Морфо-биологическая оценка люцерны для селекции на продуктивность зеленой массы и семян в условиях Ростовской области

ИСТОРИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДА, БОТАНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ, БИОХИМИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ, МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ, АГРОТЕХНОЛОГИЯ (обзор литературы)
В данной главе рассмотрены морфология и народно-хозяйственное значение люцерны. Освещены аспекты влияния количественных признаков на формирование продуктивности люцерны. Описаны факторы, определяющие урожайность зеленой массы и семян.
2 Почвенно-климатические условия, исходный материал и методика проведения исследований
Исследования проводили на опытных полях ФГБНУ «АНЦ «Донской» (г. Зерноград, Ростовская область) в течение 4 лет (2018-2021 гг.). Основной тип почвы этой местности – чернозем обыкновенный мощный мицеллярно-карбонатный глинистый на лессовидных суглинках. Плодородный слой обладает хорошей комковатой и зернистой структурой, эффективными водно-физические свойствами, накопление гумуса составляет 470-535 т/га. Содержание легкогидролизуемого азота – 80-110, нитрификационного азота – 30-40, подвижного фосфора – 15-20, обменного калия – 300-500 мг/кг почвы.
Годы исследований (2018-2021) были разнообразными по погодным условиям, что дало возможность наиболее полно оценить селекционный материал люцерны.
Объектом исследования послужили 200 образцов коллекции люцерны полученных из ВИГРР имени Вавилова и селекции «АНЦ «Донской». В качестве стандарта использовали возделываемый в Северо-Кавказском регионе сорт люцерны Ростовская 90. Закладку опытов, фенологические наблюдения, полевые учеты и определение структуры урожая проводили согласно методикам Государственного сортоиспытания с.-х. культур (1998) и методике полевого опыта Доспехов Б.А. (2014).
Делянки трёхрядковые площадью 1 м2, длиной 1,75 м с междурядьями 20 см, повторность опыта двухкратная. Посев ручной, рядовой, норма высева – 2 г/м2. Уборку осуществляли комбайном «Wintersteiger Classic». Для анализа структуры урожая семян определяли количество соцветий на побеге, количества бобов в кисти и массы 1000 семян.
Биохимическая оценка проводилась в лаборатории биохимии «АНЦ «Донской». Определение сухого вещества проводили расчетно-весовым методом, сырого протеина (белка) – методом Кьельдаля ГОСТ Р 53951-2010, сырой золы – методом мокрого озоления, сырой клетчатки – по методике Генниберга и Штомана ГОСТ 31675-2012, сырого жира – по количеству обезжиренного остатка методом С.В. Рушковского с применением аппарата Сокслета и на установке ЭЖ – 101.
Для статистической обработки результатов использовали дисперсионный и корреляционный анализ. Обработку результатов проводили с помощью специальных компьютерных программ (Statistica 10.0 и другие).
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ КОЛЛЕКЦИОННЫХ ОБРАЗЦОВ ЛЮЦЕРНЫ ПО ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИМ ПРИЗНАКАМ И СВОЙСТВАМ
3.1 Признаки вегетативных органов образцов люцерны
Изучение коллекционных образцов люцерны показало существенную вариабельность урожайности зеленой надземной массы в пределах 1,0-6,0 кг/м2, которая определялась, с одной стороны, генетическими особенностями, а с другой – погодными условиями. Гистограмма показывает, почти половина образцов люцерны (48,2 %) формировала среднюю урожайность зеленой массы 3,0-4,0 кг/м2 (рисунок 1).
В процессе проведенных исследований нами были выделены лучшие по
6 урожайности зеленой массы образцы люцерны.
Рисунок 1 – Особенности распределения сортообразцов коллекции люцерны по урожайности зеленой массы, 2019-2021 гг.
В таблице 1 представлено 12 образцов с урожайностью от 4,66 до 5,80 кг/м2. Лучшим из них был образец Отбор 79, который превосходил стандарт Ростовская 90 на 1,80 кг/м2. Также хорошая урожайность была у образцов: Г 8/13, Уралочка, Донская 5 и др.
Таблица 1 – Выделившиеся по урожайности зеленой массы образцы люцерны, 2019-2021 гг.
Образец
Урожай- ность зеленой массы, кг/м2
Высота, см
Кустис- тость, шт./раст .
Количество междоуз- лий, шт./стеб.
