Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Исходный материал для селекции суданской травы в условиях предуральской степной зоны Республики Башкортостан

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Исходный материал для селекции суданской травы в условиях предуральской степной зоны Республики Башкортостан"

На правах рукописи

БИКТИМИРОВ Рнфхат Анварович

ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ СУДАНСКОЙ ТРАВЫ В УСЛОВИЯХ ПРЕДУРАЛЬСКОЙ СТЕПНОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

06.01.05 — селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 9 ДПР 2012 005019503

Уфа-2012

005019503

Диссертационная работа выполнена в Государственном научном учреждении Башкирский научно-исследовательский институт сельского Хозяйства Россель-хозакадемиив 1997-2011 гг.

Научный руководитель: ШАКИРЗЯНОВ Анвар Хафизович,

доктор сельскохозяйственных наук, руководитель селекционного центра по растениеводству ГНУ Башкирский НИИСХ, г. Уфа

Официальные оппоненты: САМ ИГ У Л Л ИII Сайфулла Нуруллович,

Защита диссертации состоится 0¿У апреля 2012 г. в У/С часов в 252/1 аудитории на заседании диссертационного совета Д220.003.01 при ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет», по адресу: 450001, г. Уфа, ул. 50 лет Октября, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан марта 2012 года и размещен на официальном сайте Министерства образования и науки Российской Федерации vak.ed.gov.ru и ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» www.bsau.ru.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 450001, г. Уфа, ул. 50 лет Октября, 34, ученому секретарю диссертационного совета ДЩ 220.003.01 Р.Р. Гайфуллину.

Учёный секретарь

доктор биологических наук, профессор кафедры ботаники, физиологии и селекции растений ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет», г. Уфа;

ЛЕОНТЬЕВ Иван Петрович,

кандидат биологических наук, начальник Башкирского филиала ФГУ «Госсорткомиссия», г. Уфа;

Ведущая организация: ШУ Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии, г. Казань

диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук

Гайфуллин Р.Р.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Увеличение производства кормов и улучшение их качества в значительной мере определяет уровень развития и эффективность животноводческой отрасли.

В решении проблемы производства высококачественных кормов важная роль принадлежит суданской траве, которая обеспечивает получение высоких урожаев зеленой массы и сена, а также используется для приготовления сенажа и силоса. Среди однолетних злаковых трав суданская трава считается лучшей кормовой культурой зеленого конвейера, ценным компонентом смешанных посевов.

Выведение новых высокоурожайных сортов суданской травы, приспособленных к почвенно-климатическим условиям региона и внедрение их в сельскохозяйственное производство - основной путь повышения урожайности этой культуры и качества корма.

Основой для селекционного улучшения суданской травы служит генетическое разнообразие коллекций этой культуры и использование методов генетической реконструкции растений с ценными признаками.

В связи с этим при селекции суданской травы требуется комплексный подход к изучению и созданию исходного материала с учетом биологических особенностей, генетической изученности и селекционной проработки культуры.

Поиск новых источников ценных признаков, характеризующихся скороспелостью, интенсивным ростом в начальные фазы развития, повышенной холодостойкостью, сочетающих высокую урожайность и качество корма с устойчивостью к неблагоприятным факторам среды является актуальным направлением при селекции суданской травы в условиях Южного Урала.

Цель исследований: выделение образцов, источников хозяйственно-ценных признаков и биологических свойств из коллекции суданской трапы Всероссийского научно-исследователвского института растениеводства имени Н. И. Вавилова и других научно-исследовательских учреждений России; создание новых сложногибридных популяций суданской травы; оценка и выявление лучших гибридных популяций, наиболее приспособленных к условиям Предуральской степи Республики Башкортостан и изучение некоторых вопросов сортовой агротехники возделывания суданской травы.

Для их достижения поставлены следующие задачи:

- изучить по комплексу хозяйственно-биологических признаков и свойств исходный материал суданской травы для дальнейшего его использования в селекционном процессе в условиях Предуральской степной зоны РБ;

- создать на основе нового исходного материала раннеспелые, высокоурожайные сложногибридные популяции суданской травы и выявить наиболее перспективные из них для практического использования;

- определить влияние на урожай и его качество основных технологических приемов (сроки и способы посева, нормы высева);

- установить параметры (видовой состав и соотношение культур) сложных агрофитоценозов суданской травы, обеспечивающие высокую кормовую продуктивность посевов и энергопротеиновую полноценность урожая;

- создать и внедрить в производство новые адаптированные к условиям Республики Башкортостан сорта суданской травы;

— дать экономическую оценку новым сортам суданской травы.

Научная новизна работы. Впервые в агроклиматических условиях Пре-

дуральской степной зоны Республики Башкортостан проведена многосторонняя оценка исходного материала суданской травы; изучена селекционная ценность новых сложногибриднкх популяций суданской травы; определена зависимость урожайности суданской травы от различных сроков, способов и норм посева; создан новый и разнообразный исходный материал для выведения сортов суданской травы по наиболее актуальным направлениям селекции для условий Предуральской степной зоны; созданы новые сорта суданской травы Якташ, Смена, сорго-суданковый гибрид Чишминский 84; научная новизна работ подтверждается двумя авторскими свидетельствами на сорго-суданковый гибрид Чишминский 84 и сорт суданской травы Якташ.

Прастическая значимость и реализация полученных результатов. Разработанные в процессе селекции элементы сортовой технологии легли в основу рекомендаций по возделыванию суданской травы в Республике Башкортостан. Материалы исследований использованы при составлении «Системы ведения агропромышленного производства в Республике Башкортостан»

• Созданы новые сорта суданской травы, обеспечивающие стабилизацию высоких урожаев в условиях почвенно-климатической пестроты региона и различных производственных агротехнологий.

Сорта суданской травы, созданные в процессе выполнения постоянной работы и внесенные в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации, допущенных к использованию, внедрены на площади свыше 50 тыс. га.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на заседаниях Ученого совета ГНУ Башкирский НИИСХ (2000-2011 гг.), всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Молодые ученые — агропромышленному комплексу Поволжья» (Саратов, 2010 г.), всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Инновационные разработки молодых ученых - АПК России» (Казань, 2010 г.).

На защиту выносятся следующие положения диссертации:

1. Результаты оценки сортообразцов по комплексу признаков и свойств и выделение источников хозяйственно ценных признаков для использования в селекции суданской травы в условиях Предуральской степи Республики Башкортостан.

2. Селекционная ценность новых сложногибридных популяций суданской травы.

3. Научно-обоснованные сроки, способы и нормы посева.

4. Использование суданской травы в смешанных посевах.

5. Новые сорта суданской травы; селекционная и хозяйственно-биологическая ценность и эффективность их использования.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 163 страницах машинописного текста, содержит 35 таблиц, 16 рисунков и состоит из введения, 6 глав, выводов, практических рекомендаций. Список ис-

пользованной литературы включает 223 наименований, в том числе 10 - на иностранных языках.

Личный вклад соискателя. Планирование, проведение полевых экспериментов, анализ и обобщение результатов исследований, представленных в диссертации, проведены лично соискателем. Доля соискателя в новом сорго-суданковом гибриде Чишминский 84 составляет 10%; в сорте суданской травы Якташ - 32%, Смена - 36%.

Работа выполнена в 1997-2011 гг. в ГНУ Башкирский НИИСХ и представляет собой часть государственных научно-исследовательских программ РАСХН (шифр темы: 04.05.02.05, № Госрегистрации: 01.200.1 20288).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия проведения и методика исследований

Экспериментальная работа по изучению исходного материала для селекции суданской травы была проведена в 1997-2011 гг. на территории селекционного центра по растениеводству Башкирского НИИСХ, расположенном в Предураль-ской степной зоне Республики Башкортостан. Основной почвенный фон - легкосуглинистые черноземы с преобладанием -выщелочных, типичных и карбонатных разновидностей. Предшественник - яровая пшеница. Климат континентальный с невысокой влагообеспеченностью. Агротехника в опыте - общепринятая для зоны.

В конкурсном сортоиспытании и коллекционном питомнике для определения продуктивности сорта изучались на делянках учетной площадью 15 кв.м., из них 5 кв. м - учет зеленой массы, 10 кв. м. - учет семенной продуктивности. Посев рядовой с шириной междурядий 15 см. Повторность четырехкратная. Посев суданской травы проводили в оптимальные сроки (26-29 мая) в хорошо прогретую почву (температура почвы на глубине залегания семян составляла 10-12°С тепла).

Материалом исследований послужили первоначально 120 сортообразцов суданской травы различного эколого-географического происхождения коллекции ВИР и других научно исследовательских учреждений, из которых была создана рабочая коллекция, включающая 32 образца суданской травы, наиболее адаптированных к местным условиям.

