УДК 633.322:631.527:631.559 (470.401.43)
Изучение адаптивных показателей люцерны изменчивой в условиях лесостепи Среднего Поволжья
Епифанова И. В., кандидат сельскохозяйственных наук
ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур»
170041, Россия, г. Тверь, Комсомольский пр-т, д. 17/56
E-mail: i.epifanova.pnz@fnclk.ru
Научные исследования проводили на опытном поле ФГБНУ ФНЦ ЛК – ОП «Пензенский НИИСХ» в 2019–2021 годах. Цель работы — по сбору сухого вещества изучить адаптивную способность 14 сортообразцов люцерны в условиях лесостепи Среднего Поволжья. Почвенный покров опытного участка представлен выщелоченным среднемощным тяжёлосуглинистым чернозёмом. В годы исследований метеорологические условия различались по влагообеспеченности и температурному режиму. Максимальная продуктивность получена на 2-й год пользования в условиях 2020 года при дефиците осадков (ГТК = 0,7): урожайность зелёной массы — 29,38–44,33 т/га, сбор сухого вещества — 7,12–10,73 т/га. В среднем за 2019–2020 годы урожайность зелёной массы варьировалась от 27,83 до 37,72 т/га, сбор сухого вещества — от 7,17 до 9,80 т/га. Доля влияния на признак «выход сухого вещества» фактора «сортообразец» составляла 24,77%, доля влияния «условий возделывания» — 48,45%, что говорит об определяющем влиянии среды на величину данного признака. Высокой продуктивностью, пластичностью и стабильностью (bi = 0,94–1,52; σd2 = 0,09–0,17) отличались четыре сортообразца люцерны: № 1 Биотип 4 высокий, № 3 Индивидуальный отбор из популяции, № 11 Биотип 4 отбор 2, № 4 Многоукосная 8. Наибольший уровень стабильности сорта (4,47–8,36) характерен для четырёх образцов: № 3, 1, 11 и 14. Из 14 изучаемых образцов 10 имеют коэффициент адаптивности 1,00–1,21. Максимальный урожай зелёной массы и сбор сухого вещества — 37,72 и 9,48 т/га (+17,8 и 14,3% к стандарту) — сформировал № 3 (Индивидуальный отбор из популяции), имеющий высокий коэффициент адаптивности (1,17), уровень стабильности ПУСС (4,47), индекс стабильности (0,47) и высокую генетическую гибкость (9,06).
Ключевые слова: люцерна, сортообразцы, кормовая продуктивность, пластичность, стабильность, адаптивность.
Люцерна характеризуется долголетием, многоукосностью, высокой кормовой продуктивностью. Ценность культуры не ограничивается одними кормовыми достоинствами. Люцерна является хорошим предшественником для многих сельскохозяйственных культур, очищает почву от многих возбудителей болезней, используется для рассоления и защиты почв от губительного действия эрозии (Основные виды и сорта кормовых культур, 2015; Епифанова, Тимошкин, 2019).
Целью основных методов селекции люцерны является получение генетически однородных биотипов в качестве исходных форм с широкой адаптацией, сочетающих высокую потенциальную продуктивность с устойчивостью к действию факторов окружающей среды (Селекция и семеноводство многолетних трав в Центрально-Чернозёмном регионе, 2016).
По пластичности и стабильности урожайности судят об адаптивности к условиям среды (Сапега, 2016). Взаимодействие «генотип × среда» изучаемого генотипа определяется по стабильности и пластичности. Способность к изменчивости признаков определяет пластичность, стабильность под действием экологических факторов является неотъемлемым и основным свойством адаптивности.
Новизна наших исследований заключаются в изучении стрессоустойчивости, уровня стабильности и продуктивности новых сортообразцов люцерны.
Цель работы — изучить адаптивные показатели сортообразцов люцерны по продуктивности в условиях лесостепи Среднего Поволжья.
Методика исследований. Исследования проводили в 2019–2021 годах на опытном поле ФГБНУ ФНЦ ЛК – ОП «Пензенский НИИСХ». Материалом для исследований служили 14 сортообразцов люцерны селекции ФГБНУ ФНЦ ЛК – ОП «Пензенский НИИСХ» и ТатНИИСХ.
Схема опыта:
– фактор А — сорта люцерны: 1–14 (список приведён в табл. 1).
– фактор В — (годы) условия возделывания: 1. 2019 год; 2. 2020 год; 3. 2021 год.
