Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Создание и оценка исходного материала клевера лугового с повышенной устойчивостью к кислотности почвы Центрального региона Нечерноземной зоны России
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство
Автореферат диссертации по теме "Создание и оценка исходного материала клевера лугового с повышенной устойчивостью к кислотности почвы Центрального региона Нечерноземной зоны России"
На правах рукописи
ПАЙВИН Сергей Геннадьевич
СОЗДАНИЕ И ОЦЕНКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО С ПОВЫШЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ К КИСЛОТНОСТИ ПОЧВЫ ЦЕНТРАЛЬНОГО РЕГИОНА НЕЧЕРНОЗЁМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ
06.01.05 — селекция и семеноводство
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук
Москва 1998
Диссертационная работа выполнена во Всероссийском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте кормов имени В. Р. Вильямса в 1994—1998 гг.
Научный руководитель:
кандидат сельскохозяйственных наук
М. Ю. НОВОСЁЛОВ
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
М. И. РУБЦОВ
доктор биологических наук, профессор
А. К. ФЁДОРОВ
Ведущее предприятие — Орловский научно-исследовательский институт сельского хозяйства.
Защита диссертации состоится „¿У " 1998 г.
в¡3 ч.%От\\\. на заседании специализированного совета
Д 020.52.01 во Всероссийском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте кормов имени В. Р. Вильямса.
Адрес: 141740, п/о Луговая, г. Лобня-5, Научный городок, Московской области.
Просим Вас принять участие в работе совета или прислать письменный отзыв о данном автореферате (в двух экземплярах, заверенных печатью).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
. Автореферат разослан . 21 ц аиреиЗ н?98 г.
Учёный секретарь диссертационного совета доктор с.-х. наук, профессор
В. Н. КИРЕЕВ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
А кту аль 11 ость I кгслсдо паши'!. Разработка приемов повьшкипя урожайности многолетних трав - одна из важнейших задач сельскохозяйственной науки. Большую роль в решении проблемы растительного белка играют многолетние бобовые травы. Нозделываипе многолетних бобовых трав приводит не только к повышению питательности корма, но и. за счёт их азотфнкепрующеп способности,повышается почвенное плодородие, улучшается структура почвы.
Почвенно-клпматнческие _ условия Центрального реиюпа Нечернозёмной зоны вполне благоприятны для возделывания многолетних трав, в особенности клевера лугового и его травосмесей. Однако, возделывание многих бобовых культур, п в частности клевера лугового, часто лимитируется неблагоприятными факторами. Одним из них является слабая устойчивость существующих сортов клевера лугового к высокой кислотности почвы, которая в сильной степени еннжаег продуктивность кормовой массы и семян.
В связи с тем, что на территории Центрального региона Нечерноземной зоны России преобладают кислые почвы - создание сортов клевера лугового с повышенной устойчивостью' к кислотности почвы является актуальной задачей селекции. Сорта с повышенной устойчивостью к кислотности поЧпы позволят значительно расширить клеверосеяпие в этом регионе, а значит реипггь прочему производства высокобелковых дешёвых кормов, улучшить плодородие почв, снизить потребляемое количество минеральных азотных удобрений. Поэтому создание сортов с повышенной устойчивостью к кислым почвам, в настоящее время приобрело особую актуальность из-за сильного сокращения обьёмов известкования кислых почв.
Л связи с осуществлением программы создания сортов клевера лугового с повышенной устойчивостью к кислотности почвы необходимо было решить ряд задач.
Пели п задачи' исследовании. Целью настоящей работы является создание н оценка селекционного материала клевера лугового с пшшшенпом устойчивостью к неблагоприятным факторам в зоне развития корневой системы (зимостойкость, повышенная кислотность почвы).
