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).
Таблица 1
Урожайность биомассы первого укоса сорго-суданковых гибридов (среднее 2016–2017 гг.)
Сортообразец |
Урожайность сырой биомассы, т/га |
Урожайность сухого вещества биомассы, т/га |
||||
Тестер |
||||||
А2О-1237 |
А2КВВ 114 |
А1Ефремовское 2 |
А2О-1237 |
А2КВВ 114 |
А1Ефремовское 2 |
|
Зональская 6 |
9,72 |
11,19 |
18,01 |
2,03 |
2,51 |
3,74 |
Чишминская ранняя |
10,84 |
11,04 |
12,74 |
2,30 |
2,23 |
3,71 |
Краснодарская 75 |
14,53 |
16,22 |
16,92 |
3,16 |
3,24 |
4,03 |
Кинельская 100 |
17,71 |
11,73 |
16,53 |
3,50 |
2,39 |
3,52 |
Зерноградская |
14,59 |
15,84 |
17,34 |
3,48 |
3,91 |
4,83 |
Л-106 |
18,24 |
22,41 |
22,12 |
2,63 |
5,92 |
5,19 |
Л-143 |
15,22 |
15,39 |
16,88 |
3,43 |
3,24 |
3,51 |
МЕВ-728 |
12,81 |
16,12 |
20,63 |
2,85 |
3,31 |
5,14 |
Якташ |
8,84 |
24,04 |
16,04 |
1,78 |
5,59 |
3,33 |
Юбилейная 20 |
13,89 |
21,09 |
25,91 |
3,05 |
4,22 |
6,62 |
Саратовская 1183 |
18,74 |
12,91 |
14,93 |
4,16 |
2,71 |
4,49 |
Аллегория |
19,69 |
22,93 |
29,49 |
4,63 |
6,13 |
5,53 |
Славянка |
17,28 |
21,52 |
19,51 |
4,36 |
4,21 |
4,29 |
Александрина |
30,31 |
20,64 |
16,82 |
5,85 |
4,30 |
4,14 |
Землячка |
18,23 |
19,55 |
20,98 |
4,57 |
5,47 |
5,22 |
Элегия |
19,80 |
23,00 |
22,50 |
5,61 |
3,96 |
7,16 |
Фаина |
22,83 |
18,17 |
27,95 |
5,15 |
3,32 |
8,05 |
Анастасия |
28,30 |
23,70 |
34,30 |
8,78 |
6,91 |
10,6 |
Fфакт |
13,35* |
7,18* |
||||
НСР0,05 |
5,63 |
0,53 |
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).
Таблица 2
Высота растений и параметры наибольшего листа сорго-суданковых гибридов первого укоса (среднее 2016–2017 гг.)
Сортообразец |
Высота растений, см |
Длина наибольшего листа, см |
Ширина наибольшего листа, см |
||||||
Тестер |
|||||||||
А2О-1237 |
А2КВВ 114 |
А1Ефремовское 2 |
А2О-1237 |
А2КВВ 114 |
А1Ефремовское 2 |
А2О-1237 |
А2КВВ 114 |
А1Ефремовское 2 |
|
Зональская 6 |
155,7 |
126,0 |
139,3 |
49,0 |
53,3 |
68,0 |
4,7 |
4,5 |
5,9 |
Чишминская ранняя |
147,7 |
147,0 |
148,7 |
47,7 |
57,7 |
64,3 |
4,3 |
5,0 |
6,1 |
Краснодарская 75 |
139,2 |
136,3 |
150,2 |
48,8 |
56,9 |
53,9 |
4,8 |
5,6 |
5,2 |
Кинельская 100 |
160,0 |
93,7 |
143,7 |
50,3 |
46,5 |
62,3 |
3,7 |
5,1 |
5,3 |
Зерноградская |
158,7 |
125,0 |
168,8 |
63,7 |
55,1 |
65,0 |
4,3 |
5,2 |
5,4 |
Л-106 |
159,1 |
171,1 |
162,1 |
54,8 |
65,5 |
68,2 |
4,5 |
4,2 |
4,7 |
Л-143 |
143,1 |
119,2 |
151,1 |
62,3 |
65,7 |
66,0 |
4,5 |
5,7 |
5,5 |
МЕВ-728 |
140,6 |
126,2 |
149,9 |
63,4 |
64,1 |
58,4 |
4,7 |
5,9 |
5,6 |
Якташ |
138,3 |
140,0 |
141,0 |
50,7 |
62,0 |
59,0 |
5,0 |
5,5 |
3,5 |
Юбилейная 20 |
122,4 |
128,8 |
178,8 |
57,3 |
58,9 |
66,4 |
4,8 |
4,7 |
4,9 |
Саратовская 1183 |
135,9 |
131,2 |
174,5 |
62,4 |
52,4 |
57,6 |
4,9 |
4,2 |
4,3 |
Аллегория |
173,3 |
169,6 |
173,7 |
65,3 |
67,2 |
68,5 |
4,9 |
5,1 |
4,9 |
Славянка |
156,0 |
142,7 |
159,0 |
60,7 |
61,7 |
74,0 |
5,5 |
5,3 |
5,4 |
Александрина |
195,3 |
134,0 |
187,2 |
61,0 |
73,0 |
59,5 |
5,8 |
6,0 |
5,6 |
Землячка |
163,7 |
174,2 |
178,5 |
68,4 |
66,2 |
66,5 |
5,2 |
4,0 |
3,7 |
Элегия |
145,0 |
137,2 |
151,1 |
58,0 |
56,0 |
56,1 |
5,2 |
5,7 |
4,4 |
Фаина |
140,7 |
128,9 |
147,2 |
60,0 |
51,9 |
51,5 |
5,2 |
4,3 |
3,0 |
Анастасия |
156,8 |
159,0 |
162,2 |
57,4 |
55,2 |
5,5 |
4,9 |
3,7 |
|
Fфакт. |
13,99* |
7,36* |
5,84* |
||||||
НСР0,05 |
24,73 |
10,58 |
0,91 |
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).
