CC BY
27Б01: 10.24411/2309-348Х-2019-11139 УДК 633.321:631.527(470.5)
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СОРТООБРАЗЦЫ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО С ВЫСОКИМИ КОРМОВЫМИ КАЧЕСТВАМИ ДЛЯ УСЛОВИЙ СРЕДНЕГО УРАЛА
М.А. ТОРМОЗИН, кандидат сельскохозяйственных наук, А.А. ЗЫРЯНЦЕВА
ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН
В статье изложены результаты изучения новых сортов клевера лугового в питомнике конкурсного сортоиспытания (2016-2018 гг.) по комплексу хозяйственно ценных признаков. Выявлена высокая зимостойкость всех сортов. К наиболее высокозимостойким можно отнести номера 144-98, 149-98 и Оникс (+2-4% к стандарту). Высокий сбор сухого вещества в первый год пользования варьировал 5,42-7,52 т/га, на второй год пользования от 5,25 до 7,78 т/га, в среднем за два года пользования составил 5,34-7,65 т/га. По данному показателю в среднем за цикл конкурсного сортоиспытания выделились сортообразцы: 149-98, 147-98 (+4,9%) и 144-98 (+18,2%). Высокий сбор протеина в первый год пользования обеспечили сортообразцы: 150-98 - 1068 кг/га, превышение над стандартом на 24,9%, 149-98 - 1122 кг/га - на 31,2%, 151-98 - 1139 кг/га и 144-98 - 1346 кг/га превышение на 33,2 и 57,4% соответственно. Во второй год пользования высокий сбор протеина обеспечили номера: Оникс, 147-98 и 144-98 превышение над стандартом Орион (1058 кг/га) на второй год пользования составило соответственно на 5,7, 12,0 и 26,5%. По урожайности семян в 2017 г. достоверно превысили стандарт Орион (122,5 кг/га) номера: 149-98 - 131,5 кг/га, 144-98 -157,0 кг/га. По комплексу хозяйственно-ценных признаков (зимостойкость, высокие урожайность кормовой массы и семян, сбор белка с гектара) выделены 3 перспективных номера - 144-98, 149-98 и 147-98.
Ключевые слова: клевер луговой, сорт, селекция, зимостойкость, сухое вещество, сырой протеин, урожайность семян.
В создании прочной кормовой базы для животноводства существенная роль принадлежит многолетним травам. Они имеют фундаментальное значение для устойчивого развития кормопроизводства, биологизации земледелия, расширенного воспроизводства почвенного плодородия, заготовки различных видов кормов и решения проблемы белкового дефицита [1].
Одним из главных резервов увеличения производства кормов является создание и внедрение новых высокопродуктивных сортов. Практика завоза сортов инорайонной селекции в Свердловскую область не оправдала себя, так как неадаптированные к местным условиям сорта имеют низкую зимостойкость и продуктивность, большую продолжительность вегетационного периода. Так, например, нами были изучены сорта Западно-Сибирской селекции (ФГБУН ФИЦ ТюмНЦ СО РАН) - Гефест, Памяти Бурлаки, Сальдо, Светлячок, Сударь [2], данные сорта отличались очень поздним временем цветения, вегетационный период был растянут, что не подходит для условий Среднего Урала. В связи с этим приобретает особое значение зональная селекция и создание сортов, способных более полно использовать биоклиматический потенциал региона.
Новые сорта клевера лугового наряду с высокой урожайностью зелёной и сухой массы, зимостойкостью, устойчивостью к болезням должны иметь высокое содержание протеина в кормовой массе и повышенный выход белка с единицы площади, поскольку дефицит белка в кормах остаётся, по-прежнему, актуальной проблемой развития животноводства. Низкое
качество кормов приводит к снижению продуктивности животноводства и перерасходу на 3050 % объёмистых кормов и концентратов [3].
Эффективность клеверосеяния определяется обеспеченностью производства его сортовыми семенами. Однако за последние 25 лет валовые сборы семян клевера в стране сократились в 3 раза - до 8 тыс. т, что составляет лишь около 50% от научно обоснованной потребности в них. При этом импорт семян клевера возрос в 2 раза и составляет (по экспертным оценкам) около 0,6 тыс. т, в основном из международных фирм DLF Trifolium и Barenbrug, а также из Новой Зеландии и Канады [4, 5].
