Оценка сортов люцерны изменчивой различного эколого-географического происхождения в условиях Самарского Заволжья

УДК 633.31:631.527

Оценка сортов люцерны изменчивой различного эколого-географического происхождения в условиях Самарского Заволжья

Казарина А. В., кандидат сельскохозяйственных наук

Абраменко И. С.

Марунова Л. К.

Поволжский НИИ селекции и семеноводства им. П. Н. Константинова – филиал Самарского научного центра РАН

446442, Россия, Самарская обл., п. Усть-Кинельский, ул. Шоссейная, д. 76

E-mail: Kazarinaav@bk.ru

Исследования проводились в условиях Самарского Заволжья в 2012–2015 годах. Для создания высокоурожайных сортов люцерны изменчивой (Medicago varia L.) с широкой амплитудой устойчивости к абиотическим стрессовым факторам среды необходимо использовать в качестве исходного материала не только сорта местной селекции и дикорастущие популяции, но и высокоурожайные районированные сорта из различных эколого-географических регионов. Для изучения были выбраны сорта люцерны изменчивой, отличающиеся высокой продуктивностью, пластичностью: Изумруда, Благодать, Уралочка, Находка, Вега 87, Сарга; ареал их возделывания охватывает значительное количество регионов РФ. За стандарт принят районированный сорт местной селекции Куйбышевская. На уровень урожайности изучаемых сортов доминирующее влияние оказывали абиотические факторы среды (62,0%), на долю влияния генотипа приходилось 23,0%, на взаимодействие

генотип-среда — 10,0%. По индексу засухочувствительности выявлены сорта, перспективные для использования в качестве исходного материала при селекции на устойчивость к водному стрессу в условиях Самарского Заволжья: Находка, Сарга, Куйбышевская, Уралочка. Методом Эберхарта и Рассела выделены сорта люцерны изменчивой с высокой экологической пластичностью (Изумруда и Вега 87), которые целесообразно использовать в качестве исходного материала для селекции сортов интенсивного типа. При оценке общей комбинационной способности изучаемых сортов люцерны изменчивой были выявлены наиболее перспективные сорта Изумруда, Вега 87 и Благодать, обеспечивающие высокую урожайность кормовой массы. Данные сорта могут быть использованы для создания новых сортопопуляций люцерны методом поликросса в условиях Самарского Заволжья.

Ключевые слова: люцерна, засухоустойчивость, селекция, сухое вещество, экологическая пластичность, комбинационная способность.

Важным и доступным резервом создания устойчивой кормовой базы, получения качественной экологически безопасной продукции, восстановления и поддержания плодородия почвы служат многолетние бобовые травы (Казарин, 2016; Зезин, 2016; Тетюцких, 2018). В Самарском Заволжье ведущее место среди многолетних бобовых трав занимает люцерна, являющаяся основным продуцентом растительного белка (Казарин, 2014). Она является хорошим предшественником для многих сельскохозяйственных культур: после двух-трёхлетнего возделывания в почве накапливается около 10–12 т/га корней и пожнивных остатков, которые по содержанию макроэлементов равноценны внесению 4–7 т/га навоза (Епифанова, 2020; Васин и др., 2003).

Наибольшее распространение в Самарском Заволжье получила люцерна изменчивая (Medicago varia L.). Этот вид отличается хорошей зимостойкостью, долголетием, обеспечивает высокую урожайность кормовой массы и семян, имеет широкий диапазон приспособительных возможностей, может наиболее полно использовать природные условия региона (Казарин, 2018). Один из путей повышения продуктивности кормовых угодий — селекция кормовых культур с учётом региональных лимитирующих факторов. Усилия селекционеров в области кормопроизводства должны быть направлены на создание экологически дифференцированных, адаптированных к местным условиям и погодным колебаниям сортов (Косолапов, 2018). Для создания высокоурожайных сортов люцерны с широкой амплитудой устойчивости к абиотическим стрессовым факторам среды Самарского Заволжья необходимо использовать в качестве исходного материала не только сорта местной селекции и дикорастущие популяции, но и высокоурожайные районированные сорта из различных эколого-географических регионов (Иванов и др., 2018).

