Селекционная оценка образцов коллекции донника в условиях Восточного Забайкалья Андрусова Галина Михайловна

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Общие сведения о культуре донника (обзор литературы) 9

1.1. История введения донника в культуру 9

1.2. Ботаническая характеристика и биологические особенности 12

1.3. Использование донника в качестве кормовой культуры 19

1.4. Донник - сидерат и восстановитель плодородия 24

1.5. Роль донника в освоении засоленных земель 29

1.6. Селекция донника и ее основные направления 31

ГЛАВА 2. Условия проведения исследований, исходный материал и методика работы 40

2.1. Краткая характеристика объектов исследований 40

2.2. Характеристика метеорологических условий (1985-1987 гг.) 43

2.3. Исходный материал 46

2.4. Методика исследований 47

Результаты исследований 50

ГЛАВА 3. Агробиологическое изучение коллекции донника 50

3.1. Вегетационный период 5 0

3.2. Зимостойкость 57

3.3. Отрастание и динамика роста 62

3.4. Облиственность и кустистость 64

3.5. Урожайность зеленой массы 68

3.6. Урожайность воздушно-сухой массы 70

3.7. Химический состав 74

3.8. Урожайность сена 78

3.9. Устойчивость к болезням и вредителям 81 ЗЛО. Созревание и урожай семян 84

3.11. Корреляции между важнейшими хозяйственно-ценными

признаками донника 90

ГЛАВА 4. Конкурсное сортоиспытание донника душистого И-53 94

4.1. Основные этапы создания селекционного материала донника душистого И-53 94

4.2. Сравнительная характеристика сортов донника по скороспелости и основным фазам развития 95

4.3. Устойчивость сортов к низким температурам, засухе и болезням 96

4.4. Кустистость и продуктивность 98

4.5. Химический состав и питательность 100

4.6. Оценка сортов на семенную продуктивность 101

4.7. Производственное испытание донника И-53 102

ГЛАВА 5. Оценка биотипов донника белого сретенский на устойчивость к засолению почв 106

5.1. Состав популяции сорта Сретенский 1 по группам спелости и продолжительности фенологических периодов 106

5.2. Высота растений и продуктивность солестойких биотипов 110

5.3. Химический состав популяции донника белого Сретенский 1 113

5.4. Состав популяции Сретенский 1 по признаку семенной продуктивности 113

5.5. Устойчивость биотипов сорта Сретенский 1 к болезням 117

5.6. Корреляции между важнейшими хозяйственно-ценными

признаками биотипов 121

Выводы 122

Предложения для селекционной практики и производства 126

Список литературы 129

Приложения

• История введения донника в культуру
• Краткая характеристика объектов исследований
• Вегетационный период
• Основные этапы создания селекционного материала донника душистого И-53

Введение к работе

Для полного удовлетворения потребности животноводства Читинской области в кормах в соответствии с зоотехническими нормами необходимо довести их заготовку к 2005 г. до 2,0-2,2 млн.т к./ед., а к 2010 г. - до 3,0-3,4 млн. т.

Увеличение производства продукции животноводства на перспективу до 2010 года в области должно происходить не только на основе значительного роста численности сельскохозяйственных животных и планомерного наращивания их продуктивности, но и, в первую очередь, на принципе опережающего объема заготовок всех видов кормов - средства обеспечения животных энергией и питательными веществами.

Недостаток в рационах обменной энергии, белка, сахара и жира, по исследованиям ряда ученых, ведет к недоиспользованию генетического потенциала животных на 30-50 %, увеличению неэффективности затрат кормовых ресурсов на 25-30 и удорожанию стоимости продукции на 30-40 %.

За 1990-2004 гг., с проведением реформ в АПК, производство кормов во всех категориях хозяйств области значительно сократилось. Так, если в 1990 г. на условную голову скота заготавливалось 2,62 т кормовых единиц, то в 2002 г. этот показатель снизился до 15,1 %. Снижение производства кормов обусловлено значительным сокращением посевных площадей под кормовыми культурами: в 1990 г. они занимали 573,8, тыс. га, а в 2002 г. 42,2 тыс. га.

Природные кормовые угодья в регионе - основной источник кормов. Из имеющихся полутора миллионов гектаров сенокосов используется 500 тыс. га, урожайность сена которых в среднем по области составляет 0,34 т с гектара, а в отдельных районах- 1,4-2,6 т.

Нерациональное использование земель (отвальная обработка почв, насыщение зерновыми культурами, чистыми парами и др. факторы) привело к значительному ухудшению почвенного плодородия. Солонцовые комплексы в области занимают - 200,3 тыс. га, с повышенной кислотностью - 395,1 тыс, га.

Сухость климата и массовая распашка малопродуктивных земель с крутыми склонами (до 10-12), а также мощное воздействие овцеводства в предшествующие годы (до 1990 г.) привело к значительному увеличению площадей сельскохозяйственных угодий, подверженных эрозии: до 1466 тыс. га.

Возделывание многолетних трав в регионе позволит обеспечить восстановление плодородия почв, улучшит их водно-физические свойства, структуру и снизит эрозионные процессы. Посевы многолетних трав должны планомерно увеличиваться и в структуре площадей пашни, посев бобовых и бобово-злаковых трав необходимо довести до 70-80 %.

Залужение и периодический подсев трав - особенно бобовых - на сенокосах и пастбищах позволит восполнить дефицит белка в кормах и улучшить кормовую базу для животноводства области.

Актуальность. Климатические условия Забайкалья в отличие от других регионов характеризуются резкой континентальностью.

Засушливая весна и первая половина лета, сухость воздуха и поздние весенние заморозки, с недостаточным увлажнением (276 мм осадков) требуют использование культур, способных перезимовывать в условиях бесснежной зимы, при низкой температуре и коротком вегетационном периоде (85-120 суток).

Из ограниченного набора многолетних бобовых трав наиболее приспособленным к условиям произрастания оказался донник. Широкое внедрение его в производство ограничивается отсутствием адаптированных и скороспелых сортов.

Имеющийся сорт Сретенский 1, введенный в культуру в 1965 г., требовал значительного улучшения по ряду хозяйственно-полезных свойств и признаков: грубостебельность, слабая кустистость, низкая облиственность, недружность цветения и плодообразования, значительная поражаемость мучнистой росой, неустойчивость к произрастанию на солонцах.

В связи с этим, устранение указанных недостатков сорта и создание качественно новых адаптивных, скороспелых сортов возможно с привлечением и использованием генофонда культуры донника как исходного материала, изу-

ченного и отобранного нами в условиях Читинской области из многочисленной коллекции ВНИИР. Одновременно привлечение в селекционный процесс аборигенов, естественных представителей флоры Забайкалья, позволит повысить и разнообразить генетический потенциал культуры, создать скороспелые сорта с высоким качеством и расширить ареал их распространения, что весьма актуально для наших условий.

Цель и задачи исследований. Цель исследований: изучить видовое и внутривидовое разнообразие генофонда культуры донника для выделения перспективного исходного материала, представляющего ценность для селекции сортов различного направления, пригодных для возделывания в условиях Восточного Забайкалья; создать, комплексно оценить и передать на государственное испытание скороспелый, адаптированный сорт донника с урожайностью сена 30-35 ц, семян - 1,5-2,0 ц/га, содержанием переваримого протеина 130-150 г на кормовую единицу.

Задачи исследований:

изучить образцы донника из мировой коллекции ВНИИР и выделить источники ценных хозяйственных признаков и биологических свойств: скороспелости, среднеспелости, продуктивности, зимостойкости, устойчивости к болезням, качеству корма и другим хозяйственно-ценным признакам;

выявить изменчивость количественных признаков, их корреляции, способствующие целенаправленному подбору родительских форм;

дать сравнительную оценку выделившимся номерам в питомнике конкурсного испытания по важнейшим хозяйственным признакам;

провести производственное испытание перспективных номеров по основным показателям продуктивности и качества корма в условиях степной зоны ОПХ «Ононское»;

получить и отобрать скороспелые, высокопродуктивные устойчивые к среднему засолению почв биотипы донника из местного районированного сорта Сретенский 1 для использования в селекционной работе.

Научная новизна. Впервые в условиях Забайкалья проведены комплексные исследования по селекционной оценке образцов донника различного эко-лого-географического происхождения из коллекции ВНИИР по важнейшим хозяйственно-полезным признакам и биологическим свойствам. Выделены ценные доноры по скороспелости, среднеспелости, зимостойкости, семенной и кормовой продуктивности, устойчивости к болезням и высокобелковое.

Установлены корреляции между важнейшими признаками у видов и сортов донника для проведения более целенаправленной работы на продуктивность и качество корма.

Методом индивидуально-семейственного отбора из дикорастущей популяции Читинской области создан сорт донника душистого, более засухо- и зимостойкого, обладающего преимуществом по питательной ценности корма над районированным сортом Сретенский 1. Выявленные преимущества подтверждены производственной проверкой в степной зоне ОПХ «Ононское».

В результате биотипического отбора из популяции сорта Сретенский 1 выделены растения, характеризующиеся устойчивостью к среднему засолению почв, с высокой обсемененностью, кустистостью, питательностью и скороспелостью. Биотипы включены в питомник поликросса в качестве источника скороспелости и высокобелковое.

Практическая ценность работы. На основании изучения коллекции донника выделен ценный исходный материал по отдельным признакам и их комплексу. Имеются образцы, превышающие стандарт по кормовой и семенной продуктивности в сочетании с высокобелковостью.

Методом индивидуально-семейственного отбора из дикорастущей популяции Читинской области создан скороспелый, засухоустойчивый и высокобелковый сорт донника душистого Ононский (авторское свидетельство № 31467), который в 2000 г. включен в Государственный реестр селекционных достижений, рекомендован для возделывания в Читинской области и Восточной Сибири.

В результате биотипического отбора из популяции районированного сорта Сретенский 1 выделены растения, устойчивые к среднему засолению, характеризующиеся скороспелостью и засухоустойчивостью, обладающие высоким содержанием белка, повышенной продуктивностью и репродукционной способностью. Наиболее ценный материал как один из компонентов включен в питомник поликросса.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы рассматривались на научно-производственных совещаниях отдела кормовых культур ВНИИР (Санкт-Петербург, 1985-1989 гг.), на конференции аспирантов и молодых ученых ВНИИР (Санкт-Петербург, 1988 г.), Методической комиссии и Ученом совете ЗабНИИСХ (1985-1997 гг.), на Международной конференции ЗабАИ ИрГСХА (Чита, 2004 г.).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, предложений для селекционной практики и производства. Изложена на 150 страницах, содержит 39 таблиц, 5 рисунков и 3 приложения. Список использованной литературы включает 166 наименований, в том числе 13 на иностранных языках.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КУЛЬТУРЕ ДОННИКА

(ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. История введения донника в культуру

Первоначально донник был известен как медонос, однако еще 2000 лет назад народы средиземноморского побережья широко применяли его на зеленое удобрение. Н.А. Мелешко (1932), В.В. Суворов (1932,1950,1962), Е.Г. Бобров (1939) считали донник растением старого света, родина которого - средняя Европа и Азия. Первые сведения о возделывании донника в России, как прядильного растения относятся к середине XIX в. (Лангенталь, 1877). Ранее в «Земледельчекой газете» № 35 за 1844 г. сообщалось, что в 1843 г. проводилось испытание исполинского клевера как кормового растения в Горы-Горецкой сельскохозяйственной школе, где он получил положительную оценку при скармливании холмогорским коровам, Попытки ввести донник в культуру были в Эстонии, Белоруссии, на Украине, В работах многих авторов в 1886-1889 гг. большое внимание уделено возделыванию донника в степях южной России. До первой мировой войны донник как кормовую культуру изучали на Украине, на Макеевской опытной станции, где он получил положительную оценку при выращивании его на солонцах.

В Западной Сибири первые опыты по введению донника в культуру начали проводиться с 1919 г. М.М. Садырин (1958) отмечал, что «Заросли дикого донника с давних пор привлекали внимание пчеловодов Сибири. Еще до первой империалистической войны некоторые любители пчеловодства, жившие в Омской лесостепи, собирали семена донника и высевали вблизи своих пасек. В 1928 г. Омская опытная станция подтвердила положение о том, что донник хорошо растет на солонцовых и засоленных почвах и урожай его на этих землях значительно выше других трав». Академик К.К. Гедройц (1928) после десятилетних опытов, проведенных на Украине, пришел к выводу, что донник не только устойчив на солонцах, но может постепенно возвращать им плодородие.

