Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Суданская трава и сорго-суданковые гибриды являются важнейшими кормовыми культурами. В засушливом Поволжье они способны при дефиците влаги интенсивно формировать вегетативную массу, используемую для скармливания сельскохозяйственным животным. Основной задачей региональной селекции является создание раннеспелых сортов и гибридов, характеризующихся высокой кустистостью, хорошей облиственностью (27–30 %), быстро отрастающих после скашивания, с тонкими стеблями, с высокой урожайностью и качеством зеленой массы [1]. Необходимым качеством травянистого сорго при использовании в зеленом конвейере является высокая отавность и продуктивность [2, 3]. Урожайность биомассы первого укоса сортообразцов суданской травы в условиях Нижневолжского региона варьирует от 8,9–17,8 т/га, а второго укоса 7,2–10,8 т/га; в сумме за 2 укоса составляет 17,6–27,8 т/га [4]. Сорго-суданковые гибриды (ССГ) на 20–30 % значительно превышают сорта по урожайности зеленой массы и качеству корма [5].

Цель исследования: изучение общей и специфической комбинационной способности сортообразцов суданской травы по высоте растений, длине наибольшего листа, урожайности биомассы и сухого вещества первого укоса.

Материалы и методы исследования

Сортообразцы суданской травы (всего 18) и сорго-суданковые гибриды F1 (всего 54), полученные в тестерных скрещиваниях с ЦМС-линиями (А2О-1237, А2КВВ114, А1Ефремовское 2), высевали на опытном поле ФГБНУ РосНИИСК «Россорго» в 2016–2017 гг. сеялкой СКС-6-10. В ранее проведенных исследованиях отмечено, что в комбинациях с образцами сахарного сорго ЦМС-линии зернового сорго А2О-1237 и А2КВВ 114 характеризовались высокой КС по основным хозяйственно -ценным признакам [6]. Поэтому данные стерильные линии включены в программу скрещиваний с сортообразцами суданской травы. Площадь делянки составляла 7,7 м². Повторность – трехкратная. Расположение делянок рендомизированное [7]. В фазу всходов густоту стояния растений формировали вручную (11 раст/м2).

Агротехника выращивания – зональная: разработанная научными учреждениями Нижнего Поволжья. Наблюдения проводились согласно современным методическим указаниям [8]. Общую и специфическую (ОКС и СКС) комбинационную способность (КС) родительских форм определяли по методу топкросса [9]. Статистическая обработка результатов исследований выполнена с помощью программы «Agros 2.09».

Результаты исследования и их обсуждение

Важным показателем результативности соблюдения технологичности выращивания семеннохозяйственных культур является урожайность сырой и сухой биомассы, отражающей способность генотипов в сравнимых условиях продуцировать определенный объем органического вещества.

Урожайность биомассы изменялась в интервале 8,84–34,30 т/га. Следует отметить, что средняя урожайность сырой биомассы составила по опыту 18,67 т/га; по тестерам А2О-1237 (17,30 т/га), А2КВВ 114 (18,19 т/га), А1Ефремовское 2 (20,53 т/га). Таким образом, отношение урожайности сырой биомассы в среднем по опыту и по каждому тестеру составило: А2О-1237 (92,77 %), А2КВВ 114 (97,43 %), А1Ефремовское 2 (109,96 %). На основании полученных данных следует предположить, что использование в практической селекции на урожайность биомассы вероятность получения высокогетерозисных гибридов выше при скрещивании со стерильной линией А1Ефремовское 2. Высокой урожайностью отличались комбинации: А2О-1237/Александрина, А2КВВ 114/Якташ, А1Ефремовское 2/Анастасия (табл. 1).

По опыту средняя урожайность сухой биомассы составила 4,23 т/га, в том числе по тестерам: А2О-1237 (3,96 т/га), А2КВВ 114 (4,09 т/га), А1Ефремовское 2 (4,64 т/га). Относительно средней урожайности сухой биомассы по опыту по тестерам их рейтинг составил: А2О-1237 (93,61 %), А2КВВ 114 (96,69 %), А1 Ефремовское 2 (109,69 %). Сравнение рангов тестеров по урожайности сырой и сухой биомассы указывает на их значительное совпадение. Доля сухого вещества в урожае сорго-суданковых гибридов составила по тестерам А2О-1237 (22,89 %), А2КВВ 114 (22,48 %), А1Ефремовское 2 (22,63 %). Данные результаты указывают, что пробы отбирали в одинаковом состоянии растений. Урожайность сухого вещества ССГ варьировала в интервале 1,78–10,6 т/га. Наибольшей урожайностью сухого вещества выделились гибриды, полученные в результате скрещивания сорта Анастасия с ЦМС-линиями зернового сорго А2О-1237, А2КВВ 114, А1Ефремовское 2, а также комбинации скрещиванийА2О-1237/Элегия, А2КВВ 114/Аллегори, А1Ефремовское 2/Юбилейная 20. Низкой урожайностью сухого вещества отличались следующие ССГ: А2О-1237/Якташ, А2КВВ 114/Чишминская ранняя, А1Ефремовское 2/Якташ (табл. 1).