Цель исследований — провести сравнительную оценку сортов люцерны изменчивой по основным агроэкологическим параметрам, выявить наиболее продуктивные и адаптированные к условиям региона сорта с целью включения их в селекционные программы.

Методика исследований. Полевые опыты закладывались в 2012 году в селекционно-семеноводческом стационаре лаборатории интродукции, селекции кормовых и масличных культур Поволжского НИИСС им. П. Н. Константинова. Для изучения были выбраны семь сортов люцерны изменчивой различного эколого-географического происхождения, отличающихся высокой продуктивностью, пластичностью: Изумруда (СамНЦ РАН), Вега 87, Благодать (ФНЦ ВИК им. В. Р. Вильямса), Находка (Московская селекционная станция, ФНЦ ВИК им. В. Р. Вильямса), Сарга, Уралочка (Уральский ФАНИЦ УрО РАН); ареал их возделывания охватывает значительное количество регионов РФ. В качестве стандарта использовался районированный сорт местной селекции Куйбышевская (СамНЦ РАН).

Почвенный покров опытного участка — чернозём типичный среднегумусный (содержание гумуса — 6,0–6,5%), среднесуглинистый. Агротехника общепринятая для люцерны в регионе. Посев ранневесенний, беспокровный. Предшественник — пар. Посев рядовой с междурядьями 15 см. Площадь опытных делянок — 25 м², учётная — 10 м², повторность четырёхкратная. Размещение вариантов внутри повторения рендомизированное. Учёт зелёной массы проводили путём сплошного скашивания в фазе бутонизации – начала цветения. Полевые эксперименты проводили в соответствии с «Методическими указаниями по проведению опытов с кормовыми культурами» (1997), «Методическими указаниями по селекции и первичному семеноводству многолетних трав» (1993).

Общую полевую засухоустойчивость определяли по степени снижения урожайности в стрессовых условиях в сравнении с благоприятными (Кожушко, 1991). Для оценки засухочувствительности использовали формулу, предложенную Р. А. Фишером и др. (1978):

S= (1–Y_D/Y_P) / D,

где S — индекс засухочувствительности; Y_D — урожайность при засухе; Y_P — потенциальная урожайность; D — средняя Y_D всех генотипов/средняя Y_P всех генотипов.

Экологическую пластичность и индексы среды рассчитывали по методике Eberhart, Russell в изложении В. А. Зыкина и др. (2008).

Статистическую обработку проводили по Б. А. Доспехову (1989) с использованием программного обеспечения AGROS (версия 2.09).

Результаты исследований. На уровень урожайности изучаемых сортов доминирующее влияние оказывали абиотические факторы среды (62,0%), на долю влияния генотипа приходилось 23,0%, на взаимодействие генотип- среда — 10,0%.

При ранневесеннем сроке посева (первая декада мая) в условиях Самарского Заволжья люцерна в первый год жизни формирует урожайность зелёной массы за один укос. Погодные условия в год посева сложились достаточно благоприятные: сумма активных температур за вегетацию составила 2869,9℃, сумма осадков — 184,1 мм, что позволило изучаемым сортам люцерны сформировать среднюю урожайность сухого вещества 5,51 т/га (рис.).

Условия перезимовки 2012–2013 годов сложились благоприятно — начало отрастания отмечено в третьей декаде апреля. В 2013 году условия формирования урожая первого укоса были близки к среднемноголетним показателям: осадков выпало 47,1 мм, сумма активных температур составила 801,5℃, гидротермический коэффициент (ГТК) был равен 0,59. Урожайность сухого вещества изучаемых сортов составила в среднем 5,1 т/га при показателе стандартного сорта Куйбышевская 4,7 т/га.