Опыт с люцерной изменчивой заложен в июне 2018 года, в нём проходят оценку 14 сортообразцов, повторность четырёхкратная. Летний беспокровный посев. Площадь делянки — 10 м2, ширина междурядий — 0,15 м. Норма высева — 7,5 млн всхожих семян на 1 га (15 кг/га). В качестве стандарта использовали сорт Камелия.
В год посева проводили фенологические наблюдения, подсчёт густоты всходов и сохранности растений, оценку по кустистости, окраске, архитектонике, облиственности и интенсивности отрастания. Учёт зелёной массы начали проводить с первого года пользования (2019 год) в фазу бутонизации (два укоса) поделяночно.
Закладку полевых питомников, сопутствующие наблюдения, отборы, оценки и учёты, браковки проводили в соответствии с существующими методическими указаниями и рекомендациями (Методические указания по селекции многолетних трав, 1985; Методические указания по селекции и первичному семеноводству, 1993).
Почвенный покров опытного участка представлен выщелоченным среднемощным тяжелосуглинистым чернозёмом. Агрохимические показатели пахотного слоя почвы: содержание гумуса — 6,2–6,3% (по Тюрину и Симаковой; ГОСТ 26213-91); рНсол — 5,3 (потенциалометрически; ГОСТ 26483-85); высокая ёмкость поглощения — 35,51–35,62 мгˑэкв на 100 г почвы (по Каппену; ГОСТ 27821-88), Нгидр — 5,46 (по Каппену; ГОСТ 26212-91); содержание легкогидролизуемого азота — 85–97 мг/кг (по Корнфилду), содержание подвижного фосфора — 165 мг и обменного калия — 133 мг на 1 кг почвы (по Чирикову; ГОСТ 26204-91).
Математическую обработку результатов, долю вкладов факторов в формирование продуктивности и коэффициент вариации определяли по соответствующей методике Б. А. Доспехова (1985).
Индексы (Ymin – Ymax), (Ymin + Y max/2) шрифт подстрочный рассчитаны по методике A. A. Rossielle и J. Hamblin (1981).
Общая адаптивная способность (bi) и стабильность (s2d1) определялись по методике А. В. Кильчевского и Л. В. Хотылёвой (2008).
Индекс условий среды, экологическая пластичность рассчитаны по методике S. A. Eberhart и W. A. Russel (1966).
Экологическая устойчивость рассчитана по уравнению Ymax – Ymin согласно методике A. A. Rossielle и J. Hamblin (1981). Уровень устойчивости к стрессовым условиям произрастания (У2 – У1) определён по методике А. А. Гончаренко (2005).
Размах урожайности (d) рассчитан по В. А. Зыкину (2000).
Показатель уровня стабильности сорта (ПУСС) и индекс стабильности (ИС) определены по методике Э. Д. Неттевича (2001).
Результаты исследований. Метеорологические условия в годы исследований различались по влагообеспеченности и температурному режиму.
В условиях 2019 года начало отрастания люцерны зафиксировано 10 апреля на фоне близких к норме температур и дефицита осадков. Май характеризовался относительно тёплой и засушливой погодой (осадки на 15,4 мм ниже среднемноголетней нормы). В период ранневесеннего отрастания – начала цветения при сумме активных температур 7970С выпало 46 мм осадков, ГТК = 0,58. В целом за вегетационный период сумма осадков была на уровне 154,8 мм, сумма активных температур — 23160С, ГТК = 0,67. Несмотря на дефицит осадков молодой травостой люцерны 1-го года пользования сформировал урожай зелёной массы 28,14–37,83 т/га, выход сухого вещества составил 8,08–10,46 т/га при среднем значении 9,37 т/га (табл. 1). Существенно превысили стандарт (8,87 т/га) семь сортообразцов: № 8, 12, 13, 1, 3, 2 и 14.
В условиях 2020 года начало отрастания люцерны зафиксировано 12 апреля на фоне сниженной температуры воздуха и достаточного увлажнения (–2,80 и +28,2 мм к среднемноголетней норме). Межфазный период отрастание – цветение характеризовался незначительной засухой (ГТК = 0,88) и суммой активных температур 6070С. Из-за обильного увлажнения с апреля по май (+20,8 и +11,7 мм) кормовая продуктивность была максимальной за годы пользования. В целом за вегетационный период сумма активных температур составила 19320С и ГТК = 0,77 ед. Урожай зелёной массы варьировался в пределах 29,38–44,33 т/га и сбор сухого вещества — от 7,12 до 10,73 т/га. Три образца (№ 3, 14 и 11) достоверно превысили стандарт (9,73 т/га) — 10,50–10,73 т/га при средней продуктивности по опыту 9,45 т/га.
