CC BY
11
———ОТРАСЛЕВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ЗАСУШЛИВЫХ ЗЕМЕЛЬ-
УДК 582-739(470-67)
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СОРТООБРАЗЦЫ КЛЕВЕРА КРАСНОГО (Trifolium pratense L) ДЛЯ ГОРНОГО ДАГЕСТАНА
© 2008 г. А.Д. Хабибов1, П.М.-С. Муратчаева2
' Горный ботанический сад ДНЦ РАН Россия, 367025 Махачкала, ул. Гаджиева, 45 E-mail: [email protected] 2Прикаспийский институт биологических ресурсов ДНЦ РАН Россия, 367025 Махачкала, ул. Гаджиева, 45 E-mail: [email protected]
Реферат. В результате интродукционного испытания выделены наиболее перспективные сортообразцы клевера красного для горных районов Дагестана. Установлены корреляционные связи между некоторыми хозяйственно-ценными признаками, представляющих интерес для селекции.
Ключевые слова: клевер красный, сортообразцы, продуктивность, корреляция, хозяйствен-но-ценные признаки.
Решение проблемы роста продуктивности сельскохозяйственных животных органически связано с увеличением количества и качества кормового белка. В решении этой задачи ведущая роль принадлежит многолетним бобовым, среди которых исключительное значение имеют клевера, в особенности клевер красный (луговой), занимающий в ряду кормовых растений, но мнению ряда авторов (Бобров, 1947), положение аналогичное пшенице в ряду зерновых культур.
В Дагестане, в республике с животноводческим направлением, где вопрос кормопроизводства стоит особенно остро, запросы животноводства удовлетворяются главным образом естественными кормовыми угодьями, составляющими 80.7% территории республики, из которых более половины (54.1%) приходится на долю предгорной и горной зон. Если учесть, что естественные сенокосы и пастбища на большей части территории сбиты и имеют низкую продуктивность (Система..., 1977), то становится очевидной необходимость резкого усиления мер по обогащению фонда культурной флоры новыми представителями кормовых растений и выведению специализированных по зонам сортов.
В Горном ботаническом саду (Гунибское плато, центральный известняковый Дагестан, 1750 м высоты над ур.м.) впервые в республике начаты исследования по интродукции кормовых бобовых с целью отбора наиболее перспективных видов и форм для горного кормопроизводства. С этой целью с 1983 г. начаты интродукционные испытания 51 сортообраз-ца клевера красного коллекции Всесоюзного института растениеводства им. Н.И. Вавилова (ВИР) отечественной и зарубежной селекции. Данные сравнительного анализа внутри- и межпопуляционной изменчивости природных популяций клевера красного представлены ранее (Хабибов, Хабибов, 2002). По биологическим особенностям и хозяйственному использованию различают два типа культурного клевера: клевер позднеспелый, или одноукосный, распространенный преимущественно в северных районах страны и клевер раннеспелый, или двуукосный, характерный для южных районов (Хорошайлов, 1952; Новоселова, 1986). Указанные крайние типы являются самыми распространенными (Янсонс, 1978) и различаются не только по времени наступления фаз развития, но и по многим другим признакам - длине и массе стебля, числу стеблей в кусте, числу междоузлий, числу ветвей на стебле и т.д. Г1о-
следнее обстоятельство очень важно, поскольку условия северных районов страны близки к условиям горных районов нашей республики.
Почва экспериментального участка горно-луговая, тяжелосуглинистая, рН - 6.7-7.6, содержание гумуса - 6.4-8.3, азота общего - 0.43-0.54%, азота гидролизуемого - 16-18 мг на 100 г почвы. Содержание подвижного фосфора 2.7-4.7 мг, калия 34-51 мг на 100 г почвы.
