AGROECOLOGICAL EVALUATION OF AWNLESS BROME SAMPLES IN THE TAIGA ZONE
AGROECOLOGICAL EVALUATION OF AWNLESS BROME SAMPLES IN THE TAIGA ZONE
Abstract
Development of adaptive varieties remains the most accessible means of intensification of grain production. The research area is characterized by extreme climatic and edaphic conditions. The object of research is awnless brome (Bromopsis inermis L.). The results of the study of varietal samples in the control nursery of sowing 2019 are reviewed. The variety Langepas was used as a standard. To evaluate the adaptive potential of the samples, the methodology of identifying the potential productivity and adaptability of varieties and breeding forms by the indicator "yield" was used. The characteristic of plant adaptation to environmental conditions is expressed by adaptive potential. To assess the samples by this indicator, data on three years with contrasting conditions are given. All studied samples in the taiga zone have a high adaptability coefficient (0.95...1.08). Wild specimens from Tomsk Oblast with high adaptive potential K-14293, K-14332, K-14343 were singled out. They are used as source material for the selection of awnless brome. The standard variety Langepas in the conditions of the taiga zone showed the lowest adaptability coefficient. This indicates a narrower range of conditions conducive to the formation of its high yield.
1. Введение
Кострец безостый – самая широко распространенная кормовых многолетних злаковых трав в сельскохозяйственном производстве, возделываемая в большинстве почвенно-климатических зон , . Для района исследований характерны экстремальные климатические и эдафические условия, что позволяет объективно оценить реакцию образцов на изменение условий среды в широком диапазоне: недостаточному и избыточному увлажнению, воздействию низких и высоких температур воздуха и почвы и резким их перепадам, в течение длительных периодов .
Академик А.А. Жученко отмечает: «Приспособленность к местным условиям характеризует соответствие потенциальных возможностей генотипа растения факторам гидротермического режима и почвенного питания. Создание адаптивных сортов остается наиболее доступным средством интенсификации сельскохозяйственного производства. При этом их использование выступает одним из ведущих факторов повышения эффективности и позволяет максимально использовать генетические ресурсы» . Привлечение в селекцию многолетних злаковых трав дикорастущих образцов позволяет использовать их высокий адаптационный потенциал.
Целью данного исследования была оценка адаптивности образцов костреца безостого в контрольном испытании на севере Томской области РФ. Исследования выполнены в рамках государственного задания СФНЦА РАН No FNUU – 2024-0002.
2. Объект, методы и принципы исследования
В качестве объекта исследований выбран кострец безостый (Bromopsis inermis L.). Полевые опыты закладывали по технологии, общепринятой для возделывания многолетних злаковых трав в Западной Сибири . В результате изучения дикорастущих образцов и одной сложногибридной популяции в контрольном питомнике посева 2019 года в 2020-2022 гг. выделены образцы с высоким коэффициентом адаптивности по урожайности зеленой массы. В селекционной работе с многолетними злаковыми травами использовались методические указания ВИК . Стандартом служил сорт Лангепас (Тюменская область).
Адаптивный потенциал отражает приспособленность растений к условиям среды. Он определяет способность растений к росту, развитию и размножению в изменяющихся условиях. В данной работе использовалась методика оценки потенциальной продуктивности и адаптивности селекционных образцов по урожайности. В данной методике за 100% берется среднесортовая урожайность. Отношение урожайности каждого образца к среднесортовой рассчитывают в %. Такой способ расчета позволяет сравнивать поведение образцов в разные годы. Сравнение урожайности образцов с показателем «среднесортовая урожайность» в благоприятные годы позволяет судить об их потенциальной продуктивности. В неблагоприятных условиях адаптивность изучаемых образцов реализуется в большей степени .
3. Условия проведения исследований
Климат таежной зоны резко континентальный, с коротким умеренно-теплым летом и холодной продолжительной зимой. Безморозный период короткий, продолжительностью 70...90 дней. Последние заморозки возможны даже летом, в июне, первые осенние могут быть даже в начале августа. Годовое количество осадков обычно около 500 мм, в том числе с мая по сентябрь – более 300 мм. Сумма биологически активных температур (выше +10оС) за вегетационный период составляет 1300...1600о , , .