В задачи исследований входило:
- разработать экспресс-метод отбора на ранних этапах онтогенеза генотипов клевера лугового с повышенной зимостойкостью;
- создать селекционный материал клевера лугового с повышенной устойчивостью к кислотности почвы;
- разработать экспресс-метод отбора генотипов клевера с повышенной устойчивостью к кислотности почвы (Н+ и А13+);
- оценить реакцию клевера разных видов и сортов, и выявить селекционные источники повышенной устойчивости к кислотности почвы;
- оцепить по хозяйственно-биологическим признакам перспективный материал клевера лугового на реакцию к кислой почве, создать перспективные селекционные образцы.
11а\чиая новизна работы:
- впервые в условиях Нечернозёмной зоны Рьссни создан селекционный материал диплоидного и тетраплондного клевера лугового с повышенной устойчивостью к кислотности почвы (рНкст 4,3-4,8);
- установлено, что диплоидный клевер луговой более устойчив к почве повышенной кислотности, чем тетраплоидныГг,
- установлен индикаторный признак у растений клевера на устойчивость к кислым почвам (изменение рН клеточного сока в сравнении 'с контрольным вариантом);
- установлено, что селекцию на зимостойкость клевера лугового эффективнее нести с фиолетовыми семенами крупной фракции.
о
Практическая значимость работы:
- разработан и предложен новый индикаторный метод оценки н отбора генотипов клевера с повышенной устойчивостью к кислотности почпы;
- создан селекционный материал с повышенной устойчивостью к кислотности почвы в зоне корней (рНш 4.3-4,8);
- рекомендовано для ускорения селекционного процесса п сокращения материальных затрат использовать метод ранней диагностики - отбор семян с фиолетовой окраской, из которых формируются генотипы с повышенной зимостойкостью (Патент № 2091011 от 27,09.97 г-)-
Апробация работы. Результаты исследований были доложены во Всероссийской школе молодых учёных и специалистов по акту алый,im вопросам теории и практики кормопроизводства (Липецк, 1995). и на втором Международном симпозиуме "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования" (Пущино, 1997 г.).
Объём работы. Диссертация изложена па 140 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, содержит 33 таблицы. 16 рисунков. 24 приложений. Список литературы включает 151 наименований на русском языке н 30 на иностранных.
УСЛОВИЯ, ПРОГРАММА II МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ
Исследования проведены в 1994-1997 гг. п пяти полевых н трёх опытах в искусственном климате в институте кормов им. В.Р.Вильямса. В процессе исследований было изучено 135 сортообразца клевера лугового, а также таких видов: клевер средний (Trifolium medium !..), клевер гибридный (7>. hibridum L.) и клевер волосиегоголовын (7V. trichocephalum /lieh.). Почвепно-клпматичеекне условия данною района характерны для лесной зоны. Почва опытных участков дерпово-подюлпетая. тяжелосчч лнннегая с
пахотным горизонтом 20-25 см, характеризуется высокой влагоёмкостыо и низкой водопроницаемостью, содержанием гумуса 1,9-2,3% (по Тюрину). Обеспеченно«!. фосфором высокая - содержание Р2О5 - 19-20 мг/100 г. почвы, калием тоже'высокая - КзО - 28-30 мг/100 г. почвы, содержание легко шдролпзуемого азота б,2-7,3 мг/100 г. почвы, подвижного алюминия 15-25 мг/100 г. почвы. Почва участка, где проводили контрольный опыт дерново-подзолистая, тяжелосуглинистая с пахотным горизонтом 20-25 см. Характеризуется высокой влагоёмкостыо и низкой водопроницаемостью, слабокислой реакцией рНка 5,8-6.0, гидролитической кислотностью 1,2-3,0 млкв/КЮ г. почвы, содержанием гумуса 2,4-2,8% (по Тюрину). Обеспеченность фосфором высокая • содержание Р2О5 - 35-40 мг/100 г. почвы, калием тоже высокая - KjO - 10-20 мг/100 г. почвы, содержание лс1 когидролизуемого азота 5,6-6,5 мг/100 г почвы, подвижного алюминия не наблюдается.
В целях выполнения поставленных задач создание селекционного материала клевера лугового устойчивого к повышенной кислотности почвы проводилась нами по специально разработанной схеме (рис.1).