Схема опытов по определению влияния сроков, способов и норм посева на урожайность суданской травы включала следующие варианты:

Опыт 1. Влияние сроков посева и норм высева на продуктивность суданской травы.

Фактор А: срок посева - 10; 19; 27 мая и 5 июня.

Фактор В: норма высева - 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 млн. вех. семян на 1 га.

Опыт 2. Влияние способов и норм посева на продуктивность суданской травы. Фактор А: способ посева - ширина междурядий - 15 см;

ширина междурядий - 30 см; ширина междурядий - 45 см. Фактор В: норма высева - 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 млн. вех. семян на 1 га. Опыт 3. Подбор культур для смешанных посевов суданской травы.

Фактор А: 1. суданская трава + рапс яровой;

2. суданская трава + горох;

3. суданская трава + вика яровая;

4. суданская трава + соя.

Фактор В: отношение норм высева злакового и бобового компонентов (и рапса) в% от оптимальной при высеве в чистом виде ( и, или в млн. шт. семян на га).

1) суданка + рапс: 100 + 35; 60 + 70; 60 + 100 в%,

(3,0 + 1,7; 1,8 + 3,5; 1,8 + 5,0) в млн. вех. семян на 1 га;

2) суданка + горох: 75 + 35; 50 + 70; 75 + 70; 35 + 90 в%,

(2,3 + 0,4; 1,5 + 0,8; 2,3 + 0,8; 1,0 + 1,0) в млн. вех. семян на 1 га;

3) суданка + вика: 75 + 35; 50 + 70; 75 + 70; 35 + 90 в%,

(2,3 + 0,8; 1,5 + 1,6; 2,3 + 1,6; 1,0 + 2,1) в млн. вех. семян на 1 га;

4) суданка + соя: 75 + 35; 50 + 70; 75 + 70; 35 + 90 в%,

(2,3 + ОД; 1,5 + 0,4; 2,3 + 0,4; 1,0 + 0,5) в млн. вех. семян на 1 га.

В опытах использовали сорта суданской травы Чишминская ранняя, сои — СибНИИК 315; вики яровой - Омская 8; гороха - Кормовой 5; рапса ярового -Золотонивский.

Фенологические наблюдения, изучение динамики роста растений, накопление зеленой и сухой биомассы, структура урожая и другие сопутствующие исследования проводили в соответствии с методическими рекомендациями ВИР, методики государственного сортоиспытания, а также другие методики (Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами, 1983; Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур, 1989 и др.).

Площадь листьев, фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза определяли по методике, описанной А.А. Ничипоровичем; расчет ЧПФ по формуле Бриггса, Кидца и Веста.

Экономическая эффективность определялась с использованием существующих типовых норм и рыночных цен, сложившихся в 2011 году.

Статистическую обработку полученных результатов проводили на компьютере с использованием надстройки программы Microsoft Excel CXSTAT и по Б. А. Доспехову (1985).

Оценка исходного материала по хозяйственно-ценным признакам

для селекции новых сортов суданской травы

Оценка исходного материала по длине вегетационного периода. В селекции суданской травы в условиях рыночной экономики основная задача заключается в том, что необходимо создавать новые сорта такого типа, которые совмещали бы скороспелость, высокую урожайность и отличное качество корма.

Чтобы успешно решать эту проблему в селекции суданской травы, необходимо иметь богатый, генетически разнообразный исходный материал (Железное А.В., 2000 и др.).

С 1997 по 2011 гг. в селекционном центре Башкирского НИИСХ нами изучалась коллекция суданской травы в количестве 120 сортообразцов, на основании которых была создана рабочая коллекция, включающая 32 образца суданской травы,

наиболее адаптированных к местным условиям. В изучавшуюся коллекцию входили сортообразцы различного эколого-географического происхождения (коллекции ВИРа, Башкирского НИИСХ, Саратовского НИИСХ, НИПТИ РОССОРГО, Сибирского НИИК, Алтайского НИИСХ, Воронежского госагроуниверситета и др.).

По продолжительности вегетационного периода изучаемые сортообразцы суданской травы можно распределить следующим образом: раннеспелые (86-89 дней от всходов до созревания - 35%); среднеспелые (90-96 дней от всходов до созревания - 44%) и позднеспелые (98-109 дней от всходов до созревания - 21%) (рис. 1).

суданка SSQ К-223 Австрия гудямкл К-* 11 ПН А

Мироновская 3« Скороспелая 22 K4MMuiem.№«M 530 Зермоградская 576

SuiUKbCMJU 6

Воронежская i

Луинигклп Нимльскм 1U Киирлм-кяя ЧГЗ Саратавсиа« llHi Казанская Юбилейная 20 Кулундинская Приобская 97 Пстеисвдя ранняя

ТЛ(ППЙН1МКЛП

Ичумрудняя lyraii Джурунская 1 Самарянка Лира

новосибирская %л

Чишминский 94 B|HiitLiUH 2 Cm нрянка Сомям Кимельская XUU

Яитпш

Чмшмииская ранняя, ст.

(3 Уршкай зеленой массы, ц/п

S Период or полных кходсв д<> "°лиой спелости семян, сут.

Рис. 1 - Ранжирование образцов суданской травы по продолжительности вегетационного периода и урожайности зеленой массы, 2008, 2009 и 2011 гг.

Выделены источники раннеспелости скороспелых сортообразцов, которые не только вызревают в Предуральской степи Республики Башкортостан ежегодно на семена, но также являются прекрасным исходным материалом в селекции суданской травы на скороспелость. Они созревают за 86-89 дней различаются по высоте растений (175-221 см), числу листьев на растении (5,4-6,0 шт.) и урожайности зеленой массы (35,35-44,05 т/га) (табл. 1).

Сорт Вегетационный период, сут. Высота растений, см Урожай зеленой массы, т/га Количество листьев Размеры наибольшего листа, см

посев -начало выметывания посев -полная спелость длина ширина

Чишмкнская ранняя, ст. 51 97 215 42,05 5,9 48,8 2,8

Чишминский 84 53 99 218 42,95 5,8 51,2 3,1

Якгаш 52 98 215 43,85 6,0 50,3 2,8

Смена 52 99 221 44,05 5,9 52,1 3,2

Северянка 54 99 208 39,45 5,9 49,8 2,9

Кинельская 100 50 98 203 42,71 5,5 47,3 2,4

Новосибирская 84 54 100 215 41,51 5,7 49,9 2,9

Лира 55 100 205 41,65 5,4 49,1 2,6

Брсдсхая 2 53 99 188 39,22 5,6 43,2 2,2

Самарянка 54 99 175 35,35 5,8 48,2 2,5

Джурунская 1 55 99 201 37,82 5,6 42,8 2,3

Исходный материал для селекции на продуктивность. Необходимо отметить, что изучавшиеся нами сортообразцы суданской травы имели большие различия по урожайности зеленой массы и ее структуре (табл. 2; рис. 1).

Таблица 2. Характеристика источников высокой продуктивности, 2008,2009 и 2011 гг.

Сорт Вегетационный период, сут. Высота растений, см Урожай зеленой массы, т/га Количество листьев Размеры наибольшего листа, см

посев-начало выметывания посев -полная спелость длина ширина

Чишмиясхая ранняя, ст. 51 97 215 42,05 5,9 48,8 2,8

Чишминский 84 53 99 218 42,95 5,8 51,2 3,1

Якташ 52 99 215 43,85 6,0 50,3 2,8

Смена 52 99 221 44,05 5,9 52,1 3,2

Кинельская 100 50 98 203 42,71 5,5 47,3 2,4

Новосибирская 84 54 100 215 41,51 5,7 49,9 2,9

Лира 55 100 205 41,65 5,4 49,1 2,6

Приобская 97 56 102 210 41,00 5,5 49,0 2,4

Кулундинская 57 102 220 40,91 5,9 52,6 2,8

Зональская 6 62 109 205 40,55 6,1 53,2 3,1

Высокой урожайностью зеленой массы среди раннеспелой группы характеризуется новый сорт суданской травы селекции Башкирского НИИСХ Смена, который превышает стандарт и удачно сочетает скороспелость и высокую продуктивность (44,05 т/га урожай зеленой массы против 42,05 т/га у стандартного сорта Чишминская ранняя). Высокой урожайностью отличается и раннеспелый сорт суданской травы Кинельская 100 (42,71 т/га при урожайности стандарта 42,05 т/га). Высокой урожайностью зеленой массы характеризуются также и раннеспелые сортообразцы суданской травы, как Якташ, Чишминский 84, Лира, Новосибирская 84, урожайность зеленой массы у которых превысила стандарт (41,51-43,85 т/га).

Среди среднеспелой группы сортообразцов суданской травы по урожаю зеленой массы выделились Приобская 97 (41,00 т/га, у стандартного сорта Чишминская ранняя - 42,05 т/га), Кулундинская (40,91 т/га).

