Новости

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


< Оглавление
Перейти на страницу
стр. 94 >

Создание форм клевера лугового с повышенной устойчивостью к почвенной кислотности

 

Создание форм и сортов кормовых бобовых культур, в частности клевера лугового, способных в условиях повышенной почвенной кислотности давать высокие урожаи, а также способствовать восстановлению и повышению эффективного плодородия почв, неблагоприятных в мелиоративном отношении, является весьма актуальным для сельского хозяйства.

Одним из важных факторов токсического действия кислых почв является подвижный алюминий, причем его содержание в почве определяется, прежде всего, реакцией среды. Так, при рН 4,0 содержится в среднем 9–10 мг подвижного алюминия на 100 г почвы, а при рН 4,9-5,0 — около 1 мг (Козловский и др., 1983).

Токсическое действие ионов алюминия А13+ на растения проявляется с момента прорастания семян: период прорастания удлиняется, значительная часть семян погибает. Действие избытка А13+ отражается, прежде всего, на корневой системе, корни почти не растут в длину и желтеют (Климашевский, Малышева, 1977).

Аналогичные данные были получены нами при оценке in vitro в жестких селективных условиях (рН 2,6–3,2 и 500 мг А13+ на 1 литр жидкой среды в песчаной культуре) более 10 тысяч генотипов 15 сортообразцов клевера лугового. Было показано, что частота встречаемости устойчивых генотипов в популяциях варьирует от 0 до 0,4 %, при этом устойчивые генотипы были обнаружены только у трех из 15-ти сортообразцов (Агафодорова, Солодкая и др., 2005).

При оценке in vitro устойчивости проростков клевера лугового к А13+ и низкому значению рН среды было установлено, что величина токсического действия этих факторов зависит от концентрации ионов алюминия и длительности их воздействия на прорастающие семена, а также от генотипических особенностей исходных образцов. Так, на
3-й–4-й день культивирования на агаризованной среде В5 с 50 и 100 мг/л А13+ часть семян (6,7 и 13,3 % соответственно) начинала формировать корешки. Однако к 30-му дню более половины из них при 50 мг/л и 80 % при 100 мг/л погибли. Сформировавшиеся к 45-му дню культивирования на селективной среде проростки обоих вариантов различались по степени формирования корневой системы и жизнеспособности. Проростки с корнями не менее одного сантиметра и зелеными семядольными листочками через 10–14 дней после пересадки на агаризованную среду В5 без добавления алюминия формировали нормально развитые растения. Причем длина образовавшихся корней варьировала от 6 до 27 см, а их масса увеличивалась в 5–30 раз в зависимости от генотипа. В среднем две трети остальных проростков с семядольными листочками, имеющими некрозы, и слабо развитыми корешками даже после пересадки на среду без А13+ погибли. Третья часть проростков развивалась слабо, и только после двух пассажей на средах без селективного фактора токсическое последействие ионов алюминия и низкой рН среды было нейтрализовано и формировались нормально развитые проростки, а затем растения с зелеными листочками и корнями 2–5 см длины.

Во время культивирования F1 клонов клевера лугового, прошедших однократный отбор на селективных средах, по сравнению с исходным образцом при 50 мг/л А13+ в 2–3 раза и при 100 мг/л А13+ в 2–2,5 раза увеличивалась частота устойчивых к ионам алюминия генотипов. При этом количество погибших растений у исходного образца (Трио) составляло при концентрациях в среде алюминия 50 и 100 мг/л 44,0 и 73,3 % соответственно. Тогда как у опытных образцов соответственно погибло от 6,7 до 20,0 % и в 1,5–2,5 раза чаще проростки к 30-му дню культивирования формировали боковые корешки.

