close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Создание нового селекционного материала клевера ползучего (Trifolium repens L.) с повышенной семенной и кормовой продуктивностью, отзывчивого на инокуляцию Rhizobium trifolii в условиях Центрального района Нечерноземной зоны России

код для вставкиСкачать
ФИО соискателя: Иванова Алина Александровна Шифр научной специальности: 06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений Шифр диссертационного совета: Д 006.019.01 Название организации: Всероссийский научно-исследовательский институ
На правах рукописи
ИВАНОВА АЛИНА АЛЕКСАНДРОВНА
СОЗДАНИЕ НОВОГО СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА КЛЕВЕРА ПОЛЗУЧЕГО (TRIFOLIUM REPENS L.) С ПОВЫШЕННОЙ СЕМЕННОЙ И КОРМОВОЙ ПРОДУКТИВНОСТЬЮ, ОТЗЫВЧИВОГО НА ИНОКУЛЯЦИЮ RHIZOBIUM TRIFOLII В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ
Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата
сельскохозяйственных наук
Москва 2012
Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса Российской академии сельскохозяйственных наук
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор
Новоселов Михаил Юрьевич
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор
Писковацкий Юрий Михайлович
кандидат сельскохозяйственных наук,
доцент
Долгодворова Лидия Ивановна
Ведущая организация - Государственное научное учреждение Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого Российской академии сельскохозяйственных наук
Защита диссертации состоится 30 мая 2012 г. в 13 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 006.019.01 при Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса Россельхозакадемии по адресу: 141055, Московская область, г. Лобня, ул. Научный городок, корпус 1.
Факс: 8(495)577-71-07. E-mail: sovetvik@yandex.ru.
Просим Вас принять участие в работе совета или прислать письменный отзыв о данном реферате (в двух экземплярах, заверенных печатью).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при Государственном
научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса Россельхозакадемии
Автореферат разослан ___ апреля 2012 г. и размещен на сайте Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки Российской Федерации: http://vak.ed.gov.ru
Ученый секретарь диссертационного совета,
доктор сельскохозяйственных наук: Победнов Ю.А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследований. Клевер ползучий (Trifolium repens L.) является ценным источником экологически чистого и дешевого кормового белка. В травосмеси со злаковыми травами обеспечивает от 4000 до 6000 кормовых единиц с 1 гектара без внесения азотных удобрений, что соответствует количеству обменной энергии от 71 до 82 ГДж, отличается долголетием, хорошей отавностью и переваримостью кормов.
Несмотря на высокую ценность клевера ползучего, широкое внедрение его сдерживается недостаточной обеспеченностью семенами потребности производства, из-за сравнительно невысокой семенной продуктивности существующих сортов, неприспособленности к механизированной уборке, слабой конкурентной способности и ряда других факторов.
В решении данных проблем важное место отводится селекции, позволяющей обеспечить выведение сортов, отвечающих запросам сельскохозяйственного производства. Создание нового селекционного материала клевера ползучего, отличающегося рядом ценных хозяйственно-биологических свойств и признаков, с использованием методов гибридизации, отбора, с улучшенной отзывчивостью на инокуляцию является актуальным вопросом исследования.
Целью исследований являлось сравнительное изучение селекционных образцов разновидностей hollandicum, giganteum и silvestre по комплексу хозяйственно-биологических признаков; подбор родительских пар для внутривидовой гибридизации; создание нового гибридного материала с повышенной семенной и кормовой продуктивностью, отзывчивого на инокуляцию, устойчивого в пастбищно-сенокосных агрофитоценозах Нечерноземной зоны России.
Задачи исследований:
1. Оценить хозяйственные и биологические признаки коллекционных образцов различного эколого-географического происхождения.
2. Подобрать родительские формы и провести новые внутривидовые скрещивания с привлечением разновидностей silvestre и giganteum с целью улучшения их зимостойкости, конкурентной способности и семенной продуктивности.
3. Выявить и оценить октоплоидные формы клевера ползучего, закрепить плоидность с использованием метода гибридизации.
4. Провести оценку по комплексу хозяйственно-биологических признаков гибридов F1 и F2, полученных с участием сортообразцов разновидности silvestre и giganteum.
5. Оценить гибриды F2-F6, созданные ранее, в селекционных питомниках и в конкурсном сортоиспытании, выделить лучшие.
