Кормовая и семенная продуктивность cортов костреца безостого селекции Омского аграрного научного центра

Полный текст

Кострец безостый (Bromus inermis Leyss.) – наиболее распространенная в Сибири многолетняя злаковая кормовая культура, хорошо отрастающая после скашивания. Среди злаков он выделяется высокими кормовыми качествами (питательностью, переваримостью и поедаемостью). Кострец безостый пригоден для кормления всех видов животных в виде зеленой массы, сена, сенажа и обезвоженного корма. При выращивании этой культуры накапливается большое количество растительных остатков, что способствует повышению плодородия почвы. Благодаря долголетию костреца безостого сокращаются затраты на закладку ежегодных посевов [1, 2].

Кострец безостый обладает большой способностью к вегетативному размножению, благодаря чему сохраняется в травостое при сенокосном использовании 8…10 лет, а при пастбищном – 6…7 лет. Наибольшие урожайность и продуктивное долголетие (до 20 лет и более) достигаются при одноукосном использовании (в фазе цветения); самый высокий сбор переваримых питательных веществ – при двух- и трехукосном (первый укос не позднее выметывания) [3, 4]. Ряд исследователей пришли к заключению, что продуктивность костреца снижается по мере увеличения возраста травостоя [5, 6, 7].

Несмотря на создание большого количества новых сортов, актуальной остается задача повышения кормовой и семенной продуктивности костреца безостого [8]. Особенно обостряется эта проблема в связи с изменением климата, плодородием почв, распространением и появлением новых болезней и вредителей. Основные недостатки существующих сортов – недостаточная устойчивость к неблагоприятным условиям внешней среды [9, 10].

Для решения такой задачи очень важно изучить имеющиеся сорта, созданные в разные годы и различными методами, для выделения наиболее ценных источников и доноров важных селекционных признаков и свойств, особенно кормовой продуктивности и экологической устойчивости сортов.

Цель исследования – оценка кормовой и семенной продуктивности сортов костреца безостого селекции Омского аграрного научного центра и выделение наиболее перспективного материала для дальнейшего использования в селекционной работе.

Методика. Объектами исследований служили сорта костреца безостого селекции ФГБНУ «Омский аграрный научный центр», включенные в Государственный реестр селекционных достижений (Госреестр), допущенные к использованию по Западно-Сибирскому региону – СибНИИСХоз-189, СибНИИСХоз-88, Титан, СибНИИСХоз-99, Эльбрус и Эффект [11, 12].

Исследования выполняли в 2019–2023 гг. на опытных полях Омского аграрного научного центра в питомнике конкурсного сортоиспытания лаборатории селекции многолетних трав, лаборатории иммунитета, лаборатории биохимии и физиологии растений. Закладку опытов, наблюдения, учет и оценки проводили по Методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Посев проводили летом 2019, 2020 и 2021 гг., учеты – соответственно в 2020–2021 гг., 2021–2022 гг. и 2022–2023 гг.

Почва опытного участка типичная для зоны южной лесостепи Омской области – среднемощная тяжелосуглинистая лугово-черноземная со следующими агрохимическими характеристиками: содержание гумуса (по Тюрину) – 6,72…6,81 %, подвижного фосфора и калия (по Чирикову) – 100…119 мг/ кг и 245…315 мг/ кг почвы соответственно, нитратного азота (по Кочергину) – 5,5 мг/ кг, сумма поглощенных оснований – 31,90 мг экв./ 100 г почвы, рН_KCl почвенного раствора – 6,5…6,8 ед. В составе катионов преобладает кальций (89,1 %), на магний приходится 11,0 % от общей емкости поглощения, на натрий – менее 1 % [13].

Основная обработка почвы – отвальная зябь. С целью выравнивания поверхности проводили осеннюю культивацию, весной – боронование в два следа, предпосевную культивацию, прикатывание (до и после посева), посев (первая декада июля). Площадь учетной делянки 25 м², повторность – 8-и кратная (4 – на зеленую массу, 4 – на семена). Способ посева для учета кормовой продуктивности – рядовой (15 см), на семена – широкорядный (70 см).

В питомниках конкурсного сортоиспытания отмечали следующие фенологические фазы: всходы, отрастание (весной и после укосов), колошение, цветение и созревание. Перед скашиванием на зеленый корм и семена измеряли высоту травостоя.

Общее развитие, зимостойкость (по плотности травостоя осенью и весной), засухоустойчивость (в период максимального проявления засухи), устойчивость к болезням и вредителям, содержание белка и клетчатки в кормовой массе оценивали на естественном фоне. Количество клетчатки в зеленой массе определяли по ГОСТ 31675-2012, белка в зеленой массе и семенах костреца – на автоматическом анализаторе «KjeltekAuto 1030 Analyzer» [14].

Уборку костреца на зеленую массу осуществляли в фазе начала колошения, на семена – в фазе полной спелости (первая декада августа). Урожайность зеленой массы учитывали прямым взвешиванием с каждой делянки, после чего отбирали пробный сноп массой 1 кг для определения выхода сена и облиственности. Сбор семян учитывали после подработки на семяочистительной машине СМ-0,15. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову.

