры. 2012. № 1. С.77-80.