Изучение и оценку селекционного материала клевера лугового н других видов проводили в соответствии с методическими указаниями пс изучению многолетних трав ВННИК (1985, 1993) и ВИР (1979) Морфологическое и биологическое изучение популяций клеверов проводили согласно "Широкому унифицированому классификатору' (1977, 1983). Статистическую обработку, полученных научных результате! проводили методами дисперсионного и корреляционного анализ: (Доспехов Б.Д.. 1973).
Рис.1. Схема создания селекционного Материала клевера лугового с повышенной устойчивостью к кислотности иочиы
Параллельно создалшо устойчивого к повышенной кислотности почвы селекционного материала клевера лугового, в полевых условиях в конкурсных сортоиспытаниях проводили ' оценку новых высокопродуктивных'сортов и перспективных образцов клевера лугового на устойчивость к кислой почве (рНка 4,1 -4,5) в сравнении с контрольным варнанюм при нормальной кислотности (рНка 5,8-6,0).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Результаты отбора на ранних этапах онтогенеза генотипов клевера с повышенной зимостойкостью и устойчивостью к кислотности почвы. В связи с тем, что кпслотоустойчцвость подразумевает собой явление сохранности растений, то зимостойкость является одним из определяющих качеств этого признака. Поэтому на первом этапе наших исследований по созданию селекционного материала клевера лугового, обладающего повышенной морозостойкостью был проведен в лабораторных условиях жесткий отбор проростков, полученных нз семян фиолетовой и жёлтой окраски, сортов Ранний 2 и ВПК 7 (в качестве контроля). Проростки помещали в морозильную камеру и промораживали при температуре -14°, -16°, - 18° и -20°С. После проведения отбора было установлено, что при -20°С все проростки погибли. При -14°,-1б0,-18°С число живых проростков, полученных нз фиолетовых семян, у обоих сортов, было больше, чем живых проростков полученных из желтых семян.,Из отобранных проростков в пастатюнпых условиях были выращены растения, с которых получены семена. Пз этих семян были созданы образцы соответственно окраске исходных семян, сорту и температуре промораживания проростков.
Таблица 1
Результаты отбора экспресс-методом образцов клевера лугового на морозостойкость и зимостойкость из фиолетовых и желтых семян сортов
Ранний 2 и ВПК 7 (вегстационно-полевой опыт, 1994-1995 гг.)
Образец, сорт Температур проморажи вания, °С. Вариант Количество живых проростков после промораживания Знмостонк ость,%
шт. %
ВПК 7,ст. 77,5
ВФ.станд. -14 контроль 85,5 85,5 77.5
РФ -14 опыт 86,2, 86,2 80,6
ВФ -16 контроль 45,1 45,1 78.7
РФ . -16 опыт 45,6 45,6 82.2
ВФ -18 ' контроль 5.0 5.0 81.4
РФ -18 опыт 11,3 11,3 85,3
<
ВЖ.станд. -14 контроль 84,4 84,4 77,1
РЖ -14 опыт 85,4 85,4 78,3
ВЖ . -16 контроль 43,0 43,0 77,\
РЖ -16 опыт 30,8 30,8 79,4
ВЖ -18 контроль 3,2 3,2 77,6
РЖ -18 опыт. 7,5 7,5 81,3
HC Pos ■4,8
Примечание:РФ- образец.полученный из фиолетовых семян сорта Ранний 2 ВФ- образец, полученный из фиолетовых семян сорта ВПК 7: РЖ- образец, полученный из желтых семян сорта Ранний 2; ВЖ - образец, полученный из жёлтых семян сорта ВПК 7.
Таблица 2
Зимостойкость и масса сухого вещества лучших кислотоусточ'ивых образцов клевера лугового (полевой опыт, 1996-1997 гг.)
