Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по сельскому хозяйству  

На правах рукописи

ИВАНОВА АЛИНА АЛЕКСАНДРОВНА

СОЗДАНИЕ НОВОГО СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА КЛЕВЕРА ПОЛЗУЧЕГО (TRIFOLIUM REPENS L.) С ПОВЫШЕННОЙ СЕМЕННОЙ И КОРМОВОЙ ПРОДУКТИВНОСТЬЮ, ОТЗЫВЧИВОГО НА ИНОКУЛЯЦИЮ RHIZOBIUM TRIFOLII В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ

Специальность 06.01.05 Ц селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата

сельскохозяйственных наук

Москва 2012

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса Российской академии сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:  доктор сельскохозяйственных наук,

  профессор

                                        Новоселов Михаил Юрьевич

Официальные оппоненты:  доктор сельскохозяйственных наук,

                                                                        профессор

Писковацкий Юрий Михайлович

кандидат сельскохозяйственных наук,

                                              доцент

                                        Долгодворова Лидия Ивановна

Ведущая организация - Государственное научное учреждение Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита диссертации состоится 30 мая 2012 г. в 13 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 006.019.01 при Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса Россельхозакадемии по адресу: 141055, Московская область, г. Лобня, ул. Научный городок, корпус 1.

Факс: 8(495)577Ц71Ц07. E-mail: sovetvik@yandex.ru.

Просим Вас принять участие в работе совета или прислать письменный отзыв о данном реферате (в двух экземплярах, заверенных печатью).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при Государственном

научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса Россельхозакадемии

Автореферат разослан ___ апреля 2012 г. и размещен на сайте Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки Российской Федерации:

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор сельскохозяйственных наук: Победнов Ю.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Клевер ползучий (Trifolium repens L.) является ценным источником экологически чистого и дешевого кормового белка. В травосмеси со злаковыми травами обеспечивает от 4000 до 6000 кормовых единиц с 1 гектара без внесения азотных удобрений, что соответствует количеству обменной энергии от 71 до 82 ГДж, отличается долголетием, хорошей отавностью и переваримостью кормов.

Несмотря на высокую ценность клевера ползучего, широкое внедрение его сдерживается недостаточной обеспеченностью семенами потребности производства, из-за сравнительно невысокой семенной продуктивности существующих сортов, неприспособленности к механизированной уборке, слабой конкурентной способности и ряда других факторов.

В решении данных проблем важное место отводится селекции, позволяющей обеспечить выведение сортов, отвечающих запросам сельскохозяйственного производства. Создание нового селекционного материала клевера ползучего, отличающегося рядом ценных хозяйственно-биологических свойств и признаков, с использованием методов гибридизации, отбора, с улучшенной отзывчивостью на инокуляцию является актуальным вопросом исследования.

Целью исследований являлось сравнительное изучение селекционных образцов разновидностей hollandicum, giganteum и silvestre по комплексу хозяйственно-биологических признаков; подбор родительских пар для внутривидовой гибридизации; создание нового гибридного материала с повышенной семенной и кормовой продуктивностью, отзывчивого на инокуляцию, устойчивого в пастбищно-сенокосных агрофитоценозах Нечерноземной зоны России.

Задачи исследований:

1. Оценить хозяйственные и биологические признаки коллекционных образцов различного эколого-географического происхождения.

2. Подобрать родительские формы и провести новые внутривидовые скрещивания с привлечением разновидностей silvestre и giganteum с целью улучшения их зимостойкости, конкурентной способности и семенной продуктивности.

3. Выявить и оценить октоплоидные формы клевера ползучего, закрепить плоидность с использованием метода гибридизации.

4. Провести оценку по комплексу хозяйственно-биологических признаков гибридов F1 и F2, полученных с участием сортообразцов разновидности silvestre и giganteum.

5. Оценить гибриды F2ЦF6, созданные ранее, в селекционных питомниках и в конкурсном сортоиспытании, выделить лучшие.

6. Оценить перспективные гибриды клевера ползучего F3 и F6 по азотфиксирующей способности при инокуляции различными штаммами клубеньковых бактерий, подобрать комплементарные растительно-микробные пары с высокой эффективностью симбиоза, кормовой и семенной продуктивностью.

