Submit manuscript Sign in / Sign up
Advanced search
Article sections

ON CRITERIA OF BREEDING OF NEW VARIETIES OF BASSIA PROSTRATA

Research article
Tsagan-Mandzhiev N.L.
Arkincheev D.V.
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2018.76.10.020
Issue: № 10 (76), 2018
Published:
2018/10/17
PDF

О КРИТЕРИЯХ СЕЛЕКЦИИ НОВЫХ СОРТОВ КОХИИ ПРОСТЕРТОЙ

Научная статья

Цаган-Манджиев Н. Л.1, *, Аркинчеев Д.В.2

1 ORCID: 0000-0003-1736-1585;

2 ORCID: 0000-0002-1825-0023,

Калмыцкий научно-исследовательский институт сельского хозяйства им.М.Б.Нармаева, Элиста, Россия

* Корреспондирующий автор (zaganm[at]mail.ru)

Аннотация

Селекция аридных кормовых растений, основанная на эколого-эволюционных, адаптивных принципах является одной из актуальных проблем кормопроизводства республики. Отсутствие достаточного ассортимента селекционных сортов аридных кормовых растений снижает эффективность работ, направленных на повышение продуктивности природных кормовых угодий и затрудняет создание системы семеноводства.

Целью исследований являлось изучение структуры сорта кохии простертой Джангар путем изучения ряда хозяйственно-биологических свойств составляющих его биотипов. На основании проведенных испытаний сделаны выводы о том, что сорт Джангар представляет собой смесь биотипов, которую разделять нецелесообразно, так как каждый из биотипов является естественным дополнением друг друга, проявляя свои свойства в определенных климатических условиях года. Таким образом, на современном этапе одним из основных критериев в селекции кохии простертой для различных почвенно-климатических зон Калмыкии, должна быть  селекция сортов с более узкой нормой реакции, адаптированных к конкретным экологическим нишам.

Ключевые слова: пастбища, прутняк, селекция, сорт, биотип. 

ON CRITERIA OF BREEDING OF NEW VARIETIES OF BASSIA PROSTRATA

Research article

Tsagan-Mandzhiev N.L.1, *, Arkincheev D.V.2

1 ORCID: 0000-0003-1736-1585;

2 ORCID: 0000-0002-1825-0023,

Kalmyk Scientific Research Institute of Agriculture named after M.Narmayev, Elista, Russia

* Correspondent author (zaganm[at]mail.ru)

Abstract

The selection of arid fodder plants based on ecological, evolutionary and adaptive principles is one of the topical problems of feed production in the state. The lack of the sufficient range of breeding varieties of arid fodder plants reduces the effectiveness of work aimed at increasing the productivity of natural fodder land and makes it difficult to create a seed-growing system. The purpose of the research was to study the structure of the prostrate summer cypress variety of the prostrate summer cypress Jangar by studying some economic and biological properties of its constituent biotypes. Based on the tests carried out, it is concluded that the Jangar variety is a mixture of biotypes that it is not appropriate to divide them since each of the biotypes is a natural complement to each other showing its properties under certain climatic conditions of the year. Thus, at the present stage, one of the main criteria in the selection of prostrate summer cypress for different soils and climatic zones of Kalmykia should be the selection of varieties with a narrower reaction rate adapted to specific ecological niches.

Keywords: pastures, prostrate summer cypress, breeding, variety, biotype. 

Природные пастбища, занимающие около 80% территории Республики Калмыкия, являются основной кормовой базой для животноводства, обеспечивая овец и крупный рогатый скот подножным кормом 8-10 месяцев в году, а в полупустынной зоне - круглогодично. В настоящее время из-за нерационального использования кормовых угодий, а также изменений, происходящих в природно-климатических условиях региона, урожайность пастбищ резко снизилась и не превышает 1,5-2,0 ц/га, а в благоприятные годы- 3,0-5,0ц/га.