В селекционной работе с перекрестноопыляющимися культурами широко используется эффект гетерозиса для создания синтетических и искусственных сложногибридных популяций. С его помощью можно выделить растения, биотипы и образцы с высокой общей и специфической комбинационной способностью.
Абиотические факторы Уральского региона создают естественный селективный фон для отбора и включения в селекционный процесс образцов и сортов, характеризующихся высокой зимостойкостью, так как этот признак является основным, определяющим продуктивность сорта при двух-, трехгодичном использовании травостоя клевера [6].
При создании сортов клевера лугового в Уральском НИИСХ всегда обращалось внимание на высокую и стабильную кормовую и семенную продуктивность.
Сорта клевера лугового нового поколения благодаря своей скороспелости и зимостойкости, позволяют существенно продвинуть северные границы устойчивого возделывания этой культуры [7, 8].
По данным М.Ю. Новосёлова [9], в результате совершенствования технологии клеверосеяния, в том числе за счёт внедрения в производство новых сортов, поступление биологического азота в почву в целом по стране может достигать 350 тыс. т. В связи с этим создание новых высокопродуктивных и экологически устойчивых сортов клевера остаётся важнейшей задачей селекции.
Известно, что между урожайностью зеленой массы клевера лугового, содержанием сухого вещества и выходом с единицы площади белка существует определенная зависимость, а именно: чем выше урожайность зеленой массы, тем больше выход питательных веществ. Сорта клевера, отличающиеся высокой урожайностью зеленой массы, но низким содержанием сухого вещества, не обеспечивают максимального выхода питательных веществ с единицы площади [6].
Цель исследований - выявить новые зимостойкие сортообразцы клевера лугового, урожайные по кормовой массе и семенам, с высоким содержанием сырого протеина.
Материалы и методы исследований
Исследования выполнены в 2016-2018 гг. в отделе селекции и семеноводства многолетних трав ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН - в рамках Госзадания по теме: «Создание нового селекционного материала с повышенными продуктивными свойствами, адаптированного к глобальному изменению климата, отрицательному воздействию антропогенных факторов, устойчивого к вредителям и болезням, с заданными потребительскими свойствами».
Почва опытного участка серая лесная тяжелосуглинистая со следующими агрохимическими показателями в пахотном горизонте: содержанием гумуса (по Тюрину) 3,514,30%, легкогидролизуемого азота (по Корнфильду) - 98-113 мг/кг почвы, подвижного фосфора (по Кирсанову в модификации ЦИНАО) - 325-510 мг/кг почвы, обменного калия (по Кирсанову в модификации ЦИНАО) - 39,2-84,0 мг/кг почвы, сумма поглощенных оснований (по Каппену)- 24,2-25,1 мг-экв. на 100 г почвы, рН солевой вытяжки (по методу ЦИНАО) -5,07-5,23, гидролитическая кислотность (по Каппену в модификации ЦИНАО) - 3,05-5,85 мг-экв./100 г почвы.
В питомнике конкурсного сортоиспытания проходили оценку 14 одноукосных номеров и гибридных популяций клевера лугового селекции ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН, стандарт -сорт Орион. Посев весенний рядовой под покров яровой пшеницы Ирень сеялкой СКС-6-10,
Научно - производственный журнал «Зернобобовые и крупяные культуры» №4(32)2019 г.
2
норма высева - 9 млн всхожих семян на 1 га. Учётная площадь делянки 10 м , повторность -четырёхкратная при оценке номеров как на кормовую, так и на семенную продуктивность. Полевые опыты, учеты, наблюдения и оценки проводили в соответствии с общепринятыми методическими указаниями [10, 11].
Статистическая обработка экспериментальных данных осуществлена с использованием метода дисперсионного анализа [12].
Одной из основных проблем селекции клевера лугового является выведение сортов, обладающих биологической пластичностью, способных давать стабильные урожаи в условиях резких колебаний температуры и влагообеспеченности почвы.
Погодные условия в годы проведения исследований различались, что позволило объективно оценить пластичность и адаптивность изучаемых сортообразцов. Условия для перезимовки клевера были удовлетворительными.
В зимний период 2016-2017 гг. минимальная температура воздуха опускалась до -36,20С. Продолжительность зимы составила 175 дней, при многолетней норме 170. Сумма отрицательных температур за 5 зимних месяцев накопилась до - 1766,70С, при норме - 1610 0С. Температура почвы на глубине узла кущения находилась, в основном, - 2,90С, при оптимальной - - 6, - 80С. Глубина промерзания почвы на конец марта месяца при многолетних данных 114 см составила 73 см.