Образцы Знмостойк ость,% Масса сухого вещества, г/раст. % к стандарту НСР05
ВПК 7, ставд. 57,8 30,4 100,0
СК 75,4 40,1 131,9 2,6
ТетраВПК, ст. 36,8 22,6 100,0
ТКЛ-1 28,0 32,2 142,5 2,4
ТК-1 44,1 37,6 166,4 2,3
ТК-2 26,4 35,0 154,9 2,3
ТК-3 55,6 31,6 139,8 2,3
ТК-4 • 45,5 36,4 161,1 2,3
ТК-5 78,6 34,9 154,4 2,3
ТК-6 48,7 33,8 149,6 2,3
ТК-9 53,9 32,7 144,7 ' 2,3
ТК-11 70,0 30,3 134,1 2,3
ТК-17 60,0 28,3 125,2 2,3
'ГК-18 21,4 • 27,5 121,7 2,3
ТК-20 66,7 27,6 122,1 2,3
ТК-21 38,9 29,4 130,1 2,3
ТК-24 37,5 36,4 161,1 2,3
ТК-25 33,3 29,6 131,0 2,3
ТК-26 60,0 45,9 203,1 2,3
ТК-27 64,0 26,2 115,9 2,3
ТК-28 47,6 25,0 110,6 2,3
ТК-30 46,2 26,3 116,4 2,3
ТК-42 37,5 41,7 184,5 ' 2,3
МК 70.4 24,9 110,2 • 2-.0
25х1',ТК 50,0 ' 29,8 131,9 2,0
ВПК 7. станл. 23,5 26,3 100,0
Л К-10 64,3 28,2 . 107,2 1,8
1217 К 96,7 35,0 133,1 2.4
Полученный селекционный материал был оценен на зимостойкость в полевых условиях. Данные по зимостойкости показал», что образцы с родословной фиолетовых семян более зимостойки, чем образцы с родословной жёлтых семян (табл.1).На основе этих исследований разработан экспресс-метод отбора на ранних этапах онтогенеза генотипов клевера повышенной зимостойкости.
Создание селекционного материала с повышенной устойчивостью к кислотности почвы проводили тремя методами. Первый метод основан на двукратном жестком отборе проростков из семян 14 высокопродуктивных сортов и 7 ВМС из 40 дикорастущих образцов на искусственно созданной кислой среде. Второй метод основан па методе рекуррентного отбора из 13 сортов н перспективных образцов. II третий - на методе индивидуального отбора в естественных условиях на провокационном'фоне из 19 сортов и перспективных образцов. Из отобранных устойчивых к повышенной кислотности почвы растений был получен семенной материал и сформированы устойчивые к кислой почве образцы, которые проходили оценку в селекционном питомнике на почве кислотностью рПка 4.1-4.5. Лучшие образцы, выделенные по массе сухого вещества с одного растения являются хорошим селекционным материалом для дальнейшей селекционной работы по созданию устойчивого к повышенной кислотности почвы сорта клевера лугового (табл.2).
Реакция разных видов и сортов клевера на повышенную кислотность почвы. Проведённые исследования показали, что все испытанные виды и сорта клевера имели угнетённое состояние под дейегвнем кислой почвы. Однако среди испытываемых видов в меньшей степени реагирует на повышенную кислотность почвы клевер волосистоголовый, а из сортов клевера лугового - В11К 7 (табл.3).
Изменение уровня кислотности почвы существенно влияет не только на рост и развитие растений, но по-видимому и па физиологические
процессы. С целыо проверки этого предположения были проведены исследования по измерению уровня кислотности клеточного сока растений клевера, выращиваемых на кислой почве и для сравнения контрольных растеши! тех же образцов, выращиваемых на нейтральной почве.
Таблица 3
Сравнительная оценка высоты и площади листовой поверхности растении разных видов п сортов клевера (фаза бутонизации, вегетационный опыт, 1995-1996 гг.).