6. Оценить перспективные гибриды клевера ползучего F3 и F6 по азотфиксирующей способности при инокуляции различными штаммами клубеньковых бактерий, подобрать комплементарные растительно-микробные пары с высокой эффективностью симбиоза, кормовой и семенной продуктивностью.
Научная новизна:
- в условиях Центрального района Нечерноземной зоны России изучен и оценен коллекционный материал клевера ползучего различного эколого-географического происхождения, выделены ценные источники для селекции;
- на основе изучения коллекции создан перспективный гибридный материал F2 с повышенной кормовой и семенной продуктивностью;
- проведена оценка гибридного материала в контрольном питомнике, выделены перспективные образцы для закладки сортоиспытания;
- выделены и оценены октоплоидные формы, впервые сформирован октоплоидный образец клевера ползучего С4;
- по итогам конкурсного сортоиспытания лучший образец клевера ползучего, F6 Espanso х Киви, передан в Государственную комиссию по сортоиспытанию под названием "Луговик";
- на перспективных селекционных образцах и сортах изучено влияние инокуляции различными штаммами Rhizobium trifolii и выделены комплементарные пары.
Практическое значение.
- на всех этапах селекционного процесса создан перспективный селекционный материал для включения в различные селекционные программы;
- передан в Государственную комиссию по сортоиспытанию новый сорт клевера ползучего Луговик превосходящий стандарт по основным хозяйственным характеристикам;
- для сортов ВИК 70 и Луговик подобраны комплементарные штаммы Rhizobium trifolii, позволяющие значительно увеличить кормовую и семенную продуктивность сортов.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научных совещаниях: IV Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых "Научное обеспечение агропромышленного комплекса" (Краснодар, 2010 г.); на заседаниях секции ученого совета по селекции и семеноводству кормовых культур и заседаниях Учёного совета ГНУ ВИК Россельхозакадемии (2009-2012 гг.).
Публикации по материалам диссертации. Основные результаты иссле-
дований опубликованы в 9 печатных работах, в том числе - 3 в изданиях, реко-
мендованных ВАК РФ.
Личное участие автора в проведении экспериментов составляет 100%. Закладка полевых, вегетационных и лабораторных опытов, анализ и обобщение результатов исследований были проведены автором лично.
Объём и структура работы. Диссертация изложена на 156 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений селекционной практике и производству, содержит 28 таблиц, 14 рисунков, 26 приложений. Список литературы включает 134 наименования, в том числе 39 на иностранном языке.
УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Диссертационная работа выполнена в 2009-2011 гг. на экспериментальной базе Государственного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИК Россельхозакадемии) в полевых условиях и при широком использовании селекционно-тепличного комплекса.
Материалом исследований в 2009-1011 годах служили: сорта отечественной и зарубежной селекции, дикорастущие образцы, гибриды F2-F6, полученные в предыдущие годы в отделе селекции от реципрокного скрещивания, образцы октоплоидов С1, коммерческий штамм клубеньковых бактерий - 348а и штаммы, выделенные из местной почвенной микрофлоры КР-2 и КР-4а.
В опытах стандартами служили районированные в Московской области сорта клевера ползучего Гомельский и ВИК 70.
Полевые опыты проводили в селекционно-клеверном севообороте на дерново-подзолистой почве с содержанием в пахотном слое гумуса 1,64%, Р2О5 28,40 мг на 100 г почвы, К2О 16,70 мг на 100 г почвы, pH солевой вытяжки 6,10, легкогидролизуемого азота 6,75.
Почвенно-климатические условия проведения исследований типичные для лесной зоны. Метеорологические условия в годы проведения исследований были различными. Сумма среднесуточных температур воздуха вегетационных периодов составила: в 2009 году - 2550,6оС, в 2010 году - 3078,5оС и в 2011 году - 2811,0оС при среднемноголетнем показателе - 2350,1оС. По уровню влагообеспеченности 2010 и 2011 гг. не достигали нормы: за вегетационные периоды этих лет количество атмосферных осадков имело следующие показатели - 265,2 и 279,9 мм (72 и 76% от нормы). Вегетационный период 2009 г. был более благоприятным по увлажнению: осадков выпало 107% от нормы. Различные погодно-климатические условия в годы проведения исследований позволили всесторонне изучить коллекционный и селекционный материал клевера ползучего.