Во второй половине вегетации в период формирования биомассы второго укоса осадков выпало значительно ниже нормы на фоне повышенных среднесуточных температур (ГТК=0,18), однако растения люцерны использовали почвенные запасы влаги и осадки мая–июня для интенсивного наращивания зелёной массы второго укоса. Средний уровень урожайности второго укоса превысил показатель первого укоса и составил 5,9 т/га сухого вещества. Достоверное превышение над стандартом обеспечили сорта люцерны Благодать, Вега 87 и Изумруда (6,6–8,4 т/га) при урожайности сорта Куйбышевская 4,5 т/га. При оценке засухоустойчивости сортов люцерны изменчивой режим тепло- и влагообеспеченности этого года был выбран как благоприятный для максимальной реализации потенциала кормовой продуктивности. Рассчитанный индекс среды (I_j) 2013 года составил 2,33.

Примечание: НСР₀₅ представлены в виде планок погрешностей.

Рис. Гидротермические условия и урожайность сухого вещества в среднем по всем сортам люцерны изменчивой

Неблагоприятные гидротермические условия второго года пользования (2014 год) способствовали снижению общего уровня урожайности надземной массы сортов люцерны. Продуктивность изучаемых сортов в первом укосе находилась в пределах 3,0–4,7 т/га. Нарастающая засуха второй половины вегетации, пониженные среднесуточные температуры отрицательно сказались на выходе сухого вещества: среднесортовой показатель составил 3,1 т/га. Индекс среды I_j = –1,42 характеризовал второй год жизни как самый неблагоприятный для формирования урожая надземной массы.

В третий год пользования (2015 год) низкие среднесуточные температуры апреля–мая затянули процесс отрастания и сдвинули сроки первого укоса на 12 суток. В первом укосе сбор сухого вещества колебался в широких пределах (3,0–4,5 т/га), урожайность сорта Куйбышевская составила 4,0 т/га. Второй укос формировался в условиях достаточной влагообеспеченности, среднесуточные температуры были на уровне среднемноголетних показателей. Сорта Благодать, Вега 87 и Изумруда наиболее эффективно использовали сложившиеся условия среды и сформировали урожай сухого вещества в пределах 4,2–5,1 т/га, превысив уровень продуктивности первого укоса.

Максимальный сбор сухого вещества за 2013–2015 годы в контрастных погодных условиях Самарского Заволжья получен в первый и третий годы пользования.

Для оценки засухоустойчивости изучаемых сортов люцерны в условиях Самарского Заволжья был рассчитан индекс засухочувствительности: чем он ниже, тем более устойчив сорт к воздействию засухи. Данный показатель меняется в зависимости от фазы развития (табл. 1). Установлено, что в первом укосе все изучаемые сорта обладали более низкой засухочувствительностью, чем во втором. Это объясняется способностью растений люцерны эффективно использовать запасы влаги зимне-весеннего периода для формирования зелёной массы.

В условиях 2014 года (второй год пользования) индекс засухочувствительности был наименьшим у сортов Сарга (0,07) и Куйбышевская (0,09). Наиболее восприимчивы к водному стрессу были сорта Благодать (0,23) и Уралочка (0,38). Индекс засухочувствительности во втором укосе был более высоким и находился в пределах 0,62–1,22. Нарастающее действие водного стресса позволило выявить наиболее засухоустойчивые сорта: Уралочка, Куйбышевская, Сарга и Находка.

1. Индекс засухочувствительности сортов люцерны изменчивой

В достаточно жёстких условиях первой половины вегетации 2015 года большей устойчивостью к засухе по сравнению с другими сортами обладали Находка, Куйбышевская и Благодать (0,09–0,24). Ко второму укосу засухочувствительность растений люцерны увеличилась до 0,40–0,52, при этом прослеживалась аналогичная первому укосу тенденция. Высокой чувствительностью к неблагоприятным погодным условиям при формировании надземной биомассы отличались сорта Вега 87, Изумруда и Благодать.