Посев предварительно скарифицированных семян был проведен весной (май-июнь) узкорядным способом (60х 170 см, норма 300 шт. семян) на террасах склона северной экспозиции в трехкратной рандомизированной повторности, различия между которыми моделировали переход от «лучших» экологических условий к «худшим», поскольку от внешнего края террасы к внутреннему уменьшались мощность и плодородие почвы. Каждая делянка (1м2) трехрядковая (рядок клевера красного, люцерны и клевера ползучего). На второй год жизни проводилась оценка признаков продуктивности на двух фазах - цветения и побурения (отцветания) верхушечной головки, наступление которых не совпадал по сортам. Для кормовых растений учет признаков продуктивности в фазе начала цветения очень важно, поскольку именно в этой фазе заготавливают корма. Единицей учета служили максимально развитые побеги с первой верхушечной головкой (генеративные побеги); при таком методе взятия образцов структура надземной продукции не совпадает с обычно используемой в сельскохозяйственной практике, но как показано рядом авторов (Harper, 1977; White, 1979) четко коррелирует со структурой целых особей.
Среди сортообразцов клевера красного перспективными по признакам продуктивности для горных районов оказались из числа ранних и среднеранних: Стендский раннеспелый, Абадзехский местный, Губеровский местный, Глория местная улучшенная, Dollard, Trill. Среди позднеспелых сортов лучшими и более устойчивыми являются: Elbo Pajbjerg, Тетрап-лоидный ВИК, Пензенский и Doehnfeldt Prima IV. Сорта Elbo Pajbjerg, Celtic, Тетраплоидный ВИК являются полиплоидами. Характеристика перспективных сортов по некоторым хозяйственно-ценным признакам приведена в таблице 1. Полевая всхожесть зависела от качества и срока хранения семян и колебалась в широких пределах (3.3-48.7%). Появление всходов отмечено на 5-ый-6-ой день. В условиях Гунибского плато, растения зацвели на второй год жизни. Начало цветения для ранних и среднеранних отмечено 6 июля, для позднеспелых 22-26 июля. Массовое цветение для ранних и среднеранних 9-23 июля, для позднеспелых 22-26 июля, начало созревания - 26-30 августа и 1-4 сентября соответственно. При выращивании на Гунибском плато длина стебля для раннеспелых сортов была равна в среднем 78.5 см, позднеспелых - 88.5 см. По литературным данным стебли позднеспелых сортов более дли-нее, толще и грубее (Янсонс, 1978; Новоселова, 1986). Число междоузлий или узлов, включая и укороченных, составляло для ранних и среднеранних 8-10, для позднеспелых 9-11. В фазе созревания семян проводили учет числа головок, числа генеративных и вегетативных побегов кущения. Число побегов в зависимости от густоты для ранних и среднеранних была равна 5-14, для поздних - 4-26. Средняя сухая масса генеративного побега в зависимости от сорта составила 2.3-4.7 г, его облиственность 24.4-31.7%. Полиплоидные сортообраз-цы (Elbo Pajbjerg, Celtic, Тетраплоидный ВИК) при одновременно хорошей облиственности обнаружили более высокие показатели надземной фитомассы, что в 1.5-2 раза превышала надземную продукцию большинства диплоидных сортообразцов. Причем эти три позднеспелых полиплоидных сорта сохраняли хорошую облиственность и в фазе семеношения. Последнее обстоятельство очень важно, поскольку для клевера, как кормовой культуры, большое значение имеет содержание наиболее ценного компонента -листовой массы, превышающей малоценную стеблевую часть по содержанию сырого протеина в 3 и более раз (табл. 1), по содержанию витаминов в 5-10 раз, минеральных веществ в 2-3 раза, клетчатки в листьях содержится в 2-3 раза меньше, чем в стеблях (Мухина, Шестиперова, 1978). Число соцветий на растение колебалось значительно (2.6-31.2).
>
тз
S §
О-1
Таблица 1. Средние значения некоторых хозяйственно-ценных признаков перспективных сортообразцов клевера красного на второй год вегетации. Table 1. Average meaning of some agricultural meaningful features of perspective sorts of red clover on the second year of vegetation.