Из изучавшихся сортообразцов группы, относящиеся по длине вегетационного периода к позднеспелой, по урожаю зеленой массы выделился сорт Зо-нальская 6 (40,55 т/га), остальные существенно отстают от стандарта Чишминская ранняя, так как в условиях Уральского региона они не в состоянии в полной мере использовать климатические ресурсы.

Качество зеленой массы. В наших исследованиях установлено, что среди изучавшихся сортообразцов многие из них отличаются высоким содержанием протеина и белка в зеленой массе.

Приведенные в таблице 3 данные свидетельствуют о том, что по наиболее ценной и самой питательной части корма - протеину, выделяются такие сортообразцы суданской травы, как Якташ (9,46% сырого протеина, у стандарта Чишминская ранняя соответственно 9,22%), Чишминский 84 (9,42%), Новосибирская 84 (9,39%).

Таблица 3. Химический состав сухого вещества сортов _суданской травы в %, 2008,2009, 2011 гг.

Сортообразец Сырой протеин Сахар Жир Клетчатка БЭВ

Чишминская ранняя, ст. 9,22 6,08 2,07 34,21 49,53

Чишминский 84 9,42 6,85 2,15 33,02 48,24

Якташ 9,46 8,19 2,25 31,25 49,94

Смена 9,12 8,02 2,32 32,15 49,99

Кинельская 100 9,12 7,14 2,20 33,24 48,37

Новосибирская 84 9,39 7,48 2,30 33,69 47,78

Лира 9,27 7,01 2,39 32,25 49,21

Туран 2 9,12 7,61 2,01 34,05 47,72

Зональская 6 7,35 7,96 2,15 34,69 46,81

Юбилейная 20 8,36 7,99 2,35 32,69 48,72

Зерноградская 576 7,99 8,15 2,16 32,65 50,61

Лунинская 9,03 6,92 2,09 33,98 47,92

Камыше некая 530 7,15 8,02 2.32 32,56 48,27 48,43

Суданка К-213 США 7,16 8,05 2,08 35,21

Из новых современных сортов суданской травы высоким качеством зеленой массы характеризуются Смена (9,12% сырого протеина), Лира (9,27%), Новосибирская 84 (9,39%), Туран 2 (9,12%) Приобская 97 (8,59%), Юбилейная 20 (8,36%).

Необходимо отметить, что в зеленой массе суданской травы, по сравнению с другими кормовыми культурами, ценится повышенное содержание Сахаров. Объясняется это тем, что с высоким содержанием Сахаров зеленая масса значительно лучше поедается животными.

Среди изучавшихся сортообразцов суданской травы высоким содержанием Сахаров в сухом веществе отличаются Якгаш (8,19%), Смена (8,02%), Камышен-ская 530 (8,02%), Юбилейная 20 (7,99%), Зональская 6 (7,96%), Воронежская 1 (7,89%), К-213 США (8,05%) и другие, у стандарта Чишминская ранняя - 6,08%.

Урожай семян. Важным хозяйственным признаком при оценке результатов селекции остается семенная продуктивность. Этот показатель зависит от количества метелок на растении, длины и ширины метелки, количества семян в метелке, массы метелки и семян, массы 1000 семян. Программой по селекции суданской травы предусмотрено выведение сортов с прямостоячей, рыхлой и крупной метелкой, хорошо продуваемой воздухом, длиной 29-35 см и шириной 8-12 см. В наших исследованиях были выделены отдельные сортообразцы (Якташ, Смена, Новосибирская 84, Лира), отвечающие этим требованиям селекции. По массе 1000 семян селекционную ценность представляют Чишмин-ский 84, Якташ, Смена, Изумрудная, Кинельская 100, у которых этот показатель колеблется от 13,3 до 14,4 г. У стандартного сорта эти показатели были: длина 30,1 см, масса 1000 семян 13,6 г.

Изучавшиеся нами сортообразцы суданской травы характеризовались большим разнообразием не только по урожаю семян, но также и по элементам, из которых он складывается.

В достаточно благоприятных метеорологических условиях в годы изучения исходного материала суданской травы (2008, 2009, 2011 гг.) в Предураль-ской степи Республики Башкортостан, наиболее стабильный урожай семян обеспечили раннеспелые сортообразцы - Смена (2,13 т/га против 1,93 т/га у стандартного сорта Чишминская ранняя), Якташ (2,11 т/га), Чишминский 84 (2,01 т/га), Кинельская 100 (1,98 т/га). Урожайность семян у них варьировала в пределах 1,69-2,13 т/га, а масса 1000 семян - 12,1-14,4 г (табл. 4).

Новые раннеспелые сорта суданской травы Новосибирская 84, Лира, которые поступили в производство в последние годы, уступили по урожаю семян стандарту. Однако стабильную урожайность в пределах 1,69-1,95 т/га они устойчиво сохраняли в течение трех лет изучения.

Несколько позже вызревающие на семена сортообразцы суданской травы среднеспелой группы обеспечили в течение трех лет изучения также относительно высокую урожайность семян, которая варьировала от 1,13 до 1,92 т/га, наибольшая составила у сортов Тугай (1,92 т/га при урожайности семян стандарта 1,93 т/га), Приобская 97 (1,88 т/га), Кулундинская (1,84 т/га), Туран 2 (1,75 т/га). Масса 1000 семян: 11,1-13,3 г.

Таблица 4. Характеристика сортообразцов суданской травы по урожаю семян _и элементам его структуры, 2008,2009,2011 гг.

Сортообразец Урожай семян, т/га Структура урожая

длина метелки, см количество семян в метелке, шт. масса семян в метелке, г масса 1000 семян, г

Раннеспелая группа

Чишминская ранняя, ст. 1,93 30,1 610,2 8,3 13,6

Чишминский 84 2,01 29,1 644,9 8,9 13,8

Якташ 2,11 31,3 676,1 9,6 14,2

Смена 2,13 31,8 673,6 9,7 14,4

Северянка 1,82 30,7 637,7 8,1 12,7

Кинельская 100 1,98 28,8 631,5 8,4 13,3

Новосибирская 84 1,69 29,7 535,4 6,8 12,7

Лира 1,95 29,0 586,7 7,1 12,1

Среднеспелая группа

Тугай 1,92 27,5 663,8 7,9 11,9 в,:;

Изумрудная 1,67 26,5 541,3 7,2

Приобская 97 1,88 29,0 652,8 7,9 12,1

Кулундинская 1,84 27,7 639,3 ' 7,8 12,2

Туран 2 1,75 25,6 637,9 7,4 11,6

Ташебинская 1,61 24,5 581,1 6,8 11,7

Юбилейная 20 1,58 22,9 586,7 7,1 12,1

Саратовская 1183 1,59 21,8 522,7 6,9 13,2

Кинельская 10 1,68 26,7 629,0 7,8 12,4

Позднеспелая гр> /ппа

Зональская 6 1,36 23,1 516,1 6,4 12,4

Зерноградская 576 1,08 24,3 468,4 5,2 11,1

Камышенская 530 0,91 20,1 470,5 4,8 10.2

Мироновская 36 0,95 21,1 425,1 5,1 11,6

Скороспелая 22 0,99 22,1 535,1 6,1 11,4

суданка К-213 США 0,78 21,6 432,2 5,1 11,8

НСР„< 0,27

Приведенные нами сортообразцы суданской травы характеризуются достаточно хорошо развитой метелкой (27,5-29,0 см длина метелки), повышенным количеством семян в метелке и крупными семенами (масса 1000 семян у сортообразцов составила 12,2-13,3 г против 13,6 г у стандартного сорта суданской травы Чишминская ранняя).

Наиболее нестабильными и контрастными по урожайности семян в годы изучения были сортообразцы суданской травы позднеспелой группы, у которых она варьировала от 0,74 до 1,36 т/га. Масса 1000 семян у них изменялась в пределах 10,2-12,4 г.

Нестабильность урожайности позднеспелых сортообразцов суданской травы связана с тем, что формирование семян у них приходится на период резких перепадов температуры воздуха и установления прохладной погоды.

Селекционная оценка сложногибридных популяций суданской травы

Оценка по морфобиологическим признакам. По результатам испытаний за 2004-2006 гг. хозяйственно-биологические признаки приведены по двум наиболее перспективным сложно-гибридным популяциям 100+103 (Якташ) и 140. Остальные материалы исследований представлены в диссертационной работе.

В среднем за три года изучения сортообрацы Якташ и 140 по продолжительности вегетационного периода были более позднеспелыми, чем сорт-стандарт Чишминская ранняя (табл. 5).

В среднем за три года изучения высота растений варьировала от 182 до 212 см.