Среди сортов различного эколого-географического происхождения выявлены сорта, обладающие высокой устойчивостью к засухе в условиях Самарского Заволжья: Находка, Сарга, Куйбышевская, Уралочка. Данные сорта перспективны для использования в качестве исходного материала при создании устойчивых к водному стрессу сортов люцерны изменчивой.

Для оценки экологической пластичности сортов люцерны по методу Эберхарта и Рассела был рассчитан коэффициент регрессии (b_i), который показывает отклик генотипа на улучшение условий выращивания. Коэффициент экологической пластичности по уровню кормовой продуктивности в контрастных условиях среды находился в пределах 0,52–1,62, что позволило дифференцировать изучаемые генотипы на три группы (табл. 2).

2. Экологическая пластичность сортов люцерны изменчивой в условиях Самарского Заволжья (2013–2015 гг.)

К генотипам, наиболее устойчивым к лимитированным факторам среды, отнесены сорта люцерны изменчивой Куйбышевская, Находка и Уралочка. Регрессия урожайности этих сортов на индексы условий среды достоверно меньше единицы (b_i = 0,56–0,70). Это сорта нейтрального типа реакции на изменения окружающей среды, их целесообразно использовать в селекции сортов экстенсивного типа, которые дают наибольшую отдачу при минимальных вложениях.

Коэффициент регрессии сортов Сарга (b_i=0,92) и Благодать (b_i=1,18) приближается к 1, что говорит о пластичности данных сортов при наличии стрессовых факторов среды. В благоприятных условиях они формируют урожайность на уровне лучших образцов, но в жёстких условиях снижают её до уровня среднесортовых значений. Такие сорта требовательны к высокому уровню агротехники, только в этом случае они дадут максимум отдачи.

Сорта Изумруда и Вега 87, коэффициент регрессии которых значительно превышает единицу, являются экологически пластичными с повышенной отзывчивостью на улучшение условий выращивания. Эти генотипы целесообразно использовать в качестве исходного материала для селекции сортов интенсивного типа, отзывчивых на орошение и внесение удобрений, обеспечивающих в сочетании с высокой агротехникой повышение урожайности сухого вещества не менее чем на 15–25%.

В селекции люцерны особый интерес представляет использование поликросс-метода создания сложногибридных и синтетических популяций. В основе поликросс-метода лежит предварительная оценка родительских форм по общей комбинационной способности (ОКС), то есть способности сорта, используемого в качестве родительской формы, давать при скрещивании большую выраженность признака (чаще величины урожая) (Новосёлова и др., 1978; Дюкова, 2019).

В наших опытах в год посева высокую ОКС по урожайности сухого вещества обеспечили сорта Изумруда (106,6%) и Находка (109,7%), у сорта Куйбышевская отмечена средняя ОКС (102,9%) (табл. 3).

В первый год пользования при благоприятных гидротермических условиях сорта Находка, Сарга, Благодать и Изумруда превысили стандарт по сбору сухого вещества на 12,7–53,1%. При этом высокой ОКС характеризовались сорта Благодать, Вега 87 и Изумруда: превышение над средней ОКС по опыту составило 8,0–27,8%.

3. Общая комбинационная способность сортов люцерны изменчивой по урожайности сухого вещества

Во второй год пользования в условиях засухи высокую ОКС относительно средней по опыту обеспечивали сорта Вега 87 (107,2%) и Изумруда (107,5%). Сорта Сарга и Находка относились к группе со средней ОКС (101,4–103,7%).

В третий год пользования изучаемые сорта люцерны сформировали урожайность сухой надземной массы в пределах 6,6–9,2 т/га при продуктивности стандартного сорта 7,0 т/га. Статистически достоверно превысили стандарт по урожайности сухого вещества сорта Благодать, Находка и Изумруда, у этих же сортов на возрастном травостое наблюдался высокий уровень комбинационной способности — 108,8–118,8%.