В зимний период 2017/2018 гг. минимальная температура воздуха опускалась до -28,10С. Продолжительность зимы составила 164 дня. Сумма отрицательных температур за 5 зимних месяцев накопилась до - 1492,60С. Температура почвы на глубине узла кущения находилась, в основном, - 4,20С, глубина промерзания почвы на конец марта месяца составила 108 см.
Вегетационный период 2016 г. характеризовался неблагоприятными погодными условиями (жара и засуха, ГТК = 0,81). Весенне-летний период 2017 г. отличался неравномерным распределением тепла и влаги. Отрастание клевера после первого укоса проходило при достаточной тепло- и влагообеспеченности (ГТК = 1,54), что близко к среднемноголетним значениям (ГТК =1,57).
Результаты исследований и обсуждение
Все изученные сортообразцы клевера лугового, как и стандарт, относятся к позднеспелому одноукосному типу.
Зимостойкость - важная характеристика сорта в условиях Волго-Вятского региона. Все сорта хорошо перезимовали как в первый (95-99%), так и во второй годы пользования (9498%). К наиболее высокозимостойким можно отнести сортообразцы 144-98, 149-98 и 147-98 (+2-4% к стандарту).
Высота растений является важным элементом структуры продуктивности. В условиях 2017 г. высота растений первого укоса составила 82,3-94,0 см (стандарт -89,3 см). В 2018 г. высота варьировала от 86,1 до 104,6 см.
В среднем за два года высота растений изменялась от 88,05 до 98,45 см (стандарт -90,45 см). Прибавка по отношению к стандарту составила от 2,3 до 8,0 см.
Наибольшую урожайность зеленой массы в первый год пользования сформировал сортообразец 151-98 - 42,5 т/га (стандарт - 37,0).
Следует отметить перспективный номер клевера лугового 144-98, который в первый и второй годы пользования сформировал урожайность зеленой массы достоверно превышающей стандарт.
В среднем за два года 40,25 т/га (+3,0 т/га), тогда как урожайность зеленой массы стандарта составили 37,25 т/га (табл. 1).
Таблица 1
Оценка продуктивности клевера лугового одноукосного в конкурсном сортоиспытании,
т/га (посев 2016 г., учёт 2017-2018 гг.)
Образец Урожайность зелёной массы, т/га высота растений, см
1 г.п. 2 г.п. среднее ± к st. 1 г.п. 2 г.п. среднее ± к st.
Орион-ф.) 37,0 37,5 37,25 0,00 89,3 91,6 90,45 0,00
144-98 40,0 40,5 40,25 +3,00 92,3 104,6 98,45 +8,00
149-98 40,5 35,5 38,00 +0,75 90,0 86,1 88,05 -2,40
147-98 40,5 36,0 38,25 +1,00 94,0 98,8 96,40 +5,95
Оникс 39,5 36,5 38,00 +0,75 85,6 89,5 87,55 -2,90
151-98 42,5 27,5 35,00 -2,25 82,3 97,1 89,70 -0,75
150-98 42,0 25,5 33,75 -3,50 91,6 93,9 92,75 +2,30
НСР05 3,12 3,09 3,37
Сбор сухого вещества в первый год пользования варьировал 5,42-7,52 т/га, на второй год пользования от 5,25 до 7,78 т/га. В среднем за два года пользования составил 5,34-7,65 т/га. Среднее значение стандарта за два года пользования - 6,47 т/га. По данному показателю выделились сортообразцы: 149-98, 147-98 (+4,9%) и 144-98 (+18,2%) (табл. 2).
Таблица 2
Урожайность семян и сбор сухого вещества клевера лугового одноукосного в конкурсном сортоиспытании, т/га (посев 2016 г., учет 2017-2018 гг.)
Образец Урожайность семян, кг/га Сбор сухого вещества, т/га
1 г.п. ± к st. 1 г.п. 2 г.п. среднее ± к st.