Научная новизна:

Ц в условиях Центрального района Нечерноземной зоны России изучен и оценен коллекционный материал клевера ползучего различного эколого-географического происхождения, выделены ценные источники для селекции;

Ц на основе изучения коллекции создан перспективный гибридный материал F2 с повышенной кормовой и семенной продуктивностью;

Ц проведена оценка гибридного материала в контрольном питомнике, выделены перспективные образцы для закладки сортоиспытания;

Ц выделены и оценены октоплоидные формы, впервые сформирован октоплоидный образец клевера ползучего С4;

Ц по итогам конкурсного сортоиспытания лучший образец клевера ползучего, F6 Espanso х Киви, передан в Государственную комиссию по сортоиспытанию под названием Луговик;

Ц на перспективных селекционных образцах и сортах изучено влияние инокуляции различными штаммами Rhizobium trifolii и выделены комплементарные пары.

Практическое значение.

Ц на всех этапах селекционного процесса создан перспективный селекционный материал для включения в различные селекционные программы;

Ц передан в Государственную комиссию по сортоиспытанию новый сорт клевера ползучего Луговик превосходящий стандарт по основным хозяйственным характеристикам;

Ц для сортов ВИК 70 и Луговик подобраны комплементарные штаммы Rhizobium trifolii, позволяющие значительно увеличить кормовую и семенную продуктивность сортов.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научных совещаниях: IV Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых Научное обеспечение агропромышленного комплекса (Краснодар, 2010 г.); на заседаниях секции ученого совета по селекции и семеноводству кормовых культур и заседаниях Учёного совета ГНУ ВИК Россельхозакадемии (2009Ц2012 гг.).

Публикации по материалам диссертации. Основные результаты иссле-

дований опубликованы в 9 печатных работах, в том числе - 3 в изданиях, реко-

мендованных ВАК РФ.

ичное участие автора в проведении экспериментов составляет 100%. Закладка полевых, вегетационных и лабораторных опытов, анализ и обобщение результатов исследований были проведены автором лично.

Объём и структура работы. Диссертация изложена на 156 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений селекционной практике и производству, содержит 28 таблиц, 14 рисунков, 26 приложений. Список литературы включает 134 наименования, в том числе 39 на иностранном языке.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Диссертационная работа выполнена в 2009Ц2011 гг. на экспериментальной базе Государственного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИК Россельхозакадемии) в полевых условиях и при широком использовании селекционно-тепличного комплекса.

Материалом исследований в 2009Ц1011 годах служили: сорта отечественной и зарубежной селекции, дикорастущие образцы, гибриды F2ЦF6, полученные в предыдущие годы в отделе селекции от реципрокного скрещивания, образцы октоплоидов С1, коммерческий штамм клубеньковых бактерий - 348а и штаммы, выделенные из местной почвенной микрофлоры КР-2 и КР-4а.

В опытах стандартами служили районированные в Московской области сорта клевера ползучего Гомельский и ВИК 70.

Полевые опыты проводили в селекционно-клеверном севообороте на дерново-подзолистой почве с содержанием в пахотном слое гумуса 1,64%, Р2О5 28,40 мг на 100 г почвы, К2О 16,70 мг на 100 г почвы, pH солевой вытяжки 6,10, легкогидролизуемого азота 6,75.

Почвенно-климатические условия проведения исследований типичные для лесной зоны. Метеорологические условия в годы проведения исследований были различными. Сумма среднесуточных температур воздуха вегетационных периодов составила: в 2009 году - 2550,6оС, в 2010 году - 3078,5оС и в 2011 году - 2811,0оС при среднемноголетнем показателе - 2350,1оС. По уровню влагообеспеченности 2010 и 2011 гг. не достигали нормы: за вегетационные периоды этих лет количество атмосферных осадков имело следующие показатели - 265,2 и 279,9 мм (72 и 76% от нормы). Вегетационный период 2009 г. был более благоприятным по увлажнению: осадков выпало 107% от нормы. Различные погодно-климатические условия в годы проведения исследований позволили всесторонне изучить коллекционный и селекционный материал клевера ползучего.

Исследования по селекции клевера ползучего проводили по полной схеме селекционного процесса. Закладку опытов, наблюдения, оценки и учеты проводили согласно методикам ВИРа, ГНУ ВИК Россельхозакадемии и Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (Методические указания по селекции и первичному семеноводству многолетних трав, 1993; Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера, 2002; Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур, 1972).

Химические анализы растительных и почвенных проб проведены в лаборатории физико-химических методов исследования ГНУ ВИК Россельхозакадемии.