Метеоусловия (по данным ФГБУ «Обь-Иртышская УГМС») не значительно менялись в годы исследований, но существенно отличались от среднемноголетних данных. Так, в 2020 г. они были в целом засушливыми. Период вегетации (май–август) был теплее обычного на 1,8 °C (18,5 °C), в том числе май – на 4,9 °C. Во второй половине вегетации установилась жаркая (19,3…21,1 °C) и засушливая (ГТК = 0,20…0,89) погода. В мае 2021 г. среднемесячная температура воздуха была выше климатической нормы на 4,3 °C. Осадков выпало всего 43 % от среднемноголетнего количества. Средняя температура воздуха в июне оказалась на 1,1 °C ниже среднемноголетней, сумма осадков составляла 81 % от нормы. В июле среднемесячная температура воздуха превышала среднемноголетнюю на 1,0 °C, в августе – на 2,1 °C, сумма осадков составляла соответственно 50 % и 75 % от нормы. Период вегетации 2022 г. был теплее обычного на 1,7 °C. В мае среднемесячная температура воздуха была выше нормы на 4,2 °C, в июле – на 0,9 °C, в августе – на 1,8 °C, сумма осадков составляла соответственно 86 %, 202 % и 56 % от среднемноголетней. Погодные условия вегетации 2023 г. были засушливыми. В мае температура воздуха превышала среднемноголетнюю на 2,0 °C, в июне – на 0,6 °C, в июле – на 3,0 °C, в августе – на 0,7 °C. Недобор осадков составлял 6,0…9,8 мм (табл. 1).

 

Табл. 1. Среднесуточная температура воздуха и сумма осадков периодов вегетации костреца безостого

Месяц	Температура воздуха, °С					Сумма осадков, мм
	средне- многолетнее	2020 г.	2021 г.	2022 г.	2023 г.	средне- многолетнее	2020 г.	2021 г.	2022 г.	2023 г.
Май	13,0	17,9	17,3	17,2	15,0	33,0	22,1	13,3	30,2	26,7
Июнь	17,9	16,1	16,8	17,9	18,5	54,0	43,0	36,7	56,0	48,0
Июль	19,6	20,7	20,6	20,5	22,6	71,0	13,0	32,8	121,2	64,7
Август	16,4	19,3	18,5	18,2	17,1	55,0	53,3	41,8	31,4	45,2
Май – август	16,7	18,5	18,3	18,4	18,3	213,0	131,4	124,6	238,8	184,6

 

В целом метеоусловия периода вегетации в годы проведения исследований (2020–2023 гг.) из-за засухи были не вполне благоприятными для роста и развития костреца безостого. В 2020 г. ГТК находился на уровне 0,60, в 2021 г. – 0,56, в 2022 г. – 1,02 и в 2023 г. – 0,85, при оптимальной величине этого показателя в условиях Омска – 1,13.

Результаты и обсуждение. В условиях южной лесостепи Западной Сибири (г. Омск) урожайность зеленой массы изучаемых сортов костреца безостого в среднем за три цикла возделывания составила 302,4 ц/ га, сухого вещества – 86,88 ц/ га, семян – 2,94 ц/ га (табл. 2). Все изучаемые сорта по величинам этих показателей превосходили стандарт СибНИИСХоз-189.

В среднем за три цикла увеличение сбора зеленой массы варьировало от 4,2 % у сорта Эльбрус до 9,6 % у сорта СибНИИСХоз-88. Кроме сорта СибНИИСХоз-88 достоверную прибавку (7,3 %) сформировал сорт СибНИИСХоз-99. По урожайности сухого вещества существенно превзошли стандарт сорта СибНИИСХоз-88 (11,1 %), СибНИИСХоз-99 (10,9 %), Титан (7,9 %) и Эффект (7,8 %). По сбору семян наибольшим превышением над стандартом отличался сорт СибНИИСХоз-99 – 22,8 %, меньшее, но также достоверное превосходство отмечено у сортов Эльбрус (21,6 %), Эффект (20,4 %) и Титан (16,5 %).

 

Табл. 2. Урожайность зеленой массы, сухого вещества и семян сортов костреца в среднем по трем закладкам (2020–2023 гг.), ц/га

Сорт	1 год пользования	2 год пользования	Среднее за 3 цикла
Зеленая масса
СибНИИСХоз-189, st.	262,3	312,9	287,6
СибНИИСХоз-88	306,0	324,2	315,1
Титан	289,4	314,9	302,2
СибНИИСХоз-99	278,6	338,4	308,5
Эльбрус	285,8	313,9	299,8
Эффект	282,5	320,4	301,4
Среднее	284,1	320,8	302,4
НСР05	10,9	12,5	16,0
Сухое вещество
СибНИИСХоз-189, st.	72,13	89,90	81,02
СибНИИСХоз-88	84,70	95,37	90,04
Титан	82,17	92,63	87,40
СибНИИСХоз-99	79,53	100,23	89,88
Эльбрус	79,37	91,70	85,54
Эффект	80,57	94,17	87,37
Среднее	79,74	94,00	86,88
НСР05	6,05	6,65	6,20
Семена
СибНИИСХоз-89, st.	2,07	3,03	2,55
СибНИИСХоз-88	2,22	3,43	2,83
Титан	2,41	3,53	2,97
СибНИИСХоз-99	2,66	3,59	3,13
Эльбрус	2,67	3,52	3,10
Эффект	2,31	3,83	3,07
Среднее	2,39	3,49	2,94
НСР05	0,50	0,29	0,41

