Продуктивность, качество и питательная ценность зерна яровой тритикале (×Triticosecale Wittm. ex. A. Camus) нового сорта Ботаническая 4

УДК 631.842.4

Продуктивность, качество и питательная ценность зерна яровой тритикале (×Triticosecale Wittm. ex. A. Camus) нового сорта Ботаническая 4

Щуклина О. А.¹, кандидат сельскохозяйственных наук

Аленичева А. Д.¹

Квитко Е. В.¹

Груздев И. В.^1,2, кандидат биологических наук

Клименкова И. Н.¹

Завгородний С. В.¹

Гарибян Ц. С.², кандидат технических наук

Соловьёв А. А.^1,2, доктор биологических наук

¹ФГБУН «Главный ботанический сад им. Н. В. Цицина РАН»

127276, Россия, г. Москва, ул. Ботаническая, д. 4

²ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии»

127550, Россия, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 42

E-mail: oashuklina@gmail.com

В статье представлены результаты конкурсного и экологического испытания в 2014–2022 годах нового сорта гексаплоидной (2n=42) яровой тритикале (×Triticosecale Wittm. ex. Camus) Ботаническая 4 в условиях дерново-подзолистых средне- и тяжелосуглинистых почв с низким уровнем гумуса. Индивидуальный отбор в гибридных питомниках и комплексное изучение гибридов по хозяйственно ценным признакам выполнены на Полевой опытной станции ФГБОУ ВО «РГАУ–МСХА им. К. А. Тимирязева», в отделе отдалённой гибридизации ФГБУН «Главный ботанический сад им. Н. В. Цицина РАН» (Московская область, Истринский район) и в лаборатории маркерной и геномной селекции ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии» (г. Москва). Результаты испытаний показали, что сорт в среднем имеет урожайность зерна 3,81 т/га, при увеличении уровня обеспеченности почвы азотом урожайность может составить до 7,2 т/га. Сорт отзывчив на подкормки азотными удобрениями и даёт прибавку урожайности зелёной массы от 11,7 до 14,4 т/га и от 3,0 до 3,6 т/га урожайности сухого вещества (в фазу колошения). Среднее содержание белка в зерне составило 11,5–13,5%, сухой клейковины — 15,2–21,6%. Масса 1000 семян в зависимости от уровня азотного питания составила от 35,6 до 42,7 г. Спектральный анализ зерна сорта Ботаническая 4 показал высокую кормовую ценность, превосходящую по некоторым показателям зерно других культур. Сорт прошёл испытания в Государственной комиссии по сортоиспытанию и был включён в Реестр селекционных достижений по Волго-Вятскому региону в 2022 году.

Ключевые слова: яровая тритикале, ×Triticosecale, сорт, урожайность, отдалённая гибридизация, качество зерна, белок.

Тритикале является единственной синтетической культурой, которая получила широкое распространение в сельском хозяйстве (Гордей, 1992; Грабовец, Крохмаль, 2018). Рост интереса к тритикале начался после получения первых гексаплоидных форм тритикале (гибридов тетраплоидной твёрдой пшеницы и диплоидной ржи) и особенно после получения вторичных гексапдоидных форм, которые превосходили ранее полученные октаплоидные (Махалин, 1992; Arough et al., 2016). Начало внедрения этой культуры было положено в середине 1960-х годов в Канаде созданием первого коммерческого сорта. В Польше, Советском Союзе, Германии и других странах первые сорта, имеющие производственное значение, появились немного позже. Сорта гексаплоидных тритикале обладали рядом хозяйственно ценных признаков, наиболее важными из которых являлись урожайность и устойчивость к абиотическим стрессам (Махалин, 1992; Miedaner et al., 2022). За сравнительно короткий срок тритикале стали возделывать более чем в 42 странах мира, при этом 71% посевных площадей в настоящее время приходится на пять стран: Польшу, Беларусь, Германию, Францию и Испанию (FAOSTAT).