Номер по каталогу ВИР Название сорто-образца Происхождение Полевая всхожесть, % Дата массового цветения я о 0 я 1 Сухая масса генеративного побега, г Облиственное гь генеративного побега, % Число побегов на растение Число соцветий на одно растение Число цветков в соцветии 1 с 0 л Н с st 1 Я' 2 и 5 3 Я я 1С О Масса 1000 семян, г Норажаемость мучнистой росой ё" 0 с Ш « 1 0 1 S го Содержание сырого протеина в частях генеративного побега, % Выход сырого протеина, %
вегетат. генерат. общее стебель листья к й I 8 побег £ ё 1В н о листья соцветия
I. Раннеспелые + среднеранние
35002 Стендский раннеспелый Латвия 44.3 9/VII 83.6 3.0 31.2 2.7 4.3 7.0 6.9 113.7 68.1 1.9 + 52.1 5.5 17.1 16.5 10.1 32.5 49.8 17.7
33108 Абадзех-екнй местный Краснодарский край 27.3 16-21 84.4 3.1 29.2 3.0 5.2 8.2 5.7 80.0 57.4 1.9 + 71.6 4.8 18.7 15.8 9.7 30.6 47.8 21.6
27737 Губеров-ский местный Приморский край 4.5 16-21 84.7 3.6 24.4 2.3 9.3 11.6 17.4 91.1 62.6 1.7 4_ 22.9 5.6 18.7 17.9 11.3 27.5 45.7 26.8
34622 Глория местная улучшенная Терно-польск. обл. 35.5 17-21 74.2 2.3 27.4 2.3 2.4 4.7 2.6 78.1 65.0 2.0 + 77.6
34439 Bollard Tu-roa Канада 19.7 12-20 71.8 2.8 31.7 2.8 5.2 8.0 3.2 99.1 45.3 1.8 81.1 - - - - - - -
37968 Trill 8.7 15-23 72.3 3.3 26.1 2.9 8.3 11.2 81.5 70.0 1.7 4- 61.5 - - - - - - -
II Позднеспелые
33594 Elbo Pajbjerg Дания 32.7 22-25 108.6 4.7 31.1 2.0 4.1 6.1 6.4 120.8 12.2 1.5 + 81.6 - - - - - - -
37969 Celtic Франция 3.3 22-25 72.8 3.6 28.2 9.2 17.0 26.2 31.2 92.4 14.6 2.7 + . - - - - - - - ■
35856 Тетранлоид-ный ВПК Московская обл. 30.0 22-24 95.5 4.3 30.5 3.6 2.2 5.9 4.3 112.0 15.3 2.7 67.8 5.5 19.0 18.1 10.7 30.8 55.6 13.6
30854 Пензенский Пензенская обл. 10.8 22-24 85.5 3.4 28.9 2.6 9.3 11.9 20.7 81.1 54.8 2.1 - 54.0 4.9 19.8 18.9 10.4 29.7 55.2 15.1
34301 Doehnleldt Prima IV Дания 48.7 22-26 80.1 3.5 31.1 1.9 1.6 3.5 2.8 109.2 70.4 1.9 -Ъ 63.7 - - - - - - -
Увеличение плотности популяции у клевера красного приводит к уменьшению числа вегетативных и генеративных побегов на растение, числа соцветий, массы генеративного побега и его стеблевой части (табл. 1). Число цветков в соцветии в среднем составила для ранних и среднеранних 90.6, для позднеспелых - 103.1. У полиплоидных сортов соцветия крупнее и соответственно больше число цветков в головке. Однако полиплоидные сортообразцы отличались сравнительно низкой обсемененностью головок (14.0%) (процентное отношение числа завязавшихся семян к числу цветков в головке), что согласуется с данными литературы (Новоселова, 1986). Обсемененность головок диплоидных сортообразцов более чем в 4 раза превышала полиплоидов и колебалась в зависимости от сортообразца в широких пределах 45.3-70.4%.
Масса 1000 семян колебалась у ранних и среднеранних сортообразцов от 1.7 до 2.0, у позднеспелых от 1.5 до 2.7 г. Наиболее крупные семена отмечены у полиплоидных сортообразцов Celtic и Тетраплоидный ВИК (2.7 г).