Говоря об истории введения в культуру донника, нельзя не остановиться на блестящем опыте Америки и Канады в начале XX в. В 1929 г. Г.А. Колесников в своей монографии «Люцерна и донник» писал: «В Америке донник распространяется со сказочной быстротой. Достаточно сказать, что в одном только штате (округа) Иллинойс, донник в 1919 году занимал 48000 акров (акр = 0,33 га), а в 1927 году под ним было 619000 акров, т.е. в течение 8 лет площадь под ним возросла более чем в 12 раз». Распространению донника в Америке способствовали пчеловоды (Озол, 1931). Засевая им, как хорошим медоносом, все бросовые земли и пустыри, они случайно обнаружили, что при распашке этих земель после донника к ним возвращалось плодородие. Большим толчком для дальнейшего продвижения донника в культуру послужило хищническое использование земли в США в период заселения запада и сильное истощение почвы бессменной культурой табака и пшеницы. Отмечая успех культуры донника в Америке, В.В. Таланов (1931) после своей поездки в США и Канаду писал: «За самые последние годы его шествие делается еще более победоносным, и в некоторых районах он становится на первое место среди кормовых трав, вытесняя из культуры люцерну и особенно клевер...»

Семена донника были завезены в США из Сибири. Затем они проникли в Канаду и Западную Европу. Об этом ясно говорят местные названия донника в различных странах. Так, в США донник называют - Sibirian melilot, т.е. сибирский донник, во Франции - Melilot de Sibirie, в Германии — Sibirischer Resenklee и т.д. (Суворов, 1962). Большая селекционная работа с донником развернулась в США после экспедиции в Сибирь профессора департамента земледелия Соединенных Штатов Н. Гансена, который вывез от нас наряду с донником очень много интересных для Америки видов, в том числе желтую люцерну, сорта плодовых деревьев и др. (Мелешко, 1931; Таланов, 1931; Суворов, 1932). Так из семян сибирского белого донника наряду с другими сортами были выведены знаменитые сорта Арктик и Альфа, а в 1957 г. - бескумаринный сорт Кумино.

Страстным пропагандистом донника в Советском Союзе был украинский агроном Н.А. Мелешко (1929, 1930, 1931, 1934). Обобщив богатый опыт Северной Америки по выращиванию и использованию донника, он указал на целесообразность введения его в культуру в Западной Сибири. В 1928 г. Н.А. Мелешко пригласили в Сибирь для работы по изучению возможностей культивирования здесь донника (Петухов, Мелешко, 1931). Несмотря на огромные трудности и недоброжелательность со стороны некоторых ученых и агрономов, он успешно провел 4-х летние опыты с донником и доказал необходимость широкого внедрения его в производство. Опыты проводились на бывшей Новосибирской областной сельскохозяйственной станции, переименованной затем в СибНИ-ИЖ, ныне СибНИПТИЖ. Им были изучены приемы агротехники донника в сибирских условиях, вопросы твердосемянности, а также питательность и использование на корм (Мелешко, 1931).

В это же время был проявлен определенный интерес к доннику Всесоюзным институтом кормов. Однако вскоре столь успешно начатые опыты по изучению донника были необоснованно прерваны.

В настоящее время большие площади под донником заняты в Алтайском крае, Целиноградской, Омской, Курганской, Челябинской, Новосибирской, Волгоградской и. других областях. Как кормовая культура, донник с успехом возделывается в Венгрии, Польше, Чехословакии и ФРГ (Суворов, 1962; Макарової 965,1968; КаращукД959,1965; Артюков, 1965,1970; Саламатин,1958; Са-дырин,1958; Бегучев,1960; Кузнецова, 1960; Величко,1969; Гончаров, 1986; Оша-ров,1987; Четвертных, 1976; Михайлов, 1980; Стецура,1982; Яковлев,1980; Лыков, 1982 и др.).

Однако успешное продвижение донника в производство все еще сдерживается недостатком семян, незнанием биологических особенностей этой культуры и отсутствием скороспелых и высокопродуктивных сортов, адаптированных к произрастанию в различных почвенно-климатических зонах Читинской области.

1.2. Ботаническая характеристика и биологические особенности донника

Все виды донника объединяются в один род - донник - Melilotus и относятся к семейству бобовых - Leguminosae. По классификации В.В. Суворова 1962), из 16 существующих на земном шаре видов донника на территории Российской Федерации встречается в дикорастущем состоянии 11 видов. Существуют двухлетние и реже - однолетние формы донника. Melilotus - означает медовое растение. Его так и называют медун - сладкий клевер. У русского народа название этого растения произошло от старого названия подпахотного горизонта почвы - дъно (П.А. Стецура, 1982).

Донник — двухлетнее растение с прямостоячими, ветвистыми, обычно гладкими стеблями. Листья тройчатые, средний листочек имеет длинный черешок, а боковые - почти сидячие. По описанию В.В. Суворова (1962), они могут быть округлой, продолговатой, обратно-яйцевидной, ромбической формы, по краям - зубчатые или цельнокрайные, прилистники шиловидные цельнокрай-ные, иногда у основания расширенные и зубчатые.

Соцветие - пазушная кисть с большим количеством цветков. Цветки мелкие, неправильные, мотылькового типа, поникшие, реже прямостоячие, белого иди желтого цвета. Чашечка колокольчатая, с пятью зубцами, голая или опушенная. Венчик имеет пять лепестков белого или желтого цвета. Крупный лепесток (парус) на верхушке тупой, боковые несросшиеся лепестки (весла) несколько короче паруса, а два нижних сросшихся лепестка образуют притуплённую лодочку.

В цветке десять тычинок, из них одна свободная, а девять сросшихся. Пестик гладкий, с округленным рыльцем. Завязь прямая, голая или опушенная, имеет от 2 до 8 семяпочек.

Бобы 1-3 семенные, по форме округлые, яйцевидные и удлиненные, по цвету черные, желтые и голубые. Оболочка бобов голая или опушенная, сетча-то-поперечно-моршинистая, концентрически морщинистая, поперечно-складчатая.

Семена яйцевидные, овальные, гладкие или слегка бугорчатые, желтые или зеленовато-желтые с рисунком в виде пятен.

Донник имеет стержневую корневую систему, которая в симбиозе с клубеньковыми бактериями усваивает молекулярный азот воздуха. Растение светолюбиво, засухоустойчиво, зимостойко, не требовательно к почвам (кроме избыточно сырых и кислых). Отличается солевыносливостью и специфическим запахом (кумарин). Вегетационный период- 80-140 дней. Как кормовое растение, донник в настоящее время известен широко. Большие площади его имеются в США, Канаде, особенно в тех районах, где люцерна и другие бобовые травы дают низкий и неустойчивый урожай. Успешно возделывается донник в странах Западной Европы.

В Российской Федерации донник встречается почти повсеместно, его северная граница распространения совпадает с границей возможного земледелия (П.А. Стецура, 1982). Его возделывают в Сибири, на Дальнем Востоке, Алтае, в Бурятии, Поволжье, на Урале, в Московской, Ворошилоградскои областях, в Белоруссии, Прибалтийских республиках, Казахстане, Узбекистане, Киргизии, Грузии.

Для введения в культуру также заслуживают внимание и другие виды: донник зубчатый, или солончаковый (М. Dentatus Pers.), представляющий исключительный интерес для районов с засоленными почвами; волжский, или русский (М. wolgicus Poir.) - для степных районов; каспийский, или песчаный (М. caspucus Grim.) - для степных районов Юго-Востока России с песчаными почвами; душистый, или ароматный (М suaveolens Ldb.) - для районов Восточной Сибири с суровыми зимами; крымский (М. tanricus Ser.) - для южной части Крыма на щебневатых почвах.

Различные сорта донника цветут и плодоносят на второй год жизни с июня по сентябрь, а чаще в июне - июле. С весны второго года жизни раньше отрастают формы южного происхождения, а сибирские - гораздо позже. По быстроте послеукосного отрастания сибирские формы также отстают от южных, но цвести начинают раньше, период цветения чаще короткий, сжатый. Сибирские

формы наиболее зимостойки и засухоустойчивы, особенно сформировавшиеся в открытой степи (Четвертных Л.М., 1976, Сагалбеков У.М., 1980 и др.).

Рост и развитие. Семена донника имеют в своем составе большое количество так называемых «твердых» семян. Каменистая оболочка, препятствующая проникновению воды к зародышу, задерживает прорастание. Такие семена, не теряя всхожести, могут лежать в почве 10-20 лет и служить причиной засорения полей. Степень твердосемянности зависит от климатических и географических условий, произрастания, способов уборки и других факторов (Шевчук, 1969). В условиях жаркого сухого лета процент «твердых» семян увеличивается, поэтому обязательным приемом должна быть скарификация семян перед посевом на специальных скарификаторах, клеверотерках и другими средствами.

Донник сравнительно недавно введен в культуру, поэтому в его биологии много общего с дикими сородичами. Он не выносит слишком разрыхленных и аэрированных почв. Как и в естественных условиях, твердое ложе наиболее благоприятно для прорастания семян (Мелешко, 1931). Главное условие для получения дружных всходов донника - хорошее увлажнение почвы. В благоприятных условиях всходы его появляются на 5-7 сутки. При недостатке влаги прорастание семян задерживается, а в отдельные засушливые годы донник на солонцовых участках может дать всходы лишь на второй год (Артюков, Кара-щук, 1965).

В первые 30-35 суток донник растет очень медленно и высота его не превышает 5-Ю см. Однако в это время происходит интенсивное развитие и укрепление корневой системы. Отличаясь повышенной засухоустойчивостью, донник в то же время очень отзывчив на увлажнение почвы. В июле — августе наблюдается бурный рост донника 1 года жизни и в отдельные годы к осени некоторые растения даже зацветают, но семян не дают. По продолжительности вегетации донник желтый относится к среднеранним формам, с вегетационным периодом 90 суток (Суворов, 1962). Он легко переносит заморозки до -5...-6С.

В работах Г.И. Макаровой (1965,1974) отмечено, что донник на второй год жизни начинает отрастать на 8-10 суток раньше люцерны, однако исследо-

вания ИМ. Каращука (1965), В.Е. Шевчука (1963,1969), П.Е. Величко (1969), В.А. Молоканова (1973) и других утверждают, что отрастание его начинается на несколько суток позже люцерны и эспарцета. По темпам нарастания зеленой массы донник второго года жизни превосходит другие травы и уже в середине лета дает полноценный урожай зеленой массы. Зацветает донник рано, через 30-50 суток после отрастания.

В отличие от многолетних бобовых трав отрастание донника после укосов происходит не от корневой шейки, а из пазух листьев, поэтому скашивать его следует не ниже 10-12 см, чтобы сохранить на стерне больше пазушных почек.

Период цветения донника растянут и продолжается в благоприятные по увлажнению годы до 30-35 суток. Обычно верхняя часть растений еще продолжает цвести, а на нижних кистях уже образуются бобы. Средняя сумма температур, необходимая для вызревания семян донника, равна 1450-1500С (Вакар, 1930). В первый год корни достигают метровой глубины, а во второй - двух-трех метров (Артюков, 1960; Саламатин, 1958). По данным Н.С. Саламатина, боковых ветвей донник образует вдвое больше, чем люцерна. Донник - типичное перекрестноопыляющееся растение, однако в литературе отмечается и возможность самоопыления. Вывозка пчел к посевам донника резко увеличивает его семенную продуктивность.

Отношение к воде. Высокая засухоустойчивость донника обусловлена прежде всего сильно развитой корневой системой со сложной архитектоникой. Глубокопроникающий стержневой корень и многочисленные боковые ответвления позволяют растению использовать влагу из большого объема почвы и тем самым лучше переносить засуху (Мелешко, 1931; Суворов, 1967; Барнаков, Зайнеев, 1968 и др.). По В.В. Суворову, засухоустойчивость донника в значительной степени обусловлена также некоторыми особенностями анатомического строения листа. У наиболее засухоустойчивых форм донника нижняя часть эпидермиса листа характеризуется более мелкими клетками, многочисленными мелкими устьицами, более крупными листьями и наличием сильного воскового

налета. По данным Б.А. Вакара (1930), донник легко переносит засуху и жару до 50.

Высокая засухоустойчивость донника во многом обусловлена в первую очередь в экономном потреблении и расходовании воды в течение вегетации. Интенсивность транспирации - одно из главных показателей водного режима растений. Транспирационный коэффициент у донника равен 570, а у люцерны -615 (Садырин, 1958). Однако, обладая пониженной, по сравнению с люцерной, степенью испаряемости, донник в аналогичных условиях способен формировать урожаи в 2-3 раза выше, чем люцерна и другие травы. Эту особенность подтверждают глубокие четырехлетние исследования З.С. Акимцевой (1963) по интенсивности транспирации донника, проведенные ею в Барабинской низменности. И.М. Каращук (1959,1965), отмечал прямую зависимость между степенью засухоустойчивости второгоднего донника и мощностью корневой системы в первый год жизни. Неблагоприятные условия и слабое развитие донника в год посева обычно резко снижают его продуктивность во второй год жизни.

Зимостойкость. Одним из многих положительных свойств донника считается его высокая зимостойкость. По мнению Г.И. Макаровой (1965), донник на глубине залегания корневой шейки (2,5-4,0 см) зимой переносит морозы до -30,..- 40С. Однако по зимостойкости между различными видами и сортами его имеются большие различия.