Виды и сорта Варна рНкс! Высота %к Площадь %к
нт почв растении контр листовой конт
, см олю поверхности , см2/раст. ролю
кл.луговон,2п= 14(2х) контр 6,7 85,7 100,0 429,5 100,0
(ВПК 7).етанд. опыт 4,5 86,3 98,6 350,0 81,5
кл.луговон,2п= 14(2х) контр 6,7 86,3 100,0 1008,0 100,0 1
(Ранний 2) опыт 4,5 77,5 89,8 325,8 32,3
кл луговой,2п=28(4х) контр 6,7 101,3 100,0 856,6 100,0
(обр.Р2Т) опыт 4,5 77,5 76,5 465,9 54,4
кл.среднпй,2п=16(2х) контр 6,7 60,8 100,0 603,7 100,0
(дикорастущий) опыт 4,5 48,3 79,5 266,6 44,2
кл.гибридный, контр 6,7 76,3 100,0 858,2 100,0
2п=32(4х), (Первенец) опыт 4,5 73,8 96,7 345,0 40,2
кл.волоснстогол. контр 6,7 23,0 100,0 522,9 100,0
(дикораст),2п=48(6х) оиыг 4,5 23,3 101,3 541,5 103,6
НС Pus 7,4 59,4
Данные о влиянии повышенной кислотности почвы на рН клеточного сока были сравнены с результатами сравнительной оценки фенотипа растений разных видов и сортов клевера. В результате было установлено, что чем меньше отклонение рН клеточного сока на почве с повышенной кислотностью от рН на почве с нормальной кислотностью, тем меньше растение (образец) реагирует на повышенную кислотность почвы. \Ь изученных видов клевера наиболее устойчивым к почве повышенной кислотности был клевер волосистоголовый, а средн сортов клсверч лугового - диплоидный сорт ВПК 7 (табл.4).
Таким образом, по реакции клеточного сока растений клевера представляется возможность осуществлять отбор генотипов на ранних этапах селекции.
Таблица 4
Влияние кислой реакции почвы на рН клеточного сока растений клевера разных видов и сортов (вегетационный опыт, 1995-1996 гг.)
Виды и сорта клевера 1 Варна рНКС| рН клеточного ? 0 к
ИТ почвы сока контролю
Кл.луговой, 2п=14(2х) контр. 6,7 6,34 100,0
(ВПК 7), стандарт опыт 4,5 6.33 99,8
Кл.луговой, 2п=14(2х) контр. 6,7 6,53 100,0
(Ранний 2) опыт 4.5 6,53 100.0
Кллуговой', 2п=28(4х) контр. 6,7 6.64 100.0
(обр. Р2Т) ' опыт 4,5 6,64 100.0
Кл.средннн, 2п=16(2х) К01ггр. 6,7 6,63 ' 100,0
(дикорастущий) опыт 4,5 6,44 97,1
Кл.гибридный, 2п=32(4х) контр. 6,7 6,56 100,0
(Первенец) опыт 4,5 6.90 105.2
Кл.волоснстоголовый контр. 6,7. 6,03 100.0
(дикораст.), 2п=48(6х) опыт 4.5 '6,03 100.0
У 6,47
НСР05 1 0.16
Хошйственно-бнологнческие особенности перспективных сортов и образцов клевера лугового при выращивании на почве с повышенной кислотностью. Как показали наши исследования по оценке 4 высокопродуктивных сортов и 14 перспективных образцов клевера луювою па почве повышенной кислотности (рНка 4,3-4,5) наибольшее превышение над стандартом сортом DIIK 7 но массе сухого вещества в сумме за 2 укоса показали диплоидные сорта Ранний 2 - 102,7 ц/га. Алтын -130 ц/га, образцы Хе 1222 - 95.0 ц/га, № 1232 - 86,8 ц/га. При урожайности сухого вещества у стандарта ВПК 7 - 77,9 ц/га. В процентном отношении к . стандарту тш результаты соответственно составляли - 131,8%; 166,9%; 122.0",,: 111,4%.
Среди тстранлопдных сортов и образцов сорт стандарт Тетраплоидный ВПК но урожаю сухого вещества в сумме за 2 укоса превысили сорта Марс 89,7 ц/га, Maro (Германия) - 84,1 ц/га, образцы TOC 60 - 59.2 ц/га. № 872 - 100.8 ц/га. № 1258 - 87.4 ц/га ,'№ 1262 - 82.3 ц/га. При урожайности сухого вещества у сорта стандарта Тетраплоидный ВПК - 49,3 ц/га. В процентном отношении к стандарту эти данные урожайности сухого вещества представлены как 181,9%; 170,6%; 120,1%; 204.3%; 177,3%; 166,9% соответственно.
