Оценка исходного материала галеги восточной в коллекционном питомнике

Оценка исходного материала галеги восточной в коллекционном питомнике

Государственной программой инновационного развития Республики Беларусь на 2011;2015 гг. предусмотрен переход от экстенсивного роста экономического развития к инновационному, наукоемкому, базирующемуся на конкурентных преимуществах возможностей страны. В сельскохозяйственной отрасли к преимущественным возможностям республики относятся благоприятные почвенно-климатические условия для возделывания многолетних бобовых трав — наиболее эффективного источника производства высокопитательных растительных белковых кормов — и получения на их основе дешевой продукции животноводства, конкурентоспособной на внутреннем и внешнем рынках.

Анализ источников. Среди многолетних бобовых трав все большее распространение в сельскохозяйственном производстве Республики Беларусь приобретает галега восточная (Galega orientalis Lam.). Интродуцированная с Северного Кавказа, она, благодаря высокой экологической пластичности, может успешно возделываться в различных почвенно-климатических зонах Республики Беларусь. Производимые из нее корма отличаются низкой себестоимостью [1, 2, 3]. Благодаря долголетию жизни однажды сформированный травостой галеги восточной может использоваться на кормовые цели на протяжении 20 лет и более [4, 5]. Вместе с тем внедрение ее в производство проводится в недостаточных объемах, до сих пор посевные площади в республике не превысили четырех тысяч гектаров. Для интенсификации внедрения культуры в производство важное значение имеет селекция культуры, создание более качественных сортов, адаптированных к различным условиям произрастания. Результативность селекционной работы зависит от качества исходного материала, наличия доноров и источников необходимых признаков и свойств, соответствующих планируемой модели сорта [1, 6].

Цель исследований — дать оценку исходного материала для селекции галеги восточной в коллекционном питомнике.

Исследования проводились на опытном поле селекционно-генетической лаборатории кафедры селекции и генетики УО БГСХА в 2009;2011 гг. Почва дерново-подзолистая, среднесуглинистая, подстилаемая с глубины 1 м мореным суглинком. По содержанию гумуса, элементам питания и кислотности она вполне пригодна для возделывания галеги восточной. Содержание гумуса составляет 2,2%, подвижных форм фосфора — 252 мг, обменного калия — 206 мг на 1 кг почвы. Кислотность почвы находится на уровне рН в КСЙ 6,0. Показатели почвы регулировались внесением фосфорно-калийных удобрений и известкованием. Метеорологические условия в период проведения исследований резко отличались по годам, что дало возможность оценить исходный материал по устойчивости к неблагоприятным факторам среды. Объектами исследований служили 16 сортов и сортообразцов галеги восточной в коллекционном питомнике: Нестерка, БГСХА-Г, БГСХА-М, БГСХАЭ, БГСХА-МН, БГСХА-КБ, КВ-Т, БГСХА-1, БГСХА-2, БГСХА -3, БГСХА-4, БГСХА-5, БГСХА-6, Полесская, СЭГ-1, СЭГ-2.

Методы исследования. Закладка питомника проводилась по общепринятой методике. Площадь делянки — 1 мІ, повторность двухкратная. Одно повторение использовалось для учета зеленой массы, а второе — для проведения фенологических наблюдений и учета урожайности семян. Расположение делянок рендомизированное. Посев проводился широкорядным способом с расстоянием между рядами 30 см. Глубина заделки семян — 1−1,5 см, норма высева — 0,5 млн шт./га. Перед посевом проводилась скарификация и инокуляция семян. За посевами проводили фенологические наблюдения, отмечали фазы развития, определяли высоту растений. Вели учет урожайности зеленой массы сплошным методом, подкашивая каждый укос вручную и взвешивая с точностью до 0,1 кг. Определяли облиственностъ и содержание сухого вещества по методике ВНИИ кормов В. Р. Вильямса.

Возделываемые в производстве сорта галеги восточной характеризуются незначительным разнообразием по морфологическим и хозяйственно полезным признакам и свойствам. По морфологическим признакам возделываемые сорта, созданные преимущественно методами отбора, характеризуются синей окраской цветков и темно-зелеными вегетативными органами и не отличаются от дикорастущих популяций, интродуцированных с Северного Кавказа. Среди хозяйственных признаков общими с дикорастущими популяциями у всех сортов являются твердосемянность и наличие алкалоида галегина. С использованием в селекционной работе методов мутагенеза и гибридизации в УО БГСХА создан селекционный материал, значительно различающийся между собой по морфологическим, хозяйственно полезным признакам и свойствам. Полученные сортообразцы были использованы в качестве исходного материала в коллекционном питомнике.