В.В. Суворов (1962) отмечал определенную зависимость между засухоустойчивостью и зимостойкостью донника. Он считал, что наиболее засухоустойчивые формы и виды донника одновременно и более зимостойки. Большинство авторов считают наиболее устойчивыми к условиям перезимовки местные формы степного происхождения и, в первую очередь, донник желтый и белый (Суворов В.В., 1962; Величко П.Е., 1969). И.М. Каращук (1965) считал донник «самым зимостойким из всех бобовых растений» в условиях Сибири.

Зимостойкость донника во многом зависит от степени развития корневой системы, сроков уборки, посева и других факторов. По В.В. Суворову (1962),

зимостойкость резко снижается, если корневая шейка расположена слишком близко к поверхности почвы. Посеянный в оптимальные сроки, донник развивает мощную корневую систему, с глубоким залеганием боковых корней, хорошо укореняется к осени и формирует развитую и глубоко втянутую в почву корневую шейку. В основополагающих работах Н.А. Максимова (1952) указано, что одним из основных физиологических признаков устойчивости растений к низким температурам считается накопление в корнях Сахаров. Замечено, что зимостойкость резко снижается у донника поздних сроков посева, при уборке его в конце августа-первой половине сентября, в период формирования стеблевых почек и интенсивного накопления в корнях пластических веществ. Такие растения, очевидно, не успевают накопить достаточного количества Сахаров, уходят в зиму слишком ослабленными и очень плохо перезимовывают. Это отмечали И.М. Каращук (1965), П.К. Величко (1969), Э.К. Халлер (1953), П.Л. Гончаров (1992,1997) и другие.

Отношение к свету. Вопрос о влиянии различной степени освещенности на рост донника еще недостаточно изучен. Однако в особенностях развития его под покровом различных культур отчетливо проявляется непримиримость к затенению. В.В. Суворов (1962) относил донник к светолюбивым растениям. Исключительно чувствительным к недостатку света характеризуют донник Г. Шпехт (1960) и А. Задорин (1964). Глубокое изучение влияния продолжительности дня на развитие донника, которое провел немецкий исследователь I. Schlosser-Szigat (1966), позволяет отнести донник к растениям длинного дня. Его опыты показали, что в зависимости от продолжительности освещения по-разному развиваются некоторые органы растения. Так, при коротком дне усиливается рост корней и активизируется формирование зародышевых почек, но отмечается замедленный рост надземных органов. При продолжительности дня 16-17 часов наблюдается наибольший прирост зеленой массы и быстрое удлинение междоузлий. Образование соцветий также определяется в значительной мере продолжительностью дня в сочетании с температурными факторами.

Отношение к почве. Распространение донника от крайнего севера до юга свидетельствует о высокой экологической пластичности его по отношению к различным типам почв. Он хорошо растет на самых разнообразных почвах: на черноземах, суглинистых, подзолистых, карбонатных, песчаных и даже каменистых (Суворов, 1962; Мелешко, 1930; Макарова, 1965; Шевчук, 1962). Особую ценность представляет, как уже отмечалось, его способность произрастать и давать высокие урожаи на солонцовых и засоленных землях. В шкале солон-цеустойчивых растений, разработанной профессором Н.В. Орловским (1941), донник относится к первой группе особоустойчивых трав. Донник вьщерживает такие концентрации солей, при которых люцерна едва дает 0,5 т/га, в то время как он обеспечивает сбор семян сена до 2,0 т/га (Александров, 1936; Прянишников, Якушкин, 1936).

Опыты по изучению физиолого-анатомических особенностей донника при культуре его на солонцах, проведенные В.Ф. Изральсоном (1962) в условиях Б арабы, подтверждают большую пластичность его, как галофита. Исследования показали, что при переходе от «пресного» фона к средним, высоким и корковым солонцам усиливаются все физиолого-анатомические изменения в доннике, связанные с токсическим влиянием солей и водным режимом, направленные в сторону экономного потребления и расходования воды (Шахов, 1956). В опытах В.Ф. Изральсона показателем высокой солеустойчивости донника явилось значительное повышение вязкости и эластичности плазмы, обеспечивающей устойчивость растений к обезвоживанию клеток при увеличении осмотического давления почвенного раствора. Вегетативные органы донника приобретают ксероморфную структуру при переходе от «пресного» фона к мелким солонцам, в частности, уменьшается объем водопроводящей ткани и диаметр ее отдельных сосудов. В листьях растений сокращаются размеры клеток эпидермиса и устьиц, а число устьиц на единице площади листа и длина жилок увеличиваются.

Обладая свойствами галофита, донник вполне удовлетворительно переносит высокие концентрации солей в почвенном растворе и менее требователен

к плодородию почвы. Все виды донника не выносят заболоченных и сильно кислых почв. Не удается он по западинам с затоплением талыми водами дольше 15 суток.

В.В. Суворов (1962) считал, что донник лучше развивается на почвах, имеющих щелочную или нейтральную реакцию с рН выше 6,0. Однако производственный опыт Прибалтийских республик, Бурятии, а также исследования немецких ученых показывают, что он может расти и при рН равном 5,6 (Варнаков, Зайнеев и др., 1968; Шпейхт, 1960; Барболис, 1957; Халлер, Томрс, 1957). Донник - кальциелюбивая культура, поэтому очень отзывчив на внесение золы и других содержащих кальций удобрений.

1.3. Использование донника в качестве кормовой культуры

Как кормовое растение донник в настоящее время известен широко. Большие площади его имеются в США, Канаде, особенно в тех районах, где люцерна и другие бобовые травы дают низкий и неустойчивый урожай. Успешно возделывается донник в странах Западной Европы. В пределах Российской Федерации заметное распространение как кормовая и сидеральная культура донник получил на Южном Урале, Поволжье, Восточной и Западной Сибири, в Прибалтийских республиках и Казахстане. Во многих хозяйствах этих регионов донник считается лучшей силосной культурой.

Донник — основная бобовая трава для получения всех видов высокобелковых кормов: сена, сенажа, силоса, витаминно-травяной и сенной муки, зеленой подкормки и выпаса крупного и мелкого скота.

Донник — богатая питательными веществами трава. По М.Ф. Томмэ (1964) и A.M. Мартовицкой (1976), сено донника по общей питательности и химическому составу не уступает сену люцерны и эспарцета, а по содержанию переваримого протеина оно в 2 раза превосходит сено многолетних злаковых трав (табл. 1.1).

Таблица 1.1 — Питательность и химический состав сена донника и многолетних трав

В условиях сухой степи на малопродуктивных почвах Казахстана П.А. Стецура (1982) отмечал, что сено донника по содержанию кормовых единиц и переваримого протеина даже несколько превосходит сено люцерны и экспарце-та. По результатам его исследований, в 100 кг донника содержалось 58 кормовых единиц и 8,4 кг переваримого протеина, а в сене люцерны и эспарцета соответственно - 53-48 кормовых единиц, 8,1 и 7,6 кг переваримого протеина.

Исследования А.И. Свеженцева и др. (1977) в совхозе «Малыш» Оргеев-ского района Молдавской ССР показали, что в 1 кг травяной муки донника желтого переваримого протеина содержалось не меньше, чем в комбикорме для

молочных коров. Согласно проведенным им опытов, замена в рационах животных комбикорма травяной мукой, состоящей из донника (50 %) и люцерны (50 %), не снизила прироста живой массы телок. Биохимический анализ крови этих животных показал более высокое содержание в ней каротина (0,56-0,77 мг), общего белка (6,84-7,21 мг), кальция (12,0-12,1 мг) и фосфора (6,84-7,04 мг).

В опытах с кормлением взрослых овец Ю.Н. Градусов (1979) отмечал, что увеличение уровня протеина в рационе животных с 7 до 13 % за счет сена из донника, повысило толщину шерсти на 8 %, причем максимальная ее толщина и наибольшее количество шерстинок на 1 см оказалось при кормлении овец с рационом протеина-13 процентов.

В результате определения питательности трех видов кормов из донника Ю.С. Банул, B.C. Сараев и др. (1986), в колхозе «30 poki в Перемоги» Черновицкой области установили, что по общей и протеиновой питательности силос из донника уступал силосу из клевера. Вместе с тем, они подчеркивали, что в силосе из донника не обнаружено масляной кислоты, в то время как в клеверном силосе ее содержание составляло 0,89 %. По их данным, в травяной муке и гранулах из донника на 1 кормовую единицу приходилось соответственно 159 и 124 г переваримого протеина, а также 193 и 180 мг каротина, что особенно подтверждает высокую питательность этих видов кормов.

СИ. Гусев (1971), изучив опыт возделывания донника на кормовые цели в условиях Курганской области, отмечал, что наибольший выход продукции с 1 га получен при скашивании первого укоса на сенаж, а второго - на сено. Он подчеркивал, что при таком использовании донника продуктивность гектара по сравнению с использованием только на сено возросла с 1,5 до 3,0 т кормовых единиц.

Кормовые достоинства донника и эффективность его возделывания на зеленую массу, сено, сенаж, травяную муку и других видов кормов высоко оценены в работах Н.А. Мелешко (1934), В.В. Суворова (1962), М.М. Садырина (1958), В. Шевчука (1964), Н.В. Артюкова (1973), Г.М. Макаровой (1965,1961) и др. ученых.

Донниковая солома также неплохой корм: в 100 кг ее содержится 2,2 кг протеина, а в овсяной - 1,7. В измельченном и запаренном виде ее отлично поедают все виды животных, а овцы и лошади отлично поедают ее без какой-либо предварительной подготовки (Н.В. Артюков,1973).

При закладке донника на сенаж листья сохраняются почти полностью, протеин и каротин разрушается значительно меньше, чем при силосовании. Все это делает закладку донника на сенаж перспективным способом использования на корм.

Высокая питательность и урожайность донника, небольшие затраты при закладке силоса позволяют получать хороший и дешевый корм, но удается это не всегда, так как его зеленая масса трудно силосуется и содержит мало безазотистых экстрактивных веществ, в частности, сахара, смесь донника с хорошо силосующейся зеленой массой (например, с овсяницей) можно смело закладывать на силос (Н.В. Артюков, 1973).

Согласно химическим анализам, в кукурузном силосе протеина менее 3 %, а в донниково-подсолнечниковом - более 4 %. Кальция в кукурузном силосе 2,8 %, в донниково-подсолнечниковом 6,2 %. Жира в донниково-подсолнечниковом силосе почти втрое больше, чем в кукурузном.

Ряд исследователей: В.В. Суворов (1962), В. Боков, И. Каращук и др. (1965), В.Е. Шевчук (1969), ПИ. Макарова (1965), П.А. Стецура (1982), И.И, Ошаров (1987), В.Л. Валькованый, изучая использование донника на корм (сено, сенаж, витаминно-травяную муку и зеленый корм) пришли к единому мнению, что лучшее время его уборки - полная бутонизация и начало цветения, так как этот период совпадает с достаточной продуктивностью, высокой питательностью и минимальным содержанием кумарина в его биомассе.

По данным И.И. Ошарова (1987), в 100 кг силоса содержание переваримого протеина составляло 2,25 кг, в сенаже из донника - 5,79, в донниковом сене - 10,1 килограмма. Коэффициент переваримости донникового сенажа и сена животными на 8,9-5,6 % выше, чем у обычного силоса (62,6 %).

Витаминно-травяная мука из донника в 1 кг гранул содержит 0,70 кормовых единиц, 114 г переваримого протеина, 98 мг каротина. Гранулы из донника (1 кг) заменяют в рационе животных до 70 % концентрированных кормов (И.И. Ошаров, 1987).

В опытах, проведенных в колхозе «Вогни коммунизму» на Украине, В.Л. Валькованный (1983) в среднем за 1978-1982 гг. получил урожай донника 2,91 т/га в первый год жизни, а во второй - 44,36. Смесь многолетних трав дала в первый год жизни 1,08 т/га, а во второй - 20,59 т/га. Автор отмечал, что урожай донника белого выше в 2-2,5 раза, чем смесь многолетних трав.

Определяя содержание кумарина в течение дня, этот же автор выяснил, что при закладке силоса из донника, необходимо скашивать его утром до 12 часов дня и вечером после 17 часов. В это время в растениях донника содержится от 0,15 до 0,24 % кумарина, в солнечную погоду его содержание повышается до 0,29-0,37 %.

У.М. Сагалбеков (1982), изучив обширный коллекционный материал в условиях Западной Сибири, пришел к выводу, что большинство сортов белого и желтого донника, а также донник душистый, волжский и каспийский содержат значительное количество кумарина (3-5 баллов). По его данным, к малоку-маринным (1-2 балла) относятся: донник пашенный и борозчатый и сорта белого донника: Рядовой, Шедевр 75, Колдыбанский, Medik, Arctik и Малокума-ринный из США.