Число перезимовавших растений в первый год вегетации составило 45.0-92.9%. Наиболее высокую зимостойкость (92.9%) имел сорт селекции Приморского края - Губеровский местный, наиболее низкую - сортообразцы зарубежной селекции - Dollard и полиплоидный сорт Elbo Pajbjerg. Устойчивыми к мучнистой росе оказались два сорта - Пензенский и Dollard, остальные сортообразцы поражались в разной степени.
Средние значения содержания сырого протеина в генеративном побеге у перспективных сортообразцов клевера красного колебались от 9.7 до 11.3%, содержание протеина в листовой части и соцветиях были близкими и составляли соответственно 17.1-19.8% и 15.8-18.9%, что превышает содержание сырого протеина в стеблевой части более чем в 3 раза. По выходу протеина из листовой массы выделились сортообразцы Тетраплоидный ВИК (55.6%) и Пензенский (55.2%). Выход протеина устанавливался по исходным данным относительного (процентного) содержания его в частях и соответствующим значениям сухой массы. Еще раз следует подчеркнуть, что поскольку единицей учета здесь является генеративный побег растения, а не укосная масса с единицы площади, данные по сухой массе и содержанию протеина не сопоставимы с имеющимися в литературе сведениями об облиственности и другим показателям (Лисицын, 1947; Мухина, Шестиперова, 1978; Янсонс, 1978; Новоселова, 1986).
Большой интерес для селекции представляют результаты изучения связи между хозяйственно-ценными признаками. В таблице 2 представлены данные корреляционной
Таблица 2. Корреляция некоторых признаков продуктивности сортообразцов клевера красного. Table 2. Correlation of some features of sorts samples of red clover productivity.
Признаки Коэффициент корреляции
Выход сухой массы стебля, % Выход протеина листьев, % -0.01
Выход сухой массы стебля, % Выход протеина соцветий, % -0.63 ***
Выход протеина листьев, % Выход протеина соцветий, % - 0 71***
Выход протеина листьев, % Выход сухой массы соцветий, % -0.63 ***
Выход сухой массы стебля, % Выход сухой массы соцветий, % - 0.69 ***
Сухая масса генеративного побега г репродуктивное усилие - 0.42 ***
Сухая масса генеративного побега г процентное содержание сырою протеина в побеге -0.39 **
Примечание. Note. ** - P<0.001; *** - P<0.001.
зависимости признаков продуктивности для 22 сортообразцов клевера, красного в 3-х кратной повторности (включая некоторые перспективные сортообразцы). Как видно из таблицы
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СОРТООБРАЗЦЫ КЛЕВЕРА КРАСНОГО
изменение выхода сухой массы стебля и выхода протеина листьев являются в целом не зависимыми. В то же время нарастание выхода протеина листьев приводило к существенному уменьшению выхода сухой массы и протеина соцветий. Увеличение продуктивности надземной массы сопровождалось некоторым уменьшением доли генеративной части и процентного содержания сырого протеина. Таким образом, к началу цветения клевера красного основные компоненты распределения - сухая масса стебля и выход протеина листьев относительно независимы друг от друга, а доля генеративной части полностью зависима от них. На достоверную отрицательную связь между массой растений и содержанием сырого протеина указывают и другие исследователи (Новоселова, 1986). Однако, это не исключает наличие в пределах популяций клевера красного растений, сочетающих одновременно высокую урожайность с высоким содержанием сырого протеина. Такие растения были обнаружены рядом исследователей при оценке некоторых сортообразцов клевера красного, что имеет важное значение для селекции (Новоселова, 1986).
