Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Травянистое сорго – это суданская трава и сорго-суданковые гибриды (ССГ). По концентрации природных сахаров и протеинов они превосходят большинство злаков. В сухом веществе зеленого корма, по литературным данным, содержится 7–12% протеина, 200–250 мг/кг каротина, до 18% сахаров [1, 2]. Это позволяет создать в рационе крупного рогатого скота и других видов животных оптимальное сахаропротеиновое соотношение. Кроме того, из зеленой массы сорговых культур заготавливают сенаж и силос, который по показателям питательности успешно соперничает с кукурузным, заготовленным в наиболее подходящей фазе молочно-восковой спелости. Благодаря способности растений накапливать в соке стеблей большое количество растворимых сахаров расширяются и потенциальные возможности этой культуры как источника сырья для производства кормового и пищевого сахара [3-5].

Как одни из наиболее засухоустойчивых культур особую ценность сорговые представляют для регионов с небольшим количеством осадков, в основном южных и юго-восточных. Выгодной биологической характеристикой сорго-суданковых гибридов является их способность быстро отрастать после скашивания и выпаса крупного рогатого скота. В течение летнего периода в богарных условиях гибрид дает 2–3 укоса, а при условии систематического орошения – 3–4. Успешному внедрению травянистого сорго в производство в основном препятствуют недостаток высокоурожайных сортов, а также гибридов, с гарантированным получением их семян в зоне возделывания и, в большей степени, отсутствие налаженного семеноводства.

Засухоустойчивость и отличные кормовые признаки сорговых культур, безусловно, способствуют восстановлению кормовой базы животноводства [6, 7, 8].

Целью исследований является оценка нового исходного материала для последующего размножения наиболее перспективных в кормопроизводстве линий. Исследования проводились в 2018–2022 гг. на селекционных севооборотах ФГБНУ «ФАНЦ Юго-Востока» (г. Саратов) на черноземах южных и темно-каштановых почвах. В результате проведенных исследований оценены 3 сорта суданской травы и 4 сорго-суданковых гибрида, выделяющихся высокой урожайностью, стабильной семенной продуктивностью родительских форм и эффективно использующих природные ресурсы. Они устойчивы к неблагоприятным условиям среды и технологичны. Сорго-суданковые гибриды Азимут, Болдинский, Хопер, Ларинский и сорт суданской травы Саратовская 1183 целесообразны для возделывания, так как имеют высокую продуктивность корма и хорошее качество зеленой массы. Гибрид стерильной линии суданской травы Бродская 2с с образцом 37–140 (суданская трава) и другие суданковые гибриды интересны с технологической точки зрения и требуют дальнейшего изучения.

Материалы и методы исследований

Селекционные питомники, питомники отбора, а также предварительного размножения перспективных линий и гибридов располагались на полях кормового и селекционного севооборотов ФГБНУ «ФАНЦ Юго-Востока».

Все работы проведены в 2018–2022 гг. по методикам Всероссийских научно-исследовательских институтов – кормов им. В.Р. Вильямса и растениеводства им. Н.И. Вавилова. В селекционном процессе ключевыми методами были для сортов – межсортовая и межвидовая гибридизация, инцухт, индивидуальный отбор; для гибридов – сортолинейная и межлинейная гибридизация, применение цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС). В качестве исходного материала применялись адаптивные, имеющие перспективные селекционные признаки и свойства сорта и линии местной селекции и других селекцентров РФ (Кинельский НИИСС, Россорго, Зерноград), а также из мировой коллекции ВИРа, отличающиеся комплексной устойчивостью к неблагоприятным факторам среды [3]. Содержание сахаристости определяли в фазе полного выметывания рефрактометрическим методом на рефрактометре RL-2. Чтобы определить среднее значение сахаристости во всем стебле, отбирали пробы на анализ по принципу смешанного образца. Для составления смешанного образца от каждой части стеблей отбирали по два междоузлия и измельчали зеленую массу. Исследования проводили в четырехкратной повторности.