В условиях 2021 года начало отрастания люцерны было зафиксировано 14 апреля на фоне повышенной температуры воздуха и достаточного увлажнения (+4,20С и +7,3 мм к среднемноголетней норме). Фаза отрастания – бутонизации проходила при обильном увлажнении (49,9 мм осадков) и среднесуточной температуре 10,00С. В период бутонизации – начала цветения ГТК составил 0,54. В целом вегетационный период характеризовался дефицитом осадков в мае (–4,5 мм к среднемноголетней норме) и их обилием в III декаде июня и II декаде августа. Среднесуточная температура составила 16,80С при ГТК = 1,04, что характерно для нормального увлажнения, но неравномерное выпадение осадков негативно отразилось на кормовой продуктивности травостоя 3-го года пользования. Сбор сухого вещества был наименьшим за годы пользования — 5,44–8,23 т/га, достоверное превышение (6,90–8,23 т/га; +10,6–31,8% к стандарту) показали девять номеров: № 13, 8, 9, 3, 2, 14, 1, 12, 14.
В среднем за 3 года пользования (2019–2021 годы) по урожайности зелёной массы шесть изучаемых образцов достоверно превысили стандарт на 9,5–17,8% (35,07–37,72 т/га). По сбору сухого вещества достоверный рост продуктивности (8,89–9,80 т/га; +7,2–18,2% к стандарту) был также у шести образцов: № 13, 14, 1, 2, 3, 11. По выходу переваримого протеина шесть образцов показали существенное превышение — 1,54–1,73 т/га (+8,6–22,2% к стандарту).
- Продуктивность образцов люцерны изменчивой по годам пользования (2019–2021 гг.)
№ образца | Название образца | Урожайность зелёной массы, т/га | Сбор сухого вещества, т/га | ||||||
2019 г. | 2020 г. | 2021 г. | среднее | 2019 г. | 2020 г. | 2021 г. | среднее | ||
Стандарт | Камелия | 32,29 | 39,79 | 24,01 | 32,03 | 8,87 | 9,73 | 6,24 | 8,28 |
1 | Биотип 4 высокий | 36,21 | 39,91 | 29,89 | 35,33 | 10,01 | 10,13 | 7,78 | 9,31 |
2 | Жёлтогибрид № 1 | 37,83 | 41,44 | 31,10 | 36,79 | 10,42 | 9,93 | 7,65 | 9,33 |
3 | Инд. отб. из попул. | 37,56 | 44,33 | 31,27 | 37,72 | 10,31 | 10,50 | 7,61 | 9,48 |
4 | Жёлтогибрид № 3 | 28,14 | 29,90 | 25,82 | 27,95 | 8,08 | 7,12 | 6,30 | 7,17 |
5 | Синтетик № 4 | 32,34 | 29,38 | 21,77 | 27,83 | 9,00 | 7,18 | 5,44 | 7,20 |
6 | Инд. отб. из Марус. | 31,08 | 36,88 | 30,61 | 32,85 | 8,65 | 8,81 | 7,50 | 8,32 |
7 | Инд. отб. из Мусл. | 30,86 | 38,15 | 28,05 | 32,35 | 8,84 | 9,48 | 7,15 | 8,49 |
8 | См. отборов в саду | 34,24 | 37,53 | 23,36 | 31,67 | 9,45 | 9,80 | 6,23 | 8,49 |
9 | Инд. отб. из Дарьи | 30,51 | 37,66 | 24,61 | 30,93 | 8,80 | 9,01 | 6,05 | 7,96 |
10 | Ультраскор. 04/05 | 32,54 | 37,09 | 24,53 | 31,39 | 9,23 | 8,88 | 6,03 | 8,05 |
11 | Биотип 4 отбор 2 | 36,65 | 41,43 | 31,04 | 36,37 | 10,46 | 10,73 | 8,23 | 9,80 |
12 | Биотип 1 на дел. 9 | 33,86 | 41,30 | 28,18 | 34,45 | 9,60 | 9,85 | 6,90 | 8,78 |
13 | Инд. отб. из Изумр. | 34,83 | 42,34 | 28,06 | 35,07 | 9,61 | 10,15 | 6,90 | 8,89 |
14 | Многоукосная 8 | 33,83 | 44,08 | 31,63 | 36,31 | 9,17 | 10,53 | 7,75 | 9,15 |
НСР05 | 1,92 | 2,58 | 1,74 | 2,08 | 0,44 | 0,60 | 0,55 | 0,53 | |
% | 5,94 | 6,48 | 7,24 | 6,55 | 4,96 | 6,17 | 8,81 | 6,65 | |
Двухфакторный дисперсионный анализ показал существенное влияние на признак «сбор сухого вещества» сортообразцов, условий и их взаимодействия (Fфакт > Fтеор) (табл. 2).