За цикл изучения (2012–2015 годы) из семи сортов достоверно высоким уровнем урожайности сухой надземной массы характеризовались пять. Из них для селекционных программ с использованием метода поликросса были выделены сорта, обеспечивающие высокий выход сухого вещества с единицы площади (8,7–10,5 т/га) и характеризующиеся высокой и средней величиной ОКС: Находка, Благодать, Вега 87 и Изумруда.

Заключение. Сравнительная характеристика кормовой продуктивности сортов люцерны изменчивой в условиях Самарского Заволжья показала значительное влияние на данный показатель условий среды (62,0%). Выявлены сорта, обладающие высоким уровнем устойчивости к водному стрессу при формировании урожая надземной биомассы: Находка, Сарга и Куйбышевская. Данные сорта перспективны для создания продуктивных устойчивых к засухе сортопопуляций. Выделенные по экологической пластичности генотипы люцерны изменчивой используются в селекционных программах в качестве исходных родительских форм для создания агроэкологически специализированных сортов в контрастных природно-климатических условиях Самарского Заволжья. Выявлены перспективные сорта Изумруда, Вега 87, Благодать, обеспечивающие высокую урожайность кормовой массы и характеризующиеся высоким уровнем ОКС. Эти сорта могут быть использованы для создания новых сортопопуляций люцерны изменчивой методом поликросса в условиях Самарского Заволжья.

Литература

1. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. — Москва: Колос, 1989. — 335 с.
2. Дюкова Н. Н. Создание исходного материала для селекции люцерны изменчивой (Medicago varia L.) в Северном Зауралье / Н. Н. Дюкова, А. С. Харалгин, О. С. Харалгина // Известия Оренбургского аграрного университета. — 2019. — № 2 (76). — С.82–84.
3. Епифанова И. В. Продуктивность и адаптивность сортообразцов люцерны в условиях лесостепи Среднего Поволжья / И. В. Епифанова, О. А. Тимошкин // Нива Поволжья. — 2020. — № 1 (54). — С.90–94.
4. Зезин Н. Н. Научное обеспечение кормопроизводства в Уральском регионе / Н. Н. Зезин, Н. В. Мальцев // Кормопроизводство. — 2016. — № 2. — С.3–6.
5. Казарин В. Ф. Результаты оценки сложногибридных популяций люцерны на улучшение показателей продуктивности / В. Ф. Казарин, И. А. Володина, И. С. Абраменко // Российская сельскохозяйственная наука. — 2014. — № 6. — С.28–31.
6. Сравнительная оценка многолетних бобовых трав по продуктивности и кормовой ценности / В. Ф. Казарин, А. А. Тоибова, И. С. Абраменко, Ю. Ю. Никонорова // Успехи современной науки. — 2016. — № 12. — Т. 2. — С.63–66.
7. Казарин В. Ф. Агроэкологическая оценка сортов люцерны в условиях лесостепи Среднего Поволжья / В. Ф. Казарин, И. С. Абраменко // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. — 2018. — № 9. — С.45–49.
8. Кожушко Н. Н. Изучение засухоустойчивости мирового генофонда яровой пшеницы для селекционных целей: методическое руководство / Н. Н. Кожушко; под. ред. А. Ф. Мережко. — Л.: Издательство ВНИИ растениеводства им. Н. И. Вавилова (ВИР), 1991. — С.67–68.
9. Косолапов В. М. Направления и задачи селекции кормовых трав в России / В. М. Косолапов, С. И. Костенко, С. В. Пилипко // Достижения науки и техники АПК. — 2018. — № 2 (32). — С.21–24.
10. Методические указания по селекции и первичному семеноводству многолетних трав. — М.: Россельхозакадемия, 1993. — 112 с.
11. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами / Ю. К. Новосёлов и др. — Москва: ВИК, 1997. — 156 с.
12. Методика расчёта параметров экологической пластичности сельскохозяйственных растений по дисциплине «Экологическая генетика» / В. А. Зыкин, И. А. Белан, В. С. Юсов, С. П. Корнева. — Омск, 2008. — 36 с.
13. Основные направления и результаты селекции и семеноводства многолетних трав для условий Центрально-Чернозёмного региона / И. С. Иванов, И. М. Шацкий, Р. М. Лабинская и др. // Кормопроизводство. — 2018. — № 9. — С.30–35.
14. Растениеводство: биология и приёмы возделывания на Юго-Востоке / В. Г. Васин, Н. Н. Ельчанинова, А. В. Васин и др. — Самара, 2003. — 360 с.
15. Селекция и семеноводство многолетних трав / А. С. Новосёлова, А. М. Константинова, Г. Ф. Кулешова и др. — Москва: Колос, 1978. — 303 с.
16. Тетюцких А. Н. Урожайность и выход сухого вещества сортов люцерны изменчивой в зоне северной лесостепи Свердловской области / А. Н. Тетюцких, С. К. Мингалев // Молодежь и наука. — 2018. — № 3. — С.69–70.
17. Fisher R. A. Drought resistance in spring wheat cultivar. Grain yield response / R. A. Fisher, R. Maurer // Austral. J. Arg. Res. — 1978. — No. 4. — Vol. 29. — P.897–912.