В России наибольший сортимент сортов тритикале представлен озимыми формами, при этом набирают популярность яровые. Современные сорта яровой тритикале, включённые в Государственный реестр селекционных достижений за последние 10 лет, обладают рядом преимуществ перед первыми коммерческими сортами этой культуры. Существенно возросла средняя урожайность по регионам испытаний. Если у первого сорта яровой тритикале Укро средняя урожайность за все годы испытаний по Средневолжскому региону составила 2,34 т/га, то средняя урожайность сортов, включённых в Реестр селекционных достижений за последние 12 лет, составила 3,48 т/га. Наиболее высокая средняя урожайность, по данным Государственной комиссии по сортоиспытанию, составила 5,08 т/га. Она была получена при сортоиспытании сорта Орден (оригинатор ФГБНУ «Национальный центр зерна им. П. П. Лукьяненко») в условиях Центрально-Чернозёмного региона. С 2014 года при описании сорта стала отмечаться максимальная урожайность, полученная по сорту во время государственного сортоиспытания. Наиболее высокая урожайность (8,33 т/га) была отмечена у сорта Доброе (оригинаторы: ФГБНУ «Верхневолжский ФАНЦ», РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию») в 2017 году во Владимирской области (сорт включён в Госсортреестр). Возросшая урожайность и широкое распространение яровой тритикале по регионам страны говорят о высоком потенциале продуктивности и адаптивности новых сортов (Абделькави, Соловьёв, 2020; Энзекрей и др., 2021).

Целью исследований являлось создание нового конкурентного сорта яровой тритикале, обладающего комплексом хозяйственно ценных признаков, отзывчивого на минеральное питание и пригодного как для кормления животных, так и для хлебопечения.

Методика исследований. Селекционный образец (селекционный номер 1656) был получен в 2004 году на кафедре генетики ФГБОУ ВО «РГАУ–МСХА им. К. А. Тимирязева» (г. Москва) в результате скрещивания первичной и вторичных форм гексаплоидной тритикале S2/к-1242//к-1185. Последующий индивидуальный отбор в гибридных питомниках и комплексное изучение гибридов по хозяйственно ценным признакам выполнены на Полевой опытной станции ФГБОУ ВО «РГАУ–МСХА им. К. А. Тимирязева», в отделе отдалённой гибридизации ФГБУН «Главный ботанический сад им. Н. В. Цицина РАН» (Московская область, Истринский район) и в лаборатории маркерной и геномной селекции ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии» (г. Москва).

Почва Полевой опытной станции РГАУ–МСХА им. К. А. Тимирязева дерново-подзолистая среднесуглинистая, обладает очень высоким содержанием подвижного фосфора (Р₂О₅) — 362–444 мг/кг, повышенным содержанием подвижного калия (K₂O) — 125–132 мг/кг (ГОСТ 26207-91), низким содержанием гумуса — 1,7–1,9% (ГОСТ 2313-91). Почва опытных полей отдела отдалённой гибридизации ГБС РАН дерново-подзолистая тяжелосуглинистая с высоким и очень высоким содержанием подвижного фосфора (Р₂О₅) — 166–260 мг/кг, средним и повышенным содержанием подвижного калия (K₂O) — 116–164 мг/кг (ГОСТ Р 54650), низким содержанием гумуса — 1,4–2,0% (ГОСТ 2613).

Метеорологические условия в годы проведения полевых исследований были различными как по температурному режиму, так и по количеству выпавших осадков за вегетационный период яровой тритикале. Гидротермический коэффициент за период май-август колебался от засушливого (ГТК — 0,8), зафиксированного в 2022 году, до избыточно увлажнённого (ГТК — 2,0), отмеченного в 2008 и 2015 годах (Щуклина и др., 2019). Исходным материалом для создания сорта служили сортообразцы, полученные из коллекции ВИР, а также авторские линии, отобранные из гибридных популяций, созданных в том числе с помощью отдалённой гибридизации мягкой пшеницы с рожью (Соловьёв, Иванова, 1996).

