Сельское хозяйство/ 5.Растениеводство, селекция, семеноводство

К. с.-х. н. Уразова Л. Д.

К. с.-х. н. Литвинчук О.В.

Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа – филиал СФНЦА РАН, Россия

ЭЛЕМЕНТЫ ОЦЕНКИ КОЛЛЕКЦИОННЫХ ОБРАЗЦОВ ТИМОФЕЕВКИ ЛУГОВОЙ В УСЛОВИЯХ ТАЕЖНОЙ ЗОНЫ

Тимофеевка луговая (Phleum pratense L.) является многолетним верховым рыхлокустовым злаковым растением. Произрастает на заливных, пойменных и водораздельных лугах. Выдерживает затопление до 30 дней. Культура влаголюбивая, зимостойкая и холодостойкая. Долголетие среднее – 3-5 лет. В кормопроизводстве используется как в чистых посевах, так и в различных травосмесях. Обладая различными биологическими особенностями и хозяйственно-ценными признаками, она позволяет не только увеличивать объемы заготавливаемых кормов и значительно улучшать их качество, но и, что не менее важно, получать ценные зеленые корма в период недостатка их весной, поздним летом и осенью [1].

Тимофеевка луговая рано отрастает весной и характеризуется довольно интенсивным ростом. Весеннее отрастание начинается при температуре около +5ºС. В конце мая высота травостоя бывает 7-10 см. После укосов на сухих почвах вследствии относительно неглубокой корневой системы слабо отрастает. В фазу побурения султанов в условиях Западной Сибири вырастает до 1 м и более [2].

Кущение и его интенсивность зависят от многих факторов, таких как свет, температура, влажность и т.д. [1].

Облиственность многолетних злаковых трав – важный показатель качества зеленой массы и сена. Она отражает соотношение листьев, соцветий и стеблей. В листьях содержится в 2-3 раза больше сырого белка, чем в стеблях. Поэтому в селекционном процессе важен отбор на облиственность [3].

Зимостойкость многолетних злаковых трав обусловлена большим разнообразием условий их жизни и агротехническими приемами возделывания. Зимостойкость образцов многолетних злаковых трав после семенного использования всегда выше, чем после использования на корм [1].

Тимофеевка луговая очень зимостойка и холодостойка. Даже после суровых зим растения её остаются зелеными после схода снежного покрова. Отличаясь высокой зимостойкостью, тимофеевка продвинулась далеко на север и восток, получила распространение в районах достаточного увлажнения и даже в некоторых недостаточно теплообеспеченных провинциях Крайнего Севера [4].

Для характеристики коллекционных образцов многолетних трав используется такой показатель как общая хозяйственная оценка. При этом учитывается ряд хозяйственно-полезных признаков.

Цель исследований заключалась в изучении коллекций тимофеевки луговой в условиях таежной зоны.

Условия, материалы и методы

Экспериментальную работу проводили в Нарымском отделе селекции и семеноводства СибНИИСХиТ – филиала СФНЦА РАН в 2006-2012 гг.

Климат Томской области континентальный, отличается значительной сезонной изменчивостью. Среднегодовая температура воздуха отрицательная. Годовое количество осадков 450-590 мм, из них более 300 мм выпадает в жидком виде. Безморозный период в целом насчитывает 70-90 дней, а в отдельные годы сокращается до 30 дней.

Почвы опытных участков дерново-подзолистые, супесчаные, с содержанием гумуса в пахотном горизонте не более 2%. Обеспеченность почв питательными веществами в подвижной форме по нитратному азоту низкая (0,20-0,22 мг/100 г в. с. п.); по обменному калию средняя (8,3-13,9 мг/100 г в. с. п.); по подвижному фосфору высокая (12,1-18,1 мг/100 г в. с. п.); РНсол. — 4,3-4,5; содержание алюминия высокое (4,4-9,6 мг на 100 г почвы).

Объекты исследований были представлены коллекционными образцами ВИРа, других научных учреждений, а также дикорастущими формами, собранными в Томской и других областях Западной и Восточной Сибири. Экспериментальную работу осуществляли в естественных полевых условиях.