Исследования по селекции клевера ползучего проводили по полной схеме селекционного процесса. Закладку опытов, наблюдения, оценки и учеты проводили согласно методикам ВИРа, ГНУ ВИК Россельхозакадемии и Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (Методические указания по селекции и первичному семеноводству многолетних трав, 1993; Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера, 2002; Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур, 1972).
Химические анализы растительных и почвенных проб проведены в лаборатории физико-химических методов исследования ГНУ ВИК Россельхозакадемии.
Математическую обработку экспериментальных данных проводили статистическими методами (Доспехов Б.А., 1985).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Изучение и оценка коллекционных сортообразцов клевера ползучего. При создании новых сортообразцов или гибридов клевера ползучего сенокосно-пастбищного типа использования практический интерес из коллекционного материала представляют образцы: Betta, Milka, Milkanova (Дания) и Гомельский (Белоруссия). В популяциях этих образцов доминируют растения с прямостоячей формой куста, увеличенными размерами черешков листьев (20-26 см) и цветоносов (24-26 см), длиной листовых пластинок (2,3-2,8 см - крупнолистная форма) и диаметру соцветий (1,6-2,9 см - средние и крупные головки) (табл. 1).
Таблица 1. Характеристика образцов клевера ползучего по основным хозяйственно-биологическим признакам (2009-2010 гг.)
ПоказательВариант опытаBettaMilkaMilkanovaПечор-скийГомель-ский стандартНСР 05Зимостойкость, %90,0093,0086,0095,0095,00-Длина черешков листьев, см23,87*25,74*25,61*8,5020,341,17Длина цветоносов, см25,4024,1526,35*8,3825,101,09Урожайность зеленой массы, г/растение313,67323,00191,3357,10314,6729,80Сбор сухого вещества, г/растение48,1051,50*35,709,4047,503,90Содержание сырого протеина, %23,5821,2319,7224,5623,51-Обсемененность соцветий, %275,15249,88191,71203,53152,36-Масса семян с одного куста, г3,216,49*3,230,415,410,24Примечание: * - достоверное отличие от стандарта при 95%-ном уровне вероятности.
Выделены 5 образцов пастбищно-сенокосного типа использования: ВИК 70 (Россия), Hija (Финляндия), Sandra, Nora, Lena (Швеция). В этих популяциях отмечается больше растений со стелющейся и приподнимающейся формой куста. Они характеризуются менее крупными, чем у образцов сенокосно-пастбищного типа, вегетативными и генеративными органами. Два образца пастбищного типа Печорский и Алтайский (Республика Коми и Алтайский край) имели мощную прикорневую розетку и хорошую зимостойкость.
В результате опытов было установлено следующее: высокой зимостойкостью обладают образцы Milka, Алтайский, Печорский, Гомельский (90-100%); высоким содержанием сырого протеина в первом укосе - Печорский, Гомельский (23,52-24,56%); повышенным сбором сухого вещества - Betta 48,10 г/растение и Milka 51,50 г/растение, что на 1,3 и 8,4% выше стандарта; высокой семенной продуктивностью - Milka (масса семян на одно растение на 20% выше стандарта).
Создание и изучение новых гибридов клевера ползучего, полученных с использованием сортообразцов разновидностей silvestre и giganteum. С целью создания нового селекционного материала клевера ползучего в качестве родительской формы были использованы зарубежные сорта разновидности giganteum Волат (Белоруссия), Титан (США) и Атоляй (Латвия), оцененные ранее в отделе селекции клевера, а также дикорастущие образцы разновидности silvestre (Печорский, Алтайский), изученные в коллекционном питомнике.
Оценка родительских образцов по морфо-биологическим признакам выявила, что образцы разновидности giganteum превосходят стандарт по основным морфологическим характеристикам, которые определяют кормовую и семенную продуктивность, а также технологичность уборки (табл. 2).
Таблица 2. Морфо-биологическая характеристика родительских форм клевера ползучего, включенных в гибридизацию (2009 год)
ПоказателиВарианты опытаПечор-скийАлтай-скийАтоляйВолатТитанВИК 70 стандартНСР 05Длина листовой пластинки, см1,901,782,99*2,972,972,850,13Ширина листовой пластинки, см1,731,682,21*2,26*2,27*2,070,11Длина черешка, см15,4915,2628,44*23,8023,9925,240,85Диаметр черешка, см0,120,130,22*0,21*0,22*0,180,01Длина цветоноса, см23,3320,7930,6028,7132,9439,101,42Диаметр цветоноса, см0,140,150,24*0,200,210,210,01Длина головки, см1,732,11*2,53*2,62*2,58*1,770,13Диаметр головки, см2,322,262,63*2,69*2,91*2,350,12Примечание: * - достоверное отличие от стандарта при 95%-ном уровне вероятности.
