Продуктивность образцов житняка ширококолосого в Республике Башкортостан

DOI: 10.24411/0235-2451-2019-11111 УДК 633. 161:631. 52

Продуктивность образцов житняка ширококолосого в Республике Башкортостан

А. А. НИЗАЕВА, Р. Л. АКЧУРИН, А. Х. ШАКИРЗЯНОВ, Р. А. БИКТИМИРОВ

Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Уфимского федерального исследовательского центра РАН, ул. Р. Зорге, 19, Уфа, Республика Башкортостан, 450059, Российская Федерация

Резюме. Цель исследования - скрининг исходного материала житняка ширококолосого по хозяйственно полезным признакам для дальнейшего использования в селекции. Работу выполняли в 2011-2018 гг. в южной лесостепи Республики Башкортостан. Объектами исследования служили 9 генотипов - сорта Батыр, Казахстанский 2, Юбилейный 30, Бродский ширококолосый, Павловский 12, Онгудайский, Донецкий ширококолосый, образцы 36266, 33394. Восемь из них относятся к виду житняк гребневидный, один (сорт Онгудайский) - житняк гребенчатый. Почва - черноземы средне- и тяжелосуглинистые по механическому составу. Вегетационные сезоны 2012, 2013, 2014, 2016 гг. отличались засушливыми условиями. В 2015 г. осадков выпало 85,4 % от нормы, температура воздуха была выше среднемноголетней на 2,3 0С. Сезон 2017 г. характеризовался избыточной увлажнённостью, среднесуточная температура воздуха была ниже нормы на 4,2 0С. В 2018 г. среднесуточная температура воздуха была ниже нормы на 1,8 0С. Хорошая облиственность (33,7...40,0 %) зафиксирована у сортов Батыр, Бродский ширококолосый, Донецкий ширококолосый и образца 36266. Корреляция между высотой травостоя и урожайностью составляла r=0,78. По высоте растений (69,6. 84,3 см) выделены со-ртобразцы 36266, 33394, Бродский ширококолосый, Павловский 12, Батыр, Донецкий ширококолосый. На семенную продуктивность житняка ширококолосого влияла ширина колоса (r=0,63). По величине этого показателю лучшими (1,6.2,0 см) были сорта Бродский ширококолосый, Павловский 12, Батыр, 36266, Донецкий ширококолосый, Онгудайский. Самую высокую урожайность зеленой массы отмечали у сортов Батыр (198 ц/га) и Бродский ширококолосый (189,5 ц/га), образца 36266 (191,0 ц/га), у которых она была больше средней по опыту на 45,0; 36,2; и 37,7 ц/га соответственно. Максимальной в опыте семенной продуктивностью отличались те же образцы - Батыр (7,70 ц/га), Бродский ширококолосый (7,19 ц/га), 36266 (6,18 ц/га), а также Онгудайский (6,32 ц/га). Ключевые слова: житняк ширококолосый (Agropyronpectinatum Bcauv.), сорт, продуктивность, коллекция, семена. Сведения об авторах: А. А. Низаева, зав. отделом (e-mail: nizaeva_a@mail.ru); Р. Л. Акчурин, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом; А. Х. Шакирзянов, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник; Р. А. Биктимиров, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией.

Для цитирования: Продуктивность образцов житняка ширококолосого в Республике Башкортостан / А. А. Низаева, Р. Л. Акчурин, А. Х. Шакирзянов и др. // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 11. С. 52-54. DOI: 10.24411/0235-2451-2019-11111.

Productivity of Broad-Eared Wheatgrass in the Republic of Bashkortostan

A. A. Nizaeva, R. L. Akchurin, A. Kh. Shakirzyanov, R. A. Biktimirov

Bashkir State Bashkiria Research Agricultural Institute, Ufa Federal Research Center, RAS, ul. R. Zorge, 19, Ufa, Respublika Bashkortostan, 450059, Russian Federation