Таблица 5. Оценка сортов и популяций суданской травы по морфобиологическим признакам в конкурсном сортоиспытании

Сорт, популяция Продолжительность периода, сутки Высота, см Кустистость, шт. Диаметр стебля, мм Облиственность,% Количество листьев, шт. Размеры наибольшего листа, см

полн. всходы -начало выметывания полн.всходы -полн. спелость

длина ширина

2004-2006 гг.

Чишминская ранняя, ст. 37 83 198 1,8 6,2 45 6,4 45,0 2,2

Якташ (СГП 100+103) 39 85 212 1,9 6,3 47 6,7 44,4 2,6

СГП 140 41 89 202 1,8 7,2 48 6,8 48,0 2,5

2009-2011 гг.

Чишминская ранняя, ст. 37 83 230 2,0 6,8 46 6,4 42,2 2,6

Смена (СГП 233) 39 85 242 2,2 6,6 54 6,7 47,2 2,9

СГП 220 38 87 240 2,5 6,7 51 6,7 44,8 2,6

За 2009-2011 гг. перспективные популяции Смена (233) и 220 по продолжительности вегетационного периода на 2 и 5 дней уступили сорту стандарту Чишминская ранняя.

В наших опытах количество листьев на растении составило в среднем за 2004-2006 года по всем номерам - 6,3-6,8 листьев на одно растение. Наибольшее количество листьев было у популяции 140, 167, 124, 159 и сорта Якташ и составило 6,7-6,8 штук. За 2009 - 2011 годы по этому показателю выделились сорта Смена - 6,7 и Якташ - 6,6, популяция 251/1 - 6,6 и 220 - 6,7 листьев на растение.

По длине и ширине листьев в среднем за 2004-2006 гг. выделились популяции 140, 159 и 113, у которых данные показатели составили 46,5^8,0 и 2,52,9 см. За 2009-2011 гг. по длине и ширине листьев отметились сорт Смена -47,2 и 2,9 см, популяция 204 - 47,0. и 2,8 см и популяция 244/1 - 46,5 и 2,7 см соответственно.

Максимальное влияние на урожайность (из вышеперечисленных признаков) оказывала высота растения, г = +0,62 - +0,43. Корреляция урожайности зеленой массы с признаком «коэффициент кустистости» в среднем за 20042006 гг. была отрицательная: г = -0,24, а в 2009-2011 гг. положительная: г = +0,46. Положительно урожай зеленой массы коррелирует с показателем «количество листьев» - +0,29 в 2004-2006 гг., и +0,49 в 2009-2011 гг. Облиствен-ность также влияет на урожайность зеленой массы суданской травы и связь положительная: г = +0,21 - +0,60 (табл. 6).

Таблица 6. Корреляционный анализ связи урожайности зеленой массы

с морфологическими признаками растений в конкурсном сортоиспытании

Признак I г I Критерий линейности. РАл)Сг.

2004-2006 гг.

Высота растений +0,62 5,86

Кустистость растений -0,24 0,55

Облиственность растений +0,21 0,41

Количество листьев +0,23 0,49

2009-2011 гг.

Высота растений +0,43 2,06

Кустистость растений +0,46 2,43

Облиственность растений +0,60 5,23

Количество листьев +0,49 2,95

Продуктивность зеленой массы. По урожайности зеленой массы в среднем за 2004-2006 и 2009-2011 гг. изучаемые сорта Якташ и Смена и остальные популяции, были достоверно выше раннеспелого сорта-стандарта суданской травы Чишминская ранняя (табл. 7).

Таблица 7. Урожайность зеленой массы сортов и номеров суданской травы в конкурсном сортоиспытании, т/га _ _

Сорт Зеленая масса Абсолютно сухое вещество в зеленой массе

2004-2006 гг.

Чишминская ранняя, ст. 36,36 7,31

Якташ (СГП 100+103) 42,17 8,31

СГП 140 40,86 8,14

НСР05 5,44 1,02

2009-2011 гг.

Чишминская ранняя, ст. 32,73 5,94

Смена (Поп. 233) 38,26 6,86

СГП 220 37,53 6,75

НСРС5 3,21 0,61

В среднем за три года изучения новые сорта Якташ и Смена достоверно превзошли по урожайности абсолютно сухого вещества (8,31 и 6,86 т/га) все сорта-стандарты (варьирование от 5,94 до 7,85 т/га).

Качество зеленой массы. В среднем за три года (2004-2006 гг.) содержание сырого протеина в исследуемых образцах варьировало от 8,87 до 9,44%. Превосходство сорта Якташ (9,21%) над сортами - стандартами Чишминская ранняя (9,14%) и Северянка (8,87%) было несущественным (табл. 8).

Содержание сахара в сортообразцах суданской травы в 2004-2006 гг. варьировала от 5,61 до 7,14%. Сорт Якташ (7,14%) превзошел по содержанию сахара стандартные сорта Чишминская ранняя (5,61%), Северянка (6,14%) и Тугай (6,30%). Также по этому показателю выделились популяции 126 (6,44%) и 167 (6,42%).

У сортов и номеров в КСИ в среднем за 2009-2011 гг. содержание сырого протеина варьировала от 9,41 до 10,32%. Перспективный сорт Смена (9,98%) по этому показателю незначительно уступал сорту - стандарту Чишминская ранняя (10,17%).

Содержание сахара в среднем за 2009-2011 гг. варьировало от 6,12 до 8,54%. Сорт Смена (7,23%) по содержанию сахара превысил стандартный сорт Чишминская ранняя (6,12%).

Таблица 8. Биохимический состав зеленой массы _в конкурсном сортоиспытании, %

Сорт Сырой протеин Жир Клетчатка Сахар БЭВ

2004-2006 гг.

Чишминская ранняя, ст. 9,14 2,43 29,18 5,61 52,13

Якташ (СГП 100+103) 9,21 2,51 30,82 7,14 50,66

СГП 140 9,04 2,32 30,74 6,01 50,78

2009-2011 гг.

Чишминская ранняя, ст. 10,17 2,12 34,25 6,12 46,65

Смена (СГП 233) 9,98 2,23 34,52 7,23 48,93

СГП 220 10,14 2,21 31,12 7,84 49,32

СГП 167 9,09 2,59 29,67 6,42 51,52

Оценка семенной продуктивности. В конкурсном сортоиспытании 20042006 гг. по урожаю семян выделился перспективный сорт Якташ. Сорт отличает высокая семенная продуктивность (3,10 т/га) при средней урожайности стандарта Чишминская ранняя - 2,76 т/га, Северянки - 3,01 т/га и Тугая - 2,54 т/га.

В 2009-2011 гг. урожайность семян варьировала от 2,01 до 2,57 т/га. Высоким урожаем семян выделился перспективный сорт Смена, чья семенная продуктивность составила в среднем за 3 года 2,56 т/га, при средней урожайности стандарта Чишминская ранняя - 2,01 т/га. Сорт отличается крупными семенами (масса 1000 семян составила 15,1 г). По таким показателям как длина метелки и масса семян в метелке сорт находится на уровне стандарта. Также сле-

дует выделить популяции 220 и 226, отличающиеся высокой урожайностью семян (2,52 и 2,57 т/га).

Максимальное влияние на семенную продуктивность оказывала длина метелки, г = +0,66 - +0,68. Корреляция урожайности семян с количеством семян в метелке была также положительная и варьировала от +0,41 в 20042006 гг., до +0,93 в 2009-2011 гг. Положительно урожай семян коррелирует с показателем «масса семян в метелке» +0,51 в 2004-2006 гг. и +0,54 в 20092011 гг. (табл. 9).

Таблица 9. Корреляционный анализ связи семенной продуктивности с некоторыми элементами его структуры в конкурсном сортоиспытани.ч

Признак г Критерий линейности, Ра.^.

2004-2006 гг.

Длина метелки +0,68 7,96

Количество семян в метелке +0,41 1,85

Масса семян в метелке +0,51 3,28

2009-2011 гг.

Длина метелки +0,66 7,19

Количество семян в метелке +0,93 5,58

Масса семян в метелке +0,54 3,81

Характеристика новых сортов суданской гравы.

Суданская трава Якташ (А.с. № 46538) создана многократным целенаправленным отбором из гибридной комбинации, полученной межвидовым скрещиванием сорта сахарного сорго Кинельское 3 и сорта суданской травы Чишминская ранняя с последующим формированием сложно-гибридной популяции.

Средняя урожайность зеленой массы (2004-2008 гг.) - 41,9, сухого вещества - 7,95 и семян - 2,66 т/га. Содержание сырого протеина в сухой массе до 9,2%, сахара от 4,9 до 9,24%. Масса 1000 семян 13,3 гр. Облиственность с вариацией по годам составила от 50 до 68%. Растения высотой 195-222 см.

Включен в Госреестр селекционных достижений РФ в 2009 году и допущен к использованию по Волго-Вятскому региону Российской Федерации.