Полученные от реципрокного скрещивания 12 гибридов F1 были оценены как по кормовой (I год жизни), так и по семенной продуктивности (II год жизни). Изучение гибридов F1 проводилось при индивидуальном размещении растений (50 х 50 см).
В процессе оценки гибридного потомства были изучены корреляционные связи между двадцатью морфо-биологическими признаками. Интенсивность развития растений и раннеспелость имеют положительные корреляционные зависимости с содержанием сухого вещества и числом семян в одной головке (r=0,47 и r=0,46) и отрицательную зависимость с массой 1000 семян (r= - 0,49). Продуктивность сухого вещества гибридов имеет функциональную зависимость с продуктивностью зеленой массы (r=0,94) и показателями определяющими семенную продуктивность (числом цветков в головке - r=0,65, числом семян в головке - r=0,52, раннеспелостью - r=0,47). Число цветков в головке тесно взаимосвязано с высотой и диаметром цветоносов (r=0,51-0,52), диаметром столонов (r=0,66), продуктивностью зеленой массы (r=0,71) и сухого вещества (r=0,65), а также числом семян в головке (r=0,51). Наличие корреляционных связей между основными морфо-биологическими признаками гибридов позволяет проводить отбор и оценку селекционного материала на ранних этапах селекции.
В результате оценки гибридов F1 по основным хозяйственно-биологическим показателям выявлено, что гибрид Атоляй х Печорский достоверно превышает стандарт практически по всем основным признакам (табл. 3).
Таблица 3. Характеристика гибрида F1 Атоляй х Печорский по основным хозяйственно-биологическим признакам (2010 год)
ПоказателиВИК 70 стандартF1 Атоляй х Печорский% к
стандартуНСР 05Длина цветоносов, см13,9817,58*125,751,47Длина головки, см 1,83 1,99*108,740,10Зеленая масса, г/растение47,2080,00*169,49 17,19Сухая масса, г/растение 5,8910,76*182,682,50Сбор сырого протеина, г/растение 1,25 2,63*210,400,20Содержание сырого протеина, % 21,1524,41--Обсемененность соцветий, %134,96132,84--Масса 1000 семян, г 0,550,55100,000,04Примечание: * - достоверное отличие от стандарта при 95%-ном уровне вероятности.
Оценка лучших гибридов Алтайский х Волат, Алтайский х Атоляй, Волат х Печорский и Атоляй х Печорский была продолжена в условиях СТК во втором поколении. По итогам морфо-биологического анализа лучшими гибридами F2 оказались Волат х Печорский и Атоляй х Печорский. Данные гибриды превысили стандарт ВИК 70 по длине и ширине листовой пластинки (2,84-3,21 см и 2,21-2,28 см) на 18-34% и 9-13%, длине и диаметру цветоносов (20,44-21,64 см и 0,16-0,18 см) соответственно на 6-12% и 14-29%.
Выделение и оценка октоплоидных форм клевера ползучего и перспективы их использования в гибридизации. Хромосомный набор октоплоидного клевера ползучего равен 64. Использование данных форм в селекции может идти по двум направлениям: 1) непосредственное создание октоплоидных сортов клевера ползучего; 2) использование октоплоидных форм в межвидовой гибридизации и получение фертильных гибридов.
В наших исследованиях, проведенных в 2009-2011 гг., использовался селекционный материал С1 клевера ползучего, полученный ранее в отделе селекции и первичного семеноводства. Данный материал был создан путем воздействия 0,3% раствора колхицина на проростки сорта ВИК 70 методом вакуумной инфильтрации (Киреева О.В., 1988).
Методом гибридизации и отбора по форме пыльцевых зерен был получен октоплоидный материал клевера ползучего С2, С3 и С4 поколения.
Изучение октоплоидных растений С1, С2 и С3 поколения показало, что данные формы клевера ползучего существенно превосходят стандарт сорт ВИК 70 по большинству хозяйственно-ценных признаков (табл. 4).