Для получения высоких урожаев вегетативной массы и семян клевера красного необходимо соблюдение правильной агротехники. Агротехника клевера красного очень хорошо изучена и освещена в литературе (Мухина, Шестиперова, 1978; Л неоне, 1978; Новоселова, 1986). Клевер красный лучше всего растет на почвах со слабокислой или почти нейтральной реакцией (рН 5.5-7.0). Он особенно чувствителен к кислотности почвы в начале своего развития. Необходимым приемом повышения урожайности и качества корма и семян на кислых почвах является известкование. Все работы по подготовке почвы к посеву следует проводить весьма тщательно, при этом особое внимание следует обратить на уничтожение сорняков и сохранение влаги в почве. Клевер надо сеять по зяблевой вспашке, глубина вспашки 20-22 см. Весной почву культивируют, боронуют, после чего высевают клевер. Несмотря на то, что клевер, как и другие бобовые, повышает плодородие почвы, для получения высоких урожаев требует окультуренную удобренную почву, причем применение удобрений при возделывании клевера красного на семена существенно отличается от использования их при выращивании клевера на кормовые цели (Новоселова, 1986). Значительно повышает урожай клевера органические удобрения, и прежде всего навоз, из минеральных - особенно в первый и второй годы пользования необходимы фосфорно-калийные удобрения, из микроэлементов - молибден, магний, бор и медь (Мухина, Шестиперова, 1978; Янсонс, 1978; Новоселова, 1986;).
Для получения хорошего равномерного травостоя клевера большое значение имеет качество семян. Как показали исследования (Сидак, 1972; Янсонс, 1978) качество посевного материала клевера красного в значительной степени зависит от соотношения цветовых фракций семян (фиолетовой, желтой, коричневой). Всхожесть и энергия прорастания фиолетовых и желтых семян довольно высокая, коричневые семена имеют низкую всхожесть. Семена перед посевом следует очистить и просушить, влажность семян должна быть не более 13%. Твердосемянность устраняется путем скарификации, которую надо проводить не ранее чем за 1-2 месяца до посева, так как скарифицированные семена быстро теряют всхожесть (Мухина, Шестиперова, 1978; Моругина и др., 1980). Всхожесть семян зависит не только от их качества, но и в значительной мере от длительности и условий их хранения. По литературным данным (Янсонс, 1978) через год всхожесть семян многолетних трав понижается на 3-4%, через 2 года - на 7-8%, а дальше - на 10% за каждый год. Чтобы получить хорошие всходы, клевер следует сеять как можно раньше, пока в почве достаточно влаги.
Глубина заделки семян зависит от типа почв и качества семян. На легких почвах семена заделывают на глубину 3-3.5 см, на тяжелых - 2-2.5 см. Семена с пониженной всхожестью следует заделывать на более мелкую глубину (1-2 см) (Мухина, Шестиперова, 1978; Янсонс, 1978). Нормы посева зависят от многих факторов: способа посева, размера семян, всхожести, глубины заделки семян, плодородия почвы и т.д. Нормы посева в чистом виде при 100% всхожести составляют 12-14 кг/га (Янсонс, 1978). Для кормовых целей клевер красный лучше высевать вместе со злаковыми травами. Посев при этом производится обычным рядовым способом (Янсонс, 1978).
Чтобы получить высокопитательный белково-витаминный корм важно своевременная уборка клевера. Клевер на зеленый корм начинают скашивать в начале бутонизации, на сено, травяную муку и сенаж следует скашивать в фазе массовой бутонизации или начале цветения. В этой фазе растения клевера имеют более высокую облиственность и более нежные стебли, чем в фазе полного цветения (Мухина, Шестиперова, 1978). По мере старения доля листьев в общей массе растений снижается и в фазе полного цветения масса стеблей нередко превышает массу листьев (Новоселова, 1986). К тому же с переходом растений от бутонизации к массовому цветению стебли грубеют и содержание протеина в растениях уменьшается. В фазе бутонизации в клевере красном значительно выше также содержание каротина, витамина С и минеральных веществ (Мухина, Шестиперова, 1978; Янсонс, 1978).