Длина среднего междоуз- лия, см
Облист- венность, %
Ростовская 90, St
Отбор 79 Г 8/13 Уралочка Донская 5 Г 97/13 Г-5
Г-3
Г 73/13 Отбор 5 Скривери Отбор 115 Г 4/13 НСР0,5
4,00 92 5,80 97
5,32 93
4,97 101
4,96 101
4,86 92
4,85 96
4,83 101
4,83 98
4,78 91
4,74 76
4,71 91
4,66 98
0,75 7 3,8 1,1
12,7 9,2
6,5 40
6,6 44 5,3 42 5,9 42 5,8 39 6,6 39 6,4 44 6,7 45 6,0 44 7,3 50 5,4 42 6,9 43 6,1 37 0,9 4
13,1 11,1 8,0 8,6 5,7 8,3 10,7 10,3 7,7 7,9 8,0 8,1
11,7 9,3 8,4 9,8 8,0 9,2 21,4 10,0
15,1 9,0 6,6 8,6
Анализ зависимости урожайности образцов люцерны от высоты показал, что наибольшая урожайность (3,60 кг/м2) формируется у высокорослых форм с высотой 81-
105 см (рисунок 2). В селекции на продуктивность зеленой массы необходимо учитывать эти особенности и обратить внимание на высокорослые образцы.
Рисунок 2 – Влияние высоты растений на урожайность образцов люцерны, 2019- 2021 гг.
Наибольшая урожайность зеленой массы (3,92 кг/м2) формировалась у таких образцов, как Скривери, Влади, имеющих высокую кустистость – в пределах 20-22 шт. стеблей на растении.
Анализ данных показал (рисунок 3), что более урожайными были образцы в трех группах: малым числом междоузлий (6,5-7), средним (9,5-10) и большим (11-11,5 штук). Максимальная в среднем по группе урожайность зеленой массы 3,90-3,95 кг/м2 формировалось у образцов с количеством междоузлий от 10,5 до 12,0 шт., таких как Отбор 79, Г 3/13, Г-8 и др.
Рисунок 3 – Зависимость урожайности образцов люцерны от числа междоузлий, 2019-2021 гг.
Наибольшая урожайность (3,97 кг/м2) формировалась при оптимальных значениях длины среднего междоузлия в пределах от 8,0 до 8,5 см (рисунок 4).
Рисунок 4 – Зависимость урожайности образцов люцерны от длины среднего междоузлия, 2019-2021 гг.
Листья являются важным компонентом ассимиляционного аппарата растений. Урожайность зеленой массы существенно зависит от того, насколько они развиты и как интенсивно работают. Главная функция листьев заключается в снабжении надземных и подземных частей растения органическими веществами, которые образуются при фотосинтезе, в частности, крахмал. Питательные вещества, формирующиеся в ходе фотосинтеза, накапливаются в зародыше и эндосперме семян. В листьях люцерны, относительно стеблей содержится больше белка, жира, витаминов и минеральных веществ. Поэтому листья имеют большое значение для формирования урожая и непосредственно влияют на качество кормовой продукции.
Наибольшая урожайность 3,7 кг/м2 формировалась при оптимуме значений длины верхнего листа в классах от 2,4 до 2,8 см (рисунок 5). К ним относятся такие образцы, как Донская 5, Г 8/13, Г 40/13 и др.
Рисунок 5 – Влияние на урожайность зеленой массы образцов люцерны длины верхней листовой пластинки, 2019-2021 гг.
Анализ данных показал (рисунок 6), что более урожайными по зеленой массе были образцы с листьями шириной 1,2-1,4 см. К ним относились линии Г 8/13, Син 1, Г 4/13, отбор 126, Вавиловская юбилейная и др.

Рисунок 6 – Зависимость урожайности образцов люцерны от ширины листовой пластинки, 2019-2021 гг.
Наибольшая урожайность 3,91 кг/м2 формировалась при оптимальных значениях облиственности в пределах 50-52%, (рисунок 7), в частности, как у образцов: Отбор 5, Сарга, Г 19/13 и др. Неплохая урожайность 3,77 кг/м2 формировалась и при уровне облиственности 34-38 % у образцов: Г 4/13, Г 40/13, Донская2, Г-8, Манычская улучшенная и др.
Рисунок 7 – Зависимость урожайности образцов люцерны от облиственности, 2019- 2021 гг.