Таблица 4. Характеристика октоплоидных форм клевера ползучего (2009-2011 гг.) ВариантыДлина
черешков, смДлина
цветоносов, смСодержание сырого протеина, %Масса
1000 семян, гОктоплоид С125,2033,5816,861,02ВИК 70 стандарт26,0025,1516,930,65НСР 051,071,18-0,10Октоплоид С219,9430,0216,510,91ВИК 70 стандарт15,6819,3217,780,55НСР 054,316,40-0,18Октоплоид С325,0530,5022,571,14ВИК 70 стандарт16,5420,8419,920,60НСР 055,356,30-0,15Примечание: * - достоверное отличие от стандарта при 95%-ном уровне вероятности.
Контрольный питомник гибридов F2 и F5. С целью предварительной оценки образцов, полученных при гибридизации сортов разновидности hollandiсum и giganteum, в 2009 году был заложен контрольный питомник. Оценка гибридов F2 и F5 проводилась по основным хозяйственно-биологическим признакам. Контрольный питомник представлен следующими гибридами и образцами: Гомельский (стандарт), ВИК 70, F5 Regal х СГП Белнииз, F5 СГП Белнииз х Regal, F2 Титан х Гигант, F2 Гигант х Титан, F5 Ladino giganto Ladiano х СГП Белнииз, F5 СГП Белнииз х Ladino giganto Ladiano, F2 СГП Белнииз х Espanso, F2 Espanso х СГП Белнииз, F2 Титан х Morso otofte, F2 Morso otofte х Титан.
По основным показателям кормовой продуктивности данные образцы достоверно превосходят стандарт: по урожайности зеленой массы на 9-28% (3,3-3,9 кг/м2), урожайности сухого вещества на 13-36% (0,5-0,6 кг/м2), сбору сырого протеина на 16-49% (0,11-0,14 кг/м2). Показатели семенной продуктивности у изучаемых гибридов следующие: обсемененность соцветий 147-208%, число головок на 1 м2 685-1207 штук и масса семян 25-40 г/м2, у стандарта они соответственно составляют 163%, 832 штуки и 29 г/м2.
В результате изучения гибридов в контрольном питомнике в 2010-2011 годах выделены перспективные образцы клевера ползучего, характеризующиеся высокой семенной и кормовой продуктивностью для сенокосно-пастбищного типа использования F2 СГП Белнииз х Espanso и F2 Espanso х СГП Белнииз (табл. 5). С целью дальнейшего изучения данные гибриды включены в конкурсное сортоиспытание.
Таблица 5. Характеристика образцов клевера ползучего по основным хозяйственно-биологическим признакам в контрольном питомнике (2010-2011 гг.)
ПоказателиГомельский стандартF2 СГП Белнииз х Espanso% к стандартуF2 Espanso х СГП Белнииз% к стандарту
НСР 05Урожайность зеленой массы, кг/м23,063,80*124,183,93*128,430,31Сухое вещество, кг/м20,470,61*129,790,64*136,170,06Сбор сырого протеина, кг/м20,090,13*141,060,14*148,540,02Содержание сырого протеина, %22,9825,93-26,13--Число цветков в одной головке, штук77,0074,0096,1082,00106,496,87Число семян в одной головке, штук125,00120,0096,00121,0096,8018,66Обсемененность, %162,34161,62-147,56--Число головок на 1 м2, штук832,001081,00129,941103,00*132,63157,00Биологическая семенная продуктивность, т/га0,290,33*116,250,30102,790,04Примечание: * - достоверное отличие от стандарта при 95%-ном уровне вероятности.
Конкурсное сортоиспытание. Оценка перспективных образцов клевера ползучего по основным хозяйственно-биологическим признакам проводилась в конкурсном сортоиспытании посева 2008 года. Опыт представлен следующими гибридами: F6 Espanso х Киви, F3 ВИК 70 х Волат, Нulа, Юбилейный, Волат, ВИК 70, Гомельский, F2 Гигантский ЭИ - 0,02 х Юбилейный НДММ - 0,025, F2 Юбилейный НДММ х Гигантский ЭИ - 0,02.
По итогам конкурсного сортоиспытания образец F6 Espanso х Киви был передан для испытания в Государственную комиссию по сортоиспытанию Российской Федерации в 2010 году под названием "Луговик". Данный образец был создан в отделе селекции клевера в результате гибридизации сортов Espanso (Италия) и Киви (Дания). Из данной комбинации скрещивания были отобраны высокопродуктивные генотипы. Сорт рекомендован для создания долголетних сенокосов и пастбищ в условиях Нечерноземной зоны России (табл. 6).