Вопросы семеноводства клевера красного изучены хорошо (Мухина, Шестиперова, 1978; Новоселова, 1986). Урожай семян клевера красного зависит от целого комплекса факторов, и прежде всего, от применения передовых приемов агротехники выращивания и уборки семенников, которая имеет свои особенности. Для получения высоких и устойчивых урожаев семян клевера необходимым условием являются также благоприятные условия для опыления цветков. Определить время уборки семян клевера трудно. Цветет семенной клевер 30-40 дней и семена созревают неравномерно. Семенники клевера красного убирают при побуре-нии 70-80% головок (Новоселова, 1986). Практика показывает, что не всегда этот срок уборки является наилучшим (Мухина, Шестиперова, 1978). Учитывая особенности цветения и созревания семян клевера, Всесоюзный научно-исследовательский институт кормов разработал метод определения уборочной спелости семенников клевера (Новоселова, 1986).
Заключение
В результате изучения сортообразцов клевера красного в экстремальных горных условиях нами получены ряд новых представлений о возможностях селекционного и экологического контроля повышения продуктивности. Установлено, что клевер красный характеризуется повышенной долей стеблевой части в биомассе генеративного побега. В меняющихся экологических условиях наиболее изменчивыми оказались признаки стебля-длина. сухая масса, ее доля от массы побега, выход протеина. Среди изученных сортообразцов клевера красного по признакам продуктивности выделены наиболее перспективные для горных районов Дагестана. Установлена корреляционная зависимость между некоторыми хозяйственно-ценными признаками, представляющих интерес для селекции.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бобров Е.Г. Виды клеверов СССР// Тр. Бот.ин-та. им. В.А.Комарова АН СССР. Флора и систематика высших растений. М.: Изд. АН СССР, 1947. Сер. 1. Вып 6. С. 164-331.
2. Лисицын П.И. Вопросы биологии красного клевера. М.: Сельхозгиз, 1947. 343 с.
3. Моругина М.П., Митюрова Т.Ф. Макаренков М.А. Сравнительная оценка растений клевера лугового по результатам анализа стебля с первой цветущей головкой // Доклады ВАСХНИЛ. 1980. №11.С.28.
4. Мухина H.A., Шестиперова З.И. Клевер Л.: Колос, 1978. 168 с.
5. Новоселова A.C. Селекция и семеноводство клевера М.: Агропромиздат, 1986. 200 с.
6. Сидак В. Цвет и качество семян клевера красного // Корма. 1972. №5. С. 42.
7. Система ведения сельского хозяйства в Дагестане. Махачкала, 1977. 561с.
8. Хабибов А.Д., Хабибов A.A. Внутри - и межпопуляционная изменчивость морфологических признаков генеративных побегов четырех видов Trifolium L. в Горном Дагестане // Растительные ресурсы. 2002. Т 38..Вып. 2. С. 1-14.
9. Хорошашов Н.Г. Местные сорта красного клевера М-Л.: Сельхозгиз, 1952. 280 с.
10. Янсонс Ф.И. Многолетние травы в северо-западной зоне. Л.: Колос, ¡978. 206 с.
11. Harper J.L. Population biology of plants. L„: Acad press, 1977. 982p.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СОРТООБРАЗЦЫ КЛЕВЕРА КРАСНОГО 12. White J. The plant as a metapopulation // Annu. Rev. Ecol. Sist. 1979. V. 10. Pp. 109-145.
PERSPECTIVE SORTS SAMPLES OF RED CLOVER (Trifolium pratense L) FOR THE MOUNTAIN DAGHESTAN
A.D. Habibov\ P.M-S. Muratchaeva"
*The mountain botanic garden of the Daghestan scientific center of RAS Russia, 367025 Makhachkala, M. Gadjiev str. 45, E-mail: [email protected] * The Caspian institute of biological resources of the Daghestan scientific center of RAS Russia, 367025 Makhachkala, M. Gadjiev sir. 45, E-mail: [email protected]
As a result of introductional test the most perspective sorts samples of red clover for mountain regions of Daghestan were distinguished. The correlation lines between some agricultural meaningful features, that are important for selection, were found out.
Key words: red clover, sorts samples, productivity, correlation, some agricultural meaningful features.