Доля влияния на признак «сбор сухого вещества» фактора «сортообразец» составляла 24,77%, доля влияния фактора «условия возделывания» — 48,45%, что говорит об определяющем влиянии среды на величину данного признака.
Коэффициент линейной регрессии bi по методу Эберхарта и Рассела характеризует отклик генотипа на улучшение условий выращивания, а дисперсия σd2 характеризует стабильность сорта в различных условиях среды.
- Результаты двухфакторного дисперсионного анализа образцов люцерны по признаку «сбор сухого вещества» (2019–2021 гг.)
Источник варьирования | Степень свободы | Средний квадрат (дисперсия) | F фактический | F теоретический | Доля фактора, % |
Сортообразец (А) | 14 | 5,52 | 175,66 | 1,85 | 24,77 |
Условия (В) | 2 | 93,30 | 2971,26 | 3,09 | 48,45 |
Взаимодействие (АВ) | 28 | 0,82 | 26,28 | 1,63 | 5,99 |
Повторение условия | 2 | 47,71 | 1519,36 | 3,09 | 20,05 |
Случайное отклонение | 88 | 0,03 | – | – | 0,74 |
Индекс условий среды определяется для вычисления коэффициента линейной регрессии. Совокупность индексов характеризует изменчивость условий, в которых возделываются сорта в данном опыте. Оптимальные условия для роста и развития генотипов складываются при положительном значении условий среды, худшие — при отрицательном. Результаты исследований показали, что лучшие для селекционных образцов люцерны условия сложились в 2020 году (+0,81), а неблагоприятные — в 2021 году (–1,19).
В результате исследований было установлено, что в среднем за 2019–2021 годы сбор сухого вещества люцерны колебался от 6,93 до 8,93 т/га. В среднем за 3 года пользования наибольший показатель был у сортообразца № 11 (Биотип 4 отбор 2) — 9,80 т/га при продуктивности стандарта 8,28 т/га (табл. 3).
Анализ коэффициента вариации сбора сухого вещества люцерны показал, что у пяти образцов — № 8, 9, 3, стандарта и 2 — изменчивость была низкой — 8,95–9,80% (табл. 4). Средний коэффициент изменчивости (14,08–17,82%) — у пяти образцов (№ 8, 12, 1, 5, 4) и высокий показатель (20,11–34,89%) характерен для образцов № 3, 2, 13, 10, 9.
Экологическая пластичность сбора сухого вещества определялась по двум показателям — коэффициенту пластичности и вариансе стабильности — согласно методике Эберхарта и Рассела.
3. Показатели урожайности, экологической пластичности и стабильности образцов люцерны (2019–2021 гг.)