Проведенная нами оценка сортообразцов выявила различия между ними как по фенотипу, так и по хозяйственно полезным признакам. Среди фенотипических признаков, наряду с окраской цветков, выявлены различия по окраске листьев и семян. По окраске листьев все сортообразцы разделились на три группы: с темно-зеленой — БГСХА-Г, Нестерка, БГСХА-Б, БГСХА-М, БГСХА-Э, БГСХА-КБ, БГСХА-2, БГСХА-3, БГСХА-5, Полесская; с зеленой — БГСХА-МН, КВ-Т, БГСХА-1, БГСХА-4, СЭГ-2 и светло-зеленой — СЭГ-1. Окраска семян в зависимости от сортообразца варьировала от светло-желтой до желтой и оливковой. Так, сортообразец СЭГ-1 имел светло-желтую, сортообразцы Нестерка, Полесская, КВ-Т — желтую, а все остальные — оливковую окраску семян. Сортообразцы различались по форме листа, варьирующей от ланцетовидной до яйцевидной, и силуэту — с открытым, промежуточным или закрытым. Высота растений в зависимости от сортообразца варьировала от 84,2 до 120 см, среднее количество междоузлий на растении — от 8 до 10 штук (табл. 1).

Таблица 1. Статистическая обработка количественных признаков сортообразцов галеги восточной в коллекционном питомнике, посев 2009 г.

По диаметру стебля все сортообразцы разделены на три группы: тонкостебельные — 3,5−4,0 мм, среднестебельные — 4,1−5,0 мм и толстостебельные — 5,1−5,5 мм.

Различия между сортообразцами выявлены по длине листа, количеству листочков на листе, их длине и ширине. Так, длина листа в зависимости от сортообразца варьировала в пределах от 19,6 до 25,4 см, количество листочков на листе — от 11 до15 шт., длина листочков — от 6,5 до 8,3 см, ширина — от 3,2 до 4,5 см. Наибольшее варьирование отмечено по диаметру стебля (V= 11,5%). По остальным признакам коэффициент варьирования составил 4,3−8,3%, что указывает на их слабую изменчивость.

Изучение у сортообразцов продолжительности межфазных периодов и всего периода вегетации проводилось с первого по третий годы жизни травостоя.

Метеорологические условия в годы проведения исследований значительно различались между собой, что сказалось на результатах исследований. В первый год жизни сортообразцы галеги восточной к концу вегетации достигли фазы ветвления. Полный цикл развития сортообразцы имели на второй и третий годы жизни травостоя. На второй год жизни в 2010 г. отрастание сортообразцов началось 4 апреля, а 21−24 мая, через 47−50 дней, сортообразцы вступили в фазу бутонизации. Уже через неделю, на 54−59-й день после отрастания, сортообразцы достигли фазы цветения. Благодаря установившейся сухой и жаркой погоде после зацветания сортообразцов межфазный период от цветения до созревания значительно сократился, а период вегетации составил лишь 85−87 дней (табл. 2).

Таблица 2. Характеристика продолжительности фаз развития у сортообразцов галеги восточной в коллекционном питомнике, посев 2009 г (2011 г.)

В таких условиях различия между сортообразцами по длине вегетационного периода составили только два дня.

В 2011 г., на третий год жизни травостоя, отрастание началось на две недели позднее — 20 апреля. Установившаяся в ранневесенний период необычно жаркая погода способствовала интенсивному росту и развитию растений, благодаря чему межфазный период от начала отрастания до бутонизации сократился и фаза бутонизации у сортообразцов наступила примерно в одинаковые с предыдущим годом сроки — 24−26 мая. Межфазные периоды бутонизация-цветение-созревание проходили в обычных для данного периода условиях. В зависимости от сортообразца период от цветения до созревания также длился 54−59 дней, а период вегетации составил 92−108 дней. Различия между сортообразцами по длине вегетационного периода составили 16 дней. Наиболее скороспелым оказался сортообразец СЭГ-2, с периодом вегетации 92, а наиболее позднеспелым — сортообразец СЭГ-1 — 108 дней.

В среднем за два года период вегетации варьировал по сортообразцам в пределах от 89 до 99 дней. У сортообразца СЭГ-2 период вегетации составил 89 дней, у СЭГ-1 — 99 дней. Оба сортообразца выделены в качестве источников данного признака для селекции разноспелых сортов галеги восточной. галега урожайность сортообразец Для интенсивного использования галеги восточной в зеленом конвейере важным хозяйственно ценным признаком сорта является динамика роста растений. Оценка сортообразцов по данному признаку проводилась нами с первого по третий годы жизни травостоя. В первый год жизни высота растений к концу вегетации достигла 52−67 см, среднесуточный прирост составил 0,5−0,7 см (рис. 1).