Abstract. The purpose of the research was to screen the source material of broad-eared wheatgrass to determine its economically useful features for further use in breeding. The work was carried out in 2011-2018 in the southern forest-steppe of the Republic of Bashkortostan. The objects of the study were 9 genotypes: Batyr, Kazakhstansky 2, Jubileyny 30, Brodsky Shirokokolosy, Pavlovsky12, Ongudaysky, Donetsky Shirokokolosy varieties, samples 36266 and 33394. Eight of them belonged to Agropyron pectiniforme species; one of them (Ongudaysky variety) belonged to Agropyron cristatum species. The soils were medium and heavy loamy chernozems. Vegetation seasons of 2012, 2013, 2014, and 2016 were distinguished by drought conditions. In 2015, the amount of precipitation amounted to 85.4% of the norm, the air temperature was 2.3 C higher than the annual average one. The season of 2017 was characterized by excess moisture; the average daily air temperature was below the norm by 4.2 С. In 2018, the average air temperature was below the norm by 1.8 C. Good leaf coverage (33.7-40.0%) was registered in Batyr, Brodsky Shirokokolosny, Donetsky Shirokokolosny varieties and in sample 36266. The correlation between the height of the grass stand and productivity was r = 0.78. Brodsky Shirokokolosny, Pavlovsky 12, Batyr, Donetsky Shirokokolosny varieties as well as samples 36266 and 33394 were selected according to the plant height (69.6-84.3 cm). The seed production of broad-eared wheatgrass depended on ear width (r = 0.63). According to the value of this indicator the best (1.6-2.0 cm) were Brodsky Shirokokolosny, Pavlovsky 12, Batyr, 36266, Donetsky Shirokokolosny, and Ongudaysky samples. The highest yield of green mass was registered in Batyr (19.8 t/ha) and Brodsky Shirokokolosny (18.95 t/ha) varieties, and sample 36266 (19.10 t/ha). In them, it was more than the average one in the experiment by 4.50 t/ha, 3.62 t/ha, and 3.77 t/ha, respectively. The maximum seed productivity in the experiment was registered in the same samples: Batyr (0.77 t/ha), Brodsky Shirokokolosny (0.719 t/ha), 36266 (0.618 t/ha), and Ongudaysky (0.632 t/ha). Keywords: broad-eared wheatgrass (Agropyronpectinatum Bcauv.); variety; productivity; collection; seeds.

Author Detaiis: A. A. Nizaeva, head of division (e-mail: nizaeva_a@mail.ru); R. L. Akchurin, Cand. Sc. (Agr.), head of division; A. Kh. Shakirzyanov, D. Sc. (Agr.), chief research fellow; R. A. Biktimirov, Cand. Sc. (Agr.), head of laboratory

For citation: Nizaeva A. A., Akchurin R. L., Shakirzyanov A. Kh., Biktimirov R. A. Productivity of Broad-Eared Wheatgrass in the Republic of Bashkortostan. DostizheniyanaukiitekhnikiAPK. 2019. Vol. 33. No. 11. Pp. 52-54 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2019-11111.

В связи с часто повторяющимися засухами в Республике Башкортостан для бесперебойного обеспечения животноводства высококачественными кормами необходимо дополнить имеющийся набор многолетних злаковых трав более устойчивыми к неблагоприятным условиям внешней среды, засухоустойчивыми в то же время морозоустойчивыми, с высокой стабильной урожайностью зеленой массы и семян. Всеми этими качествами обладает житняк ширококолосый - одна из перспективных кормовых культур. К ее достоинствам относят отличную питательность корма, высокую урожайность, раннее весеннее отрастание. Житняк способен переносить длительную засуху, обладает очень хорошей морозо- и зимостойкостью [1].

Житняк относится к семейству Роасеае, роду Agropyron и подроду Agropyron Nevski. Из 13 его видов в культуру введены два ширококолосых - гребневидный (Agropyron pectmatum (Bieb.) Beauv.), гребенчатый (Agropyron cristatum (L.) Beauv.) и два узкоколосых -ломкий (Agropyron fragile (Roth) P. Candargy), пустынный (Agropyron desertorum (Ksch. ex Link.) Schult) [2].

Самое широкое распространение в травосеянии получил житняк ширококолосый, который характеризуется широким, плотным остистым колосом и линейными листьями зеленой окраски. Кустистость в зависимости от площади питания достигает 300.. .400 стеблей. Житняк - одноукос-ное растение. Наибольшие сборы сена и семян отмечают на второй год жизни. Житняк ширококолосый возделывают

в чистом виде и в смеси с бобовыми культурами в полевых севооборотах. Травостой может сохраняться на одном месте 20.. .25лет. Долголетие объясняется высокой засухоустойчивостью, зимостойкостью, хорошим вегетативным и семенным возобновлением травостоя. Урожайность сена в среднем составляет 15.25 ц/га [3, 4].

Кормовые достоинства житняка выше, чем у других злаковых кормовых трав. В фазе колошения при влажности 8,8.12,2 % содержится 3,0...7,2 % протеина, 1,0.4,7 жира, 8,9.16,1 клетчатки, 14,2. 21,6 безазотистых экстрактивных веществ, 2,2.3,0 % золы [5].

За последние годы создано десять сортов житняка ширококолосого с урожайностью зеленой массы 10,8. 15,0 т/га, улучшенными кормовыми достоинствами, более устойчивых к болезням [6].