Основным путем повышения продуктивности природных кормовых угодий является фитомелиорация, включающая коренное улучшение пастбищ и создание пастбищных агроценозов на открытых песках. Успешное решение задач по борьбе с опустыниванием и фитомелиорации пастбищ зависит от правильного подбора видов и экотипов кормовых растений, обладающих высокой продуктивностью и приспособленных к природно-климатическим условиям региона. Это дикорастущие кормовые растения, популяции которых, образуя растительный покров региона, отличающегося комплексностью почвенных и климатических условий, представляют собой уникальный природный генофонд для создания сортов различного типа использования.   В Калмыкии существует большое разнообразие форм прутняка (песчаный, глинистый экотипы), представляющих ценный исходный материал для выведения сортов.

Отсутствие достаточного ассортимента селекционных сортов аридных кормовых растений снижает эффективность фитомелиорации и затрудняет создание системы семеноводства. Поэтому селекция аридных кормовых растений, основанная на эколого-эволюционных, адаптивных принципах является одной из актуальных проблем кормопроизводства республики [13, С. 75].

До середины восьмидесятых годов прошлого столетия работа с дикорастущими кормовыми растениями в Северо-Западном Прикаспии и в частности в Республике Калмыкия сводилась к подбору и интродукции дикорастущих видов для улучшения полупустынных пастбищ и разработке агротехнических приемов их возделывания на корм и семена [8, С. 65], [9, С. 5].

Однако в процессе интродукции дикорастущих кормовых растений выявились недостатки, связанные с их биологическими особенностями. К отрицательным свойствам дикорастущих растений можно отнести  неравномерность созревания семян, низкую полевую всхожесть, опушение и наличие крылаток у семян, недостаточную облиственность растений. В связи с этим появилась необходимость в высокопродуктивных, технологических сортах. Успешное решение этой задачи невозможно без целенаправленной работы по селекции и семеноводству дикорастущих видов.

Положительный результат в решении этой проблемы уже был достигнут. Исследования, проведенные в Средней Азии, Казахстане и на юго-востоке России показали, что благодаря введению в культуру и селекционной работе достигается значительное повышение продуктивности пастбищных угодий в 3-5 раз, при средней урожайности естественных пастбищ не превышающей 3 ц/га сухой массы. Были созданы сорта прутняка, кейреука, житняка и камфоросмы, которые характеризуются высокой засухоустойчивостью, урожайностью (15-25 ц/га сухой массы) и пригодные для выращивания в аридных районах с количеством осадков от 110-160 до 300-350 мм в год [9, С. 5], [6, С. 15], [12, С. 18].

Использование на Черных землях сортов, созданных в других регионах, отличающихся почвенно-климатическими условиями, не всегда давало положительные результаты. Как подчеркивает Шамсутдинов З.Ш.(1980) нет сортов, которые могли бы с равным успехом использоваться во всех районах, во всех экологических типах пустынь. Виды и сорта пустынных кормовых растений должны обладать региональной приспособленностью, устойчивостью к комплексу почвенно-климатических условий. Эти обстоятельства объективно диктовали необходимость создания сортов для различных экологических ниш Черных земель характеризующихся специфическими природными условиями.

Многие виды кормовых растений являются представителями коренной растительности Черных земель и представляют собой уникальный генофонд кормовых растений, прошедших многолетний естественный отбор. Популяции этих видов характеризуются высокой гетерогенностью, широким размахом варьирования хозяйственно-ценных признаков, что представляет возможность для создания перспективного исходного материала и селекции высокопродуктивных сортов с широкой экологической пластичностью. Особую актуальность в условиях Черных земель приобретает задача по созданию пастбищных сортов кормовых растений. Из пустынных кормовых растений наибольшее распространение в производстве получил прутняк. Это одна из наиболее изученных культур.