3.2 Признаки генеративных органов люцерны
Семенная продуктивность люцерны контролируется комплексом составляющих ее признаков, в частности, количеством кистей на побеге, бобов в соцветии, семян в бобе, массой семени. При сложном взаимодействии этих компонентов происходит формирование продуктивности семян на отдельных растениях и в популяции, которая определяет урожайность семян с 1 га.
У изученных нами образцов коллекции средняя урожайность семян колебалась в пределах 20-130 г/м2 (рисунок 8). У стандартного сорта Ростовская 90 урожайность семян составила 57,5 г/м2.

Ростовская 90, St
Заря
Polder
Vangard Находка (Айслу) СГЛ 5/2004 Серафима Чишминская 131 Отбор 32/2 Смуглянка
Г-7
Г 101/13 Hunterfield НСР0,5
57,5 14,0 122,9 15,7
121,3 18,3 120,0 22,2 111,5 7,7 108,5 13,5 105,0 13,3 104,9 12,7
99,9 14,5 98,0 12,8 97,0 11,2 97,0 15,0 96,8 12,3 20,2 4,4
11,4
15,0
12,1 12,7 11,9 11,8 11,0 12,8 10,8 10,7 12,7 13,7 12,1 2,2
Рисунок 8 – Особенности распределения сортообразцов коллекции люцерны по урожайности семян, 2019-2021 гг.
По данному признаку выделилось 127 образцов. Более продуктивными были 12 образцов коллекции люцерны, которые достоверно превышали стандарт Ростовская 90 (таблице 2).
Таблица 2 – Выделившиеся образцы по урожайности семян,
2019-2021 гг.
1,8
1,8 1,7 2,3 1,8 2,1 2,0 2,2 1,4 2,0 2,4 1,8 2,3 0,4
Образец
Урожайность семян, г/м2
Количество кистей на побеге
Количество бобов на 1 кисти
Количество оборотов на бобе
Количество семян в бобе
3,8
4,2 2,8 4,5 3,5 3,4 4,1 5,2 3,6 4,2 3,9 3,8 4,0 0,7
шт., по количеству кистей – Vangard на 8,2 шт., количеству семян в бобе – Чишминская 131 на 1,4
шт.
Более урожайными были образцы: Заря, Polder, Vangard, Находка
и др. Превышали стандарт по количеству бобов на кисти – образец Заря на 3,6
Графический анализ влияния количества бобов на кисти на урожайность семян показал, что максимальная ее величина формируется в двух группах образцов: 1) 11-12 бобов на кисти – 69,4 г/м2; 2) 15-16 бобов на кисти – 70,9 г/м2. Образцы с другими величинами количества бобов на кисти имели более низкую урожайность (рисунок 9).
Рисунок 9 – Зависимость урожайности образцов люцерны от количества бобов на кисти, 2019-2021 гг.
Наибольшая урожайность 70,9 г/м2 формировалась при оптимальных значениях количества кистей на побеге в пределах 18-20 штук (рисунок 10). Это такие образцы, как Polder, Apica, Лиска. Максимальное значение этого признака (28 штук) отмечено у образца Отбор 34.
Рисунок 10 – Зависимость урожайности образцов люцерны от числа кистей на побеге, 2019-2021 гг.
Максимальная урожайность семян 77 г/м2 формировалась при оптимальных значениях количества оборотов боба в пределах от 2,5 до 3,0 штук (2,3%) (рисунок 11). Такие величины признак отмечены у образцов Коммерческий, Palava.

Рисунок 11 – Зависимость урожайности образцов люцерны от количества оборотов боба, 2019-2021 гг.
Наиболее высокая урожайность 70 г/м2 формировалась при максимальном количестве семян в бобе в пределах 5,0 – 5,5 штук (Чишминская 131, Palava, Скривери, Д. 18613) (рисунок 12).
Рисунок 12 – Влияние количества семян в бобе на урожайность семян образцов люцерны, 2019-2021 гг.
Таким образом, проанализированные взаимосвязи дали возможность сделать заключение о том, что для получения максимальной урожайности семян нужно отбирать образцы с оптимальными величинами признаков которые на нее влияют: количества бобов на кисти 11-12 штук, число кистей на побеге 18-20 штук, количества оборотов боба 2,5-3,0 штук, количестве семян в бобе 5,0 -5,5 штук. Сорта с такими параметрами будут наиболее продуктивные.