Таблица 6. Характеристика перспективного образца клевера ползучего F6 Espanso х Киви по основным хозяйственно-биологическим признакам в конкурсном сортоиспытании (2009-2010 гг.)
ПоказателиГомельский стандартF6 Espanso х Киви
(сорт Луговик)% к
стандартуНСР 05Урожайность зеленой массы, т/га48,2065,40135,5410,11Сухое вещество, т/га7,1210,02140,731,32Сбор сырого протеина, т/га1,472,01136,740,31Содержание сырого протеина, %21,0620,81--Обсемененность, %82,05102,75--Число головок на 1 м2, штук690,15777,65112,68155,21Масса 1000 семян, г0,470,4595,750,08Биологическая семенная продуктивность, т/га0,270,41151,040,04Примечание: * - достоверное отличие от стандарта при 95%-ном уровне вероятности.
Оценка перспективных образцов клевера ползучего по симбиотической азотфиксации. В условиях селекционно-тепличного комплекса была проведена оценка лучших межсортовых гибридов F3 и F6 (F6 Espanso х Киви; F6 Киви х Espanso; F3 Волат х ВИК 70; F3 ВИК 70 х Волат) и сорта ВИК 70 по эффективности симбиоза при инокуляции различными штаммами Rhizobium trifolii. Учет доли биологического азота в биомассе клевера проводился методом сравнения с не бобовой культурой, тимофеевкой луговой.
Интегральным показателем биологической азотфиксации является накопление сухой биомассы бобовых растений. В процессе наших исследований выявлено, что наибольшую надземную массу, массу корней и биомассу сформировали варианты Espanso x Киви на фоне штамма КР-4а, Волат х ВИК 70 при инокуляции штаммами местной почвенной микрофлоры КР-2 и КР-4а, а ВИК 70 в сочетании со всеми изучаемыми штаммами (табл. 7).
На основании полученных экспериментальных данных выявлены следующие варианты с повышенным накоплением общего и биологического азота: Espanso x Kиви при инокуляции штаммом КР-4а; Волат х ВИК 70 на фоне штаммов КР-2 и КР-4а, ВИК 70 х Волат и ВИК 70 в сочетании со штаммами КР-2, КР-4а, 348а (71,5-82,0 и 60,9-71,5 мг/растение).
Результаты исследований показали, что при инокуляции штаммом КР-2 гибрида ВИК 70 х Волат и сорта ВИК 70 увеличилось содержание сырого протеина до 17,8%, а гибрида Espanso х Киви до 17,6% (на контроле соответственно 16,4, 16,6 и 15,6%). Инокуляция штаммами Rhizobium trifolii способствовала увеличению сбора сырого протеина у образцов Волат х ВИК 70, ВИК 70 х Волат и ВИК 70 соответственно на 25,0-34,4%, 24,2% и 36,7-46,7% по сравнению с контролем.
На фоне штаммов КР-4а и 348а существенно увеличилась урожайность семян с одного растения гибридов Espanso х Киви (0,81 и 0,84 г), Волат х ВИК 70 (0,75 и 1,01 г) и сорта ВИК 70 (0,88 и 0,89 г) соответственно на 72,3-78,7%, 41,5-90,6% и 41,9-43,6% относительно контрольных вариантов.
Таблица 7. Влияние штаммов клубеньковых бактерий на эффективность симбиоза и семенную продуктивность образцов клевера ползучего (2009-2011 гг.)
ШтаммСухая
биомасса, г/растениеНакопление азота
в биомассе, мг/растениеК**,
%Сырой протеин в надземной массе, г/растениеМасса семян с одного растения, гобщийбиологи-ческийEspanso x КивиКР-21,9054,7344,1280,400,290,79*КР-4а2,4871,46*60,85*85,200,39*0,81*348а2,3264,0553,4483,400,340,84*контроль1,9950,6540,0479,000,280,47Волат х ВИК 70КР-22,95*74,21*63,60*85,700,42*0,50КР-4а2,93*76,23*65,62*86,080,43*0,75*348а2,5863,0352,4283,170,401,01*контроль2,2157,2246,6181,140,320,53ВИК 70КР-22,82*82,07*71,46*87,070,44*0,66КР-4а2,73*75,76*65,15*86,000,41*0,88*348а2,88*78,93*68,32*86,560,42*0,89*контроль2,0857,3646,7581,500,300,62НСР 050,41---0,100,12Примечание: * - достоверное отличие от стандарта при 95%-ном уровне вероятности;