Рис. 1. Динамика роста сортообразцов галеги восточной в коллекционном питомнике 2009;2011 гг.

Примечание: 1 — Нестерка (стандарт), 2 — Полесская, 3 — БГСХА-Г, 4 — БГСХА-Б, 5 — БГСХА-КБ, 6 — БГСХА-Э, 7 — БГСХА-М, 8 — БГСХА-МН, 9 — БГСХА-1, 10 — БГСХА-2, 11 — БГСХА-3, 12 — БГСХА-4, 13 — БГСХА-5, 14 — Полесская, 15 — СЭГ-1, 16 — СЭГ-2.

На второй год жизни травостоя среднесуточный прирост в зависимости от сортообразца составил 2,9−4,8 см. Наибольший среднесуточный прирост (4,8 см) отмечен у сортообразца БГСХА-КБ. У сортообразцов БГСХА-1, БГСХА-2, БГСХА-Б, БГСХА-Э этот показатель составил 4,4 см. К моменту укосной спелости высота травостоя варьировала по сортообразцам в пределах от 74 до112 см. Более высокорослыми были сортообразцы БГСХА-КБ (112 см) и БГСХА-2 (108 см).

На третий год жизни травостоя отмечены более низкие темпы роста сортообразцов. Среднесуточный прирост находился на уровне 1,8−3,3 см. Причиной тому могли послужить как частое скашивание травостоя в первый год пользования, так и установившаяся ранней весной продолжительная и необычно жаркая погода на протяжении двух месяцев апреля и мая. Более высокими тепами роста в таких условиях характеризовались сортообразцы Нестерка, БГСХА-Г, БГСХА-5 (3,3 см). К моменту укосной спелости все сортообразцы имели и более низкую (по сравнению с предыдущим годом) высоту растений, которая составила 80−105 см. Наиболее высокорослыми были сортообразцы БГСХА-2 и БГСХА-5 (105 см), что указывает на их более высокую устойчивость к сложившимся неблагоприятным условиям произрастания. Следует отметить, что сортообразец БГСХА-2 оказался наиболее стабильным и характеризовался равномерными темпами роста в годы проведения исследований. Высота растений в среднем за два года составила у него 106,5 см. Проведенные исследования по изучению динамики роста растений галеги восточной показали, что наиболее высокие среднесуточные приросты растений наблюдались в фазе стеблевания-цветения, затем рост растений резко замедлился и прирост был либо незначительным, либо вовсе отсутствовал. Полученные нами экспериментальные данные подтверждают исследования А. П. Еряшева, Н. Н. Тутарова [7], Н. И. Кулешова, О. В. Игошина [8].

Ценными хозяйственно полезными признаками галеги восточной является урожайность зеленой массы, сухого вещества и облиственность. Оценка по этим признакам проводилась нами с целью выделения источников высокой продуктивности в первый и второй год пользования травостоем. Учет урожайности зеленой массы проводили в фазе укосной спелости (бутонизация-начало цветения). За вегетационный период проведено в первый год пользования травостоем два укоса, во второй — три.

В первый год пользования травостоем урожайность зеленой массы в первом укосе составила 2,0−8,2 кг/мІ. Наиболее урожайным был сортообразец БГСХА-МН (8,2 кг/мІ). Самым низким этот показатель был у сортообразцов СЭГ-1 (2,0 кг/м²) и СЭГ-2 (4,0 кг/мІ). Во втором укосе в связи с сухим и жарким летом урожайность зеленой массы была значительно ниже и варьировала по сортообразцам в пределах от 0,6 до 2,2 кг/мІ.

На второй год пользования травостоем урожайность зеленой массы составила по сортообразцам: в первом укосе — 2,0−7,4 кг/мІ, во втором — 2,6−4,2 кг/м², в третьем — 1,0−2,4 кг/мІ.

В среднем за два года урожайность зеленой массы в первом укосе составила 2,0−7,5 кг/мІ, во втором — 2,0−3,0 кг/мІ и в третьем — 0,5−1,2 кг/мІ (табл. 3).

Таблица 3. Урожайность зеленой массы, сухого вещества и облиственности сортообразцов галеги восточной в коллекционном питомнике посева 2009 г. (средние за 2010;2011 гг.)