Агротехнику в полевых опытах использовали принятую для Центрального района Нечернозёмной зоны. Азотные удобрения в опытах с изучением сортовой агротехники вносили вручную, в виде аммиачной селитры (NH₄NO₃), в дозах от 30 до 150 кг д.в. азота в пересчёте на 1 га (далее доза в кг/га азота). Проведение фенологических наблюдений и оценку структуры урожая осуществляли в соответствии с «Методикой государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур» (1971). Технологическую оценку качества зерна проводили в отделе отдалённой гибридизации ГБС РАН и лаборатории маркерной и геномной селекции ВНИИСБ на БИК-анализаторе «ИнфраЛЮМ ФТ-12». Оценку зерна на кормовую ценность выполняли в лаборатории европейской компании Eurofins Agrо (г. Вагенинген, Нидерланды) на приборе NIRS (Near-Infrared Reflectance Spectroscopy, ультракрасный спектрометр ближнего отражения). Закладку полевых опытов для разработки сортовой агротехники осуществляли по Доспехову (1985). Статистический анализ полученных данных проводили с помощью программы Excel.

Результаты исследований. Образец 1656, впоследствии сорт Ботаническая 4, был передан в предварительное конкурсное сортоиспытание в 2014 году. Сортом-стандартом в первое время являлся сорт Укро, но с появлением новых сортов, районированных в Центральном регионе, госорткомиссией были рекомендованы новые сорта-стандарты (Абделаал и др., 2019; Щуклина и др., 2022). При проведении испытаний в 2016–2018 годах в условиях дерново-подзолистых почв полевой станции РГАУ–МСХА им. К. А. Тимирязева (г. Москва) в качестве стандарта использовали сорт Ровня (рис.).

Рис. Урожайность яровой тритикале при проведении конкурсного сортоиспытания (Полевая станция РГАУ–МСХА им. К. А. Тимирязева), т/га

Результаты конкурсного сортоиспытания показали, что в среднем за 3 года исследований (2016–2018 годы) урожайность сорта Ботаническая 4 была выше, чем у сорта Ровня, на 0,84 т/га и составила 5,87 т/га. Особенностью сорта является то, что в благоприятные годы он формирует урожайность на уровне стандарта, а в неблагоприятные (каким являлся 2016 год) практически не снижает своей урожайности. Кроме того, при проведении экологических сортоиспытаний на дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почвах отдела отдалённой гибридизации Главного ботанического сада им. Н. В. Цицина РАН (Московская область) в 2020–2021 годах сорт показал высокую отзывчивость на подкормки минеральными удобрениями. Подкормки аммиачной селитрой (NH₄NO₃) осуществляли по всходам, начиная с 30 кг/га азота, с шагом 30 (табл. 1).

1. Урожайность зерна, зелёной и сухой массы яровой тритикале сорта Ботаническая 4, т/га

В ряде регионов яровая тритикале представляет интерес в качестве культуры на зелёный корм, силос, сенаж и сено в чистом виде и в смесях с бобовыми культурами (Gill, Omokanye, 2018; Manni et al., 2021). Вес зелёной массы яровой тритикале учитывали в фазу полного колошения, так как в эту фазу ости колосковых чешуй ещё достаточно нежные, а содержание воды и сухого вещества в массе оптимальные. При таком выборе срока для уборки на корм зелёная масса тритикале содержит 16,6% протеина, 13,6% сахара, 2,6% жира и 29,7% клетчатки (Фролова, 2002; Горянина, 2019). При скашивании на зелёный корм озимой ржи в фазу колошения её масса будет выше, но качество ниже. Однако для получения оптимального сахаропротеинового отношения в зелёном корме из тритикале, при котором создаются благоприятные условия для размножения микрофлоры в желудке крупного рогатого скота, улучшается синтез аминокислот, летучих жирных кислот и витаминов группы В, укосы необходимо проводить в фазу молочно-восковой спелости зерна (Горянина, 2019).

Результаты исследований показали, что даже при относительно низких дозах азотных удобрений (N₃₀), внесённых в ранние фазы вегетации, яровая тритикале сорта Ботаническая 4 отзывалась прибавкой урожайности зелёной массы на 31,8%, а сухого вещества — на 23,4%. Наибольшая прибавка зелёной массы была получена при дозе внесения 150 кг/га азота — 62,9%. Оптимальной дозой азота для получения наибольшего количества кормовых единиц с 1 га стала доза N₁₂₀. Выход кормовых единиц в этом варианте составил 6,5 т/га.