Математическую обработку экспериментальных данных проводили статистическими методами (Доспехов Б.А., 1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Изучение и оценка коллекционных сортообразцов клевера ползучего. При создании новых сортообразцов или гибридов клевера ползучего сенокосно-пастбищного типа использования практический интерес из коллекционного материала представляют образцы: Betta, Milka, Milkanova (Дания) и Гомельский (Белоруссия). В популяциях этих образцов доминируют растения с прямостоячей формой куста, увеличенными размерами черешков листьев (20Ц26 см) и цветоносов (24Ц26 см), длиной листовых пластинок (2,3Ц2,8 см - крупнолистная форма) и диаметру соцветий (1,6Ц2,9 см - средние и крупные головки) (табл. 1).

Таблица 1. Характеристика образцов клевера ползучего по основным хозяйственно-биологическим признакам (2009Ц2010 гг.)

Показатель	Вариант опыта
	Betta	Milka	Milkanova	Печор-ский	Гомель-ский стандарт	НСР 05
Зимостойкость, %	90,00	93,00	86,00	95,00	95,00	Ц
Длина черешков листьев, см	23,87*	25,74*	25,61*	8,50	20,34	1,17
Длина цветоносов, см	25,40	24,15	26,35*	8,38	25,10	1,09
Урожайность зеленой массы, г/растение	313,67	323,00	191,33	57,10	314,67	29,80
Сбор сухого вещества, г/растение	48,10	51,50*	35,70	9,40	47,50	3,90
Содержание сырого протеина, %	23,58	21,23	19,72	24,56	23,51	Ц
Обсемененность соцветий, %	275,15	249,88	191,71	203,53	152,36	Ц
Масса семян с одного куста, г	3,21	6,49*	3,23	0,41	5,41	0,24

Примечание: * - достоверное отличие от стандарта при 95%-ном уровне вероятности.

Выделены 5 образцов пастбищно-сенокосного типа использования: ВИК 70 (Россия), Hija (Финляндия), Sandra, Nora, Lena (Швеция). В этих популяциях отмечается больше растений со стелющейся и приподнимающейся формой куста. Они характеризуются менее крупными, чем у образцов сенокосно-пастбищного типа, вегетативными и генеративными органами. Два образца пастбищного типа Печорский и Алтайский (Республика Коми и Алтайский край) имели мощную прикорневую розетку и хорошую зимостойкость.

В результате опытов было установлено следующее: высокой зимостойкостью обладают образцы Milka, Алтайский, Печорский, Гомельский (90Ц100%); высоким содержанием сырого протеина в первом укосе - Печорский, Гомельский (23,52Ц24,56%); повышенным сбором сухого вещества - Betta 48,10 г/растение и Milka 51,50 г/растение, что на 1,3 и 8,4% выше стандарта; высокой семенной продуктивностью - Milka (масса семян на одно растение на 20% выше стандарта).

Создание и изучение новых гибридов клевера ползучего, полученных с использованием сортообразцов разновидностей silvestre и giganteum. С целью создания нового селекционного материала клевера ползучего в качестве родительской формы были использованы зарубежные сорта разновидности giganteum Волат (Белоруссия), Титан (США) и Атоляй (Латвия), оцененные ранее в отделе селекции клевера, а также дикорастущие образцы разновидности silvestre (Печорский, Алтайский), изученные в коллекционном питомнике.

Оценка родительских образцов по морфо-биологическим признакам выявила, что образцы разновидности giganteum превосходят стандарт по основным морфологическим характеристикам, которые определяют кормовую и семенную продуктивность, а также технологичность уборки (табл. 2).

Таблица 2. Морфо-биологическая характеристика родительских форм клевера ползучего, включенных в гибридизацию (2009 год)

Показатели	Варианты опыта
	Печор-ский	Алтай-ский	Атоляй	Волат	Титан	ВИК 70 стандарт	НСР 05
Длина листовой пластинки, см	1,90	1,78	2,99*	2,97	2,97	2,85	0,13
Ширина листовой пластинки, см	1,73	1,68	2,21*	2,26*	2,27*	2,07	0,11
Длина черешка, см	15,49	15,26	28,44*	23,80	23,99	25,24	0,85
Диаметр черешка, см	0,12	0,13	0,22*	0,21*	0,22*	0,18	0,01
Длина цветоноса, см	23,33	20,79	30,60	28,71	32,94	39,10	1,42
Диаметр цветоноса, см	0,14	0,15	0,24*	0,20	0,21	0,21	0,01
Длина головки, см	1,73	2,11*	2,53*	2,62*	2,58*	1,77	0,13
Диаметр головки, см	2,32	2,26	2,63*	2,69*	2,91*	2,35	0,12

Примечание: * - достоверное отличие от стандарта при 95%-ном уровне вероятности.