Суданская трава Смена создана многократным инцухтированием и индивидуальным отбором наиболее продуктивных растений с высокой интенсивностью начального роста из гибридной популяции, полученной от скрещивания сорта зернового сорго Новинка и сорта суданской травы Чишминская ранняя с последующим формированием сложно-гибридной популяции.

Средняя урожайность зеленой массы (2007-2008, 2011 гг.) - 48,53, сухого вещества - 9,47 и семян - 2,47 т/га. Содержание сырого протеина в сухой массе до 10,12%, сахара - 8,47%. Масса 1000 семян 15,2 гр. Облиственность с вариацией по годам составила от 51 до 56%. Растения высотой 200-235 см.

Сорго-суданковый гибрид Чишминский 84 (A.c. № 34680) создан методом межвидовой гибридизации сорго сахарного Кинельское 3 с сортом суданской травы Чишминская ранняя. Сорт среднеспелый. Вегетационный период от посева до созревания семян 90-115 дней. Сорт обеспечивает урожай зеленой массы, в среднем за 2001-2005 гг., 30,0-47,0 т/га, воздушно сухой массы 6,4-9,2 т/га, семян 2,5-3,4 т/га. В сухом веществе в фазе трубкования содержится 7-10% протеина, 5-8% сахара Растения высотой 200-235 см. Сорт внесен в Госреестр селекционных достижений Российской Федерации в 2003 году и допущен к использованию по Уральскому региону Российской Федерации.

Изучение некоторых элементов сортовой агротехники суданской травы

Влияние элементов технологии на хозяйственно-биологические свойства суданской травы сорта Чишминская ранняя. Суданская трава имеет наиболее быстрый темп роста в период «трубкование — начало цветения». Растения суданской травы более поздних сроков посева развивались интенсивнее, чем ранних, так как у последних более интенсивно происходит процесс кущения.

На темп роста растений (в среднем за 2006-2008 гг.) определенное влияние оказывала норма высева: с ее уменьшением от 3,5 до 1,5 млн. шт./га прирост растений в высоту также увеличивался, и способ посева: с увеличением ширины междурядий растения суданской травы достигали наибольшей высоты.

С увеличением нормы высева суданской травы с 1,5 до 3,0 млн. пгг./га у растений снижается высота и кустистость, уменьшается толщина главного стебля и увеличивается длина метелки.

Высота травостоя в первом укосе у ранних сроков посева была ниже, чем у поздних, а высота второго укоса, наоборот, была выше у ранних, чем у более поздних. Высота при уборке на семена у последних трех сроков посева была выше, чем у первого срока.

Наибольший процент облиственности отмечен у второго срока сева и составил 57-60%. и при посеве нормами высева 2,5 и 3,0 млн. шг./га (по всем срокам сева) - 57%.

Продуктивность суданской травы сорта Чишминская ранняя. При изучении влияния сроков норм и способов посева на продуктивность суданской травы установлено, что оптимальным сроком посева является вторая половина мая, при посеве с нормой высева 2,0; 2,5 и 3,0 млн.шт./га всхожих семян. Посев в более ранние или поздние сроки приводил к снижению урожая и его качества. А оптимальным способом посева на семена и на кормовые цели является посев с шириной междурядий 15 см (табл. 10 и 11).

Таблица 10. Влияние сроков посева и норм высева на продуктивность суданской травы сорта Чишминская ранняя, 1997-2000 гг.

Норма высева Срок посева Урожайность, т/га

зеленой массы семян при 15% влажности сухого вещества

1,5 1 24,4 2,05 5,34

1,5 2 25,2 1,98 5,32

1,5 3 27,0 2,20 5,60

1,5 4 27,3 2,08 5,29

2,0 1 25,5 2,29 5,51

2,0 2 25,5 1,91 5,49

2,0 3 27,6 2,18 5,68

2,0 4 28,3 2,34

2,5 1 26,5 2,24 5,53

2,5 2 27,3 2,17 5,69

2,5 3 28,4 2,28 5,55

2,5 4 28,1 2,20 5,20

3,0 1 26,6 2,24 5,71

3,0 2 28,0 2,20 5,82

3,0 3 28,2 2,38 5,88

3,0 4 30,8 2,36 5,88

Таблица 11. Влияние способов посева и норм высева на продуктивность суданской травы сорта Чишминская ранняя при посеве 28 мая, 2006-2007 гг.

Способ посева Норма высева млн. шт/га Урожай, т/га

зеленой массы облист- венность, % семян при 15% влажности масса 1000 семян,

Обычный рядовой, ширина междурядий 15 см 1,5 41,48 62 2,29 13,6

2,0 44,73 63 2,76 13,4

2,5 47,03 65 2,96 13,3

3,0 47,03 65 3,02 13,2 13,Т

3,5 47,53 68 3,02

Широкорядный, ширина междурядий 30 см 1,5 38,36 62 2,39 13,4

2,0 40,88 64 2,52 13,3

2,5 41,09 64 2,82 13,1

3,0 41,61 65 2,96 13,0

3,5 42,23 65 2,97 12,8

Широкорядный, ширина междурядий 45 см 1,5 38,09 61 2,15 13,3

2,0 39,84 62 2,39 13,2

2,5 41,83 61 2,54 13,1

3,0 40,61 60 2,79 13,1

3,5 39,93 63 2,78 13,0

Изучение продуктивности суданской травы в смешанных посевах.

В 2006 г. наибольшая урожайность зеленой массы получена в вариантах с рапсом, как в фазу выметывания - 39,54-41,46 т/га (за два укоса), так и в фазе молочной спелости - 32,6-34,5 т/га (за один укос) и с горохом - 33,8-36,5 т/га (за два укоса). Данные варианты в зависимости от норм высева компонентов превосходили одновидовой посев суданской травы на 0,91-8,57 т/га. Смеси с викой несколько уступали им по урожайности. Наиболее конкурентно - активным в первом укосе в смешанных посевах был рапс, он занимал в составе смеси до 60%, в других смесях, а также во втором укосе доминировала суданская трава. Наибольший сбор кормовых единиц с 1га был в смешанном посеве суданской травы с рапсом - 5,62-6,07 т/га. Наиболее низкая урожайность получена у смеси «суданская трава-соя».

В 2007 г. наибольшая урожайность получена в вариантах с соей в фазу «выметывания» (за два укоса), где она превосходила одновидовой посев суданской травы на 1,2-3,9 т/га, а в фазе «молочной спелости» (за один укос) наибольшая урожайность получена в вариантах с рапсом и соей - больше стандарта на 1,5-5,0 т/га. Наиболее низкая урожайность получена у смеси «суданская трава-вика» и «суданская трава-горох». Наибольший сбор кормовых единиц с 1 га был в смешанном посеве суданской травы с соей - 7,76-8,41 т/га за два укоса и за один укос в посеве с рапсом - 9,86-10,27 т/га. В этом году в связи с поздними весенними заморозками и неблагоприятной погодой в первой половине июня в смесях первого укоса суданская трава была угнетена рапсом (от 59-61% всей массы травосмеси) и горохом 57-72%, а в смеси с соей и викой она, наоборот, доминировала над ними, занимая 54-84% всей массы.

Неблагоприятные погодные условия в начале вегетации - почвенная засуха и затем холодная, сырая погода стали причиной низкой полевой всхожести у суданской травы и сои. Поэтому наиболее урожайными были смеси с холодостойкими культурами - рапсом и викой, которые смогли развиться в начальный период вегетации наиболее лучше, особо не конкурируя за природные ресурсы с суданской травой.

В посевах 2008 г. наибольшая урожайность зеленой массы получена в вариантах с рапсом в фазу выметывания (за два укоса), где она превосходила одновидовой посев суданской травы - 3,6-8,4 т/га. Наиболее низкая урожайность получена у смеси «суданская трава-горох». Наибольший сбор сухого вещества и кормовых единиц с 1 га был в смешанном посеве суданской травы с викой -соответственно 5,85-6,27 и 4,17-4,47 т/га за два укоса.

В среднем за 3 года урожайность зеленой массы (за 2 укоса) смесей суданской травы с соей и рапсом была несколько выше, чем при посеве ее в чистом виде. Но все же сбор сухого вещества, кормовых единиц и обменной энергии суданки и травосмесей оказался примерно на одном уровне.

По нормам посева в смеси с рапсом выявлено, что наибольшая продуктивность получается при посеве рапса повышенными нормой, а суданки - заниженной. В смеси же с соей наибольшая урожайность зеленой массы достигается при посеве обоих компонентов наибольшими нормами посева.

Экономическая эффективность возделывания новых сортов

В 2004—2006 гг. перспективный сорт Якташ показал наибольший уровень рентабельности - 220%. У стандартов Чишминская ранняя и Тугай рентабельность составила 198%, у Северянки - 204%. Себестоимость 1 т зеленой массы нового сорта Якташ снизилась на 6,0 рублей. По стоимости продукции и величине чистого дохода выделенный сорт также превысил стандарты (табл. 12).

