Use of perspective lines of paniculate sorghum in selection of varieties for rainfed conditions of the Lower Volga region

Веничное или техническое сорго, как и другие виды сорговых (зерновое, сахарное, травянистое), является высокоурожайной засухоустойчивой сельскохозяйственной культурой. Кормовая и техническая культура веничного сорго, как и другие сорговые виды, характеризуется высокой засухоустойчивостью благодаря пассивным и активным способам адаптации: наличием воскового налета на листьях, способствующим сокращению непродуктивного испарения, возможностью растений сорго впадать в состояние анабиоза при остром дефиците влаги в почве и возвращаться к активной вегетации при улучшении влагообеспеченности посевов, развитием мощной корневой системы, экономным расходованием влаги при ее недостатке

Изучение генофонда рода Sorghum bicolor L. Moench позволило выявить достаточное число генотипов, отличающихся большим разнообразием генотипов, имеющих селекционно-ценные признаки для проведения эффективной селекции новых сортов и гибридов. Ежегодный мониторинг генетического фонда веничного сорго, проведение отборов лучших константных форм способствовал выявлению новых продуктивных генотипов с улучшенным качеством биомассы, зерна, высокой технологичностью соцветий с высоким адаптационным потенциалом для пополнения и расширения генофонда института.

Сформированный в ФГБНУ РосНИИСК «Россорго» генофонд веничного сорго характеризуется генетическим и фенотипическим разнообразием, скороспелостью, высоким качеством зерна, устойчивостью к болезням и вредителям

Селекция новых сортов ориентирована на показатели модели сорта, которой соответствует сорт-стандарт Мастер. Его отличительными особенностями являются высокая устойчивость к поражению тлей, головней и ржавчиной, к полеганию и ломкости стебля, интенсивность начального роста, гибкость и технологичность метёлок, высокое количество и качество производимой продукции с 1 га (4,5-4,7 тыс. шт. веников)

Вегетативная масса веничного сорго отличается высокими кормовыми достоинствами и может быть использована в фазу выметывания или в период созревания семян. Анализ питательной ценности биомассы веничного сорго свидетельствует, что по содержанию кормовых единиц в зеленой и сухой массе, выходу валовой энергии посевов оно не уступает кормовому сорго, что позволяет рекомендовать использование вегетативной массы на кормовые цели, а также дробленое зерно на фураж

В исследованиях обозначена цель исследований: провести сравнительное изучение перспективных линий веничного сорго по комплексу хозяйственно-ценных показателей для создания новых высокопродуктивных сортов разнонаправленного использования качественной технической продукции.

Объектами исследований служили 9 сортов и линий веничного сорго – сорта-стандарты Мастер, Трудовой, перспективные селекционные линии Л-93/14, Л-137/11, Л-136/11, Л-148/14, Л-117/14, Л-120/14, Л-146/14. Посев сортов и линий веничного сорго проведен селекционной сеялкой СКС-6-10 в 2021-2023 гг. на опытном поле ФГБНУ РосНИИСК «Россорго» в оптимальные сроки – 2-ю декаду мая широкорядным способом с междурядьями 0,7 м. В питомнике предварительного сортоизучения площадь делянок образцов составила 15,4 м², повторность опыта трехкратная. Густота стояния растений скорректирована вручную: 120-150 тыс. раст./га. Линии изучены по основным морфометрическим параметрам: высоте растений через 30 дней после всходов и при созревании, площади наибольшего и флагового листа, параметрам соцветий, массе семян с метелки и 1000 семян, урожайности биомассы и семян, общей и продуктивной кустистости, технологическим признакам соцветий по сравнению с сортом-стандартом Мастер и сортом Трудовой, допущенными к использованию в производстве. Оценка хозяйственно-ценных признаков и свойств проведена согласно методикам государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур

В вегетационные периоды 2021-2023 гг. проведена оценка показателей линий веничного сорго по вегетативным и генеративным признакам. Основными хозяйственными критериями (параметры модели сорта веничного сорго) являются следующие показатели: оптимальная высота и выравненность травостоя (150-170 см), длина соцветия (50 см и более), отсутствие или незначительная длина центрального стержня метелки (до 3 см), устойчивое вызревание в любые годы, хорошая семенная продуктивность, технологичные свойства соцветий. Анализ статистических параметров выборки селекционно-ценных признаков образцов веничного сорго позволил определить градацию их варьирования, выявить среднюю величину показателей и ее ошибку, а также степень их вариации признаков среди образцов изученных групп.