Орион-ф.) 122,5 0,0 5,74 7,20 6,47 0,0
144-98 157,0 +34,5 7,52 7,78 7,65 +1,18
149-98 131,5 +9,0 6,68 6,50 6,59 +0,12
147-98 89,5 -33,0 6,12 7,45 6,79 +0,32
Оникс 74,5 -48,0 5,77 6,28 6,03 -0,44
151-98 68,0 -54,5 6,33 5,56 5,95 -0,52
150-98 44,8 -77,7 5,42 5,25 5,34 -1,13
НСР05 8,89 0,56 0,579 0,56
Завязываемость семян в 2017 г. у номеров клевера лугового составила 48-56%, что обеспечило формирование урожайности семян 44,8-157 кг/га. Основные причины невысокой урожайности семян в 2017 г.: прохладная и дождливая погода в июле месяце в период цветения клевера, полегание и образование подгона, снижение численности опылителей.
Считается, что эффективное опыление достигается, когда на 100 м2 работают около 100 особей [13]. В условиях Уральского НИИСХ плотность популяции основных аборигенных опылителей (шмелей и одиночных пчёл) в фазы основного формирования урожая семян меньше, чем в других регионах и была 184-258 особей на 1 га. Следовательно, численность этих видов составляет всего 1,3 -2,2% [14].
Наиболее высокую урожайность семян сформировали номера: 149-98 - 131,5 кг/га, 14498 -157,0 кг/га, что превышает стандарт Орион на 7,3 и 28,1% соответственно (табл. 2).
Питательная ценность кормовой массы клевера лугового определяется, в первую очередь, повышенным содержанием в ней сырого протеина и пониженным - сырой клетчатки. Количество клетчатки, которую рассматривают всегда как отрицательный фактор, снижающий переваримость корма, может достигать в конце вегетации больших размеров, например, к началу цветения этот показатель возрастает до 26%. С возрастом травостоя
происходит накопление сухого вещества и одновременно уменьшается процентное содержания протеина, золы и жира.
Высокий сбор протеина в первый год пользования обеспечили сортообразцы: 150-98 - 1068 кг/га, превышение над стандартом на 24,9%,149-98 - 1122 кг/га, превышение над стандартом на 31,2%, 151-98 - 1139 кг/га и 144-98 - 1346 кг/га превышение на 33,2 и 57,4% соответственно (табл. 3).
Во второй год пользования высокий сбор протеина обеспечили номера: Оникс, 147-98 и 14498 превышение над стандартом Орион (1058 кг/га) на второй год пользования на 5,7, 12,0 и 26,5% соответственно.
В среднем за двухгодичный цикл испытаний достоверное превышение по сбору протеина отмечено у сортообразца 144-98 - 1342 кг/га (+386 кг/га), тогда как у стандарта сбор протеина составил 956 кг/га или на 40,4%.
Таблица 3
Выход питательных веществ с единицы площади клевера лугового в конкурсном
сортоиспытании (посев 2016 г., учёт 2017-2018 гг.)
Образец Содержание протеина в сухом веществе, % Сбор протеина, кг/га
1 г.п. 2 г.п. 1 г.п. 2 г.п. среднее ± к st.
Орион-^t.) 14,9 14,7 855 1058 956 0
144-98 17,9 17,2 1346 1338 1342 +386
149-98 16,8 15,4 1122 1001 1061 +105
147-98 15,6 15,9 955 1185 1070 +114
Оникс 16,5 17,8 952 1118 1035 +79
151-98 18,0 17,9 1139 995 1067 +111
150-98 19,7 17,3 1068 908 988 +32
НСР05 1,54 1,50 96,1 98,2
Необходимо отметить, что одним из важнейших факторов повышения продуктивности является быстрое внедрение в производство высокоурожайных и ценных по качеству сортов клевера лугового.
В 2019 году передан на Государственное сортоиспытание сорт клевера лугового одноукосного Олимп (селекционный номер 144-98), селекции ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН. Сорт клевера лугового Олимп по отношению к стандартному сорту Орион имеет существенные отличия. Укосная спелость наступает на 3 -5 дней раньше. По урожайности семян превышает стандарт на 13,1%, а по сбору сухого вещества на 10,4%. Обладает высокой зимостойкостью, что является важным критерием для условий Среднего Урала.
Заключение
По результатам изучения коллекции клевера лугового в питомниках конкурсного сортоиспытания выделены перспективные сорта с комплексом хозяйственно ценных признаков 144-98, 149-98 и 147-98 сочетающие зимостойкость, раннеспелость, высокие качество корма и урожайность семян.