3.3 Качество зеленой массы
Одним из важнейших показателей качества корма является содержание сырого белка. Для выведения интенсивных сортов люцерны, имеющих высокое содержание белка и других питательных веществ, в качестве родительских форм нужно брать в скрещивания более ценные сорта, лучшие образцы диких видов, имеющие высокие величины этих признаков.

Следовательно, для успешного отбора образцов люцерны для гибридизации необходима первоочередная оценка биохимических показателей растений коллекционного набора. Анализ биохимического состава коллекционных сортов и популяций люцерны указывает на различное содержание питательных веществ в растениях.
Комплексный анализ по показателям качества позволил выделить 12 образцов люцерны, превысивших стандарт Ростовская 90 (таблица 3).
Таблица 3 – Выделившиеся образцы по качественным показателям, % (2019-2021 гг.)
Образец
Ростовская 90, St Отбор 34
Д. 14813
Д. 4576
Saga
Г-2 Отбор 6 Отбор 2 Отбор 90 Отбор 9 Отбор 11 Скривери Rhizoma НСР0,5
Сухое Белок вещество
26,7 18,2 31,3 15,0 29,8 17,5 29,8 17,2 29,6 17,0 29,4 19,8 29,1 16,3 28,9 16,4 28,7 18,4 28,5 17,9 28,3 18,5 28,2 18,0 28,1 19,7 1,7 1,3
Жир Зола
Клетчатка
2,6 9,4 34,3 2,9 8,8 34,7 2,5 11,6 36,5 2,6 9,8 34,4 2,4 9,7 35,8 2,9 10,9 33,8 2,6 9,4 36,0 2,7 9,9 35,8 1,6 9,8 35,5 2,7 9,8 35,3 2,4 9,7 33,1 2,3 9,2 36,1 2,2 9,9 35,1 0,4 0,7 1,4
График средних величин с ошибками показывает, что максимальная урожайность зеленой массы образуется у тех сортообразцов, которые содержат от 22 до 30% сухого вещества (рисунок 13). При увеличении этих величин урожайность резко снижается. Максимальная урожайность формируется тогда, когда образцы по содержанию сухих веществ находятся в пределах 22-24%.
Рисунок 13 – Влияние содержания сухого вещества на урожайность зеленой массы у образцов люцерны, 2019-2021 гг.

Изучение зависимости урожайности зеленой массы от содержания в ней белка показало, что наибольшая величина урожайности формируется у высокобелковых образцов, содержащих в зеленой массе от 20 до 21% белка (рисунок 14).
Рисунок 14 – Зависимость урожайности зеленой массы образцов люцерны от содержания белка, 2019-2021 гг.
Изучение взаимосвязи урожайности зеленой массы и клетчатки показало что, максимальные величины урожайности формируются при содержание клетчатки от 30 до 32% (рисунок 15). Дальнейшее увеличение клетчатки зеленой массы приводит к плавному снижению продуктивности.
Рисунок 15 – Зависимость урожайности зеленой массы образцов люцерны от содержания клетчатки, 2019-2021 гг.
График показывает плавное увеличение урожайности с увеличением содержание жира в зеленой массе и достигает максимальных значений 3,8 г/м2 при содержании жира 3,2-3,6% (рисунок 16).

Рисунок 16 – Зависимость урожайности зеленой массы образцов люцерны от содержания жира, 2019-2021 годы
На графике видно (рисункок 17), что максимальная урожайность зеленой массы формировалась при наличии сочных стеблей с уменьшенным количеством золы. Наибольшая урожайность формируется при содержании золы 7-8%. Дальнейшее увеличение содержание золы в зеленой массе не приводит к увеличению урожайности зеленой массы, а остается стабильной 3,5 кг/м2.
Рисунок 17 – Зависимость урожайности зеленой массы образцов люцерны от содержания золы, 2019-2021 гг.
3.4 Модель сорта и кластерный анализ
В процессе исследований был проведен кластерный анализ с использованием информации по урожайности зеленой массы и семян и связанных с ними 13 признаков 200 образцов люцерны и теоретического модельного сорта (С2), имеющего оптимальные значения, представленные в таблице, для того, чтобы подобрать более сходный с нашей моделью образец.

В результате изучения 200 образцов коллекции люцерны были проанализированы различные числовые значения. На основании анализа графиков с помощью программы Statistica 10 были определены данные расчетных параметров модельного сорта, которые были использованы для сравнения с данными других образцов в кластерном анализе (таблица 4).