Урожайность зерна яровой тритикале сорта Ботаническая 4 в исследованиях без внесения удобрений составила 4,5 т/га. Наиболее высокая урожайность получена при внесении азотных удобрений в дозах 90 и 120 кг/га, она составила 7,2–6,9 т/га. Снижение урожайности при более высокой дозе (150 кг) связано с образованием подгона, который не учитывали при анализе структуры урожая, так как к моменту уборки он не сформировал полноценного колоса с зерном (табл. 2).

2. Структура урожая яровой тритикале сорта Ботаническая 4

Анализ структуры урожая в вариантах с разным уровнем азотного питания показал, что формирование зерновой продуктивности яровой тритикале сорта Ботаническая 4 зависело от оптимального соотношения показателей структуры урожая: продуктивного кущения, массы зерна с колоса и массы 1000 зёрен. Продуктивная кустистость сорта составила от 1,0 в варианте без внесения удобрений до 1,4 в варианте с внесением 90 кг/га азота. Наибольшая масса зерна с колоса (1,5 г) была отмечена в варианте с внесением 60 кг/га азота, что связано с достаточным азотным питанием, при невысоком продуктивном кущении, при котором формирование зерна происходит в главных колосьях без расхода веществ на побочные (Тысленко, 2017).

Масса 1000 зёрен — важный показатель, характеризующий крупность и выполненность семян. Современные сорта яровой тритикале отличаются достаточно крупными семенами с массой 1000 зёрен 40–45 г. При внесении различных доз азотных удобрений яровая тритикале Ботаническая 4 сформировала массу 1000 зёрен от 35,9 г (N₃₀) до 45,7 г при внесении 120 кг/га азота.

С увеличением дозы азотных удобрений, которые оказывали существенное влияние на рост вегетативной массы, соотношение К_хоз возрастало. Однако соотношение зерна к соломе в структуре урожая сорта Ботаническая 4 оставалось на хорошем уровне, так как сорт имел стабильную высоту растений, формирующуюся в разных условиях до уровня 105–110 см. В настоящий момент известные гены короткостебельности в этом сорте исследованиями не обнаружены (Крупин и др., 2019).

Современные экономические требования к ведению сельского хозяйства ставят перед селекционерами задачи по созданию сортов с высокой урожайностью с единицы площади и конкретными технологическими характеристиками зерна в зависимости от цели использования (Абделькави и др., 2020; Крохмаль, Грабовец, 2015). Установлено, что отдельные показатели качества зерна хоть и являются сортовыми признаками, однако могут варьироваться в зависимости от почвенно-климатических условий, уровня и элементов агротехники (Турбаев и др., 2019).

Уровень обеспеченности растений азотом оказывает значительное влияние на содержание белка и клейковины в зерне тритикале. При проведении исследований в 2020–2021 годах по сортовой агротехнике сорта Ботаническая 4 среднее по годам содержание белка в зерне составило от 11,5% (без внесения азотных удобрений) до 12,4–12,7% при внесении азотных удобрений в дозах от 60 до 150 кг/га. Содержание сухой клейковины составило от 15,0% в варианте без внесения удобрений до 17,1–21,6% при внесении азотных удобрений. При этом сорт имеет достаточно высокое содержание крахмала, которое является наиболее стабильным признаком (Крохмаль, Грабовец, 2015). Количество крахмала в исследованиях несколько увеличивалось при снижении количества белка. В варианте без внесения азотных удобрений количество крахмала составило 72,3%, тогда как самое низкое содержание (68,9%) отмечено при внесении азота в дозе 120 кг/га.

Таким образом, при выращивании сорта Ботаническая 4 на зелёный корм и зерно в условиях дерново-подзолистых почв с низким содержанием гумуса необходимо вносить не менее 90 кг/га азота.

Технологические качества зерна являются важными при использовании зерна тритикале в продовольственных целях, при использовании же его в качестве фуража на первый план выступает кормовая ценность. При проведении комплексного анализа зерна на приборе NIRS в лаборатории европейской компании Eurofins Agro Russia были получены результаты, подтверждающие высокую кормовую ценность зерна

сорта Ботаническая 4, — на уровне с сортом Тимирязевская 42 (табл. 3).

