BREEDING MATERIAL OF A RED CLOVER UNDER MONSOON CLIMATE SAKHALIN
Чувилина В.А.
ORCID: 0000-0003-0180-1849, Кандидат сельскохозяйственных наук, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Сахалинский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»
СЕЛЕКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО В УСЛОВИЯХ МУССОННОГО КЛИМАТА САХАЛИНА
Аннотация
Дана оценка перспективного селекционного материала клевера лугового в контрольном питомнике, характеризующегося высокими продуктивностью, питательностью, устойчивостью к абиотическим и биотическим факторам среды. Три сортообразца получены в результате многократного отбора из дикорастущих сахалинских форм клевера лугового с целью выведения новых адаптивных сортов в условиях муссонного климата Сахалина. Сортообразцы относятся к раннеспелому типу развития (62 дня от весеннего отрастания до фазы бутонизации), хорошо облиственны (50,3-56,0 % в зависимости от фазы онтогенеза), обладают широкими листьями (11,2-11,9 х 5,5-5,8 см) и крупными головками (2,8-3,2 х 2,9-3,1 см), характеризуются высокой кормовой (в сумме за 2 укоса с 1 га: 9,0-9,8 т сухой массы, 8,0-8,5 т к. ед., 1,56-1,83 т сырого протеина и 990-1110 ГДж ОЭ) и семенной (1,83-2,55 ц/га) продуктивностью, хорошей энергетической (10,0-11,6 МДж/кг СВ) и протеиновой питательностью (118-163 г/к.ед. переваримого протеина в зависимости от фазы роста и развития).
Ключевые слова: клевер луговой, селекционный материал, сортообразцы, раннеспелость, облиственность, продуктивность, питательность, семена.
Chuvilina V.A.
ORCID: 0000-0003-0180-1849, PhD in Agriculture, Sakhalin Research Institute of Agriculture
BREEDING MATERIAL OF A RED CLOVER UNDER MONSOON CLIMATE SAKHALIN
Abstract
The estimation of perspective selection material of a clover meadow in the control nursery, which is characterized by high productivity, nutritional value, resistance to abiotic and biotic factors of the environment. Three accessions obtained by repeated selection of the Sakhalin wild forms of red clover with the aim of developing new adaptive varieties under monsoon climate of Sakhalin. Accessions belong to the earliness of the type (from 62 days before the spring regrowth budding phase), good leafy (50,3-56,0% depending on the phase of ontogeny), have broad leaves (11,2-11,9 x 5,5-5,8 cm) and large heads (2,8-3,2 x 2,9-3,1 cm), are characterized by high feed (for a total of 2 mowings per 1 hectare: 9,0-9,8 t of dry matter, 8,0-8,5 t k.ed., 1,56-1,83 t of crude protein and 990-1110 GJ MA) and seed (1,83-2,55 c/ha) productivity, good energy (10,0-11,6 MJ/kg DM) and nutritious protein (118-163 g/k.ed. digestible protein according to the phase of growth and development).
Keywords: red clover, breeding material, accessions, earliness, foliage, productivity, nutrition, seeds.
Сахалинская область расположена на Дальнем Востоке Российской Федерации, у восточных берегов Евразийского материка, в переходной зоне от континента к Тихому океану. Географическое положение островного региона оказывает существенное влияние на формирование климатических условий, которые резко изменяются от севера к югу, от восточного побережья к западному, от прибрежных районов к внутренним и значительно отличаются от регионов, расположенных в соответствующих широтах европейской части России [1].
Климат Cахалинской области довольно суров и неоднороден, характеризуется затяжной холодной весной, коротким прохладным летом, высокой влажностью воздуха, частой облачностью, рассеянным светом и резкой сменой погоды в течение суток.
Под воздействием экологических факторов в условиях островного региона в процессе естественного отбора сформировался уникальный генофонд дикорастущих кормовых трав, обладающих широкой экологической пластичностью, долголетием, зимостойкостью, скороспелостью, устойчивостью к болезням и вредителям, высокой и стабильной продуктивностью кормовой массы и семян.