В фазу начала выметывания проводили измерение высоты растений перед укосом. Высота растений суданской травы – пластичный признак, который сильно изменяется в зависимости от условий выращивания культуры. Таким образом, интервал варьирования высоты растений у ССГ составил от 93,7 до 195,3 см. По результатам изучения наибольшей высотой отличились комбинации: А2О-1237/Александрина, А2КВВ 114/Землячка, А1Ефремовское 2/Александрина, А2О-1237/Аллегория, А2КВВ 114/Л-106, А1Ефремовское 2/Юбилейная 20, А1Ефремовское 2/Аллегория, А1Ефремовское 2/Землячка, а низкорослостью – А2О-1237/Юбилейная 20, А2КВВ 114/Кинельская 100, А1Ефремовское 2/Зональская 6 (табл. 2).

Наличие большой доли листьев для травянистого сорго имеет важное значение в формировании растений и оценке качества биомассы корма зеленого конвейера. Проведенные измерения длины наибольшего листа (как правило, 4-й сверху) перед укосом позволили установить интервал варьирования от 46,5 до 74,0 см, а также выделить комбинации с высоким значением признака: А2О-1237/Землячка, А2КВВ 114/Александрина, А1Ефремовское 2/Славянка. Относительно короткие листья выявлены у ССГ – А2О-1237/Чишминская ранняя, А2КВВ 114/Кинельская 100, А1Ефремовское 2/Фаина (табл. 2).

Интервал варьирования ширины листа у ССГ составил 3,0–6,1 см. Эмпирически выявлены комбинации с широкими листьями: А2О-1237/Александрина, А2КВВ 114/Александрина, А1Ефремовское 2/Чишминская ранняя, а также с относительно узкими листьями: А2О-1237/Кинельская 100, А2КВВ114/Землячка, А1Ефремовское 2/Фаина.

Определение ОКС по высоте растений первого укоса позволило распределить родительские формы на следующие классы (табл. 3): высокая (Землячка, Аллегория, Александрина); средняя (Зональская6, Зерноградская, Л-106, Л-143, Юбилейная 20, Саратовская 1183, Славянка, Анастасия);низкая (Кинельская 100, Якташ).

Отрицательная ОКС выявлена у следующих сортообразцов суданской травы: Чишминская ранняя, Краснодарская 75, МЕВ-728, Элегия, Фаина. Высокая дисперсия СКС установлена у сортообразцов Кинельская 100, Юбилейная 20, Александрина; низкая – Славянка, Фаина, Зерноградская. Интервал варьирования эффектов ОКС составил: –19,01–24,45, а дисперсии СКС от 4,07 до 736,3.

Эффекты СКС по высоте растений в фазу выметывания в годы исследований значительно варьировали: в 2016 г. – от –35,34 до 30,45; в 2017 г. – от –16,40 до 18,30. Причем эффекты СКС по тестерам также значительно варьировали: по тестеру А2О-1237 интервал варьирования в 2016 г. составил –35,34…25,78; по тестеру А2КВВ 114 – –28,31…18,13; по тестеру А1Ефремовское 2 – –13,02…30,45. В 2017г. колебания эффекта СКС по тестерам составил: А2О-1237 – –7,18…10,96, А2КВВ 114 – –15,23…19,07, А1Ефремовское 2 – –16,40…18,30. В опыте не выявлено комбинаций скрещиваний по тестерам, в которых бы отмечался только положительный или отрицательный эффект СКС. Наибольшие различия по эффекту СКС выявлены в скрещивании тестеров со следующими сортообразцами суданской травы: Кинельская 100 (–28,31…25,78), Юбилейная 20 (–35,34…30,45), Саратовская 1183 (–23,89…17,87), Аллегория (–12,83…10,84). Наибольший эффект СКС обнаружен в следующих комбинациях скрещиваний: А1Ефремовское 2/Юбилейная 20, А2О-1237/Кинельская 100, А1Ефремовское 2/Саратовская 1183, А2КВВ 114/Краснодарская 75, А2О-1237/Кинельская 100.