Впервые прутняк был рекомендован для введения в культуру в 1928г. академиком И.В.Лариным. П.П.Бегучев с 1929 года по 1936 год провел первые исследования биологических свойств культуры и разработал отдельные вопросы агротехники его возделывания [2, С. 10], [3, С. 8]. На юго-востоке России исследования прутняка проводились в Ставропольском крае [4, С. 10], в Волгоградской области [5, С. 21], в Калмыкии [1, С. 5], [7, С. 6], [10, С. 17]. Анализ вышеперечисленных работ по изучению прутняка в культуре в различных почвенно-климатических зонах  показал перспективность данной культуры. Было отмечено однако, прутняк имеет ряд недостатков, которые затрудняют его широкое производственное освоение и вызывают необходимость селекционного улучшения, выведение сортов, пригодных для создания долголетних высокопродуктивных пастбищ и сенокосов.

В настоящее время в Государственном реестре сортов, допущенных к использованию на территории Российской Федерации имеется три сорта прутняка, выведенных Всероссийским НИИ кормов им.В.Р.Вильямса и Калмыцким НИИ сельского хозяйства. Это сорта Джангар [11, С. 46], Бархан и Альянс.

Джангар

Сорт выведен методом многократного массового отбора.

Относится к песчаному экотипу, который отличается бело-мохнатым опушением надземных органов растения.

Сорт неоднороден: растения имеют прямостоячую форму (70%), также развалистую и лежачую; окраска побегов желто-зеленая и красная, длина их – 60—70см. Листья ланцетовидные, серо-зеленые, с прижатым опушением, длиной 0,8-2,0 см и шириной 0,1-0,3 см. Соцветие – плотная метелка длиной 6-10 см. Семена круглой формы с удлиненно-овальными крылатками, диаметром 1,5-2,0 мм. Окраска семян серо-зеленая, крылаток при созревании- кремовая. Масса 100 семян 1,8-2,1 г. Корневая система – стержневая, мощная. Вегетационный период составляет 215-220 суток.

Обладает средней солеустойчивостью и высокой засухоустойчивостью за счет способности формировать глубоко проникающую корневую систему, благодаря которой рост и развитие растений продолжается даже в период длительной летней засухи. Джангар отличается хорошей выживаемостью растений (до 80%), ускоренным ростом, устойчивостью к болезням и вредителям. Устойчив к выпасу, хорошо поедается в течение всего выпасного периода, пригоден для длительного пастбищного использования.

Растения сорта Джангар обладают хорошей кустистостью (40-50 побегов на растение), облиственность их равномерная (50-55%).  Урожайность сухой массы в среднем за три года испытаний в полупустынной зоне составила 1,51 т/га, в сухостепной зоне - 3,02 т/га, что выше, чем у стандарта, соответственно на 11,8 и 8,0%.   Цветет и плодоносит с первого года жизни. Период от отрастания до полного созревания семян – 205-210 суток. Урожайность семян – 100-200 кг/га.  Характеризуется высокими кормовыми достоинствами. Так, в фазу бутонизации содержание протеина в сухом корме достигает 17.0%, в период цветения – 15,6%.

В 1997 году сорт Джангар включен в Государственный реестр сортов и допущен к использованию в производстве в Калмыкии и других регионах Российского Прикаспия.

Сорт Джангар представляет собой смесь биотипов с различной окраской побегов. Нами было проведено изучение биотипического разнообразия в популяции сорта Джангар. По морфологическим признакам (окраска побегов, облиственность, длина побегов) растение на 90% соответствовали родительским биотипам и только 10% растений имели побеги зеленовато-серого цвета, которые встречались в популяциях растений как с желтыми, так и с красными побегами. За четыре года исследований не удалось установить  четких различий по облиственности, длине побегов, общей кустистости, по срокам прохождения основных фенологических фаз, они во многом зависели от складывающихся погодных условий. Наиболее важным хозяйственным признаком является урожайность, поэтому ниже приводятся результаты оценки биотипов прутняка по урожайности сухой массы (табл.1.).