Л.М. Четвертных (1976) на основе оценки образцов донника в условиях Северного Казахстана сообщала, что накопление кумарина находится в прямой зависимости от продолжительности межфазного периода «отрастание - цветение» (г = 0,42±0Д 4).

По данным профессора В,В. Суворова (1962), до фазы бутонизации в листьях и стеблях донника содержится кумарина менее 0,4 %.

Таким образом, если скашивать донник до фазы бутонизации, то и высо-кокумаринные сорта и виды можно использовать на корм. При многоукосном использовании донника второго года жизни можно избежать накопления в рас-

тениях кумарина и получать большой урожай зеленой массы (В.Е. Шевчук, 1969).

Отзывы специалистов сельского хозяйства Канады и США, а также многочисленных исследователей этого вопроса в нашей стране и опыт хозяйств прибалтийских республик свидетельствуют, что донник - великолепная трава для пастбищного использования.

Ценность этого растения состоит в том, отмечал В.Е. Шевчук (1969), что благодаря наличию кумарина в листьях и стеблях (в небольших количествах) случаи заболевания животных тимпанитом чрезвычайно редки по сравнению с пастьбой скота на клевере и люцерне.

Основная ценность донникового пастбища в том, что на втором году жизни часть травостоя отрастает весной на 10-15 суток раньше многолетних бобовых трав, а донник первого года жизни образует большую зеленую массу к осени ~ в августе, сентябре (И.И. Ошаров, 1988). При правильном использовании донникового пастбища, отмечает исследователь, на 1 га его можно прокормить трех дойных коров или 30-40 овец. Заболеваний животных тимпанитом бывает значительно меньше, чем на пастбище из других бобовых трав, При пастьбе на доннике надои молока возрастают на 1,5-2,5 литра.

1.4. Донник - сидерат и восстановитель плодородия

Начало применения зеленого удобрения в нашей стране относится к 60-м годам XX столетия. Высокую оценку этим удобрениям дал В.П. Будрин на основании опытов, проведенных 1881-1905 гг. в Ново-Александрийском институте (Алексеев, 1948).

Большой вклад в изучение зеленого удобрения внес Д.Н. Прянишников (1962,1965). В своих статьях он указывал, что повышение урожайности наших полей неразрывно связано с увеличением плодородия почвы, в первую очередь, с внесением азота за счет максимального использования биологического азота,

чему способствуют бобовые культуры, позволяющие накапливать до 300 кг/га азота.

Среди агротехнических мероприятий по воспроизводству каштановых почв в сухой степи важное значение имеет возделывание желтого двухлетнего донника. В Камышевском ОПХ в исследованиях К.Г. ШульмеЙстера, И.И. Лис-ниченко, И.И. Смирнова (1991) по донниковому пару получено озимой ржи 5,64, а по чистому пару - 5,0 т/га. Положительное влияние занятых паров в Зауралье отмечают в своих исследованиях В.К. Крутиховский, О.Г. Шубина (1932), П.И. Кузнецов, В.Г. Безвиконный (1971), П.И. Кузнецов (1986).

С введением донникового сидерального пара в зернопаровые севообороты на выщелоченных черноземах Алтайского края урожайность зерновых культур повысилась с 1,26 до 2,41 т/га(Мошкин, 1987; Суханов, 1987).

Высокая эффективность донниковых сидеральных паров в Нечерноземной зоне доказана многочисленными исследованиями В.Г. Лошакова (1982), В.К. Петрова (1984), Е. Renik, Т. Mandel (1985).

В условиях Иркутской области в работах А.Н. Угарова, В.Е. Шевчук (1960), А.И. Кузнецовой (1966), А.Р. Гчиль (1966) выявлена эффективность использования сидеральных и занятых паров. Они отмечают, что в результате запашки отавы донника пшеница от последействия зеленого удобрения дала прибавку урожая 0,45 т/га.

В последние годы в хозяйствах Бурятии, по данным В.Б. Бохиева, К.М. Митюкова, Т.П. Лапухина, А.П. Батудаева (1988), А.П. Батудаева (1992), большое распространение получили занятые донником пары, их продуктивность на 0,52 т/га выше в сравнении с чистым паром зернового севооборота.

Проблему восстановления плодородия почв в Бурятии, по мнению И.А. Ишигенова, В.Е. Максимова, М.Д. Дабаевой (1988), должны решать только си-дераты.

При запашке растений в качестве зеленого удобрения в почве усиленно развиваются разные группы микроорганизмов. Зеленая масса сидерата служит энергетической пищей для бактерий, актиномицетов, грибов. При благоприят-

ных условиях скорость размножения почвенных микроорганизмов может удваиваться каждые 60 минут (Лыков, 1982).

В.П. Вольсков, Г.Н. Островская, П,Н. Смутнеев (1997) отмечают положительное влияние донника на сидерат, так как повышается нитрификационная активность почвы до 111,5-112,7 мг/кг почвы, содержание фосфора - до 263-383 мг/кг почвы.

Использование донника как сидеральной культуры в качестве зеленого удобрения заключается в том, что вносимая в почву растительная масса обогащает ее органическим веществом, создает благоприятные условия для жизнедеятельности полезных микроорганизмов и, в конечном счете, изменяет физико-химические свойства почвы в сторону их улучшения. При запашке донника на зеленое удобрение происходит заметное обогащение почвы азотом, который накапливается в нем в результате симбиоза с клубеньковыми бактериями.

В.Е. Шевчук (1969) считал, что ценность этого удобрения состоит еще и в том, что при его разложении образуется огромное количество углекислоты, в результате чего улучшается углеродное питание растений. Исключительна роль донника при использовании на зеленое удобрение в накоплении аммиачных и нитратных форм азота в почве (В. Боков> И. Каращук и др., 1965; В.Е. Шевчук, 1969).

Максимальное количество азота и других веществ в доннике наблюдается в фазе стеблевания, однако наибольший урожай эта культура дает в фазе бутонизация-цветение. По этой причине В.Е. Шевчук (1969) на основании своих исследований в Иркутской области писал, что донник следует запахивать на зеленое удобрение в фазе бутонизации и начала цветения, но не позднее. Он указывал, что при более поздней запашке донник грубеет и медленнее разлагается в почве.

Исследования В. Бокова, И. Каращук и др. (1965) в совхозе «Кубанка» Алтайского края показали, что зеленое удобрение в год прямого действия и в год последействия благоприятно повлияло на кустистость яровой пшеницы и элементы продуктивности колоса. Согласно их исследованиям, лучший срок

запашки сидерата — конец июня-начало июля, когда донник находится в фазе бутонизации-начала цветения и наращивает достаточное количество зеленой массы.

По способности обогащать почву органическим веществом и накапливать азот в почве в неблагоприятных условиях почв и климата донник не только не уступает люцерне, но и превосходит ее. По данным П.А. Стецуры (1982), за вегетационный период (2 года) донник в условиях сухой степи Казахстана оставляет в пахотном слое почвы (0-30 см) 17,5 т/га сырых корней. По другим исследованиям в Казахстане же, только в верхнем слое почвы (0-10 см) донник оставляет от 7,5 до 12,9 т/га корневых остатков. П.А. Стецура ссылался на исследования А. Гро (1966), показавшие, что после посевов донника гумус в почве не уменьшается, а увеличивается на 1,7-1,8 т/га. По сравнению с люцерной донник оставляет в почве органических остатков в 1,5-2 раза больше, вследствие более сильного ветвления главного корня (П.А. Стецура, 1982).

По Ш.А. Зайнееву (1966), донник 1-го года жизни при раннем посеве в сухостепной зоне Забайкалья накапливал в слое 0-20 см 14,5 т/га сырых или 3,6 т/га воздушно-сухих корней, а в слое 0-30 см - 16,0 и 4,4 т/га.

По исследованиям Т.М. Масалимова (1991), воздушно-сухой вес корней донника 2-го года жизни в среднем за три года достигал 7,1 т/га, что равно 25-29 т сырых корней, азота - 164 кг/га при урожае сена 3,82 т/га. При этом донник выносил с урожаем 65,5-92 кг/га азота, а оставлял в почве 135,3-164 кг/га. Особенно ценно то, что азот, оставляемый донником, не минеральный, а органический, постепенно освобождаемый для питания последующих культур севооборота в процессе минерализации гумуса,

Ш.К. Хуснидинов (1997,1985) в своих исследованиях в Иркутской области отмечал, что даже в подпокровном посеве после уборки на сено и запашки отавы донника на сидерат каждый гектар пашни обогащается 140-180 кг азота, 36-48 кг фосфора, 116-154 кг калия. Он объяснял, что фосфор и калий накапливаются за счет «перекачки» их корнями из глубинных слоев подпочвы в пахотный слой, что это одно из уникальных свойств корней донника в отличие от

корней других культур. Им же установлено, что при использовании основного урожая донника на сидерат в почву поступает 30-40 т/га органического вещества, при использовании только отавы - 16-24 т/га. Донниковые пары обеспечивают урожайность зерновых культур от 1,8 до 2,5 т/га, что лишь незначительно меньше, чем по чистому пару.

Донник обогащает почву не только азотом, но и усвояемыми фосфором и калием: при выносе со 100 кг сена 0,62 кг фосфора и 1,24 кг калия, донник с урожаем 4,0 т/га выносит 24,8 кг фосфора и 49,6 кг калия (В.Е. Шевчук, 1965).

И. Ошаров и И. Карашук (1980) придавали особое значение применению и использованию зеленых удобрений в различных зонах Западной и Восточной Сибири. Они отмечали, что запаханная масса донника снижает кислотность почвы, повышает ее буферность, емкость поглощения, улучшает структуру. По их данным, при урожае 20,0 т/га количество запахиваемой биомассы (надземная часть и корни) по содержанию азота соответствовала 20-30 т навоза, а при запашке только пожнивных остатков или отавы — 10-15 тоннам, при этом, донник за два года жизни оставлял в пашне большое количество азота, фосфора и калия: соответственно 154-169, 23-31, 86-130 кг на гектар.

Зеленое удобрение из донника в 12 раз дешевле затрат на внесение навоза и в 3,5 раза меньше стоимости минеральных удобрений в сопоставимых дозах (И. Ошаров, И. Карашук, 1980).

Однако в засушливые годы в районах недостаточного увлажнения донник в качестве зеленого удобрения не может заменить навоз и эффективность его невелика. Это отмечали Н.В. Орловский (1940), А.С. Мигуцкий (1962), Т.И. Масалимов (1968), В.В. Суворов (1962), ПК. Величко (1969) и другие. В Западной Сибири Г.И. Макарова (1965) рекомендовала использовать донник в качестве зеленого удобрения, в первую очередь, в лесостепной зоне. Для запахивания рекомендуется использовать обычно второй укос донника второго года жизни.

1.5. Роль донника в освоении засоленных земель

В освоении и улучшении засоленных земель большая роль отводится доннику, как одной из солевыносливых культур (Мелешко Н.А., 1934).

В. Боков и И. Каращук и др. (1965) обращали внимание, что для условий Сибири и Северного Казахстана особенно большую роль должен сыграть донник, завоевавший мировую известность своей солевыносливостью. Они также отмечали, что ценность его состоит в том, что он хорошо произрастает на засоленных и незаселенных (пресных) почвах совместно с многолетними травами: кострецом безостым, пыреем бескорневищным, регнерией и др.

О нетребовательности донника к плодородию почв Н.В. Артюков (1972) писал, что «для донника не нужна почва в обычном понимании этого слова, в процессе эволюции он приспособился расти там, где другие растения не селятся». Он подчеркивал, что это растение хорошо переносит засоленность и со-лонцеватость почвы.

На основании шестилетних научно-производственных опытов в Северо-Татарском совхозе Новосибирской области урожайность сеянных трав на солонцах повышалась в засушливые годы до 1,5-2,0 т с га, а во влажные - до 3,6-5,0, в то время как на неулучшенных угодьях она равнялась 0,2-0,6 т с 1 га (И. Каращук, 1960).

В совхозе «Медет» Омской области Г.М. Макарова (1961), на солонцах Курумбельской степи получила высокий урожай зеленой массы желтого донника: в первый год жизни - 9,85 т с 1 га, во второй - 12,95; белого донника - в первый год жизни - 14,85, при сборе на неулучшенных солонцах — 1,16 т с 1 гектара.

На основе своих исследований в Якутии А. Яковлев (1980) утверждал, что донник из всех силосных культур - самая солеустойчивая, что благодаря преобладающему содержанию в составе зольных элементов кремния, кальция, магния, алюминия, калия, он способствует рассолонцеванию почв.

Произрастая на высокостолбчатых солонцах, донник постепенно улучшает их и делает пригодными для возделывания пшеницы, проса, рыжика, горчицы и многолетних трав (Г.И. Макарова, 1961).

Изучив биологию донника зубчатого, М.Н. Башинов (1973) предлагал ввести его в культуру как наиболее солеустоичивыи и перспективный вид при освоении засоленных земель Забайкалья.