Для выявления устойчивости сортообразцов клевера лугового к почве с повышенной кпслогностню нами проведена сравнительная оценка диплоидных и тетраплондиых образцов по массе сухого сухого вещества на почве с рНка 4,3-4,5 с контрольным вариантом fia почве нормальной кислотности рНко 5,8-6.0. В результате было установлено, что диплоидные copra и образцы но массе меньше реагируют на кислую реакцию почвы, чем тетраплондиые. Следовательно, диплоидный клевер более устойчив к повышенной кислотности почвы, чем тетраплоидный.
Результаты хозяйственно-биологической оценки перспективного устойчивого к повышенной кислотности почвы образца 'Г-1. В предыдущие годы в отделе селекции клевера ВНИИ кормов им. В.Р.Вильямса был создай перспективный образец клевера лугового Т-1 с повышенной устойчивостью к кислотности почвы. В основе создания образца Т-1 был использован метод внутривидовой гибридизации высокопродуктивных генотипов, отобранных нз дикорастущих образцов Пяталнсточковый и Кольский, высеваемых на кислой почве с рНка 4,3-4,5. Проведённая оценка в наших исследованиях образца Т-1 подтвердила его преимущества над стандартом ВИК 7 при Возделывании на почвах с рНка 4,3-4,8. В 1994-1996 гг. закончено
конкурсное сортоиспытание по оценке перспективного образца клевера лугового Т-1, высеваемого на участках с повышенной кислотностью почв (рНкп 4,5-4.8) в сравнении с сортом ВПК 7 (рис.2): зимостойкость - 77.5% (+6.5%); вегетационный период - 132 дня (+5 дней): высота травостоя - (>2.5 см (+4,0 см): урожайность зелёной массы - 769.0 м/га (+92.5 ц/га): урожайность сухого вещества - 128.5 ц/г а (+26.7 ц/г а): урожайное п. семян -
16 ' 2,6 u/ta (+0,4 ц/ra). Таким образом, проведённые исследования
показывают, что образец Т-1 имеет преимущества над стандартом ВПК 7 при возделывании его на почвах с повышенной кислотностью (рНка 4,54,8) по урожайности зелёной массы на на 13,7°/о, сухого вещества - на 26,2'"о. Этот образец хорошо о!растаст весной и после укосов, более зимостойкий. Образец Т-1. как новый сорт Топаз принят в Государственное сортоиспытание в 1997 году.
ВЫВОДЫ:
1. В результате оценки исходного материала клевера лугового'на зимостойкость установлено, что растения клевера лугового, полученные из фиолетовых ссмян более зимостойки (на 4,8-4,9%), чем растения Из Желтых семян, Разработан экспресс-метод отбора на ранних этапах онтогенеза ГеНоТШгов клевера луюною с повышенной зимостойкостью. Создано 6 образцов Источников повышенной холодостойкости клевера лугового.
2. Отобраны на искусственно созданных кислых средах высокогфодуктивные селекционные источники (30 генотипов) из сортов: В111ШЛ 4586 (¿>=0,8%), Camaras (Румыния) (S=0,8°'o>, Марс (S=0,4%), Ранний 2(S=0,4%), Среднерусский (S=0,4%), Двинский (S=0,1%), Печорский улучшенный (S=0,1%), Ilida (Румыния) (Ьг=0,1%), БМС дикорастущих образцов №№ 1-14, 20, 21 (Коми) (К=0,1%).