Литература
1. Липовцына Т.П. Химический мутагенез в селекции клевера лугового, практические результаты // Научное обеспечение агропромышленного комплекса Тюменской области: Сб. науч. тр./ РАСХН. Сиб. отд-ние. НИИСХ Северного Зауралья. - Новосибирск, - 2003. - С. 227-244.
2. Государственный реестр селекционных достижений (сорта растений, включенные в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию). Сорта культуры: Клевер луговой. [Электронный ресурс] URL: http://reestr. gossort.com/reestr/ culture/45 (дата обращения 13.09.2019).
3. Косолапов В.М., Трофимов И.А., Трофимова Л.С. Кормопроизводство - стратегическое направление в обеспечении продовольственной безопасности России. Теория и практика. М.: ФГНУ «Росинформагротех», - 2009. - 199 с.
4. Золотарев В., Переправо Н., Козлова Т. Агротехника семеноводства клевера: важные моменты // Селекция, семеноводство и генетика. - 2017. - № 2. - С. 32-35.
1 Переправо Н.И., Золотарев В.Н., Георгиади Н.И. Семеноводство клевера в России // Селекция, семеноводство и генетика. - 2017. - № 1 (13). - С. 46-50.
2 Нагибин А.Е., Тормозин М.А., Зырянцева А.А. Травы в системе кормопроизводства Урала. Екатеринбург: Изд-во ИПП Уральский рабочий. - 2018. - 784 с.
3 Нагибин А.Е., Тормозин М.А., Зырянцева А.А. Новые сорта бобовых трав для кормопроизводства Свердловской области // АПК России. - 2017. - Т.23, - № 3. - С. 614-617.
4 Тормозин М.А. Новые сорта люцерны изменчивой и клевера лугового селекции ФГБНУ «Уральский НИИСХ» // Пермский аграрный вестник. - 2017. - № 2(18). - С. 76-80.
5 Новосёлов М.Ю. Клевер луговой (Trifolium pratense L.) // Основные виды и сорта кормовых культур. - М.: Наука, - 2015. - С. 22-74.
6 Методика Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. - М., - 1985. -267 с.
7 Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера. М.: ВНИИК, -2002. - 72 с.
8 Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, - 1985. - 351 с.
9 Смарагдова Н.П., Козин Р.Б., Антонов В.И. Опыление клевера медоносными пчелами // Селекция и семеноводство. - 1981. - № 5. - С. 45-46.
10 Числов М.Е., Ершов А.Л. Опылители люцерны на Среднем Урале // Труды УралНИИСХ, -2000. - Т. 59. - С. 358-361.
PROMISING VARIETIES OF CLOVER MEADOW WITH HIGH FODDER QUALITIES FOR THE CONDITIONS OF THE MIDDLE URALS M.A. Tormozin, A.A. Zyryantseva
FSBSI UrFaSRC, UrB of RAS
Abstract: The article presents the results of the study of new varieties of meadow clover in the nursery of competitive variety testing (2016-2018) for a complex of economically valuable traits. High winter hardiness of all varieties was revealed. The most highly resistant are numbers 144-98, 149-98 and Onyx (+ 2-4% to the standard). The high collection of dry matter in the first year of use varied 5,42-7,52 t / ha, in the second year of use from 5.25 to 7.78 t / ha, on average for tw o years of use it was 5,34-7,65 t / ha. According to this indicator, on average, varietal samples stood out for the cycle of competitive variety testing: 149-98, 147-98 (+4,9%) and 144-98 (+18,2%). The high yield of protein in the first year of use was provided by variety samples: 150-98 - 1068 kg / ha, an excess of the standard by 24,9%, 149-98 - 1122 kg /ha - by 31,2%, 151-98 - 1139 kg /ha and 144-98 - 1346 kg / ha, an increase of 33.2 and 57.4%, respectively. In the second year of use, the high yield of protein was ensured by the numbers: Onyx, 147-98 and 144-98, exceeding the Orion standard (1058 kg / ha) in the second year of use was 5.7, 12.0 and 26,5%, respectively. In 2017, the seed yield significantly exceeded the Orion standard (122,5 kg / ha), numbers: 149-98 - 131,5 kg / ha, 144-98 -157,0 kg / ha. According to the complex of economically valuable traits (winter hardiness, high yield of fodder mass and seeds, protein collection per hectare), 3 promising numbers were allocated - 14498, 149-98 and 147-98.
Keywords: meadow clover, variety, selection, winter hardiness, dry matter, crude protein, seed productivity.