Полученные от реципрокного скрещивания 12 гибридов F1 были оценены как по кормовой (I год жизни), так и по семенной продуктивности (II год жизни). Изучение гибридов F1 проводилось при индивидуальном размещении растений (50 х 50 см).

В процессе оценки гибридного потомства были изучены корреляционные связи между двадцатью морфо-биологическими признаками. Интенсивность развития растений и раннеспелость имеют положительные корреляционные зависимости с содержанием сухого вещества и числом семян в одной головке (r=0,47 и r=0,46) и отрицательную зависимость с массой 1000 семян (r= - 0,49). Продуктивность сухого вещества гибридов имеет функциональную зависимость с продуктивностью зеленой массы (r=0,94) и показателями определяющими семенную продуктивность (числом цветков в головке - r=0,65, числом семян в головке - r=0,52, раннеспелостью - r=0,47). Число цветков в головке тесно взаимосвязано с высотой и диаметром цветоносов (r=0,51Ц0,52), диаметром столонов (r=0,66), продуктивностью зеленой массы (r=0,71) и сухого вещества (r=0,65), а также числом семян в головке (r=0,51). Наличие корреляционных связей между основными морфо-биологическими признаками гибридов позволяет проводить отбор и оценку селекционного материала на ранних этапах селекции.

В результате оценки гибридов F1 по основным хозяйственно-биологическим показателям выявлено, что гибрид Атоляй х Печорский достоверно превышает стандарт практически по всем основным признакам (табл. 3).

Таблица 3. Характеристика гибрида F1 Атоляй х Печорский по основным хозяйственно-биологическим признакам (2010 год)

Показатели	ВИК 70 стандарт	F1 Атоляй х Печорский	% к стандарту	НСР 05
Длина цветоносов, см	13,98	17,58*	125,75	1,47
Длина головки, см	1,83	1,99*	108,74	0,10
Зеленая масса, г/растение	47,20	80,00*	169,49	17,19
Сухая масса, г/растение	5,89	10,76*	182,68	2,50
Сбор сырого протеина, г/растение	1,25	2,63*	210,40	0,20
Содержание сырого протеина, %	21,15	24,41	Ц	Ц
Обсемененность соцветий, %	134,96	132,84	Ц	Ц
Масса 1000 семян, г	0,55	0,55	100,00	0,04

Примечание: * - достоверное отличие от стандарта при 95%-ном уровне вероятности.

Оценка лучших гибридов Алтайский х Волат, Алтайский х Атоляй, Волат х Печорский и Атоляй х Печорский была продолжена в условиях СТК во втором поколении. По итогам морфо-биологического анализа лучшими гибридами F2 оказались Волат х Печорский и Атоляй х Печорский. Данные гибриды превысили стандарт ВИК 70 по длине и ширине листовой пластинки (2,84Ц3,21 см и 2,21Ц2,28 см) на 18Ц34% и 9Ц13%, длине и диаметру цветоносов (20,44Ц21,64 см и 0,16Ц0,18 см) соответственно на 6Ц12% и 14Ц29%.

Выделение и оценка октоплоидных форм клевера ползучего и перспективы их использования в гибридизации. Хромосомный набор октоплоидного клевера ползучего равен 64. Использование данных форм в селекции может идти по двум направлениям: 1) непосредственное создание октоплоидных сортов клевера ползучего; 2) использование октоплоидных форм в межвидовой гибридизации и получение фертильных гибридов.

В наших исследованиях, проведенных в 2009Ц2011 гг., использовался селекционный материал С1 клевера ползучего, полученный ранее в отделе селекции и первичного семеноводства. Данный материал был создан путем воздействия 0,3% раствора колхицина на проростки сорта ВИК 70 методом вакуумной инфильтрации (Киреева О.В., 1988).

Методом гибридизации и отбора по форме пыльцевых зерен был получен октоплоидный материал клевера ползучего С2, С3 и С4 поколения.

Изучение октоплоидных растений С1, С2 и С3 поколения показало, что данные формы клевера ползучего существенно превосходят стандарт сорт ВИК 70 по большинству хозяйственно-ценных признаков (табл. 4).

Таблица 4. Характеристика октоплоидных форм клевера ползучего (2009Ц2011 гг.)