Сравнительное изучение в вегетационном опыте устойчивости F1 и F2 растений-регенерантов клевера лугового, прошедших предварительный отбор в культуре in vitro, к действию токсических факторов почв с повышенной кислотностью (рН 4,2, содержание обменного А13+ 15 мг/100 г сухой почвы) показало, что приживаемость растений-регенерантов клевера лугового в опытных вариантах была выше и составляла 98–100 %, а в контрольных (почва с нормальной кислотностью) — 82–91 %. Наибольшая гибель (18–26 %) наблюдалась к 30-му дню вегетации на почве с повышенной кислотностью у растений клонов клевера лугового, не прошедших предварительный отбор в культуре in vitro (контроль), тогда как у отселектированных растений величина погибших растений не превышала 5 %. После первого скашивания в фазу цветения число отрастающих растений на почве с повышенной кислотностью было наибольшим у растений клона Т2 (из Трио) (91 %). После второго скашивания к 86-му дню вегетации все растения погибли.

В растениях клевера лугового, выращиваемых на почвах с низкой рН (4,6) и высоким содержанием подвижного алюминия (15 мг на 100 г сухой почвы) существенно изменялось содержание свободного пролина, как в листьях, так и в корнях (табл. 7).

В листьях растений-регенерантов всех клонов клевера лугового наблюдалось двукратное снижение содержания свободного пролина по сравнению с растениями, выращиваемыми на обычной почве (контроль). Однако в корнях у двух из трех клонов (Т2 и К3) содержание свободного пролина осталось без изменений, тогда как в корнях растений опытного варианта клона К5 его содержание уменьшилось почти в 4 раза.

 

7. Влияние кислотности почвы на содержание свободного пролина
в листьях и корнях различных клонов клевера лугового

 

Клон

Содержание свободного пролина, мг/100 г сухой массы

Листья

Корни

контроль

А13+

контроль

А13+

Т2 (Трио)

312,6

161,2

161,3

167,7

К5 (Кретуновский)

346,9

152,9

61,7

18,0

К3 (Кретуновский)

296,7

150,0

5,4

3,8

 

Низкая кислотность почвы оказала угнетающее действие на развитие растений и, как следствие, на сбор сухой массы (табл. 8). Исключение составляют растения клона К5 , где при оценке в вегетационном опыте было отмечено существенное увеличение сухой надземной массы на 32,2 % по сравнению с контролем. Сухая масса растений двух других клонов снижалась на 21,5 и 22,3 %. Наибольшее снижение сухой массы корней отмечалось у растений клона К5 (47,7 %). У двух других клонов этот показатель составлял 17,9 и 20,5 %.

 

8. Влияние кислотности почвы на сбор сухой надземной массы и корней различных клонов клевера лугового

 

Клон

Сбор сухой массы, г/растение

надземная масса

корни

контроль

А13+

% от контроля

контроль

А13+

% от контроля

Т2

2,37

1,86

78,5

2,01

1,65

82,1

К5

1,88

1,46

77,7

1,07

0,56

52,3

К3

0,59

0,78

132,2

0,44

0,35

79,5

НСР05

0,37

0,22

 

Во ВНИИ кормов проведено сравнительное изучение кислотоустойчивости растений клевера лугового клонов Р0 и семенного потомства F1 в полевых условиях на почвах, контрастных по кислотности и содержанию обменного алюминия. Опытные растения клонов Т2, 292 (Трио) были получены из морфогенных каллусных культур, выдерживающих концентрацию трехвалентного алюминия в количестве 100 мг/л агаризованной среды В5 Гамборга при рН 3,2. Семенное потомство F1 кислотоустойчивого клона К7 превышало почти в 2 раза по устойчивости исходный образец К (Кретуновский) при оценке в культуре in vitro. В качестве контроля использовали сорт ВИК 7 (стандарт), сорт Трио и раннеспелый сортообразец Кретуновский, полученные из Фаленской селекционной станции и характеризующиеся низкой устойчивостью  кислотности почвы (табл. 9, 10, 11).


 



< Оглавление
Перейти на страницу
стр. 94 >

 

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