Д.П. Михайлов (1980) в Новосибирской области установил, что как сульфатное, так и хлоридное засоление почв изменяют водообмен и дыхательный газообмен растений донника. Он отмечал, что сульфатное засоление снижает урожай сухой массы донника незначительно по сравнению с хлоридным.

При подборе культур для освоения солонцовых земель большое значение имеет не только их продуктивность, но и степень мелиоративного влияния на почву. В основу теории мелиорации солонцов К.К. Гедройца (1926) положен принцип замены обменного натрия (и частично магния) почвы обменным кальцием, что приводит к снижению солонцеватости и окультуриванию почвы.

Оставляя в почве большое количество кальциевых соединений после отмирания корневой системы, культурные растения при возделывании на солонцах обогащают почву биогенным кальцием, который принимает участие в сложных обменных процессах нейтрализации вредных солей. Изучение вопросов биологической мелиорации солонцов нашло отражение в ряде работ В.А. Ковды (1937,1944), Н.В. Орловского (1937), А.С. Мигуцкого (1955,1966) и других авторов, указавших, что в процессе развития растительных ассоциаций происходит биологическое накопление в почве кальция и, как следствие, рассо-лонцевание почвы.

Отмечая огромную роль растительности в процессах биологической трансформации солонцовых почв, академик К.К. Гедройц (1925) в числе других культур-освоителей называл донник. Высокая ценность донника как биологического мелиоратора доказана опытами Н.В. Орловского (1941,1959), А.С. Мигуцкого и Г.И. Макаровой (1966), В.А. Беляева (1961), Р.Н. Самбура (1953), Т.Д. Каторинича и Ф.Т. Руденко (1966) и других.

По сравнению с другими культурами мелиоративное воздействие донника на почву имеет универсальный характер. Благодаря глубоко проникающей корневой системе он использует труднодоступные для других растений почвенные соединения из глубоких горизонтов и, перенося их в корнеобитаемый слой, обогащает почву кальцием и другими элементами. Своими мощными корнями донник прекрасно дренирует плотные горизонты, образуя после отмирания ходы, по которым уносятся с верховой водой растворенные в ней соли. Кроме того, корни донника на значительной глубине перехватывают восходящий ток грунтовой воды, предотвращая дальнейшее засоление верхних горизонтов. Своей пышной надземной массой донник затеняет почву и уменьшает испарение, что также сдерживает подток солей к поверхности.

В опытах А.С. Мигуцкого (1966), изучавшего комплексное применение удобрений и донника на мелких солонцах Омской области, отмечено уменьшение количества поглощенного натрия в двадцатисантиметровом слое с 41,0-39,2 до 30,8-29,3 % от суммы, поглощенный кальций возрос соответственно с 31,8-31,2 до 46,4-46,8%.

На большое значение донника в освоении засоленных земель указывали П.П. Бегучев (1959) для Поволжья; Н.В. Орловский (1941,1959), З.С. Акимцева (1958Д963), К.П. Горшенин (1956,1959) для Сибири; Я.Г. Баркан (1962), М.М. Шубин (1958) для Алтайского края; А.Д. Константинов (1962,1967) для Оренбургской области; В.А, Беляев (1965); В, Боков (1961) для Казахстана; В.Е. Шевчук (1969) для Иркутской области; М.Г. Тютюнник (1967) для Украины и другие.

В США и Канаде в районах наибольшего распространения солонцов донник считают одной из главных культур - освоителей (Таланов, 1931; Мелешко, 1932, 1934; Озол, 1931; Ireenshields, 1957; Kearney, 1932; Snutt, 1927 и др.).

1.6. Селекция донника и ее основные направления Первые сведения о селекции донника содержатся в работах американского профессора Z.E. Kirk (1929, 1935), который обнаружил в посевах сорта Арк-

тик 40 растений, отличающихся от обычных шарообразной и плотной формой куста, тонкостебельностью и высокой облиственностью. Они послужили исходным материалом для создания люцерновидного сортотипа донника белого Alfa-линии. Селекционную работу с донником в нашей стране начали более 80 лет назад несколько опытных станций: Краснокутская, Омская, Веселоподолян-ская, Полтавская и другие. Однако заметных практических результатов они не достигли, так как большинство опытных станций прекратили работы по селекции донника по разным причинам, не доведя их до конца. Следует отметить, что Весело по долянская и Омская опытные станции массовым отбором смогли вывести свои сорта донника: Веселоподолянский 1146 и Омский 4032, но не наладили по ним семеноводческой работы. Из-за отсутствия семян эти сорта не получили широкого распространения.

Профессор А.П. Константинов на Краснокутской опытной станции установил недостаточную зимостойкость желтого донника в условиях Юго-Востока СССР и впервые обратил внимание на важность селекции по этому признаку. Необходимость введения в севообороты с короткой ротацией высокопродуктивного бобового растения побудила Саратовскую селекционную станцию остановить свой выбор на доннике и по инициативе академика Г.К. Мейстера в 1932 г. была организована группа по селекции донника. В 1932-1933 гг, были изучены по важнейшим биологическим и хозяйственно-полезным признакам люцерновидные донники Z.E. Kirk и 65 образцов донника белого и желтого. Важное значение наряду с зимостойкостью в условиях Саратовской области имел такой признак, как устойчивость донника к поражению фузариумом. Исследовались также некоторые вопросы биологии цветения и опыления (Н.В. Покровский, 1936). Однако и Саратовская станция, как и многие другие научно-исследовательские учреждения, занимавшиеся донником, допустили в работе с ним существенную ошибку, положив в основу селекционной работы исходный материал иностранного происхождения и применив малоценную методику выведения сортов. Практически ценных сортов эта станция не получила.

Особого внимания заслуживает работа Каменностепной опытной станции ВНИИР, где с 1930 г. начата селекционная работа с донником. Здесь получили большой исходный материал, собранный из различных зон Российской Федерации и из многих стран Западной Европы, Азии и Америки. За сравнительно короткий срок разработали методику селекции донника, выявили основные особенности его биологии (В.В. Суворов, 1937). В результате плодотворных исследований В.В. Суворовым выведены ценные сорта: Люцерновидный 9654, Люцерновидный 9654/65, № 11427, МалокумаринныЙ 909 и Однолетний 700. Были разработаны основные направления и перспективы селекции культуры на основе более углубленного и всестороннего изучения эволюции, систематики, морфологических, анатомических и цитологических особенностей донника в связи с рациональной технологией выращивания и хозяйственного использования (В.В. Суворов, 1950,1962).

Основные направления и методы селекции донника. Основная задача селекции донника - выведение высокопродуктивных сортов с высококачественной кормовой массой. Это, прежде всего, преодоление грубостебельности, слабой кустистости и облиственности, снижение содержания кумарина. Для решения этой проблемы большую практическую ценность представляют люцерно-видные формы донника белого, которые удачно сочетают в себе тонкостебель-ность с хорошей кустистостью и облиственностью.

Впервые люцерновидные формы донника найдены и использованы в селекции, как уже отмечалось, Z.E. Kirk. Одновременно с ним J.J. Sigfusson в Брандоне (США) также нашел кустистые формы донника (A. Elders, 1928). Однако дальнейшей селекционной доработке эти формы не подверглись и были потеряны. В Германии среди большого исходного материала донника W. Rudorf и О. Ichrock (1941) выделили 281 растение с люцерновидной формой, однако и они до сорта не были доведены.

В нашей стране люцерновидные формы донника найдены в образце западно-сибирского происхождения на Кубанской опытной станции ВНИИР в 1931 году. Отличались они тонко стебельностью, хорошей кустистостью и об-

лиственностью, выравненностью по высоте и высокой урожайностью кормовой массы с низким содержанием кумарина. На их основе В.В. Суворов вывел методом многократного индивидуального отбора сорт донника белого Люцерно-видный 9654.

О происхождении люцерновидных форм в научной литературе существуют разные мнения. Одни считают, что это гибриды спонтанной межродовой гибридизации между донником и люцерной. Другие относят их к редким мутациям обычного белого донника. В.В. Суворов (1950) в целях уточнения происхождения люцерновидных форм провел массовую гибридизацию белого донника с различными формами синей люцерны, но в течение трех лет, несмотря на большой объем работы, не удалось получить ни одного гибрида. Были проведены также специальные цитологические исследования, которыми установлено, что люцерновидная и обычная формы донника имеют нормальное диплоидное число хромосом равное 16, а люцерна — 32. Таким образом, люцерна и люцерновидныи донник ничего общего не имеют, кроме внешнего сходства. Люцерновидный донник - одна из редких форм обычного двухлетнего белого донника.

Испытание таких форм в сибирских условиях показало, что они имеют сравнительно слабую зимостойкость и не отличаются высоким потенциалом урожайности зеленой массы и семян (Г.И. Макарова, 1968; И.М. Каращук, А.В. Железное, 1976). Необходимо было создать такие сорта донника, которые бы сочетали высокие кормовые качества люцерновидных форм с надежной зимостойкостью и обильным урожаем обычного белого донника. Эту задачу успешно решили И.М. Каращук и А.В. Железнов (1976) путем гибридизации местного белого донника с Люцерновидныи 9654. Многократным отбором селекционерам удалось создать принципиально новую сортопопуляцию белого донника под названием Люцерновидный СП-6. В сравнении с обычными формами он обладает хорошей кустистостью и облиственностью, тонкими стеблями, средней высотой травостоя, высокой семенной продуктивностью и надежной зимо-

стойкостью. По урожаю зеленой массы он не уступает сортам обычного белого донника.

Назначение сорта СП-6 чисто кормовое, особенно перспективен он при сенокосном использовании. Сорт белого донника Сибирский 1 по морфологическим признакам близок к обычной форме: высокорослый, с повышенной об-лиственностью, довольно нежными стеблями, высокой зимостойкостью и продуктивностью кормовой массы. Его назначение — возделывание в занятом пару и в качестве сидерата. Созданием этих сортов авторы обосновали целесообразность ведения селекции донника по двум основным направлениям: 1 - для сенокосного использования (Люцерновидный СП-6) и 2 — для применения в качестве силоса, сенажа и сидерата (Сибирский белый 1).

Для более эффективного использования донника в кормопроизводстве общими для этих основных направлений в селекции считаются:

создание бескумариновых сортов;

дальнейшее повышение качества корма с целью увеличения содержания белка, незаменимых аминокислот, витаминов, каротина и других питательных веществ;

- повышение устойчивости сортов к неблагоприятным климатическим
факторам: зимостойкость, засухоустойчивость и солевыносливость;

выведение иммунных сортов к болезням и вредителям;

создание сортов с устойчивой урожайностью семян: дружным созреванием, с неосыпающимися бобами, преодоление твердосемянности.

В повышении кормовой ценности донника важное значение имеет создание бес- и малокумариновых сортов. Выведенный В.В. Суворовым в 1931 г. сорт Малокумаринный 909 из дикорастущего донника Melilotus dentatus отличается очень низким содержанием кумарина (до 0,051 %), практически этот сорт можно считать бескумариновым. Однако он не получил широкого распространения из-за слабой продуктивности. Исследования по химическому составу кормовой массы донника проводились в США, Канаде, Германии, Японии и Польше. Созданы бескумариновые сорта донника: Cumino, Denta, Acumer,

Iulserw с применением впервые в роде Melilotus межвидовой гибридизации. В основе сортов Cumino и Denta положена гибридная линия, полученная в Вис-конском университете (США) скрещиванием донника белого с малокумарин-ной формой донника зубчатого. При посеве межвидовые гибриды давали быстро погибающие белые ростки (альбиносы), которые путем прививок на растения донника желтого удалось довести до цветения (W.K. Smith, 1943). На втором этапе гибридизации привитые межвидовые гибриды опылялись пыльцой донника белого, в результате удалось получить несколько жизнеспособных семян. В дальнейшем проведено 5 насыщающихся скрещиваний гибридов с донником белым. После многократного отбора выделили практически бескумари-новую линию, от скрещивания которой с растениями сорта Арктик и был закреплен признак бескумариновости (P. Selvers, 1959; W.K. Smith, H.J. Iork, 1965).

В Германии многие исследователи по примеру W.K. Smith провели сложные межвидовые скрещивания донника Melilotus albus с М. dentatus и получили несколько перспективных линий, бедных кумарином (Н. Krus, J. Sehlosser - Szi-gat, 1961).

Однако не удались межродовые скрещивания между Melilotus, Medicago, Frigouelia. У гибридов в большинстве случаев укорачивалось цветоложе, то есть кисть становилась не такой рыхлой, как у донника белого. Окраска венчика была бледно-желтой и зачастую растения страдали от недостатка хлорофилла. Все же с участием этих межвидовых гибридов созданы сорта Julzew, Aeu-mar, практически свободные от кумарина.