References

1. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta / B. A. Dospekhov. — Moscow: Kolos, 1989. — 335 p.

2. Dyukova N. N. Sozdanie iskhodnogo materiala dlya selektsii lyutserny izmenchivoy (Medicago varia L.) v Severnom Zaurale / N. N. Dyukova, A. S. Haralgin, O. S. Haralgina // Izvestiya Orenburgskogo agrarnogo universiteta. — 2019. — No. 2 (76). — P.82–84.

3. Epifanova I. V. Produktivnost i adaptivnost sortoobraztsov lyutserny v usloviyah lesostepi Srednego Povolzhya / I. V. Epifanova, O. A. Timoshkin // Niva Povolzhya. — 2020. — No. 1 (54). — P.90–94.

4. Zezin N. N. Nauchnoe obespechenie kormoproizvodstva v Uralskom regione / N. N. Zezin, N. V. Maltsev // Kormoproizvodstvo. — 2016. — No. 2. — P.3–6.

5. Kazarin V. F. Rezultaty otsenki slozhnogibridnyh populyatsiy lyutserny na uluchshenie pokazateley produktivnosti / V. F. Kazarin, I. A. Volodina, I. S. Abramenko // Rossiyskaya selskohozyaystvennaya nauka. — 2014. — No. 6. — P.28–31.

6. Sravnitelnaya otsenka mnogoletnih bobovyh trav po produktivnosti i kormovoy tsennosti / V. F. Kazarin, A. A. Toibova, I. S. Abramenko, Yu. Yu. Nikonorova // Uspekhi sovremennoy nauki. — 2016. — No. 12. — T. 2. — P.63–66.

7. Kazarin V. F. Agroekologicheskaya otsenka sortov lyutserny v usloviyah lesostepi Srednego Povolzhya / V. F. Kazarin, I. S. Abramenko // Vestnik Kurskoy gosudarstvennoy selskohozyaystvennoy akademii. — 2018. — No. 9. — P.45–49.

8. Kozhushko N. N. Izuchenie zasuhoustoychivosti mirovogo genofonda yarovoy pshenitsy dlya selektsionnyh tseley: metodicheskoe rukovodstvo / N. N. Kozhushko; pod. red. A. F. Merezhko. — Leningrad: Izdatelstvo VNII rastenievodstva im. N. I. Vavilova (VIR), 1991. — P.67–68.