 

Таблица 1 – Урожайность сухой массы биотипов прутняка в фазе цветения, ц/га

Сорт, биотип Год  жизни
1-й 2-й 3-й 4-й Среднее за 4 года
Сорт Джангар (стандарт) 21,6 43,1 28,8 45,0 34,6
Биотип с красными побегами 19,6 30,0 21,2 43,6 28,6
Биотип с желтыми побегами 22,0 25,7 30,6 43,8 30,5
НСР05 3,2 2,7 2,9 2,1 2,5
 

Анализ результатов оценки по урожайности сухой массы у биотипов выявил следующие закономерности: в первый и четвертый годы жизни, которые были благоприятными для роста и развития растений урожайность сорта не превышала достоверно урожайности биотипов, которые по этому показателю между собой также не различались. Во–второй год жизни, более засушливый, урожайность сорта превышала урожайность биотипов, у биотипа с красными побегами она была также выше, чем у биотипа с желтыми. А на третий год жизни урожайность сорта была на уровне урожайности биотипа с желтыми побегами, у которого этот показатель был выше, чем у биотипа с красными побегами.

Таким образом, на основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что сорт Джангар представляет собой смесь биотипов, которую разделять нецелесообразно, так как каждый из биотипов является естественным дополнением друг друга, проявляя свои свойства в определенных климатических условиях года. Этот вывод подтверждается тем, что в среднем за четыре года сорт имел урожайность достоверно превышающую урожайность каждого из биотипов в отдельности.

Очевидно, что Джангар является сортом с широкой нормой реакции. В перспективе, для различных почвенно-климатических зон Калмыкии, по нашему мнению, необходима селекция сортов с более узкой нормой реакции, адаптированных к конкретным экологическим нишам.

Заключение

  1. Отсутствие достаточного ассортимента селекционных сортов аридных кормовых растений снижает эффективность фитомелиорации и затрудняет создание системы семеноводства. Поэтому селекция аридных кормовых растений, основанная на эколого-эволюционных, адаптивных принципах является одной из актуальных проблем кормопроизводства республики.
  2. В результате оценки различных биотипов прутняка установлено, что сорт Джангар представляет собой смесь биотипов, которую нецелесообразно разделять, так как каждый из биотипов является естественным дополнением друг друга, проявляя свои свойства в определенных климатических условиях года. Это подтверждается тем, что в среднем за четыре года сорт имел урожайность сухой массы (34,6 ц/га), превышающую урожайность каждого из биотипов в отдельности (28,6 и 20,5 ц/га).
  3. На современном этапе одним из основных критериев в селекции кохии простертой для различных почвенно-климатических зон Калмыкии, должна быть селекция сортов с более узкой нормой реакции, адаптированных к конкретным экологическим нишам. Выровненность сорта по ряду хозяйственно-полезных признаков (одновременность созревания, однотипность по ряду морфологических признаков и др.) позволит механизировать основные процессы производства семян кохии простертой.
Конфликт интересов Не указан. Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