В Польше исследователи J. Hackbarth (1930), J. Webster (1955), W. Rudory (1959) рекомендовали применять метод зародышевой культуры. Так, благодаря этому методу удалось передать признак бескумариновости доннику желтому путем скрещивания с ним низкокумаринового белого донника с последующим выращиванием изолированного гибридного зародыша на питательной среде, но этот метод очень сложный и трудоемкий. Более простым способом преодоле-

ния нескрещиваемости видов донника считается вегетативное сближение скрещиваемых пар по И.В. Мичурину.

Подобные скрещивания в роде Melilotus удались, по данным C.J. Arnold (1959), без затруднений. С целью вегетативного сближения Melilotus albus с М. messaneutis и М. sulcatus Е. Felthem (1965) провел 2553 реципрокных прививки. Однако и после вегетативного сближения межвидовая гибридизация не удалась. Было проведено 18564 скрещивания между этими видами и 4497 контрольных, но нигде гибридные растения не получились.

Основным методом селекции донника остается массовый отбор перспективных форм из дикорастущих популяций. Генофонд культуры в этом отношении далеко не исчерпан, и данный метод остается пока единственным и наиболее эффективным. Предпринимаются попытки применения в селекции донника в более широких масштабах межвидовой и межсортовой гибридизации на основе гетерозисного эффекта, экспериментального мутагенеза, полиплоидии и метода создания сложногибридных синтетических популяций. В исследованиях S. Atwoodl (1936), К. Furste (1962), P. Berke, В.Р. Dorneri (1955), Z. Blaim (1966) применялась межвидовая гибридизация донника, которая более успешно проходит на тетраплоидном уровне полученных с помощью колхицина.

Имеются в литературе сведения (F. Haskius, 1968; A, Mick, 1969) об эффективности экспериментального мутагенеза как метода в селекции донника. Наиболее эффективным мутагеном для донника оказался этилметансульфонат (ЭМС) в концентрации 0,004 %. В опытах F.W. Romer (1974) определялась пригодность метода поликросса для выявления эффекта гетерозиса у мутантов донника. С этой целью поликроссное потомство испытывали на урожайность с помощью генетических маркеров. Использование поликросса привело к увеличению урожая на 11,7-35,5 % у 8 из 14 поликроссных потомств, имели преимущество по сравнению с урожаем исходной формы или лучших растений.

Уровень селекции донника по приведенным литературным источникам в 50-60-е гг. XX в. в США, Канаде, ФРГ, Японии, Польше был довольно высокий.

В нашей стране, где донник имеет самое широкое распространение и считается универсальной кормовой культурой, селекция его находится в фазе становления и развития. Об этом свидетельствуют данные отечественной научной литературы по селекции этой культуры, которые в основном посвящены выявлению, изучению и созданию исходного материала, характерного для первоначального этапа селекции. Так, большой коллекционный материал испытан и по важнейшим биологическим и хозяйственно-ценным признакам, выделен перспективный исходный материал в Северном Казахстане (А.И. Иванов, 1964; Е.В. Колесникова, 1970; Л.М. Четвертных, 1976), в Центральной Якутии (А.С. Яковлев, 1968), в Ленинградской области (Т.А. Коломиец, З.П. Шутова, 1970), в Западной Сибири (У.М. Сагалбеков, 1982), в Новгородской области (Я.М. Аб-душаева, 1997).

Таким образом, в различные годы селекционная работа с донником проводилась во многих научно-исследовательских учреждениях страны, завершившихся созданием сортов. Из них следует отметить:

донник белый Медет и желтый Сибирский выведены СибНИИСХ массовым отбором из местных дикорастущих форм, произраставших на солонцах совхоза «Медет» Омской области (Г.И. Макарова, 1968). Сорт Медет районирован в Омской, Кемеровской, Актюбинской и Северно-Казахстанской областях, Алтайском и Красноярском краях;

донник желтый Алынеевский выведен в Башкирии массовым отбором из местной дикорастущей формы (Н.С. Сапаматин, І958). Районирован в Новосибирской, Томской и Тюменской областях;

донник желтый Колдыбанский выведен коллективом Уральской, Крас-нокутской и Ульяновской опытных станций методом многократного отбора из дикорастущего образца, собранного в 1957 году на юге Куйбышевской области (Т.М. Игнатов, Н.Л. Милорадова, 1974). Районирован в Уральской, Куйбышевской и Саратовской областях;

донник белый Саянский выведен Тулунской селекционной станцией путем массового отбора на устойчивость и продуктивность из гибридного образ-

ца, полученного от переопыления донника 49Б и белого дикорастущего (П.Л. Гончаров, 1992);

- донник белый Сретенский 1 выведен Читинской опытной станцией методом массового отбора из местного дикорастущего образца, переопыленного с Амурским донником в 1950 г, А.И. Капитоновой (Н.П. Зырянова, 1969,1971). Районирован в Читинской области и Бурятии с 1965 года.

Новинки селекции: донник белый Люцерновидный СП-6, Обской гигант, Сибирский белый 1, Люцерновидный 6, Новосибирский 1 селекции Сибирского НИИ кормов и Сибирского НИИРС.

Из 17 сортов донника, включенных в реестр госрегистрации селекционных достижений, в 2003 г. рекомендовано для посева по Сибири 11 сортов белого донника, новейшие из которых - СибНИИСХ из СибНИИ кормов, Рыбинский из Красноярского НИИСХ, Омь, Омь 2 из СибНИИСХ, Иней из АНИИ-ЗиС. Новые сорта желтого донника: Омский скороспелый из СибНИИСХ, Ка-тэк из Ужурской СХОС, Лазарь из Тулунской ГСС и сорт донника душистого Ононский из ЗабНИИСХ (П.Л. Гончаров, 1997,2003).

2. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ, ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ

И МЕТОДИКА РАБОТЫ 2.1. Краткая характеристика объектов исследования

Экспериментальная часть работы проводилась на полях ЗабНИИСХ на лугово-черноземной легкосуглинистой глубокопромерзающей почве в юго-западной части Ингодинско-Читинскои котловины, расположенной в центральной лесостепи Читинской области. Для лучшего ознакомления с ней приведем описание ключевого разреза.

Разрез заложен почвоведом Цыгановой ГЛ. на второй надпойменной
террасе в нижней части пологого склона южной экспозиции. Пашня, пар.
Горизонт Слой, см Характеристика генетического горизонта.

А пах. 0-21 Темно-серый, легкосуглинистый, комко-

вато-глыбистый, влажный, рыхлый, слабо
щебнистый, изредка встречаются отдель
ные камни диаметром 5-25 см. Переход
заметный по плотности.
А] (п/пах.) 21-30 Темно-серый, легкосуглинистый, комкова-

то-глыбистый, в нижней части проявляется
ореховатость, влажный, слабощебнистый.
Переход заметный по цвету.
AiB 30-62 Темно-серый с коричневатым оттенком и

серовато-коричневыми включениями,
суглинистый, комковато-ореховатый,
влажный, плотный, липкий, слабо вскипает
от НС1. Переход ясный по вскипанию.
Вк 62-80 Белесый, тяжелосуглинистый, влажный,

плотный, липкий, характеризуется обилием карбонатных включений, бурно вскипает от НС1. Переход ясный по цвету и вскипанию.

РОССИЙСКАЯ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ

Cg 80-140 Сизовато-серый, оглеенный, тяжелосугли-

нистый, сырой, липкий, слабо вскипает от НС1.

Судя по проведенному описанию, гумусовый горизонт (А+А)В) лугово-черноземной почвы опытного участка равен 62 см, он среднемощный. Далее залегает хорошо выраженный морфологически и бурно вскипающий от НС1 карбонатный горизонт. Верхняя часть почвенного разреза характеризуется относительно оптимальной для произрастания растений влажностью, а нижние слои переувлажнены.

По гранулометрическому составу почва двухчленная: пахотный и подпахотный слои легкосуглинистые, нижележащие - тяжелосуглинистые (табл. 2.1). Таблица 2.1. - Гранулометрический состав лугово-черноземной глубокопро-мерзающей почвы

Среди почвенных фракций верхних слоев преобладают фракции среднего и мелкого песка, а содержание средней и мелкой пыли, напротив, незначительное. В нижележащих слоях начинает резко доминировать илистая фракция и

достаточно существенное количество мелкопылеватых частиц. Минимальное же содержание отмечается для фракций среднего песка и средней пыли.

Показатели физических свойств вполне согласуются с гранулометрическим составом почвы. Объемная масса пахотного слоя равна 1,13 г/см³, с глубиной она увеличивается до 1,32 (в слое 40-50), что свидетельствует об уплотнении более глубоких горизонтов почвы. Вследствие тяжелого механического состава почва обладает фильтрацией, за исключением пахотного и подпахотного слоев.

Максимальная гигроскопичность первых двух горизонтов - 1,65-1,47, нижних 2,73, 1,92 и 2,37 % соответственно. Влажность устойчивого завядания по всему профилю находилась в пределах 5,5-6,4 %, то есть при снижении влажности почвы до этих величин растения испытывают острый дефицит влаги. Непродуктивной влаги в пахотном горизонте имелось 12,9, в слое 0-50 см — 35,4 мм. Наименьшая влагоемкость полуметрового слоя почвы составила 106,1 мм общей и 70,7 мм - продуктивной влаги.

По реакции почвенного раствора пахотный горизонт слабокислый, подпахотный — нейтральный, нижние горизонты — слабощелочные (табл. 2.2).

Таблица 2.2. — Агрохимическая характеристика лугово-черноземной глубоко-
промерзающей почвы

Содержание гумуса с глубиной снижается с 3,67 до 1,88 %, общего азота

- с 0,31 до 0,21 %. Подвижного фосфора по всему профилю почвы - низкое (25-

48 мг/кг почвы), количество обменного калия в пахотном и подпахотном слоях - среднее, в остальных горизонтах - повышенное (60 и 80-101 мг/кг почвы).

Сумма Са и Mg колеблется от 18 до 25,6 мг/экв на 100 г почвы, в почвенном поглощающем комплексе преобладает Са - 21,1 м²/экв.

2.2. Характеристика метеорологических условий (1985-1987 гг.)

В годы исследований метеорологические условия были различными, но в целом удовлетворительными для роста и развития донника (табл. 2.3). Таблица 2.3. - Выпадение осадков за вегетационный период (по данным Читинской гидрометеообсерватории), мм

Таблица 2.4. - Среднемесячная температура воздуха за вегетационный период,

С (по данным Читинской гидрометеообсерватории)

В пределах нормы осадки выпали в 1989, 1994, 1995 и 1997 гг., в остальные — превышение нормы составляло 55-200 мм или 19-72 %. Обилием осадков выделялись 1985, 1988, 1990, 1991 и 1996 гг., когда их выпало соответственно по годам 154, 172, 153, 131 и 138 % к норме. Меньше нормы на 34-37 мм (13-

13,5 %) выпало в 1986, 1987 и 1992 гг. Их можно характеризовать как засушливые, а остальные считать влажными.

Выпадение осадков сопровождалось понижением температуры воздуха. В июне во все годы она была ниже среднемноголетней на 0,3...1,9С, июле — на 0Д...2,4С, а в августе —на 0,1... 0,6С, реже в сентябре —на 0,1...2,2С.

Характерной особенностью для всех лет исследований была неравномерность распределения осадков по месяцам вегетационного периода. От общего количества за этот период (330 мм в среднем, что составляло 90 % годовой нормы), на апрель, май приходилось только 5-10 %, на летние месяцы — 65-82 и на сентябрь - 13-15 %,

Необычным в условиях Забайкалья для весеннего периода в 1995 г. было значительное выпадение осадков, превышающее среднемноголетнюю норму в мае на 30 мм. Это способствовало пополнению запасов влаги в почве и своевременному появлению всходов донника.

В другие годы май был сухим и теплым, кроме 1985, 1991, 1997 гг., когда осадков в этот месяц выпадало близко к норме или выше на 3-11 мм.

Среднемесячная температура воздуха в мае превышала норму на 0,8...3,8С (кроме 1987 и 1995 гг.).

Июнь в годы исследований сопровождался выпадением осадков выше нормы на 25-113 мм (73-232 %), за исключением 1987, 1989 и 1991 гг. Среднемесячные температуры июня были ниже нормы на 0,3...1,9С. Выпадение осадков в июне обусловливало своевременное и полное отрастание и ветвление донника на посевах.

За годы изучения в июле осадков выпало меньше нормы на 7-68 мм, кроме 1988, 1990 и 1991 гг. Однако, несмотря на недобор осадков, среднемесячные температуры июля были ниже нормы на 0,2.. .2,4С.

Достаточно влажными во все годы изучения были август и сентябрь: в августе осадков выпало больше нормы на 11-80 мм, а в сентябре - на 6-45 мм. Засушливой сухой погодой август характеризовался в 1986, 1987 гг., а в сентябре -1986 и с 1995 по 1997 гг.