В 2009-2012 гг. новый сорт суданской травы Смена также показал высокий уровень рентабельности - 206% по сравнению со стандартом Чишминская ранняя - 198%. Он также превысил стандарт по стоимости продукции и величине чистого дохода. Себестоимость 1 т зеленой массы нового сорта снизилась на 3,0 руб.

Таблица 12. Экономическая оценка новых сортов суданской травы, конкурсное сортоиспытание 2004-2006 гг. и 2009-2012 гг.

Сорт Урожай зеленой массы, т/га Затраты на 1 га, руб. Себестоимость 1 т зеленой массы, руб. Стоимость продукции с 1 га, руб. Условный чистый доход с 1 га, руб. Уровень рентабельности, %

2004-2006 гг.

Чишминская ранняя, ст. 36,36 3672 100 10944 7272 198

Северянка, ст. 38,83 3844 99 11687 7843 204

Тугай, ст. 36,90 3726 100 11106 7380 198

Якташ 42,17 3963 94 12693 8730 220

2009-2011 гг.

Чишминская ранняя, ст. 32,73 3305 101 9851 6546 198

Смена 38,26 3750 98 11478 7728 206

ВЫВОДЫ

В результате изучения 120 сортообразцов суданской травы разного эколо-го-географического происхождения из мирового генофонда ВНИИР имени Н.И. Вавилова, других селекционных учреждений была создана рабочая коллекция, включающая 32 образца суданской травы, наиболее адаптированных к местным условиям. На основании их изучения можно сделать следующие выводы:

1. По продолжительности периода вегетации изучаемые сортообразцы суданской травы можно распределить следующим образом:

- раннеспелые (86-90 дней от всходов до созревания - 35%);

- среднеспелые (91-96 дней от всходов до созревания - 44%);

- позднеспелые (97-109 дней от всходов до созревания - 21%).

2. По морфобиологическим признакам выделились раннеспелые (Якташ, Смена, Кинельская 100, Новосибирская 84, Лира) и среднеспелые (Приобская 97, Юбилейная 20, Туран 2, Кулундинская) сортообразцы для использования в селекции суданской травы в Уральском регионе РФ.

3. Установлены генотипы, которые характеризуются высокими показателями интенсивности роста в начальные и последующие фазы развития, по кустистости, высоте и облиственности растений (Чишминская ранняя, Якташ, Смена, Новосибирская 84, Приобская 97, Кулундинская, Юбилейная 20).

4. Выявлены высокопродуктивные сортообразцы суданской травы (Смена, Якташ, Кинельская 100, Лира, Новосибирская 84, Приобская 97) с урожайностью зеленой массы 41,00 — 44,05 т с 1 га, которые ежегодно обеспечивают устойчивые урожаи высококачественного корма в условиях степной зоны Республики Башкортостан.

5. По качеству зеленой массы выявлены сортообразцы суданской травы:

- с высоким содержанием протеина (Якташ, Новосибирская 84, Чишминская ранняя, Смена, Лира, Туран 2) содержащие 9,12-9,46% сырого протеина в сухом веществе;

- с высоким содержанием сахара (Якташ, Смена, Камышенская 530, Юбилейная 20, Зональская 6, Воронежская 1) содержащие 7,89-8,19% Сахаров в сухом веществе.

6. В конкурсном сортоиспытании суданской травы по урожайности и качеству зеленой массы выделены новые популяции:

- за 2004-2006 гг. испытаний - 100+103, 140 и 113 с урожайностью зеленой массы 39,83-42,17 т с 1 га;

- за 2009-2012 гг. испытаний - 233, 220 и 251/1 с урожайностью зеленой массы 27,43 - 38,26 т с 1 га.

7. Расчет экономической эффективности показал, что выращивание сортов суданской травы Чишминская ранняя, Якташ, Смена обеспечивает высокий экономический эффект (уровень рентабельности составляет от 198% до 220%).

8. Установлено, что оптимальный срок посева суданской травы в условиях Предуральской степной зоны Республики Башкортостан - конец третьей декады мая, когда почва устойчиво прогреется до +14° - +18°С и маловероятен возврат холодов.

9. Наиболее высокий урожай суданской травы получен при рядовом посеве (ширина междурядий 15 см) с нормой высева 3,0 млн. всхожих семян на 1 га.

10. Продуктивность смешанных агроценозов зависит от правильного подбора видов, соотношения компонентов и сроков уборки. Наибольшую продуктивность обеспечила травосмесь суданская трава + рапс и суданская трава + соя: урожайность зеленой массы составила 39,98 и 35,46 т/га; выход сухого вещества составил 8,33 и 9,00 т/га; кормовых единиц 5,93 и 6,36 т/га; обменной энергии 75,02 и 70,43 ГДж/га соответственно.

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ СЕЛЕКЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА

1. В селекционных программах в условиях Уральского региона использовать сортообразцы суданской травы:

- раннеспелые, имеющие продолжительность периода вегетации 86-90 дней: Якташ, Смена, Кинельская 100, Новосибирская 84, Лира;

- высокопродуктивные (урожай зеленой массы более 41,0 т/га): Смена, Якташ, Кинельская 100, Лира, Новосибирская 84, Приобская 97;

- с хорошим качеством корма (содержащие 9,12 - 9,46% протеина и 7,898,19% сахара в сухом веществе): Якташ, Новосибирская 84, Чишминская равняя, Смена, Лира, Туран 2, Камышенская 530, Юбилейная 20, Зональская 6, Воронежская 1.

3. Для увеличения производства зеленого корма и получения семян а условиях Предуральской степной зоны Республики Башкортостан рекомендуется применять созданные нами высокопродуктивные сорта суданской травы Чишминская ранняя, Якташ, ССГ Чишминский 84, которые включены в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации;

4. В условиях Предуральской степной зоны Республики Башкортостан посев суданской травы следует проводить рядовым способом при прогревании почвы на глубине 10 см до +14-18°С, нормой высева 2,5-3,0 млн. всхожих семян на 1 га; для получения энергонасыщенных и сбалансированных по сахаро-протеиновому отношению кормов следует использовать смеси суданская трава + рапс и суданская трава + соя.

Список опубликованных работ но теме диссертации

Работы, опубликованные в изданиях, рекомендуемых ВАК:

1. Биктимиров, P.A. Продуктивность суданской траЕЫ в Предуральской степи / Биктимиров P.A., Лукманова Ф.Х. // Ж. Достижения науки и техники АПК. - 2007. - № 2. - С. 25-27.

2. Биктимиров, P.A. Результаты и перспективы селекции суданской травы в Башкирском НИИСХ / Лукманова Ф.Х., Биктимиров P.A. // Ж. Достижения науки и техники АПК. - 2007. - № 8. - С. 34-35.

3. Биктимиров, P.A. Результаты и перспективы селекции сортовых культур в Башкирском НИИСХ. / Биктимиров P.A., Лукманова Ф.Х. // Ж. Достижения науки и техники АПК. - 2010. - № 1. - С. 44-45.

Работы, опубликованные в других изданиях

4. Биктимиров, P.A. Результаты селекционной работы по суданской траве в БНИИСХ / Лукманова Ф.Х., Биктимиров P.A. // Ж. Сельские узоры. - 2005. -№ 5. - С. 20.

5. Биктимиров, P.A. Возделыванию суданской травы в Башкортостане / Биктимиров P.A., Лукманова Ф.Х. // (рекомендации), брошюра, Уфа, 2008. - 24 с.

6. Биктимиров, РА. Новый сорт суданской травы Якгаш / Биктимиров P.A., Лукманова Ф.Х. // сборник материалов всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Инновационные разработки молодых ученых -АПК РОССИИ», - Казань: Тат. НИИСХ. - 2010. - С. 16-18.

7. Биктимиров, P.A. Фотосинтетические показатели посевов суданской травы / Биктимиров P.A. // сборник материалов всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «МОЛОДЫЕ УЧЕНЫЕ - АГРОПРОМЫШЛЕННОМУ КОМПЛЕКСУ ПОВОЛЖЬЯ» (24 февраля - 26 февраля 2010 г.) Саратов: НИИСХ Юго-Востока. - 2010. - С. 164-168.

8. Биктимиров, P.A. Сорта кормовых культур селекции Башкирского НИИСХ/ Биктимиров P.A., Шарипкулова З.М., Лукманова Ф.Х. // сборник научных материалов Шатиловских чтений, посвящённых 1.15-летию Шатиловской СХОС «Новые сорта сельскохозяйственных культур - составная часть инновационных технологий в растениеводстве». - Орёл: ГНУ ВНИИЗБК, 2011. - С. 457-459.