Варианты	Длина черешков, см	Длина цветоносов, см	Содержание сырого протеина, %	Масса 1000 семян, г
Октоплоид С1	25,20	33,58	16,86	1,02
ВИК 70 стандарт	26,00	25,15	16,93	0,65
НСР 05	1,07	1,18	Ц	0,10
Октоплоид С2	19,94	30,02	16,51	0,91
ВИК 70 стандарт	15,68	19,32	17,78	0,55
НСР 05	4,31	6,40	Ц	0,18
Октоплоид С3	25,05	30,50	22,57	1,14
ВИК 70 стандарт	16,54	20,84	19,92	0,60
НСР 05	5,35	6,30	Ц	0,15

Примечание: * - достоверное отличие от стандарта при 95%-ном уровне вероятности.

Контрольный питомник гибридов F2 и F5. С целью предварительной оценки образцов, полученных при гибридизации сортов разновидности hollandiсum и giganteum, в 2009 году был заложен контрольный питомник. Оценка гибридов F2 и F5 проводилась по основным хозяйственно-биологическим признакам. Контрольный питомник представлен следующими гибридами и образцами: Гомельский (стандарт), ВИК 70, F5 Regal х СГП Белнииз, F5 СГП Белнииз х Regal, F2 Титан х Гигант, F2 Гигант х Титан, F5 Ladino giganto Ladiano х СГП Белнииз, F5 СГП Белнииз х Ladino giganto Ladiano, F2 СГП Белнииз х Espanso, F2 Espanso х СГП Белнииз, F2 Титан х Morso otofte, F2 Morso otofte х Титан.

По основным показателям кормовой продуктивности данные образцы достоверно превосходят стандарт: по урожайности зеленой массы на 9Ц28% (3,3Ц3,9 кг/м2), урожайности сухого вещества на 13Ц36% (0,5Ц0,6 кг/м2), сбору сырого протеина на 16Ц49% (0,11Ц0,14 кг/м2). Показатели семенной продуктивности у изучаемых гибридов следующие: обсемененность соцветий 147Ц208%, число головок на 1 м2 685Ц1207 штук и масса семян 25Ц40 г/м2, у стандарта они соответственно составляют 163%, 832 штуки и 29 г/м2.

В результате изучения гибридов в контрольном питомнике в 2010Ц2011 годах выделены перспективные образцы клевера ползучего, характеризующиеся высокой семенной и кормовой продуктивностью для сенокосно-пастбищного типа использования F2 СГП Белнииз х Espanso и F2 Espanso х СГП Белнииз (табл. 5). С целью дальнейшего изучения данные гибриды включены в конкурсное сортоиспытание.

Таблица 5. Характеристика образцов клевера ползучего по основным хозяйственно-биологическим признакам в контрольном питомнике

(2010Ц2011 гг.)

Показатели	Гомельский стандарт	F2 СГП Белнииз х Espanso	% к стандарту	F2 Espanso х СГП Белнииз	% к стандарту	НСР 05
Урожайность зеленой массы, кг/м2	3,06	3,80*	124,18	3,93*	128,43	0,31
Сухое вещество, кг/м2	0,47	0,61*	129,79	0,64*	136,17	0,06
Сбор сырого протеина, кг/м2	0,09	0,13*	141,06	0,14*	148,54	0,02
Содержание сырого протеина, %	22,98	25,93	Ц	26,13	Ц	Ц
Число цветков в одной головке, штук	77,00	74,00	96,10	82,00	106,49	6,87
Число семян в одной головке, штук	125,00	120,00	96,00	121,00	96,80	18,66
Обсемененность, %	162,34	161,62	Ц	147,56	Ц	Ц
Число головок на 1 м2, штук	832,00	1081,00	129,94	1103,00*	132,63	157,00
Биологическая семенная продуктивность, т/га	0,29	0,33*	116,25	0,30	102,79	0,04

Примечание: * - достоверное отличие от стандарта при 95%-ном уровне вероятности.

Конкурсное сортоиспытание. Оценка перспективных образцов клевера ползучего по основным хозяйственно-биологическим признакам проводилась в конкурсном сортоиспытании посева 2008 года. Опыт представлен следующими гибридами: F6 Espanso х Киви, F3 ВИК 70 х Волат, Нulа, Юбилейный, Волат, ВИК 70, Гомельский, F2 Гигантский ЭИ - 0,02 х Юбилейный НДММ - 0,025, F2 Юбилейный НДММ х Гигантский ЭИ - 0,02.

По итогам конкурсного сортоиспытания образец F6 Espanso х Киви был передан для испытания в Государственную комиссию по сортоиспытанию Российской Федерации в 2010 году под названием Луговик. Данный образец был создан в отделе селекции клевера в результате гибридизации сортов Espanso (Италия) и Киви (Дания). Из данной комбинации скрещивания были отобраны высокопродуктивные генотипы. Сорт рекомендован для создания долголетних сенокосов и пастбищ в условиях Нечерноземной зоны России (табл. 6).