Почвы опытных участков дерново-подзолистые, супесчаные по гранулометрическому составу. Содержание гумуса в пахотном горизонте – не более 2% (по Тюрину). Содержание в почве нитратного азота – низкое (0,20-0,22 мг/100 г воздушно-сухой почвы) (методика определения с дисульфофеноловой кислотой); обменного калия – среднее (8,3-13,9 мг/100 г в. с. п.) (по Пейве); подвижного фосфора – высокое (12,1-18,1 мг/100 г в. с. п.) (по Кирсанову); РНсол. — 4,3-4,5. Почвы отличаются высоким содержанием алюминия – 4,4-9,6 мг на 100 г в. с. п. (по Соколову).
Рисунок 1 - Метеорологические условия вегетационного периода за 2020-2022 гг
Примечание: взято из наборов данных, доступных на веб-сайте rp5.ru
Урожайность кормовой массы трав во многом зависит от сортовых характеристик, агроэкологических условий и погоды во время проведения исследований. За период нашего исследования максимальная продуктивность получена в 2021 году, минимальная – в 2020 году. Для оценки образцов по показателю «урожайность зеленой массы» приведены данные за три года с контрастными условиями: 2021 год – оптимальные, 2022 год – средние, 2020 год – неблагоприятные.
4. Основные результаты
Использование показателя «среднесортовая урожайность года» позволило объективно оценить роль изменяющихся факторов среды в формировании урожайности костреца безостого в целом и отдельных селекционных номеров. Данные по урожайности зеленой массы и результаты расчетов приведены в таблице 2.
Таблица 1 - Урожайность зеленой массы и коэффициент адаптивности образцов костреца безостого в контрольном питомнике посева 2019 года
Наименование образца | Урожайность зеленой массы, т/га 2020 г. | Урожайность зеленой массы, т/га 2021 г. | Урожайность зеленой массы, т/га 2022 г. | Среднесортовая урожайность, т/га | Отклонение от среднесортовой, % 2020 г. | Отклонение от среденесортовой, % 2021 г. | Отклонение от среднесортовой, % 2022 г. | Кад |
Лангепас, st | 18,8 | 26,2 | 20,8 | 21,9 | 81,6 | 113,8 | 90,3 | 0,95 |
К-14293 | 21,2 | 29,0 | 20,2 | 23,5 | 92,1 | 125,9 | 87,7 | 1,02 |
К-14305 | 21,4 | 26,4 | 21,5 | 23,1 | 92,9 | 114,6 | 93,4 | 1,00 |
К-14324 | 22,0 | 25,1 | 21,3 | 22,8 | 95,5 | 109,0 | 92,5 | 0,99 |
К-14332 | 21,7 | 26,1 | 23,5 | 23,8 | 94,5 | 113,3 | 102,0 | 1,03 |
К-14343 | 20,7 | 27,7 | 26,4 | 24,9 | 89,9 | 120,3 | 114,6 | 1,08 |
К-14348 | 19,5 | 24,5 | 24,0 | 22,7 | 84,7 | 106,4 | 104,2 | 0,98 |
К-14212 | 20,2 | 24,4 | 22,0 | 22,2 | 87,7 | 105,9 | 95,5 | 0,96 |
СГП-9 | 18,7 | 25,9 | 22,5 | 22,4 | 81,2 | 112,5 | 97,7 | 0,97 |
Среднегодовая урожайность, т/га | 20,5 | 26,1 | 22,5 | 23,03 | - | - | - | - |
НСР05 | 0,8 | 1,1 | 1,5 | - | - | - | - | - |
Примечание: за 2020-2022 гг; Кад – коэффициент адаптивности
По среднесортовой урожайности выделились три образца К-14293. К-14332 и К-14343. Меньше других снизилась урожайность в неоптимальном 2020 году у образцов К-14324 и К-14332. В наиболее благоприятном 2021 году максимальная урожайность была получена у образцов К-14293 и К-14343. Коэффициент адаптивности ниже 1,0 показали образцы К-14324, К-14348, К-14212 и стандартный сорт Лангепас. Это говорит о более узком диапазоне условий, способствующих формированию у них высокой урожайности. Самым высоким коэффициентом адаптивности обладал образец К-14343.
5. Заключение
Все номера с высоким адаптивным потенциалом были из дикорастущих образцов Томской области. Они используются как исходный материал в селекции костреца безостого. Все изученные образцы в условиях таежной зоны обладали высоким коэффициентом адаптивности (0,95...1,08). Максимальное его значение получено у образца К-14343. Также высокую адаптивность за период исследований показали дикорастущие образцы из Томской области К-14293, К-14332. Стандартный сорт Лангепас в условиях таежной зоны показал самый низкий коэффициент адаптивности. Это говорит о более узком диапазоне условий, способствующих формированию у него высокой урожайности.