Дикие и одичавшие виды кормовых трав Сахалина и Курил являются ценным исходным материалом для селекционной работы в качестве генетических источников хозяйственно полезных признаков. Наибольший интерес в этом отношении имеют бобовые травы [2].
В Сахалинской области род Trifolium представлен 5 видами: T. pretense, T. hybridum, T. repens, T. lupinaster и T. pacificum. Клевер луговой (красный) – наиболее распространенный вид, отличающийся большим разнообразием экотипов и форм, которое проявляется как в морфологических признаках, так и биологических свойствах [3] .
Среди различных морфологических отклонений у клевера лугового чаще всего отмечается разная степень опушенности стеблей, число междоузлий, окраска стеблей, листьев, соцветий, форма и размер листьев, соцветий (с 2-мя и 3-мя сросшимися головками), форма и структура куста. Большой интерес вызывает многолисточковость клевера лугового, представленная в структуре куста листьями с 4-7 листочками. Формовое разнообразие, связанное с биологическими отклонениями, проявляется в темпах роста и развития растений, мощности отрастания, урожайности кормовой массы, семенной продуктивности, биохимической разнокачественности в пределах вида [4].
В ФГБНУ СахНИИСХ в результате изучения дикорастущих форм клевера лугового в коллекционных питомниках и многолетнего отбора в селекционных питомниках выделены перспективные образцы с комплексом хозяйственно ценных признаков – скороспелые, зимостойкие, иммунные, с прямостоящими побегами компактной формы, высокопродуктивные.
Цель исследований – создать селекционный материал клевера лугового, характеризующийся высокими продуктивностью, питательностью, устойчивостью к абиотическим и биотическим факторам для выведения новых адаптивных сортов в условиях муссонного климата Сахалина.
В настоящее время проводится оценка трех перспективных сортообразцов клевера лугового раннеспелого типа в контрольном питомнике (СН-1, СН-2, СН-3). В качестве стандарта принят районированный сорт Приморский 28. Размещение сортообразцов рендомизированное. Повторность четырехкратная. Площадь учетной делянки 2 м2. Посев сплошной. Изначальная норма высева семян 10 кг/га. Почва под опытными делянками лугово-дерновая среднесуглинистая старопахотная, характеризующаяся кислой реакцией среды (рН 3,7), высокой гидролитической кислотностью (13,2 мг х экв.), низким содержанием минеральных форм азота (0,8 мг в сумме), высоким фосфора (26,5 мг) и калия (23,1 мг на 100 г абсолютно-сухой почвы).
Агротехника возделывания клевера лугового общепринятая для области [5]. Ежегодно производилась весенняя подкормка растений диаммофоской в дозе 300 кг/га в физическом весе.
Климатические условия в районе изучения клевера лугового удовлетворительные для возделывания многолетних трав: среднегодовая температура воздуха 3,9оС; продолжительность вегетационного периода 150-160 дней, безморозного – 126 дней, со среднесуточной температурой воздуха 10оС – 101 день; сумма активных температур – 1800-1900оС. Для летних месяцев характерна высокая относительная влажность воздуха (90-100%). Гидротермические факторы вегетационных периодов в целом благоприятны для роста и развития многолетних трав.
Изучаемые сортообразцы клевера лугового отнесены к раннеспелому типу развития. Фазы онтогенеза у растений формировались раньше, чем у стандарта: бутонизация – на 5 дней, цветение – 7, начало побурения головок – 15, созревание семян – на 19 дней. Период вегетации от весеннего отрастания растений до фазы бутонизации был коротким и соответствовал 62 дням; фаза цветения наступила через 68 дней, что позволило получить полноценный урожай отавы, на формирование которого потребовалось еще 36 дней. Созревание семян сортообразцов отмечено через 115 дней, стандарта – через 134 дня.