Таблица 6. Характеристика перспективного образца клевера ползучего F6 Espanso х Киви по основным хозяйственно-биологическим признакам в конкурсном сортоиспытании (2009Ц2010 гг.)

Показатели	Гомельский стандарт	F6 Espanso х Киви (сорт Луговик)	% к стандарту	НСР 05
Урожайность зеленой массы, т/га	48,20	65,40	135,54	10,11
Сухое вещество, т/га	7,12	10,02	140,73	1,32
Сбор сырого протеина, т/га	1,47	2,01	136,74	0,31
Содержание сырого протеина, %	21,06	20,81	Ц	Ц
Обсемененность, %	82,05	102,75	Ц	Ц
Число головок на 1 м2, штук	690,15	777,65	112,68	155,21
Масса 1000 семян, г	0,47	0,45	95,75	0,08
Биологическая семенная продуктивность, т/га	0,27	0,41	151,04	0,04

Примечание: * - достоверное отличие от стандарта при 95%-ном уровне вероятности.

Оценка перспективных образцов клевера ползучего по симбиотической азотфиксации. В условиях селекционно-тепличного комплекса была проведена оценка лучших межсортовых гибридов F3 и F6 (F6 Espanso х Киви; F6 Киви х Espanso; F3 Волат х ВИК 70; F3 ВИК 70 х Волат) и сорта ВИК 70 по эффективности симбиоза при инокуляции различными штаммами Rhizobium trifolii. Учет доли биологического азота в биомассе клевера проводился методом сравнения с не бобовой культурой, тимофеевкой луговой.

Интегральным показателем биологической азотфиксации является накопление сухой биомассы бобовых растений. В процессе наших исследований выявлено, что наибольшую надземную массу, массу корней и биомассу сформировали варианты Espanso x Киви на фоне штамма КР-4а, Волат х ВИК 70 при инокуляции штаммами местной почвенной микрофлоры КР-2 и КР-4а, а ВИК 70 в сочетании со всеми изучаемыми штаммами (табл. 7).

На основании полученных экспериментальных данных выявлены следующие варианты с повышенным накоплением общего и биологического азота: Espanso x Kиви при инокуляции штаммом КР-4а; Волат х ВИК 70 на фоне штаммов КР-2 и КР-4а, ВИК 70 х Волат и ВИК 70 в сочетании со штаммами КР-2, КР-4а, 348а (71,5Ц82,0 и 60,9Ц71,5 мг/растение).

Результаты исследований показали, что при инокуляции штаммом КР-2 гибрида ВИК 70 х Волат и сорта ВИК 70 увеличилось содержание сырого протеина до 17,8%, а гибрида Espanso х Киви до 17,6% (на контроле соответственно 16,4, 16,6 и 15,6%). Инокуляция штаммами Rhizobium trifolii способствовала увеличению сбора сырого протеина у образцов Волат х ВИК 70, ВИК 70 х Волат и ВИК 70 соответственно на 25,0Ц34,4%, 24,2% и 36,7Ц46,7% по сравнению с контролем.

На фоне штаммов КР-4а и 348а существенно увеличилась урожайность семян с одного растения гибридов Espanso х Киви (0,81 и 0,84 г), Волат х ВИК 70 (0,75 и 1,01 г) и сорта ВИК 70 (0,88 и 0,89 г) соответственно на 72,3Ц78,7%, 41,5Ц90,6% и 41,9Ц43,6% относительно контрольных вариантов.

Таблица 7. Влияние штаммов клубеньковых бактерий на эффективность симбиоза и семенную продуктивность образцов клевера ползучего (2009Ц2011 гг.)

Штамм	Сухая биомасса, г/растение	Накопление азота в биомассе, мг/растение		К**, %	Сырой протеин в надземной массе, г/растение	Масса семян с одного растения, г
		общий	биологи-ческий
Espanso x Киви
КР-2	1,90	54,73	44,12	80,40	0,29	0,79*
КР-4а	2,48	71,46*	60,85*	85,20	0,39*	0,81*
348а	2,32	64,05	53,44	83,40	0,34	0,84*
контроль	1,99	50,65	40,04	79,00	0,28	0,47
Волат х ВИК 70
КР-2	2,95*	74,21*	63,60*	85,70	0,42*	0,50
КР-4а	2,93*	76,23*	65,62*	86,08	0,43*	0,75*
348а	2,58	63,03	52,42	83,17	0,40	1,01*
контроль	2,21	57,22	46,61	81,14	0,32	0,53
ВИК 70
КР-2	2,82*	82,07*	71,46*	87,07	0,44*	0,66
КР-4а	2,73*	75,76*	65,15*	86,00	0,41*	0,88*
348а	2,88*	78,93*	68,32*	86,56	0,42*	0,89*
контроль	2,08	57,36	46,75	81,50	0,30	0,62
НСР 05	0,41	Ц	Ц	Ц	0,10	0,12