9. Авторское свидетельство на сорго-суданковый гибрид Чишминский 84 (A.c. № 34680).

10. Авторское свидетельство на сорт суданской травы Якгаш (A.c. № 46538).

БИКТИМИРОВ Рифхят Анварович

ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ СУДАНСКОЙ ТРАВЫ В УСЛОВИЯХ ПРЕДУРАЛЬСКОЙ СТЕПНОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Издательская лицензия № 06788 от 01.11.2001 г. ООО «Издательство «Здравоохранение Башкортостана» 450000, РБ, г. Уфа, а/я 1293; тел.: (347) 250-81-20; тел./факс (347) 250-13-82.

Подписано в печать 22.12.2011 г. Формат 60x84/16. Гарнитура Times New Roman. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Усл. печ. л. 1,4. Уч.-изд. л. 1,2. Тираж 100. Заказ № 696.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Биктимиров, Рифхат Анварович, Уфа

61 12-6/524

ГНУ БАШКИРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РАСХН

Биктимиров Рифхат Анварович

ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ СУДАНСКОЙ ТРАВЫ В УСЛОВИЯХ ПРЕДУРАЛЬСКОЙ СТЕПНОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук Шакирзянов А.Х.

Уфа-2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................. 4

ГЛАВА 1. ЗНАЧЕНИЕ, ХОЗЯЙСТВЕННО - БИОЛОГИЧЕСКАЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ

СУДАНСКОЙ ТРАВЫ (обзор литературы)........................................ 8

1.1. Народнохозяйственное значение и распространение культуры 8

1.2. Ботаническая характеристика и биологические особенности... 12

1.3. Основные направления и методы селекции суданской травы в 17 России и Республике Башкортостан..................................

1.4. Состояние изученности сроков, способов посева, норм высевай смешанных посевов суданской травы..........................................30

ГЛАВА 2. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И METO ДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ............................... 41

2.1. Почвенно-климатические условия места проведения опытов... 41

2.2. Метеорологические условия в годы проведения исследований............................................................... 45

2.3. Материал и методика исследований................................... 51

ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ПО ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫМ ПРИЗНАКАМ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ НОВЫХ СОРТОВ СУДАНСКОЙ ТРАВЫ..................................................... 60

3.1. Оценка исходного материала по длине вегетационного

периода..............................................................................................................................................60

3.2. Исходный материал для селекции на продуктивность........................68

3.3. Качество зеленой массы....................................................................................................75

3.4. Урожай семян............................................................................................................................79

ГЛАВА 4. СОЗДАНИЕ И СЕЛЕКЦИОННАЯ ОЦЕНКА

СЛОЖНОГИБРИДНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ СУДАНСКОЙ ТРАВЫ........................85

4.1. Создание исходного материала суданской травы методом

сложно - гибридных популяций..............................................................................85

4.1.1. Оценка по морфобиологическим признакам............................................88

4.1.2. Продуктивность зеленой массы............................................................................93

4.1.3. Качество зеленой массы..............................................................................................97

4.1.4. Оценка семенной продуктивности......................................................................99

4.2, Характеристика новых сортов суданской травы........................................104

ГЛАВА 5. ИЗУЧЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СОРТОВОЙ

АГРОТЕХНИКИ СУДАНСКОЙ ТРАВЫ..................................................................................111

5.1. Особенности развития суданской травы в зависимости от

сроков и норм посева............................................................................................................111

5.2. Влияние сроков, способов и норм посева на продуктивность суданской травы сорта Чишминская ранняя................................................120

5.2.1. Продуктивность суданской травы........................................................................120

5.2.2. Фотосинтетические показатели посевов суданской травы .... 125

5.3. Изучение продуктивности суданской травы сорта Чишминская ранняя в смешанных посевах..................................................130

ГЛАВА 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

НОВЫХ СОРТОВ................................................................................................................................................136

ВЫВОДЫ..................................................................................................................................................139

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА........................141

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..............................................142

ПРИЛОЖЕНИЯ..................................................................................................................................164

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Увеличение производства кормов и улучшение их качества в значительной мере определяет уровень развития и эффективность животноводческой отрасли.

В решении проблемы производства высококачественных кормов важная роль принадлежит суданской траве, которая обеспечивает получение высоких урожаев зеленой массы и сена, а также используется для приготовления сенажа и силоса. Среди однолетних злаковых трав суданская трава считается лучшей кормовой культурой зеленого конвейера, ценным компонентом смешанных посевов.

Выведение новых высокоурожайных сортов суданской травы, приспособленных к почвенно-климатическим условиям региона и внедрение их в сельскохозяйственное производство - основной путь повышения урожайности этой культуры и качества корма.

Основой для селекционного улучшения суданской травы служит генетическое разнообразие коллекций этой культуры и использование методов генетической реконструкции растений с ценными признаками.

В связи с этим при селекции суданской травы требуется комплексный подход к изучению и созданию исходного материала с учетом биологических особенностей, генетической изученности и селекционной проработки культуры.

Поиск новых источников ценных признаков, характеризующихся скороспелостью, интенсивным ростом в начальные фазы развития, повышенной холодостойкостью, сочетающих высокую урожайность и качество корма с устойчивостью к неблагоприятным факторам среды, является актуальным направлением при селекции суданской травы в условиях Южного Урала.

Цель исследований — выделение образцов, источников хозяйственно-ценных признаков и биологических свойств из коллекции суданской

травы Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства имени Н. И. Вавилова и других научно - исследовательских учреждений России; создание новых сложногибридных популяций суданской травы; оценка и выявление лучших гибридных популяций, наиболее приспособленных к условиям Предуральской степи Республики Башкортостан и изучение некоторых вопросов сортовой агротехники возделывания суданской травы.

Для их достижения поставлены следующие задачи:

- изучить по комплексу хозяйственно-биологических признаков и свойств исходный материал суданской травы для дальнейшего его использования в селекционном процессе в условиях Предуральской степной зоны Республики Башкортостан;

- создать на основе нового исходного материала раннеспелые, высокоурожайные сложногибридные популяции суданской травы и выявить наиболее перспективные из них для практического использования;

- определить влияние основных технологических приемов (сроки и способы посева, нормы высева) на урожай и его качество;

- установить параметры (видовой состав и соотношение культур) сложных агрофитоценозов суданской травы, обеспечивающие высокую кормовую продуктивность посевов и энергопротеиновую полноценность урожая;

- создать и внедрить в производство новые, адаптированные к условиям Республики Башкортостан сорта суданской травы;

- дать экономическую оценку новым сортам суданской травы.

Научная новизна работы. Впервые в агроклиматических условиях

Предуральской степной зоны Республики Башкортостан проведена многосторонняя оценка исходного материала суданской травы; изучена селекционная ценность новых сложногибридных популяций суданской травы; определена зависимость урожайности суданской травы от различных сроков, способов и норм посева; создан новый и разнообразный исходный

материал для выведения сортов суданской травы по наиболее актуальным направлениям селекции для условий Предуральской степной зоны; созданы новые сорта суданской травы Якташ, Смена, сорго-суданковый гибрид Чишминский 84; научная новизна работ подтверждается двумя авторскими свидетельствами на сорго-суданковый гибрид Чишминский 84 и сорт суданской травы Якташ.

Практическая значимость и реализация полученных результатов. Разработанные в процессе селекции элементы сортовой технологии легли в основу рекомендаций по возделыванию суданской травы в Республике Башкортостан. Материалы исследований использованы при составлении «Системы ведения агропромышленного производства в Республике Башкортостан»

Созданы новые сорта суданской травы, обеспечивающие стабилизацию высоких урожаев в условиях почвенно-климатической пестроты региона и различных производственных агротехнологий.

Сорта суданской травы, созданные в процессе выполнения постоянной работы и внесенные в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации, допущенных к использованию, внедрены на площади свыше 50 тыс. га.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на заседаниях Ученого совета ГНУ Башкирский НИИСХ (2000 - 2011 гг.), на всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Молодые ученые - агропромышленному комплексу Поволжья» (Саратов, 2010 г.), всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Инновационные разработки молодых ученых - АПК России» (Казань, 2010 г.). Диссертационная работа выполнена в лаборатории селекции кормовых культур ГНУ Башкирский НИИСХ Россельхозакадемии в соответствии с заданием: 04.05.02.05 «Создать, провести комплексную оценку и передать на государственное

испытание новый сорт суданской травы». Номер госрегистрации 01.200.1 20288.

Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, из них 3 - в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.

На защиту выносятся следующие положения диссертации:

1. Результаты оценки сортообразцов по комплексу признаков и свойств и выделение источников хозяйственно-ценных признаков для использования в селекции суданской травы в условиях Предуральской степи Республики Башкортостан.

2. Селекционная ценность новых сложногибридных популяций суданской травы.