Таблица 4 – Модель сорта люцерны в сравнении со стандартом
Признак
Единица измерения
Расчетные
параметры модельного сорта С2
Ростовская 90, стандартный сорт
Урожайность зеленой массы Урожайность семян
Высота
Кустистость
Количество междоузлий Длина междоузлий Длина листа
Ширина листа Облиственность
Число кистей на побеге Количество бобов на 1 кисти Количество оборотов боба Количество семян в бобе
Результаты кластерного анализа
широкую вариабельность для изученных компонентов. Кластерный анализ сгруппировал генотипы люцерны во множество различных кластеров. Это свидетельствует о широком разнообразии изучаемых генотипов. Из средних значений кластеров следует, что образцы в кластерах, близких к нашей модели сорта (С2), заслуживают детального рассмотрения.
Из средних значений кластера ближе всего к нашей модели (С2) были образцы Отбор 94 (С10) и Отбор 97 (С22), которые должны в первую очередь непосредственно использоваться в качестве родительских форм в программах гибридизации для повышения урожайности образцов.
т/га 6,0 4,0 г/м2 60,0 57,5 см 95,0 92,0 шт. 12,0 12,7 шт. 11 9,2 см 8.3 6,5 см 2,7 2,6 см 1,3 1,2 % 50 40,0 шт. 19 14,0 шт. 15,5 11,4 шт. 2,8 1,8 шт. 5,3 3,8
представлены на рисунке 18. Генотипы показали
Рисунок 18 – Дендрограмма 1-го кластера образцов люцерны,
2019-2021 гг.
* Примечание: С1 – Ростовская 90, ст.; С32 – СГЛ 5/2000; С21 – Отбор 90; С13 –
Отбор 140; С20 – Отбор 11; С25 – Отбор 142; С5 – Отбор 126; С12 – Отбор 123; С19 – Отбор 57; С24 – Отбор 48; С27 – Отбор 2; С41 – Rhizoma; С23 – Отбор 93; С39 – Синегибридная 1316; С40 – Ставропольская 430; С2 – Модель; С10 – Отбор 94; С22 – Отбор 97; С37 – Тибетская; С3 – Отбор 417; С36 – Камалинская 930; С34 – ПС 13; С35 – Казанская 36; С6 – Отбор 34; С3 – Отбор 417; С31 – Отбор 49; С7 – Отбор 115; С11 – Отбор 72; С8 – Отбор 62; С43 – Ташкентская 1; С4 – Отбор 79; С14 – Отбор 141; С45 – Roamer; С9 – Отбор 40; С44 – Palava; С46 – Кокше; С15 – Отбор 102; С29 – Отбор 9; С16 – Отбор 12; С30 – Отбор 68; С33 – ПС 6; С17 – Отбор 26; С18 – Отбор 18; С26 – Отбор 135; С28 – Отбор 6; С38 – Viking; С42 – Rambler.
Результаты анализа кластеров показаны в таблицах 8-10. По результатам анализа видно, что по урожайности зеленой массы выделился первый кластер 3,7 кг/м2 (таблица 5). Варьирование признака составило 25,9%. Минимальная урожайность была в шестом кластере.
Максимальный выход сена был в первом кластере 24,3%. Низкий вы-ход сена был в четвертом кластере 11,6%.
Высокорослые растения находились в первой группе – 92,1 см. Самые низкие в пятой группе – 72,7 см. Кустистость варьировала от 11,5 до 13,9 шт. Максимальная кустистость была в пятом кластере – 13,9 шт. По количеству междоузлий максимальное значение было в пятом кластере – 10,0 шт., минимальное во втором – 8,9 шт.
Длина среднего междоузлия варьировала по кластерам от 6,1 до 6,6%. В четвертом кластере было максимальное значение группы 6,6% (таблица 6).
Таблица 5 – Средние значения показателей морфо-биологических признаков в кластерах образцов коллекции люцерны, 2019-2021 гг.
No кластера
2
4
6 Среднее Сv, %
Урожайность зеленой массы, кг/м2 3,7±25,9% 3,5±19,6% 3,5±49,2% 3,2±22,9% 3,5±13,4% 3,3± 19,5% 3,5
25,1
Выход сена,%.