Количество кормовых единиц при производстве молока (VEM) — это показатель, который отображает содержание энергии в корме и рассчитывается на основании данных, согласно которым в 1 кг зерна ячменя содержится 1000 VEM г/кг сухого вещества. В зерне яровой тритикале содержится больше кормовых единиц (VEM), чем в зерне ячменя (Ботаническая 4 — 1189 г/кг СВ, Тимирязевская 42 — 1192 г/кг СВ).

Показатель DVE (сумма нерасщепляемого протеина корма и усвояемого в рубце) рассчитывается на основе количества сырого протеина в корме, сырого жира, коэффициента переваримости и количества сухого вещества. Оптимальное значение DVE должно быть не менее 70 г/кг сухого вещества. В зерне сорта Ботаническая 4 DVE составил 96 г/кг сухого вещества (табл. 3).

3. Кормовая ценность зерна яровой тритикале сортов Ботаническая 4 и Тимирязевская 42

Сырая клетчатка — это части клеток растений и зерна, которые крупный рогатый скот не может легко переварить. Она необходима КРС для нормального процесса слюноотделения и предотвращения снижения рН рубца. При этом высокое содержание клетчатки снижает переваримость корма и доступность энергии. Больше всего сырой клетчатки содержится в зерне овса — 100–110 г/кг СВ, в пшенице — 25–30 г/кг СВ, в зерне ржи — 18–35. В зерне яровой тритикале содержание сырой клетчатки составило 22 г/кг СВ (сорт Ботаническая 4) и 25 г/кг СВ (сорт Тимирязевская 42).

Обменная энергия корма может измеряться балансовым методом для всех видов животных на практических опытах, однако это достаточно трудоёмкий и длительный процесс. В зерне пшеницы этот показатель может составлять 12–13 МДж, в зерне ржи — 11–12 МДж. Результаты анализа зерна тритикале показали, что среднее содержание обменной энергии для КРС у сорта Ботаническая 4 и Тимирязевская 42 составило 13,4–13,3 МДж, что близко к аналогичному показателю зерна пшеницы (13,7 МДж) и кукурузы (14,1 МДж).

Заключение. Результаты многолетней селекционной работы и агротехнических полевых экспериментов показали, что сорт яровой тритикале Ботаническая 4 обладает комплексом хозяйственно ценных признаков: урожайность зерна за годы испытаний составила 3,81 т/га, при увеличении уровня обеспеченности почвы азотом — до 7,2 т/га. Содержание белка составило 11,5–13,5%, сухой клейковины — 15,2–21,6%. Масса 1000 семян — 35,6–42,7 г. Сорт обладает средней высотой соломины (105–110 см), средним временем колошения, устойчивостью к ряду заболеваний и полеганию. Яровая тритикале Ботаническая 4 отзывчива на подкормки азотными удобрениями в условиях бедных по содержанию гумуса почв. При внесении азота в дозах от 90 до 150 кг/га азота прибавка урожайности зелёной массы составляла 47,8–58,8%, урожайность зерна возрастала на 48,9–60%.

Работа выполнена в рамках ГЗ ГБС РАН «Гибридизация у растений в природе и культуре: фундаментальные и прикладные аспекты» № госрегистрации 122042500074-5.