Формирование урожайности зеленой массы на протяжении вегетационного периода проходило неравномерно и находилось в зависимости от количества проводимых укосов и особенностей метеорологических условий. Наиболее высокая урожайность формировалась в первом укосе, доля которого в зависимости от сортообразца составила 60,0−71,8% от общего урожая. Доля второго варьировала по сортообразцам от 20,1 до 46,8%, а третьего — от 3,8 до 11,1% (рис. 2).

Рис. 2. Доля урожайности зеленой массы по укосам

Важным показателем кормовых качеств культуры является облиственность, от которой зависит питательность корма и поедаемость его животными. Изучаемые сортообразцы характеризовались высокой облиственностью, максимальный показатель которой отмечен в фазе стеблевания-бутонизации (59,1−63,3%). Следует отметить, что листья галеги восточной не осыпаются и остаются зелеными на протяжении всей вегетации. Облиственность изучаемых сортообразцов в фазе укосной спелости в среднем за два года составила 43,1−49,1%. Наиболее высокой облиственностью характеризовался сортообразец БГСХА-Б (49,1%).

Содержание сухого вещества в зеленой массе составило по сортообрацам 13,0−22,5%. Наиболее высокий показатель отмечен у сортообразецов БГСХА-2 (22,5%), КВ-Т и БГСХА-5 (21,6%). Урожайность сухого вещества по сортообразцам составила 0,9−2,1 кг/мІ. Наиболее урожайными были сортообразцы БГСХА-2 и БГСХА-5 (2,1 кг/мІ).

Заключение

В результате проведенной оценки сортообразцов галеги восточной в коллекционном питомнике было установлено, что сортообразцы отличаются как по фенотипу, так и по хозяйственно полезным признакам. По фенотипу выделены сортообразцы СЭГ-1 с белой окраской цветков и светло-желтой окраской семян, СЭГ-2 с сиреневой окраской цветков. Изменчивость количественных признаков слабая, так как коэффициент вариации находился в пределах от 4,3 до 8,3%. Большей изменчивостью по сортообразцам характеризовался диаметр стебля (V=11,5%).

Наиболее высокорослыми за годы исследований были сортообразцы БГСХА-2 и БГСХА-5 (105 см). По урожайности зеленой массы лучшими были сортообразцы Нестерка, БГСХА-Б, БГСХА-М, БГСХА-Э, БГСХА-МН (10,5−10,8 кг/мІ). Самой высокой облиственностью (49,1%) характеризовался сортообразец КВ-Т. По содержанию сухого вещества в среднем за два года лучшими были сортообразцы БГСХА-2 (22,5%), КВ-Т и БГСХА-5 (21,6%). По выходу сухого вещества лучшими показателями характеризовались сортообразцы БГСХА-2 и БГСХА-5 (2,1 кг/мІ).

• 1. Бушуева, В. И. Галега восточная: монография. 2-е изд., доп. / В. И. Бушуева, Г. И. Таранухо. — Минск: Экоперспектива, 2009. — 204 с.
• 2. Зенькова, Н.Н. Биолого-технологические основы возделывания и использование галеги восточной: монография / Н. Н. Зенькова. — Витебск: ВГАВМ, 2008. — 162 с.
• 3. Забеленделик, С. Ф. Галега восточная и щавель тянь-шаньский — новые кормовые культурыв условиях Гродненской области / С. Ф. Забеленделик, В. М. Иванкина // Пути интенсификации кормопроизводства: сб. науч. тр. / УО БГСХА; редкол.: А. И. Кудрячев [и др.]. — Горки, 1991. — С. 55−61.
• 4. Кшникаткина, А. Н. Козлятник восточный: монография / А. Н. Кшникаткина. — Пенза: РИО ПГСХА, 2001. — 287 с.
• 5. Симонов, С. Н. Галега — новая кормовая культура / С. Н. Симонов. — М., 1938. — 66 с.
• 6. Сагирова, Р. А. Исходный материал для селекции галеги восточной в восточной Сибири / Р. А. Сагирова // Кормопроизводство. — 2005. — № 9. — С. 22−25.
• 7. Еряшев, А. П. Последействие скашиваний на продуктивность козлятника восточного в условиях Мордовии / А. П. Еряшев, Н. Н. Тутарова // Кормопроизводство. — 2006. — № 10. — С. 10−12.
• 8. Кулешова, Н. И. Особенности роста и развития козлятника разных лет жизни / Н. И. Кулешова, О. В. Игошина // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. — 2006. — № 5. — С. 73−76.