Таким образом, годы исследований различались по температурным условиям и, особенно, по количеству осадков и их распределению в течение вегетационного периода. Это оказало непосредственное влияние на урожайность растений донника, водный и пищевой режим почвы.

2.3. Исходный материал

Коллекция донника состояла из двулетних видов различного географического происхождения, получивших широкое распространение в естественных условиях и в культуре. Большей частью это были дикорастущие и культурные популяции Казахстана, Сибири, Алтая, Башкирской АССР и различных районов Европейской части нашей страны, а также стран Западной и Восточной Европы, Северной и Южной Америки,

В коллекции донника находились все районированные сорта Российской Федерации, лучшие селекционные сорта Канады, сорта и популяции люцерно-видного донника Алтайского края, Венгрии, малокумаринные формы США, высокозимостойкие образцы донника душистого из Якутии, устойчивые к болезням высокогорные популяции донника белого и желтого из различных районов Кавказа и Алтая, засухоустойчивые популяции из аридного пояса Казахстана, солевыносливые образцы из южных районов Западной Сибири и Северного Казахстана.

В коллекции преобладали дикорастущие популяции и сорта донника белого и желтого. Другие виды в силу ограниченного их естественного распространения и слабой изученности были представлены несколькими или единичными образцами (табл. 2.5).

Правильный выбор и использование исходного материала в селекции имеет первостепенное значение. Основоположник учения об исходном материале выдающийся советский ученый Н.И. Вавилов в своей классической работе «Селекция как наука» писал: «Учение об исходном материале, о происхождении культурных растений должно быть поставлено в основу селекции».

Таблица 2.5. - Видовой состав коллекции донника, изученной на опытном поле Забайкальского научно-исследовательского института сельского хозяйства

(ГНУ ЗабНИИСХ) в 1985-1989 гг.

В коллекции изучали две естественные популяции душистого донника, один из которых в последующие годы использован для создания сорта Онон-ский.

Скороспелые, высокопродуктивные биотипы и формы белого донника, устойчивые к засолению, отобрали из популяции районированного сорта Сретенский 1.

2.4. Методика исследований

Для агробиологической и хозяйственной оценки образцов, изучения устойчивых к засолению биотипов донника Сретенский 1 питомники закладывались дважды - в 1985 и 1988 гг., конкурсное испытание донника-в 1991, 1993, 1994 и 1996 гг., производственная проверка — в 1993 году. Исследования прове-

дены на полях ЗабНИИСХ и в ОПХ «Ононское» Шилкинского района в лесостепной и степной зонах.

Образцы высевали делянками с учетной площадью 2,4-3 м² в 4-хкратной повторности. Способ посева - на 1 и 2 повторениях - сплошной рядовой с меж-дурядиями 15 см, норма высева - 2 г/м , в 3 и 4 повторениях - с междурядиями 60 см, норма высева - 1 г/м . Расстояние между делянками 0,6 м. За стандарт взят районированный сорт донника Сретенский 1, который высевали через 10 коллекционных номеров. Учеты и наблюдения проводили согласно «Методическим указаниям по изучению коллекции многолетних кормовых растений» (ВИР, 1979), В питомнике по оценке биотипов Сретенский 1 дополнительно определяли форму куста и форму розетки по Международному классификатору СЭВ рода Melilotus МІЙ. (1988). Способ посева питомника квадратно-гнездовой, 60x60 см. В каждую лунку высевали по 6-8 семян донника Сретенский 1, всходы прореживали до 1 растения в гнезде.

В конкурсном сортоиспытании донник душистый высевали в 4-хкратной повторности, в производственном - в 2-хкратной. Способ посева - сплошной рядовой с междурядием 15 см, нормой высева 5 млн/га, широкорядный — с ме-ждурядием 70 см и нормой высева — 2,5 млн/га. Сеяли сеялками — СН-16, СЗП-3,6 и СО-4,2. Соотношение семян донника с аммофосом составляло 1:2. Посев-ная площадь делянки на кормовые цели 52,6, учетная — 25 м , на семена - соот-ветственно 63 и 50 м . Для сравнения использовали районированный сорт донника Сретенский 1. Посевная и уборочная площадь делянок в производственном испытании - 1 га, общая - 10 га.

Учеты и наблюдения проводили согласно «Методики Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур» (1971,1985 гг.).

Влажность почвы определяли по десятисантиметровым слоям до глубины 40 см термостатно-весовым методом по справочнику «Агрофизические методы исследований почв» (1965). Содержание гумуса и общего азота определяли методом Тюрина (Державин, Самохвалов, 1984), а сумму поглощенных оснований - по Каппену (Пособие ..., 1965). Нитратный азот в почве определяли иономет-

рическим экспресс-методом, подвижный фосфор и обменный калий - по Чири-
кову в 0,5 н. уксусно-кислой вытяжке (Державин и др., 1984). Степень засоле
ния почвы под биотипами сорта Сретенский 1 определяли по общей копчен
ій трации токсичных солей, рассчитанных на основании данных водных вытяжек
по методике Н.И. Базалевич и Е.И. Панковой (1968).

Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений проводили глазомерно, густоту стояния растений после полных всходов и перед уборкой подсчитывали методом пробных площадок. Учет урожая на зеленую массу был сплошным с пересчетом на абсолютно сухое вещество.

Математическая обработка полученных данных выполнена методом дисперсионного и корреляционного анализа (Доспехов, 1979).

В растительных образцах определяли содержание: гигровлаги и золы -

весовым методом, азот по Кельдалю с последующим пересчетом на сырой про-

_т теин через коэффициент 6,25, фосфор - ванадомолибдатным методом, калий —

на пламенном фотометре, кальций - фотометрически, жир - по Попандопуло,

клетчатку - методом Кюршнера и Ганека в модификации Коган (инструкция

для зональных агрохимических лабораторий по анализу кормов и растений,

1968).

Для расчетов кормовых единиц и переваримого протеина пользовались

методикой А.Д. Пшеничного (1961), коэффициенты переваримости брали по

справочнику М.Ф. Томмэ (1959).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3. АГРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ КОЛЛЕКЦИИ ДОННИКА

3.1. Вегетационный период

Развитие растений, согласно исследованиям ряда авторов (П.А. Генкель, 1950; А.П. Шенников, 1950; Н.И. Вавилов, 1965; В.И. Разумов, 1961 и др.) определяется экологическими условиями, биологическими особенностями, географическим происхождением и другими факторами. Известно, что тропические растения требуют более короткого дня, растения северных широт - наиболее длинного, а растения умеренного пояса по реакции на фитопериод занимают промежуточное положение.

Т.Д. Шарнина (1965) при изучении роста и развития донника белого, желтого и зубчатого на солонцово-солончаковых почвах установила, что на высоких солонцах характерен медленный рост для всех видов, а донник зубчатый, приуроченный к солончаковым почвам, на черноземе резко отстает в росте, особенно на второй год жизни растений.

Исследованиями В.В. Суворова (1962), А.С. Яковлева (1968), Т.А. Коломиєю ЗЛ. Шутовой (1970), П.А. Лубенец, А.И. Иванова (1969,1971) показано большое разнообразие по длине вегетационного периода у видов и образцов донника в зависимости от их географического происхождения. Наиболее скороспелые образцы донника белого и желтого сосредоточены в северной и восточной частях ареала культуры: в Архангельской, Кировской и Пермской областях, Коми АССР, Среднем и Южном Урале, Красноярском крае. Образцы из степных районов преимущественно среднепоздние или позднеспелые, если произрастают на увлажненных местообитаниях.

Цветение двулетнего донника в первый год жизни не считается характерной биологической особенностью вида, так как по типу роста донник относится к озимым растениям. Однако при раннем сроке посева, благоприятном погодном режиме и хорошей агротехнике даже у северной границы ареала возделывания донника образцы могут достигать фазы цветения в год посева. Подобное

\

'

.

—к

Общий вид коллекции ВНИИР

явление отмечено в опытах Г.И. Макаровой (1961,1965) в условиях Западной Сибири, которая наблюдала единичное цветение растений в конце лета. Несколько южнее, в Кустанайской области, Т.Д. Шарнина (1965) установила зацветание 20-25 % растений у донника первого года жизни. В Якутии А.С. Яковлевым (1970) отмечено начало цветения раннеспелых образцов донника желтого в год посева в первых числах августа. Л.М. Четвертных (1982) в Северном Казахстане наблюдала, что ко второй половине августа от общего состава коллекции фазы начало цветения в первый год жизни достигли лишь 15 % образцов донника белого и 45 % образцов желтого. Это были в основном представители южных областей Казахстана и Украины.

Н.И. Вавилов (1957) писал, что вопрос о вегетационном периоде является капитальным разделом селекции, ибо он неразрывно связан со многими свойствами. Удлинение или сокращение вегетационного периода сопровождается изменением химизма растений, отношения к заболеваниям, а нередко меняет и облик растения.

Многие авторы: А.И. Иванов, Л.М. Четвертных (1980); У.М. Сагалбеков (1985) и др. указывали на необходимость и важность изучения длины вегетационного периода не суммарно, а по отдельным фазам развития. Выявление различий исходного материала очень важно для селекции, поскольку как общая продолжительность, так и отдельные межфазные периоды считаются важным биологическим свойством, определяющим возможность и перспективность использования той или иной культуры, сорта в конкретных условиях выращивания.

В наших опытах фаза полных всходов продолжалась у различных видов и образцов донника от 12 до 16 дней. Ко второй половине августа от общего состава коллекции фазы полного цветения в первый год жизни достигли 20 % сортов и образцов донника. Это были в основном представители зарубежной селекции: образцы из США - К-36676, 36680, 38925, сорта из Индии: Senji His-sor WS-5; сорт Hubam из Перу и ряд образцов донника из южных районов Казахстана, Алтая, Красноярского края К-31572, 34643, 35967, 38056 и др.

Фаза созревания семян в условиях Забайкалья в год посева донника наблюдалась у сортов из Индии: WS-5 и Fos-1.

На второй год жизни растений донника вегетационный период учитывался нами от начала весеннего отрастания до фазы созревания семян (прил. А).

Амплитуда изменчивости вегетационного периода донника составляла в 1986 г. - 82-120 и в 1989 г. - 86-128 суток. Признак варьирует слабо, коэффициент изменчивости не превышает 6,4-9,7 %. По продолжительности вегетационного периода сорта и образцы объединены в три группы: скороспелая, среднеспелая и позднеспелая.

Скороспелые сорта и популяции имели длину вегетационного периода 82-100 суток. К этой группе относятся 11 образцов сорта белого донника: Саянский, Шедевр-75, СП-6 № 2187 и сорт из Приморского края Линия-1.

Скороспелыми были образцы душистого дикорастущего донника из Якутии и Читинской области: К-40839, 41187, 41186,41118 и К-43573.

Выявлено 35 среднеспелых (101-110 суток) сортообразцов: например, сорта Medik (Чехословакия), Denta (США), Arctic и RCN-7-14 (Канада), Северный, Шавекен, Обской гигант, Линия 2, Альшеевский, Колдыбанский, а также большая группа дикорастущих образцов из восточных и северных регионов России: К-38864, 43579, 19148, 11453 и др.

Нами выявлено, что 72 сортообразца белого и желтого донника в условиях Восточного Забайкалья оказались позднеспелыми с вегетационным периодом 111-128 суток. Из них 6-8 % сортов и популяций цвели до заморозков.

При оценке донника как кормового растения значение имеет не только общий вегетационный период, но и длительность отдельных фаз вегетации, определяющих особенности его использования (табл. 3.1).

Короткий межфазный период «отрастание - укосная спелость» (начало цветения) имели в основном скороспелые и среднеспелые образцы желтого и белого донника. Они же по сравнению с позднеспелыми популяциями характеризовались более коротким (8-22 суток) и вторым периодом - «бутонизация-цветение».

Продолжение таблицы 3.1.

Среднепоздними и позднеспелыми в условиях Восточного Забайкалья оказались сорта: Башкирский, Медет, Приморский-74, Хорогский-2155, Куузи-ку-1, Карабалыкский и ряд дикорастущих образцов из Восточно-Казахстанской, Челябинской, Алма-Атинской, Оренбургской областей: К-13428, 13403, 28671 и др. Из зарубежных сортов позднеспелыми оказались сорта из Германии: Nengelters lebenor Bienleleis, из Канады - Aretie.

3.2. Зимостойкость

Данные И.И. Туманова (1940), В.М. Капунского (1940), И.М. Васильева (1953) и др. исследователей показывают, что процессы подготовки многолетних трав к зиме находятся в прямой зависимости от сокращения длины дня во второй половине вегетационного периода. Слабозимостойкие растения с длинным периодом вегетации в конце лета своевременно не заканчивают ростовые процессы и не успевают накопить достаточных для перезимовки запасов пластических веществ.