Важную роль в повышении потенциала новых сортов многолетних трав играет адаптивное агроэко-логическое районирование их семеноводства, то есть обеспечение гарантированного производства многоэшелонированного набора семян в наиболее благоприятных по почвенно-климатическим, погодным и фитосанитарным условиям зонах [7].

Для практики кормопроизводства важно продолжение углубленных фундаментальных исследований продукционного процесса многолетних растений, взаимодействий генотипа и среды, сортовых особенностей на современном генетико-селекционном уровне [8].

Цель работы - скрининг исходного материала житняка ширококолосого по хозяйственно полезным признакам для дальнейшего использования в селекции.

Условия, материалы и методы. Работу выполняли в 2011-2018 гг. в научном подразделении «Уфимское», расположенном в южной лесостепи Республики Башкортостан. Агрохимические свойства типичного чернозема характеризовались следующими показателями: содержание гумуса (по Тюрину) - 8,5 %, подвижного калия и фосфора (по Кирсанову) - 128 мг/кг и 109 мг/кг почвы соответственно. Реакция среды почв слабокислая.

Объектом исследований служили сортообразцы житняка ширококолосого - Батыр, Казахстанский 2, Юбилейный 30 (Казахстан), Бродский ширококолосый (Оренбургская обл.), Павловский 12 (Воронежская обл.), Онгудайский (Алтайский край), Донецкий ширококолосый (Украина), образцы 36266, 33394 (Канада), предоставленные Всероссийским институтом растениеводства.

Основную обработку почвы под посев житняка проводили на глубину 25 см, весной осуществляли ранневесеннее боронование, затем культивацию с боронованием, прикатывание до и после посева. Норма высева - 7 кг/га. Глубина посева 2.3 см. В коллекционном питомнике посев осуществляли вручную, в селекционном - сеялкой СН-16, междурядье 60 см.

Коллекционный питомник был заложен в 2011 г. Площадь делянки 2 м2, повторность - двукратная. Основное внимание уделяли изучению урожайности зеленой массы и семян.

Учеты и наблюдения выполняли согласно методическим указаниям по проведению исследований в семеноводстве многолетних трав (Москва, 1986), по селекции и первичному семеноводству многолетних трав (Москва, 1993), а также по методике госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (Москва, 1985).

В год посева (2011 г.) рост и развитие растений проходили при умеренных температурах, осадков за вегетацию выпало 174 мм, или 68,2 % многолетней нормы. Вегетационный сезон 2012 г. отличался засушливыми условиями. Среднесуточная температура достигала 28,7 0С. Длительная жаркая сухая погода оказала негативное влияние на формирование урожая семян. В 2013 г., несмотря на засуху в первой половине вегетации, в целом, благодаря раннему и быстрому отрастанию растений, условия для формирования урожая семян складывались благоприятно. В 2014 и 2016 гг. более длительная весенне-летняя засуха, в сравнении с 2013 г., негативно повлияла на формирование семенной продуктивности в 5-ый и 6-ой годы жизни растений. Засуха 2016 г. на урожайность семян травостоев первого года пользования существенного влияния не оказала. Условия вегетационного периода 2015 г. были более благоприятными по влагообеспеченности. В среднем за период вегетации растений выпало 193 мм осадков, или 85,4 % от нормы, а температура воздуха составила 17,5 0С, что выше среднемноголетней на 2,3 0С. Вегетационный период 2017 г. отличался избыточным увлажнением (ГТК более 1,6) и недостатком тепла. Среднесуточная температура воздуха была ниже нормы на 4,2 0С. В 2018 г. весеннее отрастание проходило в условиях пониженного температурного режима - среднесуточная температура была меньше среднемноголетней на 1,8 0С.

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили по Б. А. Доспехову (1978) методом однофак-торного дисперсионного анализа.

Результаты и обсуждение. Укосной спелостью злаковых трав принято считать фазу массового колошения. Самую большую зеленую массу в этот период накапливали сорта Батыр, Бродский ширококолосый и образец 36266, превышая среднюю по опыту на 45,0; 36,2; и 37,7 ц/га соответственно. По сбору сухого вещества они превосходили среднюю величину этого показателя соответственно на 9,1; 6,7 и 7,0 ц/га (табл. 1).