9. Kosolapov V. M. Napravleniya i zadachi selektsii kormovyh trav v Rossii / V. M. Kosolapov, S. I. Kostenko, S. V. Pilipko // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. — 2018. — No. 2 (32). — P.21–24.

10. Metodicheskie ukazaniya po selektsii i pervichnomu semenovodstvu mnogoletnih trav. — Moscow: Rosselhozakademiya, 1993. — 112 p.

11. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu polevyh opytov s kormovymi kulturami / Yu. K. Novoselov et al. — Moscow: VIK, 1997. — 156 p.

12. Metodika rascheta parametrov ekologicheskoy plastichnosti selskohozyaystvennyh rasteniy po distsipline «Ekologicheskaya genetika» / V. A. Zykin, I. A. Belan, V. S. Yusov, S. P. Korneva. — Omsk, 2008. — 36 p.

13. Osnovnye napravleniya i rezultaty selektsii i semenovodstva mnogoletnih trav dlya usloviy TSentralno-CHernozemnogo regiona / I. S. Ivanov, I. M. SHatskiy, R. M. Labinskaya et al. // Kormoproizvodstvo. — 2018. — No. 9. — P.30–35.

14. Rastenievodstvo: biologiya i priemy vozdelyvaniya na Yugo-Vostoke / V. G. Vasin, N. N. Elchaninova, A. V. Vasin et al. — Samara, 2003. — 360 p.

15. Selektsiya i semenovodstvo mnogoletnih trav / A. S. Novoselova, A. M. Konstantinova, G. F. Kuleshova et al. — Moscow: Kolos, 1978. — 303 p.

16. Tetyutskih A. N. Urozhaynost i vyhod suhogo veschestva sortov lyutserny izmenchivoy v zone severnoy lesostepi Sverdlovskoy oblasti / A. N. Tetyutskih, S. K. Mingalev // Molodezh i nauka. — 2018. — No. 3. — P.69–70.

17. Fisher R. A. Drought resistance in spring wheat cultivar. Grain yield response / R. A. Fisher, R. Maurer // Austral. J. Arg. Res. — 1978. — No. 4. — Vol. 29. — P.897–912.

Evaluation of bastard alfalfa varieties from different ecological and geographical origins in the Samara Trans-Volga region

Kazarina A. V., PhD Agr. Sc.

Abramenko I. S.

Marunova L. K.

The Volga Region Research Institute of Plant Breeding and Seed Production n. a. P. N. Konstantinov – the Branch of Samara Scientific Center RAS

446442, Russia, the Samara region, poselok Ust-Kinelskiy, Shosseynaya str., 76

E-mail: Kazarinaav@bk.ru

The investigations took place in the Samara Trans-Volga region in 2012–2015. Not only local genotypes and wild populations, but also high productive varieties adapted to different environmental conditions should be used as an initial material for breeding bastard alfalfa (Medicago varia L.) varieties with high productivity and resistance to the wide range of abiotic stresses. High productive stress-tolerant bastard alfalfa varieties from different ecological and geographical origins were studied: “Izumruda”, “Blagodat”, “Uralochka”, “Nahodka”, “Vega 87”, “Sarga”. Their cultivation area covers a significant number of the Russian Federation regions. The local variety “Kuybyshevskaya” was the standard. The productivity level of studied varieties mostly depended on abiotic factors (62.0%), less — on the genotype (23.0%), and genotype-environmental interaction (10.0%). According to the drought sensitivity index, some promising varieties were identified as a source of water stress resistance: “Nahodka”, “Sarga”, “Kuybyshevskaya”, “Uralochka”. “Izumruda” and “Vega 87” showed high ecological plasticity estimated by Eberhart&Russell method. The most promising varieties with high feed productivity were identified when assessing general combining ability: “Izumruda”, “Vega 87” and “Blagodat”. These varieties can be used to breed new genotypes of alfalfa via polycross.

Keywords: alfalfa, drought resistance, plant breeding, dry matter, ecological plasticity, combining ability.