Примечание: * - достоверное отличие от стандарта при 95%-ном уровне вероятности;

** - коэффициент азотфиксации.

ВЫВОДЫ

1. В результате изучения 11 сортообразцов клевера ползучего различного эколого-географического происхождения в коллекционном питомнике выделены ценные источники для селекции по ряду признаков:

Ц высоко зимостойкие - Milka, Алтайский, Печорский, Гомельский (90Ц100%);

Ц раннеспелые - Алтайский (на 11% скороспелее стандарта);

Ц с морфологическими показателями (число головок на растении, размер головок, длина цветоноса), обеспечивающими технологичность уборки и высокую семенную продуктивность, - Milkanova, Milka, Betta;

Ц с высоким содержанием протеина (23Ц25%) - Печорский, Гомельский;

Ц с высокой семенной и кормовой продуктивностью - Betta, Milka, соответственно на 8 и 19% больше стандарта.

2. На основе изученной коллекции создано 12 гибридных комбинаций между зарубежными сортами разновидности giganteum и дикорастущими образцами разновидности silvestre. Оценка гибридов F1 и F2 по основным морфо-биологическим и хозяйственным признакам показала, что гибридная комбинация Атоляй х Печорский представляется наиболее перспективной для дальнейшей селекционной работы. Этот гибрид превосходил стандарт: по длине цветоноса на 26%, размерам соцветий на 9Ц11%, диаметру столона и куста на 9Ц38%, продуктивности зеленой и сухой массы на 69 и 83% и содержанию сырого протеина на 3,2%.

3. В результате изучения С1 поколения по форме и размерам пыльцевых зерен были выделены октоплоидные формы клевера ползучего и сформированы С2, С3 и С4 поколения. Оценка октоплоидных форм по основным морфо-биологическим и биохимическим характеристикам показала, что полученные октоплоиды представляют интерес для селекции по признакам, влияющим на прочность цветоносов и стеблей, мощность развития растений и кормовую продуктивность.

4. Оценка гибридов клевера ползучего в контрольном питомнике выявила наиболее перспективные образцы для дальнейшей селекционной работы. Гибриды F2 СГП Белнииз х Espanso и Espanso х СГП Белнииз превосходят стандарт по сбору сухого вещества и сырого протеина на 30Ц36% и 41Ц49% и по семенной продуктивности на 16 и 3% соответственно.

5. Изучение перспективных образцов клевера ползучего в конкурсном сортоиспытании показало, что наиболее продуктивным является гибрид F6 Espanso х Киви. Образец превосходит стандарт по основным хозяйственно-биологическим показателям: урожайности зеленой массы (65,4 т/га) на 35,5%, сбору сухого вещества и сырого протеина (10 и 2 т/га) на 41 и 37%, семенной продуктивности на 51%.

6. В результате оценки перспективных образцов клевера ползучего по эффективности симбиотической азотфиксации были подобраны комплементарные пары макро- и микросимбионтов, обеспечивающие увеличение продуктивности растений:

Ц накопление сухого вещества на 22Ц38% у гибридов Espanso х Киви на фоне штамма КР-4а, Волат х ВИК 70 при инокуляции штаммами КР-2 и КР-4а и сорта ВИК 70 со штаммами КР-2, КР-4а и 348а;

Ц сырого протеина на 24Ц40% у комбинаций Espanso х Киви на фоне штамма КР-4а, Волат х ВИК 70 со штаммом КР-4а и ВИК 70 со штаммом 348а;

Ц на фоне штаммов КР-4а и 348а существенно увеличилась урожайность семян с одного растения гибридов Espanso х Киви, Волат х ВИК 70 и сорта ВИК 70 соответственно на 31Ц36%, 21Ц63% и 42Ц44% относительно стандарта.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКЕ И

ПРОИЗВОДСТВУ ДЛЯ УСЛОВИЙ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА

НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ

1. Для создания гибридов с высокой кормовой и семенной продуктивностью предлагается использовать коллекционные образцы с ценными источниками признаков: зимостойкость (Печорский, Гомельский), раннеспелость (Алтайский), технологичность уборки семенного травостоя (Milkanova, Milka, Betta), высокое содержание протеина (Печорский, Гомельский), высокая кормовая и семенная продуктивность (Milka, Betta).