Облиственность злаковых трав - важный показатель качества зеленой массы и сухого вещества, отражающий соотношение листьев и стеблей. В наших исследованиях она варьировала от 33,7 до 40,0 %. Хорошей облиствен-ностью отличались образцы Батыр (40 %), 36266 (39,8 %),

Таблица 1. Морфо-биологические показатели развития сортообразцов, сбор зеленой и сухой массы житняка ширококолосого

Высота Образец растений, см Облис-твен-ность, % Длина колоса, см Ширина колоса, см Урожайность семян, г/м2 Сбор, ц/га

зеленой массы сухого вещества

Бродский ширококолосый 78,6 39,1 6,2 2,0 161,0 189,5 37,9

Казахстанский 2 64,2 27,4 6,1 1,3 92,0 123,0 24,6

Павловский 12 79,5 30,5 5,8 2,0 114,2 142,8 28,7

Донецкий ширококолосый 69,6 33,7 5,7 1,8 184,1 150,8 30,3

Юбилейный 30 67,6 25,9 5,8 1,5 62,0 109,4 21,9

Батыр 77,5 40,0 6,0 2,0 223,5 198,0 40,3

Онгудайский 71,6 31,8 5,2 1,8 180,2 144,7 29,0

36266 84,3 39,8 6,1 2,0 152,7 191,0 38,2

33394 82,1 26,7 6,2 1,6 94,0 121,1 24,1

Среднее 74,2 33,6 5,9 1,6 139,8 153,3 31,2

НСР05 2,3 0,5 1,6 0,4 24 7,1 4,2

Таблица 2. Урожайность семян сортообразцов житняка ширококолосого, ц/га

Образец 1 2012 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г. 2016 г. 2017 г. 2018 г. 1 Среднее

Бродский ширококолосый 5,27 16,10 9,88 6,18 1,91 4,65 6,34 7,19

36266 5,80 15,27 6,52 3,90 2,66 3,84 5,31 6,18

Казахстанский 2 6,56 9,20 2,89 3,05 2,07 3,25 4,70 4,53

33394 6,85 10,83 4,55 4,03 1,45 2,61 4,56 4,98

Павловский 12 7,45 11,42 7,00 3,83 1,96 3,16 5,11 5,70

Донецкий ширококолосый 6,43 8,93 4,15 3,37 1,98 3,79 5,25 4,84

Юбилейный 30 5,06 6,20 2,64 7,02 1,45 2,67 4,60 4,23

Батыр 12,25 13,36 7,76 5,54 2,91 5,30 6,83 7,70

Онгудайский 8,07 10,73 8,21 4,30 2,83 4,08 6,03 6,32

Среднее 5,03 10,9 6,01 5,0 1,82 2,95 5,3 5,7

НСР05 4,3 2,8 3,1 2,5 0,5 2,0 4,8 3,6

Бродский ширококолосый (39,1 %) и Донецкий ширококолосый (33,7 %).

Высота травостоя служит одним из критериев определения сроков скашивания или стравливания травостоев, а также показателем пригодности сорта к механизированной уборке семян [9]. Кроме того, в наших исследованиях установлена тесная связь между высотой травостоя и урожайностью (r=0,78). По величине этого показателя выделены образцы 36266 (84,3 см) и 33394 (82,1 см); сорта Бродский ширококолосый (78,6 см); Павловский 12 (79,5 см) Батыр (77,5 см); Донецкий ширококолосый (69,6 см).

На семенную продуктивность сортообразцов житняка ширококолосого определенное влияние оказала ширина колоса (r=0,630). По величине этого показателя лучшими (1,6.2,0 см) были сорта Бродский ширококолосый, Павловский 12, Батыр, 36266, Донецкий ширококолосый и Онгудайский. Длина колоса находилась в пределах 5,2.6,2 см.

Один из главных показателей ценности сорта - высокая и стабильная семенная продуктивность. В среднем за годы исследования (табл. 2) наибольший урожай семян формировали сорта Батыр (7,70 ц/га), Бродский ширококолосый (7,19 ц/га), Онгудайский (6,32 ц/га) и образец 36266 (6,18 ц/га). Эти сорта-популяции сочетали признаки высокой семенной продуктивности с высоким сбором зеленой массы и абсолютно сухого вещества.