№ образца | Сбор СВ, в среднем за 3 года, т/га | Колебания сбора СВ (min–max), т/га | Стрессоустойчивость (У2–У1) | Генетическая гибкость сорта, У1+У2 2 | Коэффициент линейной регрессии (пластичности), bi | Варианса стабильности, σd2 |
8,28 | 6,24–9,73 | –3,49 | 7,99 | 1,72 | 0,11 | |
1 | 9,31 | 7,78–10,13 | –2,35 | 8,95 | 1,24 | 0,17 |
2 | 9,33 | 7,65–10,42 | –2,77 | 9,04 | 1,30 | 0,18 |
3 | 9,48 | 7,61–10,50 | –2,89 | 9,06 | 1,52 | 0,17 |
4 | 7,17 | 6,50–9,96 | –3,46 | 8,23 | 1,62 | 0,10 |
5 | 7,20 | 6,30–8,08 | –1,78 | 7,19 | 0,60 | 0,13 |
6 | 8,32 | 5,44–9,00 | –3,55 | 7,22 | 1,24 | 0,14 |
7 | 8,49 | 7,50–8,81 | –1,31 | 8,15 | 0,68 | 0,14 |
8 | 8,49 | 7,15–9,48 | –2,33 | 8,32 | 1,14 | 0,13 |
9 | 7,96 | 6,23–9,80 | –3,56 | 8,01 | 1,85 | 0,12 |
10 | 8,05 | 6,05–9,01 | –2,96 | 7,53 | 1,55 | 0,11 |
11 | 9,80 | 6,32–8,45 | –2,13 | 7,39 | 0,94 | 0,09 |
12 | 8,78 | 8,23–10,73 | –2,50 | 9,48 | 1,29 | 0,18 |
13 | 8,89 | 6,90–9,85 | –2,94 | 8,38 | 1,54 | 0,14 |
14 | 9,15 | 8,26–9,36 | –1,10 | 8,81 | 0,36 | 0,14 |
Характеристика влияния условий возделывания основана на предположении о корректности линейной регрессии с особенностью отклика генотипов на экологические условия. Коэффициент линейной регрессии bi показывает степень реакции на изменение условий возделывания. Чем выше коэффициент, тем большей степенью отзывчивости на изменение условий среды обладает сорт. Что позволяет, в свою очередь, давать оценку пластичности и стабильности в разных условиях. При bi > 1 сорт обладает большей отзывчивостью на улучшение условий возделывания, так как только в этом случае возможна максимальная отдача. При bi < 1 сорт обладает меньшей отзывчивостью на изменение условий среды, чем в среднем весь набор изучаемых сортов. Данные сорта лучше использовать на экстенсивном фоне, где от них можно получить максимальную отдачу при минимальных затратах. При bi = 1 сорт имеет полное соответствие изменения продуктивности изменению условий возделывания (Зыкин, Белан, Юсуфов, 2005). Одиннадцать образцов (№ 8, 1, 6, 1, 2, 3, 13, 10, 3, стандарт и 9) при bi = 1,14–1,85 целесообразнее использовать в интенсивных условиях. Два образца (№ 5 и 11) с коэффициентом регрессии bi от 0,60 до 0,94 отличаются слабой отзывчивостью на условия возделывания и несут в себе признаки, необходимые при возделывании в экстремальных и экстенсивных условиях.
Наиболее стабильными по сбору сухого вещества являются стандарт Камелия, № 8 и 9. Самая низкая стабильность характерна для № 11, 4, 10, 9, 5 (0,09–0,12), относительно средняя стабильность (0,13–0,15) — у № 8, 13, 6, 7.
Высокой отзывчивостью на изменения условий среды отличаются образцы: № 9, стандарт Камелия, № 4 (–1,85…–1,62); низкой реакцией на изменение условий среды характеризуются № 14, 5.
Стрессоустойчивость и способность формировать стабильную продуктивность в неординарных условиях среды определяются через индекс разницы минимальной и максимальной урожайности (Ymin – Ymax) подстрочный! . Чем меньше разница между значениями продуктивности, тем выше стрессоустойчивость сорта и шире интервал приспособительных возможностей (Левакова, 2019). Высокую стрессоустойчивость (от –1,10 до –2,13) имели четыре образца: № 14, 5, 7 и 11.
Высокой генетической гибкостью с высоким соответствием между генотипом и факторами среды (–8,81…–9,48) характеризовались шесть образцов: № 14, 1, 7, 2, 3 и 12.
Низкий показатель размаха продуктивности в наших исследованиях (10,9–22,9%) имели четыре образца: № 14, 5, 7 и 2. Стабильность объекта увеличивается по мере снижения данного показателя, наибольшие значения (32,8–36,4%) были характерны для четырёх сортообразцов (табл. 4).
Продуктивные особенности сортообразцов определяются коэффициентом адаптивности, и оптимальное его значение — от 1,0 и выше. В данном опыте коэффициент от 1,00 до 1,21 — у 11 образцов и наибольшее его значение (1,15–1,21) — у четырёх образцов: № 1, 2, 3 и 12.
Одним из важных параметров, характеризующих устойчивость проявления сорта в различных условиях, является индекс стабильности.