** - коэффициент азотфиксации.
ВЫВОДЫ
1. В результате изучения 11 сортообразцов клевера ползучего различного эколого-географического происхождения в коллекционном питомнике выделены ценные источники для селекции по ряду признаков:
- высоко зимостойкие - Milka, Алтайский, Печорский, Гомельский (90-100%);
- раннеспелые - Алтайский (на 11% скороспелее стандарта);
- с морфологическими показателями (число головок на растении, размер головок, длина цветоноса), обеспечивающими технологичность уборки и высокую семенную продуктивность, - Milkanova, Milka, Betta;
- с высоким содержанием протеина (23-25%) - Печорский, Гомельский;
- с высокой семенной и кормовой продуктивностью - Betta, Milka, соответственно на 8 и 19% больше стандарта.
2. На основе изученной коллекции создано 12 гибридных комбинаций между зарубежными сортами разновидности giganteum и дикорастущими образцами разновидности silvestre. Оценка гибридов F1 и F2 по основным морфо-биологическим и хозяйственным признакам показала, что гибридная комбинация Атоляй х Печорский представляется наиболее перспективной для дальнейшей селекционной работы. Этот гибрид превосходил стандарт: по длине цветоноса на 26%, размерам соцветий на 9-11%, диаметру столона и куста на 9-38%, продуктивности зеленой и сухой массы на 69 и 83% и содержанию сырого протеина на 3,2%.
3. В результате изучения С1 поколения по форме и размерам пыльцевых зерен были выделены октоплоидные формы клевера ползучего и сформированы С2, С3 и С4 поколения. Оценка октоплоидных форм по основным морфо-биологическим и биохимическим характеристикам показала, что полученные октоплоиды представляют интерес для селекции по признакам, влияющим на прочность цветоносов и стеблей, мощность развития растений и кормовую продуктивность.
4. Оценка гибридов клевера ползучего в контрольном питомнике выявила наиболее перспективные образцы для дальнейшей селекционной работы. Гибриды F2 СГП Белнииз х Espanso и Espanso х СГП Белнииз превосходят стандарт по сбору сухого вещества и сырого протеина на 30-36% и 41-49% и по семенной продуктивности на 16 и 3% соответственно.
5. Изучение перспективных образцов клевера ползучего в конкурсном сортоиспытании показало, что наиболее продуктивным является гибрид F6 Espanso х Киви. Образец превосходит стандарт по основным хозяйственно-биологическим показателям: урожайности зеленой массы (65,4 т/га) на 35,5%, сбору сухого вещества и сырого протеина (10 и 2 т/га) на 41 и 37%, семенной продуктивности на 51%.
6. В результате оценки перспективных образцов клевера ползучего по эффективности симбиотической азотфиксации были подобраны комплементарные пары макро- и микросимбионтов, обеспечивающие увеличение продуктивности растений:
- накопление сухого вещества на 22-38% у гибридов Espanso х Киви на фоне штамма КР-4а, Волат х ВИК 70 при инокуляции штаммами КР-2 и КР-4а и сорта ВИК 70 со штаммами КР-2, КР-4а и 348а;
- сырого протеина на 24-40% у комбинаций Espanso х Киви на фоне штамма КР-4а, Волат х ВИК 70 со штаммом КР-4а и ВИК 70 со штаммом 348а;
- на фоне штаммов КР-4а и 348а существенно увеличилась урожайность семян с одного растения гибридов Espanso х Киви, Волат х ВИК 70 и сорта ВИК 70 соответственно на 31-36%, 21-63% и 42-44% относительно стандарта.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКЕ И ПРОИЗВОДСТВУ ДЛЯ УСЛОВИЙ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ
1. Для создания гибридов с высокой кормовой и семенной продуктивностью предлагается использовать коллекционные образцы с ценными источниками признаков: зимостойкость (Печорский, Гомельский), раннеспелость (Алтайский), технологичность уборки семенного травостоя (Milkanova, Milka, Betta), высокое содержание протеина (Печорский, Гомельский), высокая кормовая и семенная продуктивность (Milka, Betta).