Наибольшее варьирование выявлено по признакам: выдвинутость ножки соцветия – 80,5%; среднее – по высоте растений при созревании (19,4%), площадь наибольшего (12,2%) и флагового (11,4%) листьев, ширина соцветия – 18,8%, масса зерна с метелки – 19,2%, кустистость общая (16,4%) и продуктивная (17,6%). Другие показатели обнаружили слабое варьирование: высота растений через 30 дней после всходов – 7,2%, длина соцветия – 8,8%, масса 1000 зерен – 8,3%, урожайность биомассы – 6,1%, зерна – 7,2%. Менее всех варьировал показатель «масса 1000 семян, что свидетельствует о результативности направленной селекции элемента семенной продуктивности параметров веничного сорго.

Селекционные линии характеризовались оптимальными значениями показателей и средней вариацией признаков: высота растений через 30 дней после всходов (средняя и ее ошибка составила 43,0±1,0 см с коэффициентом вариации 7,2%); высота при созревании (средняя и ее ошибка – 166,0±3,5 см, коэффициент вариации – 19,4%); площадь наибольшего листа (221,1±8,0 см с коэффициентом вариации признака 12,2%); площадь флагового листа (средняя и ее ошибка составила 124,8±4,7 см, коэффициент вариации – 11,4%).

Наибольшая изменчивость (коэффициент вариации 80,5%) установлена у показателя «выдвинутость ножки метелки»: величина признака у селекционных линий веничного сорго варьировала в пределах 1,1 – 16,9 см, средняя составила 5,8 см. По длине соцветия установлена средняя величина 49,5 см, коэффициент вариации признака 8,8% (42,3-57,0 см); по ширине соцветия варьирование величины признака находилось в пределах 26,5-45,0 см, среднее значение показателя составило 35,9 см при коэффициенте вариации 18,8%.

Элементы семенной продуктивности линий веничного сорго обнаружили различную изменчивость признаков: незначительную (V= 8,3%) по массе 1000 семян, варьирование составило 16,9-21,1 г со средней величиной показателя 18,9 г; значительную (V= 19,2%) по массе зерна с метелки, варьирование отмечено в пределах 7,2-13,7 г, средняя – 10,4 г.

Изученные линии веничного сорго отличились значительной урожайностью биомассы (13,4-16,0 т/га) и семян (2,3-2,9 т/га) при небольшой изменчивости признака – 6,1-7,2%, соответственно.

У селекционных линий веничного сорго установлено варьирование общей (1,3-2,3 шт./растение и продуктивной (1,3-2,2 шт./растение) кустистости биомассы образцов. Средний показатель общей кустистости линий составил 1,70 шт./растение, а продуктивной – 1,63 шт./растение, причем по этому признаку выявлено среднее варьирование величины – 16,4% и 17,6%, соответственно (таблица 1).

Анализ морфометрических признаков и элементов продуктивности линий веничного сорго позволил выделить формы, приближенные к сортам стандартам Мастер и Трудовой. По признаку «стартовый рост растений» образцы Л-136/11, Л-137/11, Л-148/14 (45,2- 47,4 см) превысили сорта-стандарты (41,0-44,8 см). По высоте при созревании линии обнаружили изменчивость от 151,7 см (Л-93/14) до 179,3 см (Л-148/14) при значении признака у стандарта Мастер 160,6 см и Трудовой 180,8 см.

Высокими значениями площади флагового и наибольшего листьев –характеризовались линии Л-146/14 (143,6 см2 и 278,7 см2 соответственно) и Л-120/14 (136,9 см2 и 239,1 см2 соответственно), превысившие значения признака у стандартов (флагового: 103,2 см2-134,3 см2, наибольшего: 188,0 см2- 225,1 см2) (таблица 2).