4. Параметры адаптивности, стабильности образцов люцерны
по сбору сухого вещества (2019–2021 гг.)
№ образца | Коэффициент вариации (CV), % | Размах продуктивности (d), % | Коэффициент адаптивности (КА) | Индекс ста бильности (L) | Показатель уровня стабильности сорта (ПУСС),% | Экологическая устойчивость сорта | Стабильность (s2d1) |
Стандарт | 22,48 | 35,9 | 1,02 | 0,37 | 3,05 | 3,49 | 35,9 |
1 | 16,98 | 23,2 | 1,15 | 0,55 | 5,10 | 2,35 | 23,2 |
2 | 20,98 | 22,9 | 1,15 | 0,44 | 4,15 | 2,77 | 26,6 |
3 | 20,11 | 27,5 | 1,17 | 0,47 | 4,47 | 2,89 | 27,5 |
4 | 17,82 | 34,7 | 1,03 | 0,47 | 3,92 | 3,46 | 34,7 |
5 | 17,55 | 11,5 | 0,88 | 0,41 | 2,93 | 1,78 | 35,3 |
6 | 34,89 | 24,2 | 0,89 | 0,21 | 1,49 | 3,55 | 39,5 |
7 | 9,80 | 14,9 | 1,02 | 0,85 | 7,06 | 1,31 | 14,9 |
8 | 14,08 | 24,6 | 1,05 | 0,60 | 5,12 | 2,33 | 24,6 |
9 | 26,79 | 36,4 | 1,05 | 0,32 | 2,69 | 3,56 | 32,5 |
10 | 24,41 | 32,8 | 0,98 | 0,33 | 2,59 | 2,96 | 32,8 |
11 | 9,35 | 25,2 | 0,91 | 0,79 | 5,79 | 2,13 | 25,2 |
12 | 16,11 | 23,3 | 1,21 | 0,61 | 5,97 | 2,50 | 23,3 |
13 | 21,71 | 29,9 | 1,08 | 0,40 | 3,56 | 2,94 | 29,9 |
14 | 8,95 | 10,9 | 1,07 | 0,97 | 8,36 | 1,10 | 11,7 |
Высокий индекс стабильности (L) характерен для образцов с большей стабильностью и приспособленностью к разным условиям возделывания. Максимальный индекс (0,55–0,97) был отмечен у шести образцов (№ 1, 8, 12, 11, 7, 14), что подтверждает их соответствие для возделывания в данной сельскохозяйственной зоне.
ПУСС, значение уровня стабильности сорта, является общим показателем гомостатичности, он позволяет учитывать одновременно уровень стабильности урожайности и определяет способность сорта отзываться на повышение уровня агротехники, сохраняя высокую продуктивность при её ухудшении. Чем выше данный показатель, тем лучше сорт (Левакова, 2019).
Низким показателем экологической устойчивости (1,10–2,35) характеризовались шесть образцов: № 14, 7, 5, 11, 8 и 1, что говорит о широком диапазоне приспособленности к стрессовым условиям.
Лучшей стабильностью (s2d1) — 34,7–39,5 — обладали пять образцов: № 9, 10, 5, стандарт и 6.
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания (FGSS–2022-0008) ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур».
Заключение. 1. В результате проведённых исследований были выделены четыре лучших сортообразца люцерны изменчивой: № 1 Биотип 4 высокий, № 3 Индивидуальный отбор из популяции, № 11 Биотип 4 отбор 2, № 4 Многоукосная 8, имеющие высокую продуктивность, пластичность и стабильность в условиях Пензенской области. Данные образцы отличались комплексом показателей: высокими стрессоустойчивостью, генетической гибкостью, индексом стабильности и показателем уровня стабильности сорта.
2. Максимальный урожай зелёной массы и сбор сухого вещества (37,72 и 9,48 т/га; +17,8 и 14,3% к стандарту) сформировал сортообразец № 3 Индивидуальный отбор из Популяции, имеющий высокие коэффициент адаптивности (1,17), уровень стабильности ПУСС (4,47), индекс стабильности (0,47) и генетическую гибкость (9,06).
Согласно проведённым исследованиям можно отметить, что данные образцы, независимо от погодных условий, превысили стандарт по продуктивности и адаптивности.
Литература
1. Гончаренко А. А. Об адаптивности и экологической устойчивости сортов зерновых культур / А. А. Гончаренко // Вестник Россельхозакадемии. — 2005. — № 6. — С.49–53.
2. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований / Б. А. Доспехов. — М.: Агропромиздат, 1985. — 351 с.
3. Епифанова И. В. Селекция люцерны для возделывания на кормовые цели в условиях лесостепи Среднего Поволжья / И. В. Епифанова, О. А. Тимошкин // Достижения науки и техники АПК. — 2019. — Т. 33. — № 11. — С.48–51. Doi: 10.24411/0235-2451-2019-11110.
4. Селекция яровой пшеницы на адаптивность: результаты и перспективы / В. А. Зыкин, И. А. Белан, В. М. Россеев, С. И. Пашков // Доклады РАСХН. — 2000. — № 2. — С.5–7.
5. Зыкин В. А. Методика расчёта и оценки параметров экологической пластичности сельскохозяйственных растений / В. А. Зыкин, И. А. Белан, В. С. Юсов. — Уфа, 2005. — 100 с.
6. Кильчевский А. В. Генетические основы селекции растений. Общая генетика растений. Т. 1 / А. В. Кильчевский, Л. В. Хотылёва. — Минск, 2008. — С.50–56.
7. Левакова О. В. Результаты изучения адаптивно-экологических показателей новых сортов и перспективных линий озимой мягкой пшеницы в условиях Рязанской области / О. В. Левакова // Зерновое хозяйство России. — 2019. — № 2. — С.13–16.
8. Методические указания по селекции многолетних трав. — М.: ВИР, 1985. — 188 с.
9. Методические указания по селекции и первичному семеноводству многолетних трав. — М.: Россельхозакадемия, 1993. — 112 с.
10. Неттевич Э. Д. Потенциал урожайности рекомендованных для возделывания в Центральном районе РФ сортов яровой пшеницы и ячменя и его реализация в условиях производства / Э. Д. Неттевич // Доклады РАСХН. — 2001. — № 3. — С.50–55.
11. Основные виды и сорта кормовых культур: итоги научной деятельности Центрального селекционного центра / ФГБНУ ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса. — М.: Наука, 2015. — С.164.
12. Сапега В. А. Потенциал урожайности, стрессоустойчивость и экологическая пластичность среднеранних сортов яровой пшеницы / В. А. Сапега // Зерновое хозяйство России. — 2016. — № 2. — С.6–10.
13. Селекция и семеноводство многолетних трав в Центрально-Чернозёмном регионе России / И. М. Шатский, И. С. Иванов, Н.И. Переправо, В. Н. Золотарев и др. — Воронеж: ОАО «Воронежская областная типография», 2016. — 236 с.
14. Eberhart S. A. Stability parameters for comparing varieties / S. A. Eberhart, W. A. Russel // Crop. Sci. — 1966. — No. 6. — P.36–40.
15. Rossielle A. A. Theoretical aspects of selection for yield in stress and non-stress environments / A. A. Rossielle, J. Hamblin // Crop Sci. — 1966. — No. 21 (6). — P.943–946.
Stress-resistance of bastard alfalfa in the forest-steppe of the Middle Volga region
Epifanova I. V., PhD Agr. Sc.
Federal Research Center of Fibre Crops
170041, Russia, Tver, Komsomolskiy prospekt, 17/56
E-mail: i.epifanova.pnz@fnclk.ru
The investigation was carried out at the Federal Research Center of Fibre Crops – Penza Research Institute of Agriculture in 2019–2021. Stress-resistance of 14 alfalfa genotypes was analyzed in the forest-steppe of the Middle Volga region with regard to dry matter (DM) yield. Soil was leached chernozem with high clay content. Years of the investigation varied in water availability and temperature. The highest productivity was observed in the 2nd year (2020) under low precipitation rate (hydrothermal index = 0.7): green mass productivity — 29.38–44.33 t ha-1, DM yield — 7.12–10.73 t ha-1. For 2019–2020 green mass productivity varied from 27.83 to 37.72 t ha-1, DM yield — from 7.17 to 9.80 t ha-1. Genotype effect on DM production amounted to 24.77%, environmental effect — 48.45%. Four genotypes showed high productivity, plasticity and stability (bi = 0.94–1.52; σd2 = 0.09–0.17): No. 1 Biotype 4 “vysokiy” (tall), No. 3 “Individualnyy otbor iz populyatsii” (individual selection from population), No. 11 Biotype 4 “otbor” (selection) 2, No. 4 “Mnogoukosnaya 8”. Genotypes No. 3, 1, 11 and 14 showed the best stability (4.47–8.36). Ten genotypes had adaptability coefficient of 1.00–1.21. Genotype No. 3 provided the highest yields of green mass and DM — 37.72 and 9.48 t ha-1 (+17.8 and 14.3%), had high adaptability coefficient (1.17), stability (4.47), stability index (0.47) and genetic plasticity (9.06).