24,3±11,7% 11,6±18,0% 12,1±18,1% 11,6±13,8% 12,8±16,0% 12,0±10,6% 24,2
13,3
Высота растений, см 92,1±6,9% 85,5±7,4% 91,3±14,2% 91,0±6,4% 72,7±9,7% 91,5± 5,4% 87,3
8,3
Кустистость, шт./ раст.
11,5 ± 34,1 % 12,2 ± 31,1 % 12,0 ± 35,4 % 12,2 ± 35,2 % 13,9 ± 8,4 % 11,7±29,1% 12,3
28,9
Количество междоузлий, шт./раст. 9,2±12,2% 8,9±11,4% 9,2±14,4% 9,1±13,5% 10,0±2,2% 8,7±11,1
9,2 10,8
Таблица 6 – Средние значения величин морфо-биологических признаков в кластерах образцов коллекции люцерны, 2019-2021 гг.
No кластера
2
4
6 Среднее Сv, %
Длина среднего междоузлия, см
6,3±13,3% 6,0±11,0% 6,5±18,2% 6,6±17,2% 6,2±5,6% 6,1±8,2% 6,3
12,3
Длина листа, см
2,5±8,8% 2,4±11,7% 2,5±38,2% 2,4±10,3% 2,1±10,7% 2,4± 9,5% 2,4
14,9
Ширина листа, см
1,2±15,8% 1,1±21,1% 1,2±14,5% 1,2±18,8% 0,9±6,0% 1,1±17,3% 1,1
15,6
Облиственность, %
43,6±9,6%
42,3±9,2% 42,4±14,3% 41,9±11,0% 44,0±3,9% 42,8± 7,0% 42,8
9,2
Листья незначительно варьировали по кластерам от 2,1 до 2,5%. Самые длинные листья были в первой и третьей группе. Ширина листа колебалась от 0,9 до 1,2%. Максимальная ширина листа была в первой, третьей и четвертой группе. Наибольшая облиственность растений была в пятой группе – 44,0%, на втором месте была первая группа – 43,6%.
Было установлено, что по урожайности семян наибольшие величины показал шестой кластер, который сформировал 102,8 г/м2 (таблица 7). При этом варьирование этого признака в группе было средним и коэффициент вариации составлял 20,0%. Самая низкоурожайная по семенам группа была в первом кластере, она формировала в среднем 54,6 г/м2, при этом изменчивость была низкой. На втором месте был четвертый кластер.
По количеству бобов на одной кисти большинство кластеров имели близкие значения от 21,7 до 24,2%, за исключением первого кластера, который формировал в два раза меньше бобов на кисти – 12,2%. Максимальные значения были у третьего кластера – 25,3%.
По количеству кистей на побеге максимальные значения были в пятом кластере. Величина этого признака в реднем составила 18,8%, при низком варьировании 6,7%.
По количеству оборотов боба четвертый и шестой кластер имели максимально закрученные бобы – 2,0%, второй и пятый – минимальное – 1,7%.
По числу семян в бобе выделялся четвертый кластер – 4,3%. На втором месте были первый и шестой кластер со значениями 4,0%. Второй кластер имел минимальное значение 3,5%.
Таблица 7 – Средние значения показателей морфо-биологических признаков в
кластерах образцов коллекции люцерны,
2019-2021 гг.
15,6±30,8%
14,0±29,7%
15,1±30,0%
16,7±26,8%
18,8±6,7%
13,8±23,4%
15,7 24,6
No кластера
Урожайность семян, г/м2
Количество бобов на 1 кисти, шт./раст.
Количество кистей на побеге, шт
Количество оборотов боба, шт./раст
Количество семян в бобе, шт./раст
2
4
6
Среднее Сv, %
54,6±7,2%
42,9±17,5%
69,8±23,0%
87,8±4,5%
71,5±3,6%
102,8±20,0%
71,6 12,6
12,2±17,2%
24,6±14,2%
25,3±16,0%
24,5±13,6%
21,7±13,3%
24,7±10,9%
12,1 15,6
1,8±23,9%
1,7±28,4% 1,8±147,2%
4,0±17,2% 3,5±24,9% 3,8±58,5%
2,0±16,0% 4,3±13,0%
1,7±10,1% 3,7±4,9%
2,0±15,7% 4,0±14,7
1,8 3,9 40,2 22,2
4 ХАРАКТЕРИСТИКА НОВОГО СОРТА ЛЮЦЕРНЫ СУДАРЫНЯ
Новый сорт люцерны Сударыня (селекционный номер Син 17/95) представляет собой сложно-гибридную популяцию, полученную в результате отбора и поликросса в сортах Манычская и Resis. Относится к люцерне изменчивой (Medicago varia Mart.), синегибридный сортотип. Растение высокорослое, с высотой 94-108 см. Куст полупрямостоячий. Форма розетки при отрастании полулежачая и полуразвалистая. Корневая система мощно развита, хорошо выражен главный корень
Таблица 8 – Характеристика сорта люцерны Сударыня по продуктивности зеленой массы, сена и семян в конкурсном сортоиспытании, 2015-2020 гг.