При изучении динамики накопления кормовой массы клевера лугового (таблица 1) отмечено, что высота растений сортообразцов и их облиственность превышали стандарт во все основные фазы онтогенеза, в частности: в фазу бутонизации – на 12,7-17,0 см и 2,4-4,7 %, цветения – на 18,0-19,9 см и 4,6-10,6 % соответственно.
Таблица 1 – Сравнительные показатели урожайности зеленой массы сортообразцов клевера лугового раннеспелого типа по основным фазам онтогенеза в контрольном питомнике
| Показатель | Сортообразец | ||||
| стандарт | СН-1 | СН-2 | СН-3 | ||
| Бутонизация | |||||
| Высота, см | 58,0 | 70,7 | 74,7 | 75,0 | |
| Облиственность, % | 53,5 | 54,8 | 55,9 | 56,0 | |
| Урожайность зеленой массы, т/га | 32,8 | 49,7 | 52,5 | 49,0 | |
| Цветение | |||||
| Высота, см | 64,6 | 84,5 | 83,3 | 82,6 | |
| Облиственность, % | 48,1 | 52,6 | 53,2 | 50,3 | |
| Урожайность зеленой массы, т/га | 35,7 | 51,3 | 60,3 | 50,6 | |
| Отрастание отавы (после уборки в фазу бутанизации) | |||||
| Высота, см | 41,8 | 58,7 | 61,3 | 60,9 | |
| Облиственность, % | 71,0 | 45,2 | 41,0 | 34,9 | |
| Урожайность зеленой массы, т/га | 8,7 | 16,7 | 19,0 | 15,7 | |
В фазу цветения проведена сравнительная оценка структурных показателей изучаемых сортообразцов клевера лугового (длины и ширины листьев и головок) (таблица 2).
Таблица 2 – Структурные показатели сортообразцов клевера лугового раннеспелого типа в период цветения растений, см
| Сортообразец | Показатель | |||
| лист | головка | |||
| длина | ширина | длина | ширина | |
| Стандарт | 7,1 | 3,7 | 2,5 | 2,2 |
| СН-1 | 11,2 | 5,5 | 3,1 | 3,1 |
| СН-2 | 11,9 | 5,8 | 3,2 | 3,0 |
| СН-3 | 11,5 | 5,8 | 2,8 | 2,9 |
В результате измерений было определено, что показатели сортообразцов превышали аналогичные показатели у стандарта: по длине листа – на 57,7-67,6 %, ширине листа – на 48,6-56,8 %, длине головки – на 12-28 % и ширине головки – на 31,8 – 40,9 % соответственно.
Высота, облиственность, структурные показатели растений оказали непосредственное влияние на кормовую продуктивность, а также энергетическую и протеиновую питательность изучаемых сортообразцов.
Продуктивность 1 га всех трех сортообразцов в сумме за 2 укоса была выше стандарта на: 3,3-4,1 т сухого вещества, 3,0-3,5 т кормовых единиц, 0,58-0,85 т сырого протеина и 369-489 ГДж обменной энергии (таблица 3).