Литература

1. Урожайность зерна и зелёной массы нового сорта яровой тритикале Тимирязевская в зависимости от применения разных доз азотных удобрений в условиях ЦРНЗ / Х. К. Абделаал, Е. С. Энзекрей, А. А. Соловьёв и др. // Кормопроизводство. — 2019. — № 2. — С.18–22.
2. Абделькави Р. Н. Особенности формирования качества зерна яровой тритикале в контрастных погодно-климатических условиях / Р. Н. Абделькави, А. А. Соловьёв // Зерновое хозяйство России. — 2020. — № 2 (67). — С.3–7. Doi: org/10.31367/2079-8725-2020-68-2-3-7.
3. Стабильность и пластичность генотипов яровой тритикале по урожайности и качеству зерна / Р. Н. Абделькави, О. А. Щуклина, О. И. Ермоленко, А. А. Соловьёв // Аграрный научный журнал. — 2020. — № 1 (67). — С.37–42. Doi: 10.28983/asj.y2020i4pp4-10.
4. Грабовец А. И. Тритикале / А. И. Грабовец, А. В. Крохмаль. — Ростов-на-Дону: ООО «Издательство «Юг», 2018. — 240 с.
5. Гордей И. А. Тритикале: генетические основы создания / И. А. Гордей. — Минск: Навука i технiка, 1992. — 287 с.
6. Горянина Т. А. Урожайность и качество зелёной массы озимых культур в зависимости от сроков скашивания / Т. А. Горянина // Кормопроизводство. — 2019. — № 6. — С.23–27.
7. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. — М., 1985. — 352 с.
8. Крохмаль А. В. Формирование качества зерна тритикале / А. В. Крохмаль, А. И. Грабовец // Известия оренбургского государственного аграрного университета. — 2015. — № 2 (52). — С.46–48.
9. Махалин М. А. Межродовая гибридизация зерновых колосовых культур / М. А. Махалин. — М.: Наука, 1992. — 239 с.
10. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. — М.: Колос, 1971. — С.239.
11. Соловьёв А. А. Создание и анализ пшенично-ржаных гибридов и амфидиплоидов / А. А. Соловьёв, С. В. Иванова // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. — 1996. — № 3. — С.48–54.
12. Турбаев А. Ж. Сравнительное изучение сортообразцов яровой тритикале по показателям качества зерна / А. Ж. Турбаев, Н. Х. Сергалиев, А. А. Соловьёв // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. — 2019. — № 1. — С.19–33.
13. Инновационные сорта и технологии возделывания ярового тритикале / А. М. Тысленко и др. — Иваново: ПресСто, 2017. — С.295.
14. ФГБУ «Госсорткомиссия». Государственный реестр селекционных достижений [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://reestr.gossortrf.ru/sorts/8057844/ (дата обращения 16.11.2022).
15. Фролова Л. В. Продуктивность тритикале озимого при использовании на зелёный корм / Л. В. Фролова // Кормопроизводство. — 2002. — № 8. — С.22–23.
16. Тимирязевская 42 — новый сорт яровой тритикале (×Triticosecale Wittm. ex. Camus) / О. А. Щуклина, А. А. Соловьёв, Е. С. Полховская, В. Е. Квитко, И. Н. Клименкова, С. В. Завгородний // Кормопроизводство. — 2022. — № 8. — С.43–46.
17. Урожайность яровой тритикале при применении азотных удобрений в разных метеорологических условиях вегетационного периода / О. А. Щуклина, Е. С. Энзекрей, Х. К. Абделаал, С. В. Завгородний, И. Н. Ворончихина, Ф. И. Клименков, И. Н. Клименкова // Плодоводство и ягодоводство России. — 2019. — Т. 59. — С.169–175. Doi: 10.31676/2073-4948-2019-59-169-175.
18. Энзекрей Е. С. Влияние метеорологических условий и азотных удобрений на биологическую урожайность зерна яровой тритикале сорта Тимирязевская 42 / Е. С. Энзекрей, О. А. Щуклина, С. В. Завгородний // Кормопроизводство. — 2021. — № 2 (74). — С.88–93.
19. Gill K. S. Potential of Spring Barley, Oat and Triticale Intercrops with Field Peas for Forage Production, Nutrition Quality and Beef Cattle Diet / K. S. Gill, A. T. Omokanye // Journal of Agricultural Science. — 2018. — Vol. 10. — No. 4. — P.1–17.
20. Manni K. Comparing spring triticale varieties to barley and wheat varieties when harvested as whole crop / K. Manni, T. Lötjönen, A. Huuskonen //Agricultural and Food Science. — 2021. — No. 30 (1). — P.24–35.
21. Quantitative-Genetic Evaluation of Resistances to Five Fungal Diseases in A Large Triticale Diversity Panel (×Triticosecale) / T. Miedaner, K. Flath, N. Starsk, S. Weismaan, H. P. Maurer // Crops. — 2022. — No. 2 (3). — P.218–238. Doi: org/10.3390/crops2030016.
22. FAOSTAT. Food and Agriculture Data. Production. Crops and Livestock Products. Triticale. 2022. [Elektronnyy resurs]. URL: http://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL (дата обращения 16.05.2022).

Productivity, quality and nutritional value of grain of Botanicheskaya 4 — the new spring triticale variety (×Triticosecale Wittm. ex. A. Camus)

Shchuklina O. A.¹, PhD Agr. Sc.

Alenicheva A. D.¹

Kvitko E. V.¹

Gruzdev I. V.^1,2, PhD Biol. Sc.

Klimenkova I. N.¹

Zavgorodniy S. V.¹

Garibyan Ts. S.², PhD Techn. Sc.

Soloviev A. A.^1,2, Dr. Biol. Sc.

¹Leading Botanical Garden n. a. N. V. Tsitsin of the Russian Academy of Sciences

127276, Russia, Moscow, Botanicheskaya str., 4

²The All-Russia Research Institute of Agricultural Biotechnology

127550, Russia, Moscow, Timiryazevskaya str., 42

E-mail: oashuklina@gmail.com

This article reports on competitive and ecological trials of the new variety of hexaploid (2n=42) spring triticale (×Triticosecale Wittm. ex. Camus) — Botanicheskaya 4 that took place on sod-podzolic soil with medium and high clay contents and low humus level in 2014–2022. Individual selection at hybrid nurseries and analyses of economically important traits of the crop were carried out at the Field Research Station of the Russian Timiryazev State Agrarian University, department of Interspecific Hybridization of the Leading Botanical Garden n. a. N. V. Tsitsin of the Russian Academy of Sciences (the Moscow region), and the laboratory of Marker and Genomic Selection of the All-Russia Research Institute of Agricultural Biotechnology (Moscow). Botanicheskaya 4 produced around 3.81 t ha^-1 of grain, however, when nitrogen was at sufficient concentration its productivity could reach up to 7.2 t ha^-1. On the background of nitrogen nutrition, the variety provided the yield increases in green mass from 11.7 to 14.4 t ha^-1 and from 3.0 to 3.6 t ha^-1 — in dry mass (at heading time). Protein content in grain amounted to 11.5–13.5%, dry gluten — 15.2–21.6%. The mass of 1000 seeds varied from 35.6 to 42.7 g as affected by nitrogen fertilization. Spectroscopic analysis of Botanicheskaya 4 grain showed its high forage value exceeding the one of other crops. The variety was tested by the State Committee for the Testing of New Varieties and enlisted in the Register of Breeding Achievements of the Volga-Vyatka region in 2022.

Keywords: spring triticale, ×Triticosecale, variety, productivity, interspecific hybridization, grain quality, protein.

References

1. Urozhaynost zerna i zelenoy massy novogo sorta yarovoy tritikale Timiryazevskaya v zavisimosti ot primeneniya raznykh doz azotnykh udobreniy v usloviyakh TsRNZ / Kh. K. Abdelaal, E. S. Enzekrey, A. A. Soloviev et al. // Kormoproizvodstvo. — 2019. — No. 2. — P.18–22.
2. Abdelkavi R. N. Osobennosti formirovaniya kachestva zerna yarovoy tritikale v kontrastnykh pogodno-klimaticheskikh usloviyakh / R. N. Abdelkavi, A. A. Soloviev // Zernovoe khozyaystvo Rossii. — 2020. — No. 2 (67). — P.3–7. Doi: org/10.31367/2079-8725-2020-68-2-3-7.
3. Stabilnost i plastichnost genotipov yarovoy tritikale po urozhaynosti i kachestvu zerna / R. N. Abdelkavi, O. A. Shchuklina, O. I. Ermolenko, A. A. Soloviev // Agrarnyy nauchnyy zhurnal. — 2020. — No. 1 (67). — P.37–42. Doi: 10.28983/asj.y2020i4pp4-10.
4. Grabovets A. I. Tritikale / A. I. Grabovets, A. V. Krokhmal. — Rostov-na-Donu: OOO “Izdatelstvo “Yug”, 2018. — 240 p.
5. Gordey I. A. Tritikale: geneticheskie osnovy sozdaniya / I. A. Gordey. — Minsk: Navuka i tekhnika, 1992. — 287 p.
6. Goryanina T. A. Urozhaynost i kachestvo zelenoy massy ozimykh kultur v zavisimosti ot srokov skashivaniya / T. A. Goryanina // Kormoproizvodstvo. — 2019. — No. 6. — P.23–27.
7. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoy obrabotki rezultatov issledovaniy) / B. A. Dospekhov. — Moscow, 1985. — 352 p.
8. Krokhmal A. V. Formirovanie kachestva zerna tritikale / A. V. Krokhmal, A. I. Grabovets // Izvestiya orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. — 2015. — No. 2 (52). — P.46–48.
9. Makhalin M. A. Mezhrodovaya gibridizatsiya zernovykh kolosovykh kultur / M. A. Makhalin. — Moscow: Nauka, 1992. — 239 p.
10. Metodika gosudarstvennogo sortoispytaniya selskokhozyaystvennykh kultur. — Moscow: Kolos, 1971. — P.239.
11. Soloviev A. A. Sozdanie i analiz pshenichno-rzhanykh gibridov i amfidiploidov / A. A. Soloviev, S. V. Ivanova // Izvestiya Timiryazevskoy selskokhozyaystvennoy akademii. — 1996. — No. 3. — P.48–54.
12. Turbaev A. Zh. Sravnitelnoe izuchenie sortoobraztsov yarovoy tritikale po pokazatelyam kachestva zerna / A. Zh. Turbaev, N. Kh. Sergaliev, A. A. Soloviev // Izvestiya Timiryazevskoy selskokhozyaystvennoy akademii. — 2019. — No. 1. — P.19–33.
13. Innovatsionnye sorta i tekhnologii vozdelyvaniya yarovogo tritikale / A. M. Tyslenko et al. — Ivanovo: PresSto, 2017. — P.295.
14. FGBU «Gossortkomissiya». Gosudarstvennyy reestr selektsionnykh dostizheniy [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://reestr.gossortrf.ru/sorts/8057844/ (data obrashcheniya 16.11.2022).
15. Frolova L. V. Produktivnost tritikale ozimogo pri ispolzovanii na zelenyy korm / L. V. Frolova // Kormoproizvodstvo. — 2002. — No. 8. — P.22–23.
16. Timiryazevskaya 42 — novyy sort yarovoy tritikale (×Triticosecale Wittm. ex. Camus) / O. A. Shchuklina, A. A. Soloviev, E. S. Polkhovskaya, V. E. Kvitko, I. N. Klimenkova, S. V. Zavgorodniy // Kormoproizvodstvo. — 2022. — No. 8. — P.43–46.
17. Urozhaynost yarovoy tritikale pri primenenii azotnykh udobreniy v raznykh meteorologicheskikh usloviyakh vegetatsionnogo perioda / O. A. Shchuklina, E. S. Enzekrey, Kh. K. Abdelaal, S. V. Zavgorodniy, I. N. Voronchikhina, F. I. Klimenkov, I. N. Klimenkova // Plodovodstvo i yagodovodstvo Rossii. — 2019. — Vol. 59. — P.169–175. Doi: 10.31676/2073-4948-2019-59-169-175.
18. Enzekrey E. S. Vliyanie meteorologicheskikh usloviy i azotnykh udobreniy na biologicheskuyu urozhaynost zerna yarovoy tritikale sorta Timiryazevskaya 42 / E. S. Enzekrey, O. A. Shchuklina, S. V. Zavgorodniy // Kormoproizvodstvo. — 2021. — No. 2 (74). — P.88–93.
19. Gill K. S. Potential of Spring Barley, Oat and Triticale Intercrops with Field Peas for Forage Production, Nutrition Quality and Beef Cattle Diet / K. S. Gill, A. T. Omokanye // Journal of Agricultural Science. — 2018. — Vol. 10. — No. 4. — P.1–17.
20. Manni K. Comparing spring triticale varieties to barley and wheat varieties when harvested as whole crop / K. Manni, T. Lötjönen, A. Huuskonen //Agricultural and Food Science. — 2021. — No. 30 (1). — P.24–35.
21. Quantitative-Genetic Evaluation of Resistances to Five Fungal Diseases in A Large Triticale Diversity Panel (×Triticosecale) / T. Miedaner, K. Flath, N. Starsk, S. Weismaan, H. P. Maurer // Crops. — 2022. — No. 2 (3). — P.218–238. Doi: org/10.3390/crops2030016.
22. FAOSTAT. Food and Agriculture Data. Production. Crops and Livestock Products. Triticale. 2022. [Elektronnyy resurs]. URL: http://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL (data obrashcheniya 16.05.2022).