Выводы. В результате многолетней оценки исходного материала житняка широколосого по комплексу хозяйственно полезных признаков выделен ряд перспективных генотипов в качестве исходного материала (источников ценных признаков) для селекции в условиях Республики Башкортостан. Хорошая облиственность зафиксирована у образцов Батыр (40 %); 36266 (39,8 %); Бродский ширококолосый (39,1 %) и Донецкий ширококолосый (33,7 %). Корреляция между высотой травостоя и урожайностью составляла r=0,78. По высоте растений выделены образцы 36266 (84,3 см) и 33394 (82,1 см); сорта Бродский ширококолосый (78,6 см); Павловский 12 (79,5 см) Батыр (77,5 см); Донецкий ширококолосый (69,6 см). Семенная продуктивность сортообразцов житняка ширококолосого находилась в зависимости от ширины колоса (r=0,63). По величине этого показателя лучшими (1,6.2,0 см) оказались сорта Бродский ширококолосый, Павловский 12, Батыр, 36266, Донецкий ширококолосый и Онгудайский. Самую высокую урожайность зеленой массы отмечали у сорта Батыр (198 ц/ га), Бродский ширококолосый (189,5 ц/га), образца 36266 (191,0 ц/га) она превысила среднюю по опыту на 45,0; 36,2 и 37,7 ц/га соответственно. У этих же образцов сбор сухого вещества превосходил средний на 9,1; 6,7 и 7,0 ц/га соответственно. Наибольшую продуктивность семян сформировали так же Батыр (7,70 ц/га), Бродский ширококолосый (7,19 ц/га), 36266 (6,18 ц/га) и Онгудайский (6,32 ц/га).

Литература.

1. Низаева А. А., Биктимиров Р. А. Влияние сроков посева на семенную продуктивность житняка ширококолосого // Известия Уфимского научного центра Российской академии наук. 2018. № 3 (6). С. 64-66.

2. Андреев Н. Г. Луговое и полевое кормопроизводство. М.: Агропромиздат, 1989. 540 с.

3. Частная селекция полевых культур / И. И. Лисицын, В. Антропов, Б. Антропов и др. М.: Сельхозгиз, 1935. 261 с.

4. Assay K. H., Horton W. H., Hansen W. T. New grasses for intermountain rangelands // Utah Sc. 1985. Vol. 46. Pp. 119-123.

5. Диденко И. Л., Лиманская В. Б, Буянкин В. И. Результаты селекции житняка на Уральской сельскохозяйственной опытной станции // Научно-агрономический журнал. 2016. С. 56-57.

6. Шамсутдинов З. Ш. Селекция кормовых культур: достижения и задачи// Сельскохозяйственная биология. 2014. № 6. С. 36-45.

7. Жученко А. А. Настоящее и будущее адаптивной селекции и семеноводства растений на основе идентификации и систематизации их генетических ресурсов // Сельскохозяйственная биология. 2012. № 5. С. 3-19.

8. Усков И. Б., Якушев В. П., Чесноков Ю. В. Управление агробиологическими системами - физикоагрономические генетико-селекционные аспекты // Сельскохозяйственная биология. 2017. Т. 52. № 3. С. 429-436.

9. Методические указания по селекции многолетних злаковых трав / В. М. Косолапов, С. И. Костенко, С. В. Пилипко и др. М.: РГАУ-МСХА, 2012. 51 с.

References

1. Nizaeva AA, BiktimirovRA. [Influence of sowing dates on the seed productivity of broad-spiked wheatgrass]. Izvestiya Ufimskogo nauchnogo tsentra Rossiiskoi akademii nauk. 2018;6(3):64-6. Russian.

2. Andreev NG. Lugovoe i polevoe kormoproizvodstvo [Meadow and field feed production]. Moscow: Agropromizdat; 1989. 540 p. Russian.

3. Lisitsyn II, Antropov V, Antropov B, et al. Chastnaya selektsiya polevykh kul'tur [Particular breeding of field crops]. Moscow: Sel'khozgiz; 1935. 261 p. Russian.

4. Assay KH, Horton WH, Hansen WT. New grasses for intermountain rangelands. Utah Sc. 1985;46:119-23.

5. Didenko IL, Limanskaya VB, Buyankin VI. [The breeding results for wheatgrass at the Ural Agricultural Experimental Station]. Nauchno-agronomicheskiizhurnal. 2016;56-7. Russian.

6. ShamsutdinovZSh. [Forage crops selection: progress and challenges]. Sel'skokhozyaistvennaya biologiya. 2014;6:36-45. Russian.

7. Zhuchenko AA. [Present and future of adaptive selection and seed breeding based on identification and systematization of plant genetic resources]. Sel'skokhozyaistvennaya biologiya. 2012;5:3-19. Russian.

8. Uskov IB, Yakushev VP, Chesnokov YuV. [Actual physical, agronomic, genetical and breeding aspects in agrobiological management (towards 85 anniversary of Agrophysical Research Institute, Russia)]. Sel'skokhozyaistvennaya biologiya. 2017;52(3):429-36. Russian.

9. Kosolapov VM, Kostenko SI, Pilipko SV, et al. [Guidelines for the breeding of perennial grasses]. Moscow: RGAU-MSKhA; 2012. 51 p. Russian.