3. Рекуррентным отбором и внутривидовой, гибридизацией, создай перспективный селекционный материал с. повышенной устойчивостью К кислотности почвы (рНка 4,1-4,3): тетранлонды - ТК-1, ТК-2, '1'К-З, ТК-4, ТК-5, ТК-6, ТК-9, ТК-11, ТК -17, ТК-18, ТК-20, ТК-21, ТК-24, ТК-25, ТК-26, ТК-27, ТК-28, ТК-29, ТК-30, ТК-42, превысившие стандарт сорт Тетраштоиднын B1IK но сбору сухосо вещества за два года На 10,2-103,1% н диплоидный - ДК-10 на 7,2%, -сор г ВПК 7. "
4. Методом индивидуального отбора на провокационном фоне в условиях повышенной кислотности почвы (рНка 4,1-4,3) из высокопродуктивных сортов и перспективных образцов сформированы популяции с повышенной устойчивостью к кислой почве: диилондные СК 11 1217К, превысившие по сбору сухого вещества
стандарт ВПК 7 на 31,9% н 33,1% соответственно, н тетраилондные МК и 25хР)1'К, превысившие стандарт Тетраплоидный ВПК на 10,2% и 31,9% соответственно.
5. Установлено, что на кислой почве растения клевера 4-х видов (луговой, гибридный, средний и волосистоголовый) имели повышенную продолжительность фазы бутонизашш: клевера лугового диплоидного - сортов ВПК 7 и Ранний 2 на 4 дня, тетраплондного (образец Р2Т) - на 7 дней, клевера - па 15 ;шеп, клевера гибридного сорта Первенец - 18 дней, у клевера волоснстоголового она не изменилась.
6. Установлен 'индикаторный признак толерантности клевера - рН клеточного сока, изменение которого, по сравнению с контрольным вариантом, показывает на пониженную устойчивость генотипов к кислой почве. Чем меньше отклонение рН клеточного сока на кислой почве от рН на почве нормальной кислотности, тем устойчивее генотип (образец) к повышенной кислотности почвы. Наиболее устойчивым к повышенной кислотности почвы является клевер волоснстоголовый (рН 6,03) и клевер луговой диплоидный сорт ВПК 7 (рН 6,33), их рН клеточного сока не изменяется в зависимости от кислотности почвы.
7. На искусственно созданных кислых средах, при эффективном использовании искусственного климата, установлена возможность сокращения на четыре п более лет селекционного процесса при создании нового селекционного материала клевера лугового с повышенной устойчивостью к кислой почве.
8. Выявлеш, г "(сорта, гибриды, сложногнбридные популяции, биологические с^есп) клевера лугового с повышенной кормовой продуктивностью 59,2-130,0 и/га, семенной продуктивностью 1,21-1,91 ц/га и накоплением общего азота, которые могут быть использо'ваны для возделывания на почве с повышенной кислотностью (рНка . 4,5-4,8). Они могут быть использованы в качестве источников для селекции клевера лугового на повышенную устойчивость к кислотности почвы.
9. Диплоидные сортообразиы более толерантны к кислым почвам, чем тетраплоидные; сорт Ранний 2 по урожайности зеленой массы, при вырашииапип на кислой почве, превосходит стандарт сорт ВПК 7 на 37,1% и сухой массы ня 31,8%. Среди тстраплопдных высокие показатели на кислой почве имеет сорт
Марс. Эти сорта целесообразно попользовать на' почвах с повышенной кислотностью рНка 4,5-4,8.
10. На основе индивидуального отбора из дикорастущих популяций высокопродуктивных генотипов на кислых почвах (рНКС1 4,3-4,5) и последующей их 1 пбридпташш создан новый сорт клевера лугового Топаз с повышенной толерантностью к кислотности почв, более урожайный по кормовой массе (на 2(>,2°о) it семенам (18,2°и).
ПРЕДЛОЖЕНИЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКЕ:
1. Для создания холодостойкого селекционного материала, сокращения селекционно! о процесса н экономии материально-технических средств предлатется селекцию с клевером луговым на зимостойкость вести с семенами фнолеювон окраски крупной фракции.
2. При отборах генотипов клевера на повышенную устойчивость к кислотности почвы предлагается использовать индикаторный признак рН клеточного сока - изменение рН/ в сравнении с контролем, показывает на недостаточность защитных механизмов генотипа.