Сорт
Ростовская 90, ст. Сударыня НСР05
Ростовская 90, ст.
Сударыня НСР05
Ростовская 90, ст.
Сударыня НСР05
посев 2014 2015 2016
28,8 30,1
31,8 32,3 1,36 1,33
8,5 8,7
9,2 9,5 0,3 0,4
0,20 0,22
0,22 0,25 0,04 0,02
посев 2016
Урожайность, т/га
посев 2018 средняя
за
% к стандарту
100,0 111,6
100,0 113,1
100,0 119,0
2017
27,4
29,8 1,26
7,9
9,8 0,3
0,23
0,25 0,02
2018
2019
2020 3 цикла
28,4 29,2
33,7 32,6 1,49 1,24
7,7 8,4
9,0 9,5 0,3 0,5
0,20 0,21
0,24 0,25 0,02 0,03
зеленая масса
30,3 30,2
32,6 35,6 1,34 1,36
сено
8,7 8,6
9,4 9,9 0,6 0,5
семена
0,19 0,20
0,29 0,26 0,02 0,03

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Выращивание нового сорта люцерны экономически выгодно. Экономический эффект нового сорта за счет урожайности по сравнению с Ростовской 90 составил 18000 руб./га. Уровень рентабельности сорта Сударыня составил 124,05%, при цене реализации семян люцерны 450000 рублей за 1 тонну (1 репродукция). Эти данные свидетельствуют о высокой экономической целесообразности внедрения новых сортов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. В ходе наших исследований проанализированы коллекционные образцы люцерны по комплексу количественных признаков и продуктивности вегетативных и генеративных органов. Урожайность зеленой массы образцов люцерны варьировала от 1,48-5,80 кг/м2. Основное количество образцов было в классе от 3,0 до 4,0 кг/м2. Выделилось 12 образцов с урожайностью от 4,66 до 5,80 кг/м2: Отбор 79, Г 8/13, Уралочка, Донская 5, Г 97/13, Г-5, Г-3, Г 73/13, Отбор 5, Скривери, Отбор 115, Г 4/13.
2. Выход сена варьировал от 12 до 38 %. Максимальный выход сена показали образцы Viking, Peak, Полтавская гибридная, Отбор 102, Отбор 90 и др. Наибольшая урожайность зеленой массы 4,48 кг/м2 формировалась при оптимальном значении выхода сена в пределах 32-34%.
3. Высота растений люцерны в коллекционном питомнике варьировала от 60 см до 110 см. Наибольшая урожайность зеленой массы 3,60 кг/м2 формируется у высокорослых форм с высотой 81-107 см: Pickstar, Saranac A.R., Sin 36/95, Отбор 1 и др.
4. Кустистость варьировала от 4 до 22 побегов на растении. Максимальная урожайность зеленой массы (3,92 кг/м2) формировалась у образцов, имеющих высокую кустистость – в пределах 20-22 шт: Скривери, Apica, Влади.
5. Число междоузлий варьировало от 6,5 до 12,0 шт., а длина среднего междоузлия – от 4,5 до 11,0 см. Наибольшая урожайность зеленой массы 3,95 кг/м2 формировалось у образцов с оптимальными значениями числа междоузлий от 10,5 до 12,0 шт.: Г-8, Отбор 417, Д. 4576 и др., и длины среднего междоузлия в пределах от 8,0 до 8,5 см.: СГП-256, Зерноград 8, ПС 13 и др.
6. Длина листовой пластинки варьировала от 1,6 до 3,2 см, ширина – от 0,5 до 1,9 см. Наибольшая урожайность зеленой массы 3,70 кг/м2 формировалась при оптимуме значений длины листовой пластинки 2,4-2,8 см, у образцов: Донская 5, Г 8/13, Г 40/13 и др. и шириной листовой пластинки – 1,2-1,4 см: Sitel, Отбор 37/95, Г 50/13, Г 19/13.