3. Научно-обоснованные сроки, способы и нормы посева.

4. Использование суданской травы в смешанных посевах.

5. Новые сорта суданской травы; селекционная и хозяйственно-биологическая ценность и эффективность их использования.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 163 страницах машинописного текста, содержит 35 таблиц, 16 рисунков и состоит из введения, 6 глав, выводов, практических рекомендаций. Список использованной литературы включает 223 наименований, в том числе 10 -на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю, д.с.-х.н. Шакирзянову А.Х. за помощь при подготовке работы; Биктимирову А.Н., Лукмановой Ф.Х., Никонову В.И., Давлетову Ф.А., а также всем сотрудникам лаборатории селекции и семеноводства кормовых культур Башкирского НИИСХ за оказанную помощь в работе.

ГЛАВА 1. ЗНАЧЕНИЕ, ХОЗЯЙСТВЕННО - БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ СУДАНСКОЙ ТРАВЫ (обзор литературы)

1.1. Народнохозяйственное значение и распространение культуры

Устойчивое и надежное обеспечение населения продовольствием, а промышленности высококачественным сырьем является одной из важнейших задач современного агропромышленного комплекса России в условиях рыночной экономики.

Создание прочной кормовой базы - главная проблема, которую необходимо решить, чтобы обеспечить население высококачественными продуктами питания животноводства. При создании хорошей кормовой базы для животноводства очень важно подобрать и использовать такие кормовые культуры, которые в конкретных почвенно-климатических условиях обеспечивают получение высокого урожая высококачественных кормов с единицы посевной площади при невысокой их себестоимости.

Одно из ведущих ролей среди однолетних злаковых кормовых культур во многих областях России принадлежит суданской траве (Котов П. Ф., Котова Г. П., Круссер И. Ф. и др., 1952; Свиридов А, К., 1972; Щербатых С. П., 1976). Объясняется такой выбор универсальностью использования -суданскую траву можно использовать как для приготовления сена, сенажа и силоса, так и на зеленую массу, на подкормку и выпас (Зеленская Н. И., 1951; Елсуков М. П., 1967; Соловьев Б. Ф., 1975; Baylor L., 1970).

По питательной ценности и переваримости зеленой массы, сена и силоса суданская трава превосходит корма, которые получают из других однолетних злаковых культур (Шатилов И. С., 1981; Елькина Г. Я, 1991; Дяглев Н. М., 1998; табл. 1.1). Кроме того, по содержанию белка суданская трава уступает лишь люцерне, но превосходит ее по содержанию

Таблица 1.1

Питательная ценность и усвояемость кормов из суданской

травы и других однолетних злаковых кормовых культур

Наименование культуры Содержание в 1 кг корма Приходится на 1 кормовую единицу Коэффициент переваримости, %

корм, ед., кг переваримого протеина, г корма, г переваримого протеина, г протеина жира белка клетчатки БЭВ

Зеленая масса

Суданская трава 0,22 28 4,5 126 68 66 70 68 75

Кукуруза 0,19 14 5,3 75 66 55 72 57 78

Могар 0,17 18 5,8 104 58 58 50 59 62

Сорго 0,24 13 4,2 54 68 57 52 65 75

Озимая рожь 0,17 22 6,0 132 67 48 58 66 67

Овес 0,17 22 5,9 131 73 68 69 56 63

Просо 0,21 21 4,8 100 60 60 62 69 70

Сено

Суданская трава 0,57 67 1,8 126 62 57 52 63 65

Кукуруза 0,57 57 1,7 57 54 54 73 68 64

Могар 0,54 55 1,7 94 60 54 49 65 61

Сорго 0,55 54 1,8 98 59

Просо 0,57 65 2,0 120 61 55 47 64 56

Озимая рожь 0,50 68 2,0 135 60 59 61 54 62

Овес 0,48 62 2Д 120 70 49 60 54 60

Силос

Суданская трава 0,23 17 4,5 75 60 44 61 66 55

Кукуруза 0,20 14 5,0 69 56 39 67 64 65

Могар 0,15 10 6,7 70 66 57 64 52 58

Сорго 0,23 10 4,4 44 48 39 57 60 61

Просо 0,20 20 4,9 100 62 50 62 51 65

Озимая рожь 0,14 12 7,3 88 68 63 62 70 63

Овес 0,17 19 5,8 110 59 50 61 60 59

сахара, крахмала и жира (Елсуков М. П., Мовсисянц А. П., 1951; Соловьев Б. Ф., 1958; Дрыгина И. М., 1968; Епифанов В. С., Одинцова Н. Я., 1989; Асалиев А. И., 1975).

Биохимический состав зеленой массы суданской травы не является постоянным и во многом зависит от почвенно-климатических условий, сорта, условий питания, особенно азотного, способов посева, срока уборки.

При скашивании суданской травы в стадии выпаса, на сено (при цветении и стадии налива зерна), выращенной в богарных условиях экспериментальной станции штата Небраска (Северная Америка), варьирование и динамика сырого протеина составила 17,3 и 11,6; 9,7 и 6,9; 4,9 и 3,8% (Owen F.S., 1963).

По данным многих авторов (Коломиец Н. Я., 1993; Соловьев Б. Ф., 1975; Гордеева JI. В., 1986; Павлюк Н. Т., 1997), в благоприятные по метеорологическим условиям годы в сене суданской травы может накапливаться более 16,0% протеина (16,5 - 16,7%). В 1 кг зеленой массы суданской травы содержится 0,22 кормовые единицы и до 20 граммов переваримого протеина (Омельяненко А. А., 1985; Малиновский Б. Н., 1988; Дяглев Н. М„ 1998; Исаков Я. И., 1991).

Следует отметить, что суданская трава не уступает таким растениям, как сорго и могар по содержанию в зеленой массе каротина (в 1 кг зеленой массы суданской травы содержится 60-65 мг каротина), а овес и кукурузу по каротину превышает почти в два раза.

К числу наиболее значимых и необходимых для животных зольных элементов, которые содержатся в растительном корме, относятся фосфор и кальций (Кашеварова Н. Н., Кашеваров Н. И., Шишова Т. Н., 1993; Бикбулатов 3. А., Леонтьев И. П., Лукманова Ф. X., 1997). В зеленой массе суданской травы и сене содержится достаточное количество фосфора и кальция для полноценного питания животных (Шатилов И. С., 1981)

Наиболее ценными по качеству корма являются сорта суданской травы, относящиеся к раннеспелой группе, так как они содержат большее количество листьев в листостебельной массе.

Совместные посевы злаковых и бобовых культур повышают содержание протеина в зеленой массе (Ульянов C.B., 1985; Мельниченко Ю.М., 2003; Троц В.Б., 2007; Запорожцев П.В., 2008, ДьяченкоВ.В., Дьяченко О.Ю., 2010).

Вследствие высокой урожайности зеленой массы и сена, универсального использования, невысокой требовательности к условиям выращивания и исключительно высокой пластичности, суданская трава в настоящее время получила широкое распространение во многих регионах России (Богатырев В. М., 1950; Пилюгин А. С., Драненко И. А., 1979; Годунов И. А., 1993; Козлов H. Н., 2004) и в других странах (Goetz H. et al., 1979; Quinby J. R., Martin J. H., 1954).

Суданская трава - Sorghum Sudanense (Piperj Stapf относится к семейству мятликовые, роду сорго. Родиной суданской травы считают плоскогорье Судана. В настоящее время эта культура произрастает в диком виде в долине реки Нил, Верхнем Египте, в Северо-восточной Африке. Из Египта она распространилась на Юг Африки, откуда проникла в США, Бразилию, Аргентину и Индию.

Основными регионами возделывания сорго травянистого являются: Северный Кавказ (Исаков Я.И., 1982, Малиновский Б.Н., 1986, Черномордов В.Ф., 1984), Украина (Белецкий A.C., 1999, Шепель H.A., 1994), Средняя и Нижняя Волга (Огурцов В.Н., 1986, Перова С .Я., 1990, Унгенфухш В.В., 1995). Суданскую траву и сорго-суданковые гибриды сеют также в Казахстане (Коваленко В.Г., 1984, Макаров И.В., 1983, Свешников A.M., 1984), в Западной Сибири (Глинчиков И.М., 1987, Карпенко Е.Г., 1983, Флек М.Р., 1984), на Дальнем Востоке (Лисина К.И., 1981).

На зеленый корм и сено суданскую траву можно выращивать гораздо севернее, в частности, в Центрально-Черноземном, Волго-Вятском,

Уральском, Западно-Сибирском регионах (Биктимиров А.Н., 1984; Григоровская А.П., 1982; Лукманова Ф.Х., 2000; Гришкова М.Г., 2008).

В последние годы возделывание суданской травы продвинулось в регионы, термические ресурсы которых считаются недостаточно благоприятными для ее в