В конкурсном сортоиспытании (КСИ) исследовалось 3 сорта суданской травы и 4 сорго-суданковых гибрида. В ФГБНУ «ФАНЦ Юго-Востока» в селекции сорго-суданковых гибридов использовали мужскостерильные линии зернового и сахарного сорго, которые опылялись суданской травой. К полученным таким способом гибридам относятся: Азимут, Хопер, Болдинский, Ларинский.

Родительские формы сорго-суданкового гибрида Азимут и Ларинский – материнская – раннеспелые мужскостерильные линии зернового сорго Саратовская 35с и Саратовская 776-2с, отцовская – среднеспелые сорта суданской травы Камышинская скороспелая и Кинельская 90. У сорго-суданковых гибридов Хопер и Болдинский – материнская форма – мужскостерильная линия сахарного сорго Саратовская 3с, отцовские формы – суданские травы Воронежская 1 и Тугай соответственно [7].

Суданская трава Саратовская 1183 – многолинейный сорт-популяция – получен методом индивидуального отбора из F2 гибрида Саратовский силосный, свободно опыленного сортами суданской травы. Были выделены сложные сорго-суданковые гибриды. Дальнейший их инцухт и индивидуальный отбор с уклоном на повышенную семенную продуктивность дали ряд линий, наилучшие из которых были объединены в популяцию [7, 9, 10].

Зона проведения исследований характеризуется засушливо-континентальным климатом с преобладанием в течение года ясных и малооблачных дней. По средним многолетним данным, за год выпадает 391 мм осадков, среднегодовая температура +4,8оС, максимальная +41оС, минимальная –41оС [7].

У сорго корневая система мочковатая. От узла кущения корни расходятся во все стороны тонкими длинными нитями до 60–100 см. Корни, изменяя направление вниз, проникают вглубь почвы до 2–2,5 м. Проникновение корней на большую глубину – одно из свойств, объясняющих большую выносливость и высокую засухоустойчивость растения. Питание и влага добываются из более глубоких слоев почвы, которые недоступны для многих других растений. Корень сорго уже через 3 дня после всходов проникает глубже пахотного слоя [11].

В течение 30–35 дней после появления всходов у сорго идет интенсивный рост корневой системы – до 2–3 см в сутки, надземная же часть «сидит» и лишь после соответствующего развития корневой системы начинает быстро развиваться [11].

Результаты исследования и их обсуждение

Сорта суданской травы были более раннеспелыми в сравнении с сорго-суданковыми гибридами. Фазы выметывания в разные годы раньше других из изучаемых гибридов достигли Болдинский и Хопер, более позднеспелыми были гибрид Азимут и новый сорго-суданковый гибрид Ларинский.

Растения гибрида первого поколения сходны с растениями суданской травы. Гибрид отличается от раннеспелых сортов суданской травы более поздним, на 4–6 дней, выметыванием метелок, большей длиной и шириной листьев. Высота растений гибрида – 124–175 см, стебель с 8–9 междоузлиями, желтовато-зеленый. Листья линейные, длина 35–55 см, ширина – 3–6 см, окраска листовой пластины – темно-зеленая с белой жилкой. Метелка эллиптической формы, рыхлая темно-коричневая, почти черная. Зерно овальное пленчатое, колосковая чешуя черная. Гибрид Ларинский выделяется высокой облиственностью (22,5%) и повышенным содержанием сырого протеина – 9,72%. Гибрид устойчив к пыльной головне.

На рисунке 1 видно, что сорго-суданковые гибриды при большей высоте растений имели меньше стеблей с учетной площади. Тем не менее, урожайность их была больше, это говорит о том, что растения были более мощные. Урожайность сорго-суданковых гибридов выше, чем у суданской травы, по зеленой массе, а по сухому веществу примерно одинакова (табл. 1).

Максимальный урожай зеленой массы был у сорго-суданкового гибрида Ларинский (39,7 т/га), он превосходил все изучаемые сорта суданской травы и гибриды, причем значимое превышение было по сравнению с сортами суданской травы. Сбор сухого вещества сорго-суданкового гибрида Болдинский (14,68 т/га) существенно превышал все изучаемые варианты (8–14 т/га) (табл. 1).