По длине наибольшего листа положительный эффект ОКС наблюдался у сортообразцов суданской травы: Землячка, Александрина, Аллегория, Славянка, средний– Зерноградская, Л-106, Л-143, МЕВ-728, Юбилейная 20, а отрицательный – Кинельская 100, Краснодарская 75, Фаина. Высокая дисперсия СКС по длине листа отмечалась у сортообразцов Александрина, Зерноградская, МЕВ-728, Саратовская 1183. Низкая дисперсия СКС отмечена у сортов Землячка, Элегия и линии Л-143. Интервал варьирования эффектов ОКС составил: –7,31–6,96, а дисперсии СКС: 0,85–75,53.

Интервал варьирования эффектов СКС по длине наибольшего листа составил: в 2016 г. от –11,41 до 8,73; в 2017 г. от -8,03 до 5,55. В эксперименте выявлены высокие положительные эффекты СКС в следующих комбинациях скрещиваний: А2О-1237/Зерноградская, А2О-1237/Саратовская 1183, А2КВВ 114/Краснодарская 75, А1Ефремовское 2/Зональская 6, А2КВВ 114/Аллегория, А2КВВ 114/МЕВ-728, А1фремовское 2/Кинельская 100, А2КВВ 114/Л-106, А1Ефремовское 2/Юбилейная 20.

По ширине наибольшего листа высокий положительный эффект ОКС наблюдался у сортообразцов суданской травы: Александрина, Элегия, Л-143, Краснодарская 75; средний эффект ОКС установлен у сортобразцовЧишминская ранняя, Зерноградская, МЕВ 728, Аллегория, Славянка, Анастасия, а отрицательный эффект ОКС – Фаина, Якташ, Л-106. Высокая дисперсия СКС по ширине листа отмечалась у сортообразцов Фаина, Л-143, Зональская 6. Низкая дисперсия СКС была отмечена у сортов Аллегория, Юбилейная 20. Интервал варьирования эффектов ОКС дифференцировал: –0,53–0,73, а дисперсии СКС: 0,01–0,57.

Сорта суданской травы Анастасия, Александрина, Аллегория, Фаина, Элегия, Славянка, Юбилейная 20, Л-106 характеризовались положительным эффектом ОКС по урожайности сырой биомассы, а отрицательным – Чишминская ранняя, Зональская 6, Краснодарская 75, Кинельская 100, Зерноградская, Л-143, МЕВ-728, Якташ, Саратовская 1183, Землячка. Высокая дисперсия СКС по урожайности биомассы отмечалась у сортообразцов суданской травы Александрина, Якташ, Аллегория, Юбилейная 20; низкая – у Зерноградская, Землячка, Л-143, Фаина. Интервал варьирования эффектов ОКС составил: –4,08–7,75, а дисперсии СКС: 0,81–87,07.

Диапазон варьирования урожайности сухого вещества эффектов ОКС составил: –1,75-4,87, а дисперсии СКС: 0,003–3,68. Наибольшие положительные эффекты ОКС наблюдались у сортообразцов суданской травы – Анастасия, Фаина, Элегия, отрицательные – Чишминская ранняя, Зональская 6. Выделены сорта и линии с наибольшей дисперсией СКС – Якташ, Александрина, Л-106, Юбилейная 20, а с меньшей – Зерноградская, Краснодарская 75, Зональская 6, Землячка.

По комплексу хозяйственно-ценных признаков выявлены лучшие ССГ: А2О-1237/Александрина, А2КВВ 114/Якташ, А2КВВ 114/Аллегория, А2КВВ 114/Элегия, А1Ефремовское 2/Юбилейная 20, А1Ефремовское 2/Фаина.

Выводы

Оценка комбинационной способности сортов и линий суданской травы в тестерных скрещиваниях с ЦМС-линиями зернового сорго позволила дифференцировать их не только по фактическим эмпирическим показателям, но и определить их селекционную ценность в соответствии с рассчитанными статистическими показателями ОКС и СКС. Выявлены сорта с высокой комбинационной способностью по всем изученным селекционным признакам – Аллегория, Александрина. Наибольшую практическую ценность в селекции синтетических популяций травянистого сорго представляют сорта Аллегория, Александрина,Анастасия, Землячка, Л-106. Для создания высокоурожайных сорго-суданковых гибридов (F1) необходимо использовать – Якташ, Юбилейная 20, Александрина, Аллегория, Фаина, Элегия.