  1. Анфиногентов П.И. Прутняк (кохия простертая, зултргнэ) / П.И.Анфиногентов. – Элиста,1939. – 32с.
  2. Бегучев П.П. Введение в культуру прутняка и его значение в борьбе с выгоранием пастбищ в полупустынной части Сталинградского края и Калмыцкой АССР / П.П.Бегучев. –Элиста,1936. - 34с.
  3. Бегучев П.П. Прутняк (зултурган) – ценная кормовая культура в Калмыкии / П.П.Бегучев, И.П.Леонтьева. –Элиста,1960. - 36с.
  4. Дударь А.К. Пути улучшения пастбищ и сенокосов на песчаных землях Прикаспийской низменности/ А.К.Дударь // Кормовая база. – 1952. –№2. -С.10-11.
  5. Леонтьева И.П. Некоторые вопросы использования и агротехники прутняка в зоне светло-каштановых почв Волгоградской области / И.П.Леонтьева - М., 1969. -С.20-22.
  6. Назарюк А.А. Результаты и перспективы селекции изеня в Средней Азии / А.А.Назарюк // Материалы Всесоюзного совещания «Состояние и перспективы селекции и интродукции кормовых растений для пустынной и полупустынной зон» - Самарканд,1979. - С.14-16.
  7. Смагин В.П. Агротехника выращивания прутняка, житняка и их смесей в условиях полупустыни Черных земель / В.П.Смагин // Автореферат канд.дисс.- Ставрополь,1975. -22с.
  8. Фальковский Я.И. Введение в культуру, селекция и семеноводство прутняка в районах богарного земледелия / Я.И.Фальковский // Доклады и сообщения по кормопроизводству.- М.,1972. -Вып.4. -С.65-70.
  9. Филоненко В.А. Агротехнические приемы улучшения полупустынных пастбищ/ Филоненко В.А. // Автореферат канд.дисс. –Душанбе,1973. -25с.
  10. Цаган-Манджиев Н.Л. Селекционная работа с зерновыми и аридными кормовыми растениями в Калмыцком НИИСХ / Н.Л.Цаган-Манджиев // В сб.: «Проблемы социально-экономического развития аридных территорий России». Том 2. - М.,2001. - С.16-22.
  11. Цаган-Манджиев Н.Л. Кохия простертая Джангар / Н.Л.Цаган-Манджиев, В.Л.Абоян, Б.А. Гольдварг // Селекция и семеноводство. - 1997. - № 4. - С.46.
  12. Шамсутдинов З.Ш. Селекция и семеноводство пустынных кормовых растений / З.Ш.Шамсутдинов. - М., 1980. - С.18-20.
  13. Шамсутдинов З.Ш. Экотипическая селекция аридных кормовых растений / З.Ш.Шамсутдинов, Н.Л.Цаган-Манджиев, Э.З.Шамсутдинова // Материалы междун.науч.конф. «Единая Калмыкия в единой России». – Элиста, 2009.- С. 74-78.
  14. Шамсутдинов З.Ш. Инновационные технологии экологической реставрации деградированных пастбищных экосистем на основе новых сортов кормовых галофитов в аридных районах России / З.Ш.Шамсутдинов, В.М.Косолапов, Н.Л.Цаган-Манджиев и др. // Российская сельскохозяйственная наука. - 2016. - № 4. - С.49-53.