2. Включить созданный перспективный гибрид F2 Атоляй х Печорский и октоплоидный образец С4 в селекционные программы по изучению хозяйственных свойств. Использовать октоплоидные формы в межвидовой гибридизации для получения фертильных гибридов.

3. Предлагается включить в конкурсное сортоиспытание перспективные образцы клевера ползучего СГП Белнииз х Espanso и Espanso х СГП Белнииз, выделившиеся в контрольном питомнике по основным хозяйственно-биологическим показателям.

4. Для создания долголетних сенокосов и пастбищ в условиях Нечерноземной зоны России рекомендуется образец Espanso х Киви, который по итогам конкурсного сортоиспытания под названием Луговик передан в Государственное сортоиспытание. Сорт Луговик характеризуется следующими показателями: урожайность зеленой массы 65 т/га, сухого вещества 10 т/га, сбор сырого протеина 2 т/га, биологическая семенная продуктивность 0,9 т/га.

5. Для увеличения кормовой и семенной продуктивности предлагается сорта Луговик и ВИК 70 инокулировать комплементарными штаммами Rhizobium trifolii. Использование штамма КР-4а позволяет увеличить накопление сухого вещества у сорта Луговик на 22%, а штамма 348а у сорта ВИК 70 на 38%. Максимальное увеличение семенной продуктивности достигается при применении штамма 348а на сорте Луговик на 36% и на сорте ВИК 70 на 44%.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Иванова А.А. Изучение и оценка коллекционных сортообразцов клевера ползучего по основным хозяйственно-биологическим признакам / Научное обеспечение агропромышленного комплекса: Материалы 4-ой Всероссийской науч. практ. конф. молод. ученых. - Краснодар: КубГАУ, 2010. - С. 667Ц668.

2. Иванова А.А. Создание и изучение новых гибридов клевера ползучего полученных с использованием разновидностей silvestre и giganteum / Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки. Материалы VII Международной конференции молодых ученых. - Владикавказ, Изд. Горский госагроуниверситет, 2011. - С. 127Ц129.

3. Дробышева Л.В., Зятчина Г.П., Иванова А.А. Оценка исходного материала клевера ползучего (Trifolium repens L.) по отзывчивости на инокуляцию штаммами Rhizobium trifolii // Кормопроизводство. - 2011. - №1. - С. 20Ц22.

4. Писковацкая Р.Г., Макаева А.М., Толмачева Е.В., Иванова А.А. Принципы, методы и результаты селекционной работы с лугопастбищными бобовыми травами / Многофункциональное адаптивное кормопроизводство / Под редакцией члена-корреспондента Россельхозакадемии В.М. Косолапова, Н.И. Георгиади. - М.: Угрешская типография, 2011. - С. 198Ц208.

5. Иванова А.А. Изучение новых гибридов клевера ползучего (Trifolium repens L.) // Кормопроизводство. - 2011. - №7. - С. 21.

6. Новоселов М.Ю., Писковацкая Р.Г., Иванова А.А. Оценка октоплоидных форм клевера ползучего (Trifolium repens L.) // Адаптивное кормопроизводство. - 2011. - №3(7). - С. 45Ц47.

7. Писковацкая Р.Г., Иванова А.А. Создание и изучение новых гибридов клевера ползучего (Trifolium repens L.), полученных с использованием разновидностей silvestre и giganteum // Адаптивное кормопроизводство. - 2011. - №4(8). - С. 26Ц29.

8. Писковацкая Р.Г., Иванова А.А. Изучение и оценка коллекционных сортообразцов клевера ползучего (Trifolium repens L.) по основным хозяйственно-биологическим признакам / Перспективы развития адаптивного кормопроизводства. Материалы Международной научно-практической конференции, ГНУ ВИК Россельсхозакадемии, 28 января 2011 г. / Под ред. В.М. Косолапова, И.А. Трофимова, Б.М. Кошена - Москва - Астана, 2011. - С. 256.

9. Писковацкая Р.Г., Иванова А.А. Изучение и оценка новых гибридов клевера ползучего (Trifolium repens L.), созданных с использованием сортов разновидности hollandicum и giganteum // Кормопроизводство. - 2012. - №4 (в печати).

Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по сельскому хозяйству