Рис. 1. Высота растений и количество стеблей в КСИ суданской травы и сорго-суданковых гибридов в среднем за 2019–2021 гг.

Таблица 1

Урожай зеленой массы и сухого вещества в КСИ суданской травы и сорго-суданковых гибридов в 2019–2021 г., т/га

Таблица 2

Качество зеленой массы суданской травы и сорго-суданковых гибридов, %

Примечание: * – данные за 2019–2021 гг., ** – данные за 2018–2020 гг.

Такой морфологический признак, как облиственность, указывает на наличие в зеленой массе наиболее качественного компонента корма – листьев. Следует отметить, что в среднем за 2019–2020 гг. облиственность сорго-суданкового гибрида Ларинский была 22,5%, что оказалось выше остальных сортов и гибридов (14,8–20,7%) (табл. 2).

По содержанию протеина в корме лучшие показатели были у сорго-суданкового гибрида Ларинский (9,72%). Одной из причин такого превышения была хорошая облиственность у растений этого гибрида.

Быстрыми темпами роста и наибольшей мощностью растений отличаются сорго-суданковые гибриды первого поколения. Скороспелые родительские формы позволяют получать семена сорго-суданкового гибрида не только в Поволжском регионе, но и в некоторых зонах Волго-Вятского и Средневолжского регионов.

При изучении наличия сахаров в корме отмечалось, что наибольшее их количество содержалось у сорго-суданковых гибридов Хопер и Болдинский (13,6 и 13,2%), у гибридов Азимут и Ларинский их было 10,9% (рис. 2).

Следует отметить, что материнской формой гибридов Болдинский и Хопер была стерильная линия сахарного сорго Саратовское 3с, а у гибридов Азимут и Ларинский – стерильные линии зернового сорго Саратовское 35с и Саратовское 776-2с соответственно. Поскольку растения сахарного сорго содержат большее количество сахара в сравнении с зерновым сорго, эта качественная характеристика, по-видимому, передалась следующему поколению, то есть гибридам.

В контрольном питомнике сорго-суданковых гибридов изучались 8 гибридов, полученных от скрещивания МС-линий зернового, веничного сорго и суданской травы с опылителями – новыми линиями суданской травы и тонкостебельного сахарного сорго нашей селекции (табл. 3).

Рис. 2. Содержание сахаров в растениях суданской травы и сорго-суданковых гибридов, в среднем за 2019–2022 гг., %

Таблица 3

Урожай зеленой массы и сухого вещества сорго-суданковых гибридов в 2020 г., т/га

Особый интерес вызывают суданко-сорговые и суданковые гибриды, полученные от скрещивания сорго и суданки со стерильной линией суданской травы Бродская 2с. Эти гибриды интересны с технологической точки зрения, поскольку суданскую траву на семена можно убирать раздельным способом, исключая сушку. Так, в контрольном питомнике гибрид Бродская 2с х 37-140 (образец суданской травы) по урожаю зеленой и сухой массы был на уровне стандарта – сорго-суданкового гибрида Хопер (29 и 10,7 против 31 и 10,6 т/га). Полученные данные указывают на то, что необходимо продолжать работу в этом направлении.

Заключение

Допущенные к использованию сорго-суданковые гибриды (Азимут, Хопер и Болдинский) и новый гибрид Ларинский имеют раннеспелые родительские формы и при внедрении их в производство способны обеспечить животноводство стабильным и качественным кормом.

Гибрид Ларинский является более перспективным и имеет максимальные показатели по основным параметрам оценки сорго и сорго-суданковых сортов и гибридов.

Из контрольного питомника суданской травы и сорго-суданковых гибридов выделен перспективный гибрид стерильной линии суданской травы Бродская 2с х 37–140 (образец суданской травы), предназначенный на силос и зеленый корм, и он заслуживает внимания и изучения в дальнейшей селекционно-семеноводческой работе.