Закладку питомников проводили в специальных селекционных и семеноводческих севооборотах. Технология закладки полевых опытов – общепринятая для возделывания многолетних злаковых трав в Западной Сибири. Наблюдения и учеты у многолетних злаковых трав в коллекционных питомниках проводили согласно методическим указаниям по изучению коллекций многолетних кормовых растений в ВИР им. Н. И. Вавилова [5]. Закладка питомников, наблюдения и учеты – в соответствии с методическими указаниями по селекции многолетних трав в ВНИИК им. В. Р. Вильямса [6], а на завершающих этапах – по методике Государственного сортоиспытания [7].

Измерение высоты растений проводили при использовании на зеленую массу на 20-й день от начала отрастания весной и после укосов, а также в фазу массового колошения, при учете на семена – в начале созревания семян. Растения измеряли от поверхности почвы до вершины соцветий в пяти местах.

Кустистость определяли как количество побегов на одно растение в фазе цветения путем подсчета непосредственно в поле на делянках коллекционного питомника.

Облиственность определяли при анализе пробного снопа как соотношение массы листьев и общей сухой массы образца, выраженное в процентах.

Зимостойкость (% сохранившихся после перезимовки растений) определяли путем подсчета количества живых и погибших растений на делянке осенью и весной в начале вегетации.

Экспериментальный материал обрабатывали по Б. А. Доспехову [8] с использованием пакета прикладных программ Snedecor [9].

Результаты и обсуждение

Хозяйственная оценка в коллекционных питомниках проводилась по комплексу признаков. В данной работе представлены следующие элементы общей оценки: высота, кустистость, облиственность, зимостойкость.

Высота растений

Рост многолетних злаковых трав обусловлен видовой принадлежностью и зависит от ряда климатических и почвенных условий: водного и температурного режимов почвы, воздуха, запасов питательных веществ. Многолетние злаковые травы растут до фазы созревания семян [10].

В коллекции посева 2005 г. (вариант использования на сено) на 20-ый день после весеннего отрастания в 2006-2008 гг. высота растений наибольшей (50-60 см) была у сортов Амурская 11, Вологодско-Дединовская, Вологодская Местная, дикорастущих образцов из Коми (К-7817, 5769, 7802), Приморского (К-7819), Алтайского (К-7725, 7810) края, Архангельской (К-6337, 7812), Вологодской (К-7805), Московской (К-6352), Тюменской (К-7788, 7787), Ярославской (К-6355), Сахалинской (К-6379), Томской (К-2075, 2093, 3625, 6234) областей. В среднем за годы изучения травостой этих образцов был выше стандарта на 5-15 см.

В коллекциях посева 2005 г. и 2007 г. (семенное использование) длина генеративных побегов достигала от 81 до 119 см. Следует отметить, что один и тот же образец при измерении в разные годы можно отнести по высоте к разным группам. Например, сорт Йыгева 54 в коллекции посева 2005 г при измерении в 2007 г. имел высоту 72 см (низкорослый), в 2006 г. и 2008 г. был на уровне высокорослых (119-121 см) (табл. 1).

Таблица 1. Высота растений (см) образцов тимофеевки луговой в коллекционных питомниках

Образец, происхождение	Год жизни				Среднее	± к st
	2-й	3-й	4-й	5-й
Посев 2005 г.
Нарымская, st	92	86	107	91	94	0
К-2093 Дик., Томская обл.	109	91	120	103	106	+12
К-2075 Дик., Томская обл.	108	92	118	105	106	+12
К-7748 Дик., Алтайский край	109	91	120	103	106	+12
Йыгева 54, Эстония	119	72	121	106	105	+11
К-5742 Дик., Красноярский край	103	91	125	100	105	+11
К-7822 Местный, Бурятия	103	102	117	96	105	+11
К-6380 Дик., Сахалинская обл.	96	98	125	97	104	+10
Гинтарас II, Литва	109	97	110	98	104	+10
К-5785 Дик., Мурманская обл.	108	85	110	107	103	+9
К-5784 Дик., Карелия	105	92	102	107	102	+8
НСР05	10,5	8,3	9,0	7,8
Посев 2007 г.
Нарымская, st	110	118	100	104	108	0
К-2093 Дик., Томская обл.	124	122	113	115	119	+11
К-2075 Дик., Томская обл.	120	130	93	124	117	+9
К-2078 Дик., Томская обл.	115	124	107	117	116	+8
К-9491 Дик., Коми	113	123	107	116	115	+7
К-9522 Дик., Приморский край	112	128	103	112	114	+6
К-9477 Дик., Кемеровская обл.	114	123	102	111	113	+5
ВИК-85, Московская обл.	107	135	102	106	113	+5
К-3625 Дик., Томская обл.	120	127	98	103	112	+4
Вита-1, Камчатская обл.	116	131	98	103	112	+4
1164 Hia, Финляндия	106	119	107	112	111	+3
К-9523 Дик., Горный Алтай	108	127	97	111	111	+3
К-9518 Дик., Финляндия	114	121	100	104	110	+2
К-9519 Дик., Карелия	127	104	103	107	110	+2
НСР05	8,5	7,0	5,8	6,9