Keywords: alfalfa, genotype, forage productivity, plasticity, stability, adaptability.
References
1. Goncharenko A. A. Ob adaptivnosti i ekologicheskoy ustoychivosti sortov zernovykh kultur / A. A. Goncharenko // Vestnik Rosselkhozakademii. — 2005. — No. 6. — P.49–53.
2. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta s osnovami statisticheskoy obrabotki rezultatov issledovaniy / B. A. Dospekhov. — Moscow: Agropromizdat, 1985. — 351 p.
3. Epifanova I. V. Selektsiya lyutserny dlya vozdelyvaniya na kormovye tseli v usloviyakh lesostepi Srednego Povolzhya / I. V. Epifanova, O. A. Timoshkin // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. — 2019. — Vol. 33. — No. 11. — P.48–51. Doi: 10.24411/0235-2451-2019-11110.
4. Selektsiya yarovoy pshenitsy na adaptivnost: rezultaty i perspektivy / V. A. Zykin, I. A. Belan, V. M. Rosseev, S. I. Pashkov // Doklady RASKhN. — 2000. — No. 2. — P.5–7.
5. Zykin V. A. Metodika rascheta i otsenki parametrov ekologicheskoy plastichnosti selskokhozyaystvennykh rasteniy / V. A. Zykin, I. A. Belan, V. S. Yusov. — Ufa, 2005. — 100 p.
6. Kilchevskiy A. V. Geneticheskie osnovy selektsii rasteniy. Obshchaya genetika rasteniy. T. 1 / A. V. Kilchevskiy, L. V. Khotyleva. — Minsk, 2008. — P.50–56.
7. Levakova O. V. Rezultaty izucheniya adaptivno-ekologicheskikh pokazateley novykh sortov i perspektivnykh liniy ozimoy myagkoy pshenitsy v usloviyakh Ryazanskoy oblasti / O. V. Levakova // Zernovoe khozyaystvo Rossii. — 2019. — No. 2. — P.13–16.
8. Metodicheskie ukazaniya po selektsii mnogoletnikh trav. — Moscow: VIR, 1985. — 188 p.
9. Metodicheskie ukazaniya po selektsii i pervichnomu semenovodstvu mnogoletnikh trav. — Moscow: Rosselkhozakademiya, 1993. — 112 p.
10. Nettevich E. D. Potentsial urozhaynosti rekomendovannykh dlya vozdelyvaniya v Tsentralnom rayone RF sortov yarovoy pshenitsy i yachmenya i ego realizatsiya v usloviyakh proizvodstva / E. D. Nettevich // Doklady RASKhN. — 2001. — No. 3. — P.50–55.
11. Osnovnye vidy i sorta kormovykh kultur: itogi nauchnoy deyatelnosti Tsentralnogo selektsionnogo tsentra / FGBNU VNII kormov im. V. R. Wilyamsa. — Moscow: Nauka, 2015. — P.164.
12. Sapega V. A. Potentsial urozhaynosti, stressoustoychivost i ekologicheskaya plastichnost srednerannikh sortov yarovoy pshenitsy / V. A. Sapega // Zernovoe khozyaystvo Rossii. — 2016. — No. 2. — P.6–10.
13. Selektsiya i semenovodstvo mnogoletnikh trav v Tsentralno-Chernozemnom regione Rossii / I. M. Shatskiy, I. S. Ivanov, N.I. Perepravo, V. N. Zolotarev et al. — Voronezh: OAO “Voronezhskaya oblastnaya tipografiya”, 2016. — 236 p.
14. Eberhart S. A. Stability parameters for comparing varieties / S. A. Eberhart, W. A. Russel // Crop. Sci. — 1966. — No. 6. — P.36–40.
15. Rossielle A. A. Theoretical aspects of selection for yield in stress and non-stress environments / A. A. Rossielle, J. Hamblin // Crop Sci. — 1966. — No. 21 (6). — P.943–946.