 

Урожайность зеленой массы на второй год пользования травостоем (320,8 ц/ га) была в среднем по всем сортам выше на 36,7 ц/ га, по урожайности сухого вещества и семян также отмечено превышение второго года пользования над первым. Результаты наших исследований совпадают с литературными данными о том, что в первый год пользования происходит быстрый рост корневой системы и слабый – надземной массы. Интенсивный рост кормовой массы начинается со второго года [5].

Обеспечение животноводческой отрасли высококачественными кормами в достаточном количестве – крайне актуально на сегодняшний день. В этом аспекте большое значение имеют как урожайность, так и питательность кормов. Наиболее питательными считают корма с высоким содержанием белковой массы и пониженным – клетчатки. Согласно результатам наших исследований, на содержание белка (89,2 %) и клетчатки (90,3 %) в зеленой массе костреца безостого основное влияние оказывали условия года (фактор А). Доля генотипа (фактор Б) в общей фенотипической изменчивости анализируемых показателей была незначительной – 5,9 и 3,3 % соответственно (табл. 3).

 

Табл. 3. Доля факторов в изменчивости основных показателей качества зеленой массы костреца безостого в среднем по трем закладкам и двум годам пользования

Источник варьирования	Массовая доля белка, %	Массовая доля клетчатки, %
Влияние года (фактор А)	89,2	90,3
Влияние генотипа (фактор Б)	5,9	3,3
Взаимодействие (А × Б)	1,0	3,3
Влияние случайных факторов	3,9	3,1

 

Среднее по трем закладкам содержание белка (табл. 4) в кормовой массе костреца второго года пользования составляло 15,1 % (от 13,9 до 16,0 %), что на 1,6 % больше, чем в первый год пользования – 13,5 % (от 11,8 до 15,1 %).

Изменчивость исследуемых показателей качества был незначительной как в первый, так и во второй год пользования (CV <10 %). В среднем за 3 цикла оценки достоверное превышение стандарта по массовой доле белка на 0,8 % отмечено у сорта Эффект, при содержании клетчатки на уровне стандарта.

 

Табл. 4. Содержание белка и клетчатки в абсолютно сухом веществе кормовой массы костреца, среднее по трем закладкам (2020–2023 гг.)

Сорт, линия	Содержание в абсолютно сухом веществе, %
	1 год пользования		2 год пользования		среднее за 3 цикла
	белок	клетчатка	белок	клетчатка	белок	клетчатка
СибНИИСХоз- 189, st.	13,5	29,8	15,7	30,7	14,6	30,2
СибНИИСХоз- 88	11,8	31,8	13,9	34,4	12,8	33,1
Титан	14,1	30,3	14,4	31,6	14,2	31,0
СибНИИСХоз- 99	12,3	32,2	14,9	32,5	13,6	32,3
Эльбрус	13,6	30,5	16,0	28,6	14,8	29,6
Эффект	15,1	26,1	15,7	33,0	15,4	29,6
Среднее	13,5	30,1	15,1	31,8	14,2	31,0
CV, %	8,2	6,6	5,1	5,8	5,9	4,4
НСР05	0,8	1,3	0,9	1,4	0,7	1,2

 

Выводы. В результате проведенной оценки сортов костреца безостого для практического использования в селекционной работе в качестве исходного материала по признаку урожайность зеленой массы и абсолютно сухого вещества выделен сорт СибНИИСХоз-88 (+9,6 и +11,1 % к st.); по урожайности семян – сорт СибНИИСХоз-99 (+22,8 % к st.), по массовой доле белка в зеленой массе – сорт Эффект (+0,8 % к st.).

ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ.

Работа финансировалась за счет средств федерального бюджета РФ. Никаких дополнительных грантов на проведение или руководство данным конкретным исследованием получено не было.

СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ.

В данной работе отсутствуют исследования человека или животных.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ.

Авторы данной работы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

Об авторах

А. Н. Пузиков

Омский аграрный научный центр

Автор, ответственный за переписку.
Email: puzikov@anc55.ru

кандидат сельскохозяйственных наук

Россия, 646012, Омск, просп. Королева, 26

О. А. Юсова

Омский аграрный научный центр

Email: puzikov@anc55.ru

кандидат сельскохозяйственных наук

Россия, 646012, Омск, просп. Королева, 26

А. Х. Момонов

Омский аграрный научный центр

Email: puzikov@anc55.ru
Россия, 646012, Омск, просп. Королева, 26

А. В. Дубинин

Омский аграрный научный центр

Email: puzikov@anc55.ru
Россия, 646012, Омск, просп. Королева, 26

Список литературы

Дополнительные файлы