7. Облиственность варьировала от 28 до 52 %. Больше всего образцов было со средней величиной этого признака (40-44 %). Наибольшая урожайность зеленой массы 3,91 кг/м2 формировалась при оптимальных значениях 50-52%: Отбор 5, Сарга, Г 19/13.
8. Урожайность семян люцерны в среднем за три года варьировала от 26,3 до 122,9 г/м2. Большая часть образцов показали урожайность семян от 50 до 70 г/м2. При этом 7 образцов сформировали более 100 г/м2: Заря, Polder, Vangard, Находка, СГЛ 5/2004, Серафима, Чишминская 131.
9. Количество кистей на побеге варьировало от 6 до 30 шт., бобов на кисти – от 8 до 19 шт. Наибольшая урожайность семян 70,9 г/м2 формировалась при оптимальных значениях количества кистей на побеге в пределах 18-20 штук: как у образцов: Polder, Apica, Лиска, бобов на кисти – 15-16 штук: Регина, Сирена, Зоряна., Камалинская 930.
10. Количество семян в бобе варьировало от 1,5 до 5,5 штук. Преобладали формы со средним количеством семян – 3,0-4,5 штуки на один боб. Высокая урожайность семян 70 г/м2 формировалась при максимальном количестве семян в бобе в пределах 5,0–5,5 штук у таких образцов, как Чишминская 131, Palava, Скривери, Д.18613.
11. Содержание сырого протеина у коллекционных образцов люцерны варьировало от 15% до 22%. Основная масса образцов находилась в классах от 16 до 19 %.
Наибольшая урожайность формировалась у высокобелковых образцов, содержащих в зеленой массе от 20 до 21% белка: Алия, Карлыгаш, Г 118/13, СГЛ 4/2000 и др.
12. Содержание клетчатки у изучаемых образцов варьировало от 29 до 39 %. Основная масса образцов находилась в интервале 33–36%. Максимальная урожайность зеленой массы 3,61 кг/м2 формируются при содержании клетчатки 30-32%: Сарга, СГЛ 4/2000, Г 101/13, Г 48/131 и др.
13. С помощью графического анализа найдены оптимальные величины каждого признака, которые позволили сформировать модель сорта, способную обеспечить максимальную продуктивность зеленой массы и семян.
14. С помощью кластерного анализа по комплексу признаков генотипы люцерны были распределены на шесть групп. По урожайности зеленой массы выделился первый кластер (3,7 кг/м2), к которому относятся сорта Ростовская 90, Сударыня и модель сорта. Наиболее близкими к модели С2 были образцы: С10 (Отбор 94) и С22 (Отбор 97). Эти образцы рекомендуется для дальнейшей селекционной работы.
15. В ходе научно-исследовательской работе был создан сорт люцерны Сударыня с урожайностью зеленой массы 32,6 т/га и урожайностью семян 0,25 т/га, который превышает стандарт Ростовская 90 на 3,4 т/га и 0,04 т/га, соответственно. Сорт передан на Государственное испытание в 2020 году.
16. Условный чистый доход от возделывания нового сорта люцерны Сударыня составляет 62289,1 руб./га, а у стандарта Ростовская 90 – 44289,1 руб./га. Экономическая эффективность – 18000 руб./га, рентабельность – 124,1%, на 35,9 % выше, чем у стандарта.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКЕ И ПРОИЗВОДСТВУ
1. Рекомендуется использовать в селекционном процессе выделившиеся по урожайности зеленой массы образцы: Отбор 79, Г 8/13, Уралочка, Донская 5, Г 97/13, Г-5, Г-3, Г 73/13, Отбор 5. По урожайности семян образцы: Заря, Polder, Vangard, Находка (Айслу), СГЛ 5/2004, Серафима, Чишминская 131, Отбор 32/2, Смуглянка, Г-7, Г 101/13, Hunterfield и др.
2. Рекомендуется использовать в селекционной работе сформированную модель сорта люцерны с оптимальными величинами признака, обеспечивающую максимальную урожайность зеленой массы и семян.
3. Рекомендуется провести широкое экологическое испытание нового сорта люцерны Сударыня, находящегося в Госсортоиспытании.