Высота у дикорастущего образца из Свердловской области (К-9512) в коллекции посева 2007 г. изменялась по годам от 87 см (2010 г.) до 99 см (2011 г.) и 113 см (2009 г.).

При изменении температурного режима и влажности образцы могут по высоте растений переходить из одной группы в другую.

По нашим данным за 6 лет испытаний по высоте растений выделились следующие образцы: сорта Гинтарас II, Йыгева 54, ВИК-85. дикорастущие популяции Коми (К-9491), Красноярского (К-5742), Алтайского (К-7748), Приморского (К-9522) края, Томской области (К-2075, 2078, 2093, 3625).

Кустистость

В структуре куста тимофеевки луговой имеется три категории побегов: укороченные вегетативные, представленные пучками листьев и подгона стеблей нижнего яруса; удлиненные вегетативные с развитым стеблем и относительно короткими междоузлиями, не несущие соцветия; генеративные с нормально развитым стеблем, несущие наверху соцветие. Количество укороченных вегетативных побегов у тимофеевки луговой всегда было незначительным [1]. В наших условиях кустистость учитывалась в коллекции посева 2005 г. в фазу массового цветения на 2-ой и 3-ий годы жизни. Количество побегов в среднем на одно растение в 2006 г. составило 39-143, в 2007 г. – 64-99. По этому признаку образцы коллекции разделены на 3 группы: низкая кустистость (менее 70 побегов в среднем за 2 года на одно растение), средняя кустистость (71-90) и высокая кустистость (свыше 90 побегов). Состав групп представлен в таблице 2.

Кустистость у кормовых многолетних трав – признак очень изменчивый. В наших опытах у тимофеевки луговой значительно изменялось количество побегов (V=12,4-22,0%). Между урожаем зеленой массы одного растения и его кустистостью существует положительная связь (от r = 0,23±0,16 до 0,79±0,07). Эти данные свидетельствуют о том, что по кустистости можно косвенно судить о продуктивности образцов.

Таблица 2. Число побегов на одно растение у некоторых образцов тимофеевки луговой в коллекции (посев 2005 г.)

Образец, происхождение	2006 г.	2007 г.	Среднее	± к st
Нарымская, st	71	83	77	-
Кустистость высокая
К-2093 Дик., Томская обл.	115	70	93	+16
Хибинская 273, Мурманская обл.	116	68	92	+15
К-7753 Дик., Красноярский край	101	93	97	+20
К-2078 Дик., Томск. обл.	107	89	98	+21
Кустистость средняя
Красноуфимская 137,Свердлов.обл.	107	69	88	+11
Гинтарас II, Литва	75	77	76	-1
Аджимка, Кировская обл.	70	73	71	-6
К-2075 Дик., Томская обл.	80	87	83	+6
Кустистость низкая
К-7721 Дик., Иркутская обл.	50	88	69	-8
Wt-93, Швеция	69	65	67	-10
К-7731 Дик., Алтайский край	65	66	66	-11

Облиственность

Дикорастущие популяции Томской области довольно изменчивы по количеству листьев в травостое. Среди них встречаются как низко-, средне-, так и высокооблиственные [1].

В наших исследованиях наблюдалась изменчивость облиственности по годам (V=34,8%). В коллекционных питомниках у образцов различного эколого-географического происхождения облиственность составила 52,5-71,6%. Высокооблиственными были дикорастущие образцы Томской области К-553, 2075, 2078, 2086, 2093, 2179 (более 69%).