Таблица 3 – Кормовая продуктивность сортообразцов клевера лугового раннеспелого типа по основным фазам онтогенеза в контрольном питомнике
| Сортообразец | Сбор с 1 га, т | |||
| сухой массы | сырого протеина | кормовых единиц | ОЭ, МДж | |
| Бутонизация | ||||
| Стандарт | 4,4 | 0,77 | 3,9 | 485 |
| СН-1 | 6,8 | 1,22 | 6,0 | 757 |
| СН-2 | 6,5 | 1,24 | 5,8 | 743 |
| СН-3 | 7,5 | 1,48 | 6,5 | 872 |
| Цветение | ||||
| Стандарт | 6,0 | 0,96 | 5,2 | 631 |
| СН-1 | 7,9 | 1,11 | 6,9 | 788 |
| СН-2 | 9,7 | 1,57 | 8,5 | 1025 |
| СН-3 | 8,3 | 1,10 | 7,2 | 810 |
| Отрастание отавы (после уборки в фазу бутанизации) | ||||
| Стандарт | 1,3 | 0,21 | 1,1 | 136 |
| СН-1 | 2,2 | 0,34 | 2,0 | 233 |
| СН-2 | 2,7 | 0,44 | 2,4 | 290 |
| СН-3 | 2,3 | 0,35 | 2,0 | 238 |
Энергетическая и протеиновая ценность кормовой массы селекционных образцов также была высокой. В фазу укосной спелости содержание кормовых единиц (к.ед.) в 1 кг сухого вещества (СВ) сортообразцов соответствовало 0,87-0,89; КОЭ – 10,0-11,6 МДж; содержание переваримого протеина в 1 к.ед. варьировало в пределах 144-163 г в фазу бутонизации и 118-141 г в фазу цветения.
В контрольном питомнике собран семенной материал для проведения дальнейших исследований по схеме селекционного процесса. Показатели семенной продуктивности представлены в таблице 4.
Таблица 4 – Семенная продуктивность сортообразцов клевера лугового раннеспелого типа в контрольном питомнике
| Сортооразец | Высота, см | Количество продуктивных побегов, шт./м2 | Семенная продуктивность, ц/га | Масса 1000 шт, г |
| Стандарт | 85,2 | 345 | 2,32 | 1,83 |
| СН-1 | 94,9 | 280 | 2,55 | 2,85 |
| СН-2 | 92,0 | 220 | 2,43 | 2,73 |
| СН-3 | 99,5 | 271 | 1,83 | 2,52 |
Выход семян с 1 га двух сортообразцов был выше стандарта на 0,11-0,23 ц. Масса 1000 семян всех сортообразцов превышала стандарт на 0,69-1,02 г. Лабораторная всхожесть соответствовала 77-84 %.
Таким образом, полученные в результате селекционного отбора сортообразцы клевера лугового значительно превосходили стандарт по продуктивности и качеству кормовой массы, имели высокую семенную продуктивность; являются перспективным исходным материалом для создания адаптивных сортов в условиях муссонного климата Сахалина.
Литература
- Земцова А.И. Климат Сахалина. – Л.: Гидрометеоиздат, 1968. – 197 с.
- Бутовский Б.Г. Дикие и одичавшие кормовые растения Сахалина и Курильских островов: злаковые и бобовые. – Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1970. – 128 с.
- Толмачев А.И. О флоре острова Сахалин. – М.: АН СССР, 1959. – 102 с.
- Чувилина В.А. Дикорастущие формы клевера лугового как исходный материал для селекции: Тезисы докладов III Вавиловской международной конференции «Идеи Н.И. Вавилова в современном мире». – СПб.: ВИР, 2012. – С. 362.
- Система земледелия Сахалинской области: Рекомендации /ВАСХНИЛ. Сиб. отд-ние. Сах. фил. ДальНИИСХ. – Новосибирск, 1989. – С.118-121.
References
- Zemtsova A.I. Sakhalin climate. – L .: Gidrometeoizdat, 1968. – 197 p.
- Butovo B.G. Wild and feral host plants of Sakhalin and the Kuril Islands: cereals and legumes. – L .: Nauka, Leningrad. Dep-tion, 1970. – 128 p.
- Tolmachev A.I. On the flora of the island of Sakhalin. – M .: USSR Academy of Sciences, 1959. – 102 p.
- Chuvilina V.A. Wild populations of red clover as the starting material for breeding: Abstracts Vavilov III international conference "Ideas N.I. Vavilov in the modern world." – SPb.: WRI, 2012. – Р. 362.
- Farming system of the Sakhalin area: Recommendations /Academy of Agricultural Sciences. Sib. Dep-set. Sah. Phil. The Far Eastern. – Novosibirsk, 1989. – P. 118-121.