В селекции образцов веничного сорго особое внимание обращается на величину показателя «длина соцветия», поскольку для производства веников-метел используется сырье из надземной массы с метелками длиной 50 см и более, а также с качественными характеристиками структуры соцветия, которое должно быть без центрального стержня, а веточки метелки одинаковой длины и толщины, обладать гибкостью и устойчивостью к ломкости. Подобными технологическими параметрами обладает стандарт Мастер, а также 4 линии, превосходящие стандарт Трудовой по длине метелки: Л-136/11 – 51,3 см, Л-148/14 – 52,2 см, Л-146/14 – 51,0 см, Л-120/14 – 50,9 см.

По признаку «масса зерна с 1 метелки» установлена изменчивость от 8,7 г (Л-120/14) до 12,5 г (Л-148/14), при значении у сортов-стандартов (7,2- 13,7 г). Выявлено превышение стандарта по показателю «масса 1000 зерен» линиями Л-148/14 (19,7 г), Л-117/14 (21,1 г) и Л-120/14 (20,9 г).

Изменчивость урожайности зерна позволила при сравнении со стандартом сортом Трудовой (2,46 т/га) выделить наиболее продуктивные линии: Л-137/11 – 2,69 т/га, Л-148/14 – 2,90 т/га, Л-117/14 – 2,75 т/га. Среди образцов веничного сорго не выявлено линий, превышающих стандарт сорт Мастер по урожайности биомассы, но интервал варьирования признака у изучаемых линий (13,44-15,50 т/га) оказались по величине показателя на уровне стандарта.

Сравнительная оценка линий веничного сорго со стандартами позволила выделить лучшие образцы по комплексу селекционно-ценных признаков, в том числе по параметрам и технологичности соцветий, к их числу отнесены линии Л-148/14, Л-117/14 и Л-146/14. У этих линий параметры соцветия максимально приближены по этому признаку к стандарту Мастер и превосходят сорт-стандарт Трудовой по длине и ширине метелки.

В наибольшей степени соответствовали параметрам модели сорта веничного сорго по комплексу признаков линии Л-93/14, Л-136/11, Л-117/14, Л-146/14, у которых высота варьировала в пределах 151,7-161,1 см; длина метелки составила 47,3-51,0 см при отсутствии или небольшой длине ее центрального стержня – 2,0 см у линии Л-146/14.

Выделенные линии отличились значительной урожайностью биомассы (13,44-14,30 т/га) и семян (2,31-2,75 т/га), а также хорошими технологическими характеристиками соцветий: гибкими веточками, выполненными на всю длину соцветия. Отличительной положительной особенностью отобранных линий является сравнительно низкая величина продуктивной кустистости – 1,42-1,67 шт./растение при значении признака у стандарта сорта Мастер 1,25. Второй стандарт Трудовой характеризуется повышенной общей кустистостью – 2,24 шт./растение, что является нежелательным проявлением формирования 2-х соцветий на одном растении, приводящем к измельчанию метелок. Для сортов веничного сорго необходима одностебельность растения или слабая кустистость для развития полноценных соцветий, удовлетворяющих требованиям сырья для производства веников в объеме до 4,5 тысяч с гектара посевной площади.

Сравнительная оценка селекционных образцов веничного сорго в течение трехлетних испытаний выявила перспективные линии Л-93/14, Л-136/11, Л-117/14, Л-146/14 с оптимальной высотой травостоя – 151,7-161,1 см, длиной метелки – 47,3-51,0 см.

Выделенные линии отличились значительной урожайностью биомассы (13,44-14,30 т/га) и семян (2,31-2,75 т/га), а образцы Л-93/14, Л-136/11 и Л-148/14 характеризовались отсутствием центрального стержня метелки, низкой общей кустистостью биомассы – 1,42-1,67 шт./растение, что способствует формированию полноценных соцветий для изготовления 4,2-4,5 тыс. штук веников с гектара посевов. Такие линии по комплексу показателей максимально приближены к параметрам модели сорта веничного сорго и рекомендуются к подготовке проведения конкурсного сортоиспытания.