Зимостойкость

За время наших исследований наблюдалось снижение густоты некоторых образцов в коллекционных питомниках посева 2006 г. и 2007 г. после перезимовки 2006-2007 гг., 2007-2008 гг. (холодные, малоснежные зимы). К ним относятся сорта Приекульская, Камалинская 96, дикорастущие образцы Коми (К-5769), Польши (К-5776), Хабаровского края (К-5737), Архангельской (К-5943), Псковской (К-6347) областей. Зимостойкость составила 75-80%. Высокая зимостойкость (90-100%) отмечена у сортов Красноуфимская 137, Тарская, Нарымская, Ленинградская 204, Моршанская 69, Пемара, дикорастущих номеров из Карелии (К-5909), Иркутской (К-7721, 7815), Мурманской (К-5885), Кемеровской (К-5966, 5786), Ленинградской (К-5945) Томской (К-2075, 2093, 3625) областей (табл. 3).

Таблица 3 Зимостойкость (%) коллекционных образцов тимофеевки луговой при семенном использовании (посев 2006 г.)

Образец, происхождение	2006-2007 гг.	2007-2008 гг.
Утро, st	100	100
Красноуфимская 137, Свердловская обл.	100	100
Вологодская М., Вологодская обл.	100	100
К-2093 Дик., Томская обл.	100	100
К-7721 Дик., Иркутская обл.	100	100
К-2075 Дик., Томская обл.	100	100
К-5966 Дик., Кемеровская обл.	100	100
К-5885 Дик., Мурманская обл.	100	100
К-3625 Дик., Томская обл.	100	100
К-2078 Дик., Томская обл.	100	100
К-7815 Дик., Иркутская обл.	100	100
Марусинская 297, Московская обл.	100	90
Тарская, Омская обл.	100	100
Ленинградская 204, Ленинградская обл.	90	90
Моршанская 69, Тамбовская обл.	90	90
Пемара, Пензенская обл.	90	90
К-5909 Дик., Карелия	90	90
К-5945 Дик., Ленинградская обл.	90	90
К-5943 Дик., Архангельская обл.	90	85
Приекульская, Литва	80	80
Камалинская 96, Красноярский край	80	80
К-5769 Дик., Коми	80	80
К-5737 Дик., Хабаровский край	80	80
К-6347 Дик., Псковская обл.	80	80
К-5776 Дик., Польша	80	75

В последующие годы благодаря теплым многоснежным зимам, скашиванию и уборке пожнивных остатков за месяц до наступления постоянных заморозков образцы коллекций сохранялись полностью.

Наши многолетние исследования показали, что районированные (включенные в Госреестр) сорта тимофеевки луговой Нарымская, Утро являются в традиционных районах травосеяния и даже в более северных настолько зимостойкими, что при соответствующих технологиях возделывания они практически не вымерзают в течении длительного срока пользования (5-7 лет и более).

Выводы

1. Местные дикорастущие популяции тимофеевки луговой являются основным источником тех хозяйственно-ценных признаков, которые формируются в результате естественного отбора и обладают большой силой наследственной передачи.

2. В результате изучения коллекций тимофеевки луговой в условиях таежной зоны Томской области выделены дикорастущие образцы, обладающие комплексом ценных признаков, которые используются в селекционной работе при выведении адаптивных сортов (К-2075, К-2078, К-2093).

Литература:

1. Уразова Л. Д. Создание сортов многолетних злаковых трав в условиях таежной зоны Томской области: дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.05 : защищена 24.05.2012 Новосибирск, 2012. 209 с.

2. Макарова Г. И. Многолетние кормовые травы Сибири. Омск: Западно-Сибирское книжное изд-во, Омское отделение, 1974. 248 с.

3. Л. Д. Уразова, О. В. Ложкина Селекция тимофеевки луговой в условиях таежной зоны Западной Сибири. // Вестник АГАУ. 2011. №11 (85). С. 67-70.

4. Гончаров П. Л. Методика селекции кормовых трав в Сибири. Новосибирск: РАСХН. Сиб. отд-е. СибНИИРС. НГАУ, 2003. 396 с.

5. Методические указания по изучению коллекций многолетних трав. Л.: ВАСХНИЛ. ВИР. 1973. 37 с.

6. Методические указания по селекции многолетних трав. / Сост. М. А. Смурыгин, А. С. Новоселова, А. М. Константинова. М., 1985. 188 с.

7. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1985. Вып. 1. 276 с.

8. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1985. 351 с.

9. Сорокин О. Д. Прикладная статистика на компьютере. Новосибирск, 2007. 206 с.

10. Л. Д. Уразова, О. В. Ложкина Результаты селекции тимофеевки луговой в таежной зоне Сибири. // Достижения науки и техники АПК. 2011. № 8. С. 47-48.