Список литературы на английском языке / References in English

  1. . Anfinogentov P.I. Prutnyak (kokhiya prostertaya, zulturgan) [Prostrate Summer Cypress (Bassia prostrata)] /P.I. Anfinogentov. – Elista, 1939. – 32p. [in Russian]
  2. Beguchev P.P. Vvedenie v kulturu prutniaka i ego znachenie v borbe s vygoraniem pastbishch v polupustynnoi chasti Stalingradskogo kraya i Kalmytskoi ASSR [Introduction to Culture of Prostrate Summer Cypress and its Importance in Combating Pasture Burning in Semidesert Part of the Stalingrad Region and the Kalmyk ASSR] / P.P. Beguchev. - Elista, 1936. – 34p. [in Russian]
  3. Beguchev P.P. Prutnyak (zulturgan) – tsennaya kormovaya kultura v Kalmykii [Prostrate Summer Cypress (Zulturgan) - Valuable Forage Crop in Kalmykia] / P.P. Beguchev, I.P. Leontieva. - Elista, 1960. – 36p. [in Russian]
  4. Dudar K.. Puti uluchsheniya pastbishch i senokosov na peschanykh zemliakh Prikaspiiskoi nizmennosti [Ways to Improve Pastures and Haymaking on Sandy Lands of the Caspian Lowland] / A.K. Dudar // Kormovaya baza [Fodder Base]. - 1952. – No.2. – P.10-11. [in Russian]
  5. Leontieva I.P. Nekotorye voprosy ispolzovaniya i agrotekhniki prutnyaka v zone svetlo-kashtanovykh pochv Volgogradskoi oblasti [Some Questions of the Use and Agrotechnics of Rod in the Zone of Light Chestnut Soils of the Volgograd Region] / I.P. Leontieva. – M., 1969. – P. 20-22. [in Russian]
  6. Nazaryuk A.A. Rezultaty i perspektivy selektsii izenia v Srednei Azii [Results and Prospects of Breeding Prostrate Summer Cypress in Central Asia] / A.A.Nazaryuk // Materialy Vsesoyuznogo soveshchaniya «Sostoyaniye i perspektivy selektsii i introduktsii kormovykh rasteniy dlya pustynnoy i polupustynnoy zon [Materials of the All-Union Conference "Status and Prospects of Selection and Introduction of Feed Plants for Desert and Semidesert Zones."] - Samarkand, 1979. – P.14-16. [in Russian]
  7. Smagin V.P. Agrotekhnika vyrashchivaniya prutnyaka, zhitnyaka i ikh smesei v usloviyakh polupustyni Chernykh zemel [Agrotechnics of Cultivating Prostrate Summer Cypress, Seedling and their Mixtures in Conditions of Semidesert of the Black Earths] / V.P.Smagin // Thesis Abstract - Stavropol, 1975. – 22p. [in Russian]
  8. Falkovskii Ya.I. Vvedenie v kulturu, selektsiya i semenovodstvo prutnyaka v rayonakh bogarnogo zemledeliya [Introduction to Culture, Selection and Seed Production of Prostrate Summer Cypress in Areas of Rainfed Farming] / Ya.I.Falkovskiy // Doklady i soobshcheniya po kormovodstvu [Reports on Feed Production]. – M., 1972. – Issue 4. – P.65-70. [in Russian]
  9. Filonenko V.A. Agrotehnicheskie priemy uluchsheniya polupustynnykh pastbishch [Agrotechnical Methods for Improving Semidesert Pastures] / Filonenko V.A. // Thesis Abstract. - Dushanbe, 1973. – 25p. [in Russian]
  10. Tsagan-Mandzhiev N.L. Selektsionnaya rabota s zernovymi i aridnymi kormovymi rasteniyami v Kalmytskom NIISH [Selection Work with Grain and Arid Fodder Plants in the Kalmyk NRIA] / N.L. Tsagan-Mandzhiev // Sbornik Problemy sotsialno-ekonomicheskogo razvitiya aridnykh territoriy [Collection: “Problems of Socio-Economic Development of Arid Territories of Russia.”] Volume 2. – M., 2001. – P.16-22. [in Russian]
  11. Tsagan-Mandzhiev N.L. Kokhiya prostertaya Dzhangar [Prostrate Summer Cypress Jangar] / N.L. Tsagan-Mandzhiev, V.L. Aboyan, B.A. Goldvarg // Selektsiaya i semenevodstvo [Selection and Seed-growing]. – 1997. – No. 4. – P.46. [in Russian]
  12. Shamsutdinov Z.Sh. Selektsiya i semenovodstvo pustynnykh kormovykh rastenii [Selection and Seed Farming of Desert Fodder Plants] / Z.Sh. Shamsutdinov. – M., 1980. – P.18-20. [in Russian]
  13. Shamsutdinov Z.Sh. Ekotipicheskaya selektsiya aridnykh kormovykh rastenii [Ecotypic Selection of Arid Fodder Plants] / Z.Sh.Shamsutdinov, N.L. Tsagan-Mandzhiev, E.Z.Shamsutdinova // Materialy mezhdunar. Nauch. Konf. Edinaya Kalmykia v edinoy Rossii [Materials of the Interdisciplinary Scientific Conference. “United Kalmykia in the United Russia.”] – Elista, 2009. – P. 74-78. [in Russian]
  14. Shamsutdinov Z.Sh. Innovatsionnye tekhnologii ekologicheskoi restavratsii degradirovannykh pastbishchnykh ekosistem na osnove novykh sortov kormovykh galofitov v aridnykh rayonakh Rossii [Innovative Technologies for Ecological Restoration of Degraded Pasture Ecosystems Based on New Varieties of Fodder Halophytes in Arid Regions of Russia] /Sh.Shamsutdinov, V.M.Kosolapov, N.L.Tsagan-Mandzhiev et al. // Rossiyskaya selskokhoziaystvennaya nauka [Russian Agricultural Science]. – 2016. – No. 4. – P.49-53. [in Russian]