3. В качестве перспективного исходного материала клевера при селекции на высокую устойчивость к кислотности почвы целесообразно использовать популяции: тетраплондные TKJl-l,TK-l, ТК-2, ТК-3, ТК-4, ТК-5, ТК-6, ТК-9, ТК-11, ТК-17, ТК-18, ТК-20, ТК-21, ТК-24, ТК-25, ТК-26,ТК-27,.ТК-28, ТК-29, ТК-30,ТК-42, МК, 25хРДК; диплоидные ДК-Ю.СК, 1217К.
4. Для ускорения селекционной работы по созданию нового селекционного материала кЛсперл лугового с повышенной устойчивостью к кислотности иочвы рекомендуется проводить многократный (3-4) отбор на искусственных кислых средах с использованием искусственного -климата при следующих, раннее разработанных технологических режимах: освещенность - 18-20 тыс.лк.;
фотопсрнод - 18 часов; температура воздуха - 20-24°С. Эти условия выращивания позволяют сократить селекционный процесс на повышенную устойчивость к кислой ночпе на 4 н более лет.
5. Рекомендуются сортообразцы: диплоидные - Ранний 2, Алгын, Л"г№ 1222, 1232; тетраплондные - Марс, Maro (Германия), ТОО 60, jvyss 872, 1258, 1262. гак перспективные селекционные источники для создания высокопродуктивного с повышенной устойчивостью к кислотности почвы сорта. Сорта Ранний 2, Марс, Алтын и Топаз рекомендуются для посева на почвах с повышенной кислотностью PHKCI 4,5-4,8.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Пайвин С.Г. Оценка и отбор на морозостойкость Генотипов клевера лугового экспресс-методом// Тезисы докладов Всероссийской школы молодых учёных и специалистов по актуальным вопросам теории н практики кормопроизводства. - Липецк, 1995. - С.108.
2. Новосёлов М.Ю., Пайвин С.Г. К вопросу о создании перспективного морозоустойчивого селекционного материала клевера лугового//С.-х. биология, 1997, № 3. С.80.
3. Новосёлов М.Ю., Пайвин С.Г.-Толерантность к ионам алюминия дикорастущих видов клевера (Trifolium L.)H Второй международный симпозиум "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования". Т.5. - Пущнно, 1997. С.789.
4. Новосёлов М.Ю., Пайвин С.Г. Дикорастущие .виды клевера -перспективные источники устойчивости к кислым почвам// Агротколого-географическое районирование мезотерритории и адаптивно-ландшафтное размещение с.-х. культур и животных в Северо-Кавказском pel ноне. - ст. Орджоникидоевская, 1997. С.220.
5. Пайвин С.Г., Новосёлов М.Ю. Эдафическая селекция клевера лугового (результаты и перспективы)// Селекция п семеноводство. 1907. № 4. С.37.
6. Пайвин С.Г., Новосёлов М.Ю. Подбор сортов и перспективных образцов клевера луговою для кислых почв// Кормопроизводству, 1997, Ка 10. С.25.
7. Новосёлов М.Ю., Пайвин С.Г. Патент на изобретение "Способ отбора морозостойких форм клевера лугового", № 2091011, приоритет -23.05.1995 г., зарегистрирован в Госреестре изобретений - 27.09.1997 г.
- Пайвин, Сергей Геннадьевич
- кандидата сельскохозяйственных наук
- Москва, 1998
- ВАК 06.01.05
- Создание клеверо-злаковых сенокосов и пастбищ при разной кислотности дерново-подзолистых почв в Центральном районе Нечерноземной зоны РФ
- Селекция клевера лугового (Trifolium Pratense L.) на устойчивость к комплексу стрессовых факторов кислых почв на Северо-Востоке европейской части России
- Создание исходного и селекционного материала клевера лугового (Trifolium pratense L.), адаптивного к условиям Северо-Востока Нечерноземной зоны России, методом гибридизации
- Изучение, оценка, выявление перспективных источников для создания новых сортов клевера лугового
- Влияние способов посева и норм высева на урожайность семян клевера лугового позднеспелого и раннеспелого типов в Предуралье