Таблица 3
Комбинационная способность сортообразцов суданской травы (среднее 2016–2017 гг.)
Сортообразец |
Комбинационная способность |
Высота растений |
Длина листа |
Ширина листа |
Урожайность сырой биомассы |
Урожайность сухого вещества биомассы |
Зональская 6 |
ОКС |
11,13 |
–3,58 |
–0,07 |
–3,43 |
–1,73 |
СКС |
146,4 |
37,24 |
0,42 |
5,79 |
0,07 |
|
Чишминская ранняя |
ОКС |
–3,68 |
–3,80 |
0,06 |
–4,08 |
–1,75 |
СКС |
79,0 |
15,88 |
0,36 |
1,57 |
0,11 |
|
Краснодарская 75 |
ОКС |
–7,65 |
–7,20 |
0,31 |
–2,91 |
–1,02 |
СКС |
155,6 |
27,57 |
0,19 |
7,59 |
0,03 |
|
Кинельская 100 |
ОКС |
–19,01 |
–7,31 |
–0,38 |
–1,10 |
–1,36 |
СКС |
736,3 |
38,95 |
0,26 |
19,29 |
0,63 |
|
Зерноградская |
ОКС |
1,26 |
1,05 |
0,07 |
–2,83 |
–0,45 |
СКС |
28,4 |
49,31 |
0,38 |
0,81 |
0,003 |
|
Л-106 |
ОКС |
14,51 |
2,61 |
–0,40 |
2,26 |
0,10 |
СКС |
279,2 |
46,54 |
0,29 |
4,42 |
2,18 |
|
Л-143 |
ОКС |
11,57 |
3,05 |
0,35 |
–2,92 |
–1,11 |
СКС |
90,2 |
2,19 |
0,57 |
1,51 |
0,31 |
|
МЕВ-728 |
ОКС |
–10,79 |
1,73 |
0,20 |
–2,33 |
–0,75 |
СКС |
103,3 |
48,84 |
0,26 |
7,07 |
0,37 |
|
Якташ |
ОКС |
–11,68 |
–3,14 |
–0,42 |
–0,21 |
–0,92 |
СКС |
90,1 |
14,36 |
1,54 |
38,59 |
3,68 |
|
Юбилейная 20 |
ОКС |
6,23 |
0,66 |
–0,08 |
1,49 |
0,13 |
СКС |
677,6 |
10,93 |
0,08 |
24,42 |
1,47 |
|
Саратовская 1183 |
ОКС |
2,35 |
–2,72 |
–0,38 |
–2,98 |
–0,72 |
СКС |
342,3 |
48,46 |
0,31 |
20,67 |
0,86 |
|
Аллегория |
ОКС |
22,63 |
6,78 |
0,10 |
5,47 |
0,93 |
СКС |
93,2 |
5,98 |
0,01 |
24,77 |
0,56 |
|
Славянка |
ОКС |
1,10 |
5,09 |
0,28 |
3,05 |
–0,20 |
СКС |
4,07 |
18,31 |
0,23 |
4,63 |
0,40 |
|
Александрина |
ОКС |
20,71 |
4,14 |
0,73 |
6,20 |
0,22 |
СКС |
632,4 |
75,53 |
0,22 |
87,07 |
2,22 |
|
Землячка |
ОКС |
24,45 |
6,96 |
–0,39 |
–1,43 |
0,30 |
СКС |
156,4 |
0,85 |
0,27 |
1,03 |
0,07 |
|
Элегия |
ОКС |
–3,25 |
–3,37 |
0,39 |
0,75 |
1,66 |
СКС |
37,9 |
1,08 |
0,23 |
4,43 |
0,11 |
|
Фаина |
ОКС |
–8,76 |
–5,52 |
–0,53 |
1,97 |
1,85 |
СКС |
20,5 |
12,26 |
0,57 |
1,68 |
0,79 |
|
Анастасия |
ОКС |
11,65 |
–1,41 |
0,01 |
7,75 |
4,87 |
СКС |
129,9 |
10,12 |
0,31 |
14,49 |
0,23 |
|
Fфакт. (линий) |
ОКС |
11,48* |
7,43* |
4,82* |
21,92* |
694,18* |
Fфакт. (тестеров) |
26,16* |
8,89* |
14,99* |
35,77* |
598,61* |
|
Fфакт. |
СКС |
2,75* |
1,71* |
2,88* |
9,67* |
75,36* |
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.
Библиографическая ссылка
Куколева С.С., Жужукин В.И., Кибальник О.П., Семин Д.С., Старчак В.И. КОМБИНАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ СОРТООБРАЗЦОВ СУДАНСКОЙ ТРАВЫ В НИЖНЕМ ПОВОЛЖЬЕ // Успехи современного естествознания. – 2018. – № 12-2. – С. 283-289;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37009 (дата обращения: 14.12.2024).