2. Включить созданный перспективный гибрид F2 Атоляй х Печорский и октоплоидный образец С4 в селекционные программы по изучению хозяйственных свойств. Использовать октоплоидные формы в межвидовой гибридизации для получения фертильных гибридов.
3. Предлагается включить в конкурсное сортоиспытание перспективные образцы клевера ползучего СГП Белнииз х Espanso и Espanso х СГП Белнииз, выделившиеся в контрольном питомнике по основным хозяйственно-биологическим показателям.
4. Для создания долголетних сенокосов и пастбищ в условиях Нечерноземной зоны России рекомендуется образец Espanso х Киви, который по итогам конкурсного сортоиспытания под названием "Луговик" передан в Государственное сортоиспытание. Сорт Луговик характеризуется следующими показателями: урожайность зеленой массы 65 т/га, сухого вещества 10 т/га, сбор сырого протеина 2 т/га, биологическая семенная продуктивность 0,9 т/га.
5. Для увеличения кормовой и семенной продуктивности предлагается сорта Луговик и ВИК 70 инокулировать комплементарными штаммами Rhizobium trifolii. Использование штамма КР-4а позволяет увеличить накопление сухого вещества у сорта Луговик на 22%, а штамма 348а у сорта ВИК 70 на 38%. Максимальное увеличение семенной продуктивности достигается при применении штамма 348а на сорте Луговик на 36% и на сорте ВИК 70 на 44%.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Иванова А.А. Изучение и оценка коллекционных сортообразцов клевера ползучего по основным хозяйственно-биологическим признакам / Научное обеспечение агропромышленного комплекса: Материалы 4-ой Всероссийской науч. практ. конф. молод. ученых. - Краснодар: КубГАУ, 2010. - С. 667-668.
2. Иванова А.А. Создание и изучение новых гибридов клевера ползучего полученных с использованием разновидностей silvestre и giganteum / Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки. Материалы VII Международной конференции молодых ученых. - Владикавказ, Изд. "Горский госагроуниверситет", 2011. - С. 127-129.
3. Дробышева Л.В., Зятчина Г.П., Иванова А.А. Оценка исходного материала клевера ползучего (Trifolium repens L.) по отзывчивости на инокуляцию штаммами Rhizobium trifolii // Кормопроизводство. - 2011. - №1. - С. 20-22.
4. Писковацкая Р.Г., Макаева А.М., Толмачева Е.В., Иванова А.А. Принципы, методы и результаты селекционной работы с лугопастбищными бобовыми травами / Многофункциональное адаптивное кормопроизводство / Под редакцией члена-корреспондента Россельхозакадемии В.М. Косолапова, Н.И. Георгиади. - М.: Угрешская типография, 2011. - С. 198-208.
5. Иванова А.А. Изучение новых гибридов клевера ползучего (Trifolium repens L.) // Кормопроизводство. - 2011. - №7. - С. 21.
6. Новоселов М.Ю., Писковацкая Р.Г., Иванова А.А. Оценка октоплоидных форм клевера ползучего (Trifolium repens L.) // Адаптивное кормопроизводство. - 2011. - №3(7). - С. 45-47.
7. Писковацкая Р.Г., Иванова А.А. Создание и изучение новых гибридов клевера ползучего (Trifolium repens L.), полученных с использованием разновидностей silvestre и giganteum // Адаптивное кормопроизводство. - 2011. - №4(8). - С. 26-29.
8. Писковацкая Р.Г., Иванова А.А. Изучение и оценка коллекционных сортообразцов клевера ползучего (Trifolium repens L.) по основным хозяйственно-биологическим признакам / Перспективы развития адаптивного кормопроизводства. Материалы Международной научно-практической конференции, ГНУ ВИК Россельсхозакадемии, 28 января 2011 г. / Под ред. В.М. Косолапова, И.А. Трофимова, Б.М. Кошена - Москва - Астана, 2011. - С. 256.
9. Писковацкая Р.Г., Иванова А.А. Изучение и оценка новых гибридов клевера ползучего (Trifolium repens L.), созданных с использованием сортов разновидности hollandicum и giganteum // Кормопроизводство. - 2012. - №4 (в печати).
2
Документ
Категория
Сельскохозяйственные науки
Просмотров
70
Размер файла
250 Кб
Теги
кандидатская
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа