Новости

ФГБНУ «ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса»
Приказ ФАНО России от 17.02.2017 № 102 «О реорганизации ...»


< Оглавление
Перейти на страницу
стр. 88 >

Оценка и отбор генотипов клевера лугового с повышенной азотфиксирующей способностью проводится на ранних стадиях онтогенеза в условиях стерильного микровегетационного опыта на безазотистой питательной среде при инокуляции эффективными местными штаммами клубеньковых бактерий. Для того чтобы не сужать популяцию сорта по генам, контролирующим хозяйственно-биологические признаки, в популяции следует оценивать не менее 100 растений. Это обеспечит достаточную объективность оценки и эффективность отборов.

Основными критериями, учитываемыми при отборе генотипов с высокой симбиотичностью, являются количество, размер и окраска клубеньков, биомасса растений и интенсивность листообразования, которая в таких условиях тесно коррелирует с их азотфиксирующей активностью. Эффективными и комплементарными по отношению к определенному сорту считаются штаммы, дающие увеличение биомассы на 60–70 % по сравнению с неинокулированными растениями.

Генотипы, отличающиеся максимальным накоплением биомассы, наибольшей интенсивностью образования клубеньков и листьев, отбираются для получения семенного потомства и проведения последующих отборов. Как правило, частота встречаемости генотипов с повышенной эффективностью симбиоза в популяции не превышает 1–3 %. Для усиления симбиотических свойств микросимбионта из клубеньков лучших генотипов клевера лугового проводится повторное выделение штаммов (метод пассирования).

Полученное семенное потомство с отобранных растений проходит повторную оценку на эффективность симбиоза с целью отбора лучших генотипов при инокуляции тем же штаммом Rh. trifolii. Для получения исходного материала с высокой азотфиксирующей способностью достаточно проведение дву-, трехкратного отбора, при этом это могут быть как самоопыленные линии J0 ®J1 ®J2, так и гибридное потомство F1® F2®F3, полученное при простом переопылении родительских форм. После получения исходного материала проводится его оценка в вегетационном опыте в контролируемых условиях селекционно-тепличного комплекса. В каждом варианте оценивается не менее 40 растений клевера лугового. За контроль принимаются как растения родительских форм на фоне этого же штамма, так и растения без дополнительной инокуляции.

Азотфиксирующая способность отобранных симбиотических комбинаций определяется по эффективности симбиоза, т. е. по накоплению биомассы растений и биологического азота. Учет проводится в фазу бутонизации — начала цветения. Доля биологического азота в биомассе клевера определяется методом сравнения с небобовой культурой (злаковым компонентом — тимофеевкой луговой).

Лучшие симбиотические комбинации, отличающиеся высокой продуктивностью биомассы, интенсивным листообразованием, имеющие по всей корневой системе большое количество окрашенных в розовый цвет клубеньков, не пораженные болезнями, отбираются для дальнейшей оценки в полевых условиях контрольного питомника.

Использование такой методики позволило создать новый исходный материал клевера лугового для кислых и нормальных почв. На основе широко известных высокопродуктивных сортов селекции ВНИИ кормов тетраплоидного Марс и кислотоустойчивого диплоидного Топаз с использованием местных штаммов клубеньковых бактерий созданы сортообразцы с повышенной азотфиксирующей способностью. Комбинация № 77 + КР-2, созданная на основе популяции сорта Марс для почв с нормальным уровнем рН и № 27 + КС-7 на основе Топаза (для кислых почв с рН 4,3) за счет повышения активности бобово-ризобиального комплекса превзошли по накоплению абсолютно сухого вещества исходные родительские формы, принятые за стандарт, на 18 и 38 % соответственно. Высокая эффективность симбиоза обеспечивается только при наличии подобранных комплементарных пар макро- и микросимбионтов, имеющих близкое генетическое родство.

Второе направление селекционной работы, связанное с повышением эффективности симбиоза клевера лугового, предусматривает создание сорто-микробных систем на основе районированных сортов и перспективных селекционных номеров и эффективных местных штаммов клубеньковых бактерий. Учитывая большую трудоемкость работы при создании комплементарных сорто-микробных систем, предварительное изучение различных комбинаций «сорт + штамм» проводится в вегетационных опытах, а в полевых условиях необходимо оценивать уже наиболее эффективные симбиотические пары.

В таблицах 2 и 3 представлены данные по влиянию инокуляции на кормовую и семенную продуктивность, азотфиксирующую способность диплоидных и тетраплоидных сортов и перспективных номеров клевера лугового. Как видно из приведенных результатов, инокуляция изучаемыми штаммами клубеньковых бактерий оказывает неодинаковое действие на основные хозяйственно-биологические показатели сортообразцов.

Основными показателями, характеризующими эффективность работы симбиотического аппарата в полевых условиях, являются прибавка от инокуляции абсолютно сухой биомассы растений и доли биологического азота в ней, определяемой методом сравнения со злаковой культурой (в данном случае с тимофеевкой луговой).

При оценке кормовой продуктивности диплоидов установлено, что для сорта ВИК 77 и № 1217 комплементарными штаммами являются коммерческий штамм 348а и КР-8, выделенный из местной почвенной микрофлоры. Прибавка по накоплению сухого вещества по сравнению с неинокулированным вариантом составила от 17,8 до 34,2 %, а по накоплению биологического азота — от 28,2 до 47,0 %. Сорт Ранний 2 слабо реагирует на инокуляцию. Лишь на фоне штамма КР-8 прибавка составила 7 %. Повышение семенной продуктивности диплоидов (ВИК 77 и № 1217) наблюдалось при инокуляции всеми изучаемыми штаммами, за исключением комбинации № 1217 + КР-4. Наиболее существенные прибавки отмечены в комбинациях ВИК 77 + КР-8 (25 %); ВИК 77 + КР-4 (54,7 %) и № 1217 + КР-2 (30 %).

Изучение тетраплоидных образцов по кормовой продуктивности показало, что хорошей отзывчивостью на инокуляцию отличаются сорт Марс и перспективный номер 862. При этом на сорте Марс все изучаемые штаммы дали положительный результат. Максимальная прибавка кормовой массы у этого сорта получена от штамма КР-4, составившая 22,1 % по абсолютно сухому веществу и 31,7 % — по накоплению биологического азота, т. е. этот штамм можно считать комплементарным по отношению к сорту Марс. Для номера 862 эффективным оказалось применение штаммов КР-8, КР-4 и 348а, прибавка биологического азота на их фоне составила 23–44 %. У сорта ВИК 84 незначительный положительный эффект от инокуляции наблюдался на фоне штамма КР-8. По семенной продуктивности выделился образец № 862, который при обработке штаммами 348а и КР-4 дал прибавку урожая соответственно 18 и 20 %, т. е. данные штаммы являются комплементарными для этого номера, как при выращивании на корм, так и на семена. Остальные сортообразцы не реагировали на дополнительную инокуляцию штаммами клубеньковых бактерий, а в отдельных случаях даже снижали семенную продуктивность клевера лугового.

 

2. Продуктивность, сбор общего и биологического азота сортов и перспективных номеров клевера лугового в зависимости от инокуляции различными штаммами клубеньковых бактерий

 

Штамм

Урожайность

(абсолютно

сухая масса)

Сбор общего

азота

Накопление

биологического азота

Коэффициент

азотфиксации

кг/м2

% к контролю

г/м2

% к контролю

г/м2

% к контролю

K**

% к контролю

ВИК 77

Контроль*

0,77

100

22,4

100

17,0

100

0,76

100

348а

0,96

124,7

27,8

124,1

22,4

131,8

0,81

106,0

КР-8

0,96

124,7

27,2

121,4

21,8

128,2

0,80

105,2

КР-4

0,86

111,7

24,0

107,1

18,6

109,4

0,78

102,6

КР-2

0,76

98,7

22,4

100

17,0

100

0,76

100

Ранний 2

Контроль*

0,77

100

22,4

100

17,0

100

0,76

100

348а

0,77

100

24,0

107,1

18,6

109,4

0,78

102,6

КР-8

0,80

103,9

22,4

100

17,0

100

0,76

100

КР-4

0,72

93,5

22,4

100

17,0

100

0,76

100

КР-2

0,65

84,4

19,2

85,7

13,8

81,2

0,72

94,7

№ 1217

Контроль*

0,79

100

22,4

100

17,0

100

0,76

100

348а

0,93

117,8

27,2

121,4

21,8

128,2

0,80

105,2

КР-8

1,06

134,2

30,4

135,7

25,0

147,0

0,82

107,9

КР-4

0,82

103,8

24,0

107,1

18,6

109,4

0,78

102,6

КР-2

0,66

83,5

19,2

85,7

13,8

81,2

0,72

94,7

ВИК 84

Контроль*

0,92

100

26,2

100

20,8

100

0,79

100

348а

0,91

98,9

28,6

109,2

23,2

111,5

0,81

102,5

КР-8

0,99

107,6

28,3

108,0

22,9

110,1

0,81

102,5

КР-4

0,91

98,9

27,5

105,0

22,1

106,3

0,80

101,3

КР-2

0,71

77,2

20,8

79,4

15,4

74,0

0,74

93,7

Марс

Контроль*

0,86

100

25,6

100

20,2

100

0,79

100

348а

1,02

118,6

28,8

112,5

23,4

115,8

0,81

102,5

КР-8

0,97

112,8

28,8

112,5

23,4

115,8

0,81

102,5

КР-4

1,05

122,1

32,0

125,0

26,6

131,7

0,83

105,1

КР-2

0,89

103,5

27,2

106,2

21,8

107,9

0,80

101,3

№ 862

Контроль*

0,95

100

24,4

100

19,0

100

0,78

100

348а

1,14

120,0

32,9

136,0

27,5

144,7

0,84

107,7

КР-8

1,02

107,4

28,9

119,4

23,5

123,7

0,81

103,8

КР-4

1,05

110,5

30,0

124,0

24,6

129,5

0,82

105,1

КР-2

0,82

86,3

26,6

109,9

21,2

111,6

0,78

100

НСР05

0,045

 

*Естественный фон (без инокуляции); **коэффициент азотфиксации.

 

3. Влияние инокуляции штаммами клубеньковых бактерий на семенную продуктивность клевера лугового

 

Штамм

Семенная продуктивность, кг/м2

% к контролю

ВИК 77

Ранний 2

1217

ВИК 84

Марс

862

ВИК 77

Ранний 2

1217

ВИК 84

Марс

862

Контроль*

7,6

20,8

13,6

7,8

7,8

5,0

100

100

100

100

100

100

348а

8,2

17,7

15,3

7,6

6,1

5,9

107,9

85,1

112,5

97,4

78,2

118,0

КР-8

9,5

16,5

16,2

7,5

6,6

4,8

125,0

79,3

119,1

96,2

84,6

96,2

КР-4

11,7

16,1

13,1

7,9

5,7

6,0

154,0

77,4

96,3

101,3

73,1

120,0

КР-2

9,0

16,5

17,8

4,6

6,1

4,5

118,4

79,3

130,8

59,0

78,2

90,0

НСР05

0,46

0,86

0,75

0,35

0,33

0,26

 

*Естественный фон (без инокуляции).

 

В 2008 г. образец № 862 был передан в Государственное сортоиспытание под названием Ветеран, который с 2011 г. включен в Госреестр России. Это первый сорт клевера лугового, для которого уже на этапе испытания подобраны комплементарные штаммы.

Таким образом, разработанная методика создания исходного селекционного материала с повышенной азотфиксирующей способностью позволяет конструировать сорто-микробные системы клевера лугового на основе, как отдельных генотипов, так и сортов-популяций, способных к активному симбиозу на нейтральных и кислых почвах. Инокуляция комплементарными штаммами повышает продуктивность абсолютно-сухого вещества на 20–35 %, накопление биологического азота на 28–45 %, а урожайность семян на 25–55%.

При инокуляции клевера лугового клубеньковыми бактериями необходимо учитывать сортовую специфичность штаммов и назначение использования травостоя (на кормовые или семенные цели).

 



< Оглавление
Перейти на страницу
стр. 88 >

 

Контакты:

Тел: +7 (495)577-73-37

Факс: +7(495)577-71-07

E-mail: vniikormov@mail.ru

  

  banner_adaptagro_1

   Архив  журнала  

О ВНИИ кормов

Ведущие ученые ВНИИ кормов  

Услуги ВНИИ кормов (освоение научных разработок) 

Подготовка кадров Аспирантура

Публикации

Патенты

Коммерческие предложения
Продажа семян

Контакты и схема проезда

Центр коллективного пользования (ЦКП)

ФАНО России

Российская Академия Наук

Минсельхоз России

ЦНСХБ

 

Луговое
кормопроизводство

 

Полевое
кормопроизводство

 

Селекция и семеноводство кормовых культур.
Каталог сортов

 

Заготовка кормов