В опытах Л.М. Четвертных (1976), У.М. Сагалбекова (1982), К.Т. Кенесо-ва (1984), Э. Щтефана (1982) и др. наиболее зимостойкие сорта и образцы донника прекращали ростовые процессы с наступлением коротких осенних дней и успешно зимовали. То же самое наблюдали и мы в своих опытах, когда зимостойкие образцы донника из Сибири, Урала, Северного Казахстана уже к началу сентября почти прекращали рост, т.е. задолго до наступления устойчивых заморозков. Сортообразцы из Прибалтийских-республик, Венгрии, южных областей Казахстана, Башкирии интенсивно росли до конца вегетации и оказались незимостойкими.

Резко континентальные условия Восточного Забайкалья предъявляют особые требования к зимостойкости донника. Зимостойкость изучаемых сортов и образцов донника в наших условиях значительно различалась и колебалась от 1,1 до 100 %. Исследованиями Л.М. Четвертных (1976), А.И. Иванова (1964), У.М. Сагалбекова (1983), А.С. Яковлева (1958) и другими выявлена высокая зимостойкость донника из регионов с наиболее суровыми погодными условиями.

В литературе приводится немало сведений о высокой зимостойкости донника как на наиболее ценное свойство культуры. Зимостойкость его, по мнению В.В. Суворова (1962), ГЛ. Макаровой (1965), Н.В. Артюкова (1973), обусловливается глубокопроникающим в почву, хорошо развитым главным корнем, глубоким залеганием боковых корней и корневой шейки,

В период весеннего выпирания глубокое залегание корневой шейки спасает почки отрастания, расположенные в верхней части, от действия отрицательных температур. По данным этих же авторов, зимостойкость растений зависит от высоты скашивания, так как отрастание донника после укоса происходит за счет интенсивного роста стеблевых почек, образующихся на стеблях и в пазухах листьев. Чем больше их остается в нескошенной части стеблей, тем быстрее идет процесс отрастания.

Засухоустойчивые формы южного происхождения с длинными междоузлиями отрастают после укосов медленнее, чем формы северного и горного происхождения. Важно, чтобы до наступления пониженных температур донник не только мог отрасти, но и успеть заложить на корневой шейке новые почки.

Донник имеет наибольшую холодостойкость по сравнению с клевером и люцерной (RJ. Bula, D. Smith, 1954). Высокой зимостойкостью и холодостойкостью отличаются сорта Арктик, Брендом Дварф, Эректор, Альфа. Они рано начинали готовиться к перезимовке. У них больше переводится аминокислот и пептидов в водорастворимые белки, а общее количество белков, накопленных к моменту промерзания почвы, обеспечивает им хорошую зимостойкость.

В условиях Сибири и Северного Казахстана донник также самое зимостойкое растение из бобовых трав (Н. Быков, И. Карашук и др., 1965; ГЛИ. Макарова, 1974), Зимостойкость донника в значительной степени зависит от происхождения популяции. Образцы из районов с более суровым климатом - зимостойки, а сорта, завезенные в Сибирь из Заволжья, Венгрии и Прибалтики, вымерзают (Н.В. Артюков, 1973).

По нашим данным, зимостойкость популяций донника сильно зависела от их экологии. Более жесткие и суровые климатические условия Восточного Забайкалья позволили наиболее полно и объективно оценить популяции донника на устойчивость к низким температурам (до -40С) в зимний период при отсутствии снежного покрова (табл. 3.2). Высокой зимостойкостью характеризовались сорта и образцы из Восточной Сибири, Якутии, Северного и Восточного Казахстана, Среднего Урала, Красноярского и Приморского краев.

Исследования показали, что зимостойкость у культурных видов донника часто сочетается со скороспелостью и, как правило, высокой продуктивностью.

Превысили стандарт по зимостойкости 23 образца различного географического происхождения, или 17 % от всех образцов коллекции ВНИИР.

Из вида белого донника выделено 9 дикорастущих образцов (К-10273, 13408, 30972, 40151 и др.) из Челябинской, Восточно-Казахстанской, Омской, Оренбургской областей и Красноярского края, зимостойкость которых превысила стандарт на 2-33 %. Из сортов белого донника высокую зимостойкость показали: Саянский, Шедевр-75, Шавекен, Северный и два зарубежных сорта Arctic и RCN-7-14 из Канады. Особенно высокозимостойким оказался сорт Северный из Якутии, который за два цикла исследований имел 100 %-ную зимостойкость.

Из дикорастущих видов высокой зимостойкостью (85-98 %) обладали образцы донника душистого из Якутии и Читинской области: К-41188, 42276, 43573,43579 и сорт Линия-2 из Приморского края.

В условиях Восточного Забайкалья полностью вымерзли два дикорастущих образца белого донника: К-29419, 36245 из Красноярского края и Казахстана, сорта из Индии: Senji Hissor, Senji Ihansi, WS-5, сорт Ангерский из Австрии и Hubam из Канады.

У желтого донника полностью погибли во время перезимовки дикорастущие образцы К-12256, 17343, 45181 из Южного Казахстана и Ставропольского края, дикорастущий образец из Бельгии К-38054 и сорт Fos-І из Индии.

Таким образом, перспективными для селекции на зимостойкость и непосредственного практического использования в Восточном Забайкалье следует считать образцы донника белого, желтого и душистого из таких регионов России, как Якутия, север Нечерноземной зоны РФ, Средний Урал, образцы сибирского происхождения, местные забайкальские популяции душистого донника. Перспективными могут быть сорта иностранной селекции: из Канады, ГДР, Северного и Восточного Казахстана.

№

^

Таблица 3.2. —Густота стояния и зимостойкость растений перспективных сортов и образцов донника (1985-1989 гг.)

З^і

Продолжение таблицы 3.2.

3.3. Отрастание и динамика роста

По интенсивности весеннего отрастания большинство исследователей (В.В. Суворов, 1962; Н. Боков, И. Каращук и др., 1965; А.С. Яковлев, 1968) отмечали определенную закономерность: южные степные формы отрастают быстрее, чем медленно растущие популяции северного и сибирского происхождения. Однако Л.М. Четвертных (1978) в условиях Северного Казахстана отмечала, что одинаково рано и быстро отрастали образцы и сорта разнообразных районов: Крайнего Севера, Восточной Сибири, Урала, степных районов Поволжья и Казахстана, четкой закономерности по времени отрастания не проявилось.

В наших опытах массовое отрастание донника отмечено с 20 по 23 мая (прил.А), что на 5-7 суток раньше люцерны. Самое раннее отрастание (11-12.05) характерно для образцов душистого донника из Якутии и Читинской области: К-40839, 41181, 41188, 43573, из дикорастущих - К-38864 из Новосибирской, К-45969 из Омской областей, К-40985 из Казахстана и другие. В условиях Восточного Забайкалья также рано отрастали сорта белого донника: Северный, Обской гигант, Приморский-74, Карабалыкский, Сибирский 1 и Рядовой.

Поздним отрастанием (26-30.05) отличались дикорастущие образцы К-34643,40140 из Литвы и Карагандинской области, сорт Denta из США, Колды-банский, Малокумаринный из США, Hubam из Перу и др.

Таблица 3.3. - Сорта и образцы, выделившиеся по высоте растений и интенсивности отрастания после укоса, 1985-1989 гг.

Продолжение таблицы 3.3.

Районированный сорт Сретенский 1 - высокорослый, поэтому мало какие образцы смогли перерасти его, и то не намного — всего на 10-27 см (табл. 3.3).

Наибольшую высоту (127 см) в среднем за два цикла изучения имел сорт Медет из Омской области.

Из образцов желтого донника наиболее высокорослыми были сорт Arctic из Канады и дикорастущий образец К-35264 из Иркутской области. По высоте растений перед укосом превысили стандарт на 3-20 см 24 образца.

После укоса образцы оценивались по интенсивности отрастания. Наиболее интенсивно в наших условиях отрастали и получили оценку 9 баллов два образца дикорастущего белого донника: К-38862 и 40151 из Новосибирской и Омской областей и желтый донник Памурский из Таджикистана.

Местные формы душистого донника (К-43578, 43573) также характеризовались высокой интенсивностью отрастания после укоса, но несколько уступали стандарту по высоте перед укосом.

Ценным для селекции считается сочетание вышеперечисленных признаков: раннее отрастание весной и после укоса, хорошая энергия роста и высоко-рослость растений. Полноценным комплексом этих свойств характеризовались местные забайкальские дикорастущие популяции донника душистого.

3.4. Облиственность и кустистость

У донника, как и у всех бобовых кормовых трав, самой ценной частью являются листья, которые составляют больше половины кормовой массы растения и содержат в 2-3 раза больше белка, витаминов и минеральных веществ. Естественно, что оценка коллекции на облиственность - одно из важных показателей питательности донника.

Высокую облиственность на второй год жизни имели дикорастущие образцы белого донника: К-19148, 31131, 34643 из Казахстана, Литвы и Челябинской области, сорта Нерчинский-1, СП-6 № 2187, Шавекен и Канадский RCN-7-14, облиственность которых на 2-7 % выше стандарта (табл. 3.4).

У желтого донника за 2 цикла изучения выделилось 10 сортов и образцов, обладающих высокой облиственностью. Из них наибольшую селекционную

ценность по этому признаку представляют сорта: Омский-916, Новосибирский-1, Северо-Татарский, Auva и Yukon из Канады (превзошли стандарт на 4-8 %). Хорошую облиственность выявили у дикорастущих образцов: К-38640, 36634 и 38635 из Семипалатинской и Новосибирской областей.

Нами отмечено, что высокой облиственностью обладали образцы душистого донника из Якутии и местный дикорастущий образец К-43 5 73. За годы исследований у этих образцов в среднем облиственность составляла 56-58 %, у стандарта-47 %.

А.И. Иванов и Л.М. Четвертных (1976) отмечали, что образцы, выделившиеся по облиственности, оказались мало продуктивными и только отдельные из них сочетали оба этих важных для кормового растения признака. Сочетание высокой кормовой продуктивности, облиственности и питательности в наших условиях установлено у дикорастущего образца из Челябинской области К-31131, у сортов донника желтого Алышеевский, Северо-Татарский, дикорастущего образца из Семипалатинской области К-38640, образцов К-30972, 39353, 38863 из Красноярского, Алтайского краев, Алма-Атинской области (табл. 3.4.) Таблица 3.4. - Сорта и образцы, выделившиеся по облиственности в среднем за

1985-1989 гг.

Продолжение таблицы 3.4.

ІЩ

Большинство образцов донника, особенно дикорастущих имели низкую кустистость - 2-3 стебля на растение (табл. 3.5). Однако некоторые сорта обладали хорошей кустистостью: в среднем за два цикла исследований ее величина составляла 6-8 стеблей на одно растение. Выкококустистыми были сорта белого и желтого донника: Арктик, Медет, Саянский, Шедевр-75, СП-6 № 2187, Новосибирский-1, Северо-Татарский и др. Таблица 3.5. — Сорта и образцы, выделившиеся по кустистости в 1985-1989 гг.

Сорт, образец

№ Каталога ВНИИР

1985 г.

Происхождение

Донник белый

Стандарт | Сретенский 1 j Читинская обл

1988 г.

Кустистость, шт./ раст

средняя

5,0

% к

стандарту

Продолжение таблицы 3.5.

Різ сортов иностранной селекции по данному признаку выделились сорта Melanas-121 и Yukon из Канады. Высокой кустистостью также характеризовались и некоторые дикорастущие образцы: К-15444, 31572, 35976, 38863, 38852 и др. из Тюменской, Читинской областей, Алтайского края и Актюбинской области.

3.5. Урожайность зеленой массы

Оценка донника по продуктивности - один из главных факторов введения его в культуру. За основную оценку продуктивности образцов был принят урожай донника, собранный на втором году жизни.

Донник - культура двулетняя. Основную продукцию в производственных условиях он формирует на второй год, поэтому сорта, превышающие стандарт на втором году жизни, наиболее перспективны. Л.М. Четвертных (1976) и У.М. Сагалбеков (1982) для Западной Сибири выделили ряд высокопродуктивных сортов и дикорастущих образцов из районов Северного Казахстана, Западной и Восточной Сибири, США и Канады. В условиях Восточного Забайкалья большая часть высокопродуктивных образцов оказались из этих же регионов.

Нами установлено, что коллекционные образцы донника ВНИИР формируют в условиях Восточного Забайкалья урожай зеленой массы в 1-й и 2-й год жизни. Наиболее продуктивные сортообразцы (1 год жизни) представлены в приложениях В и С.

На второй год жизни по продуктивности зеленой массы (в среднем за 2 цикла) выделилось 12 дикорастущих образцов и 7 сортов белого донника. Они превзошли стандарт на 440-1491 г с 1 м (табл. 3.6). Таблица 3.6. - Сорта и образцы, выделившиеся по урожаю зеленой массы в

1985-1989 гг.

Продолжение таблицы 3.6.

Продолжение таблицы 3.6.

Из дикорастущих образцов наибольшей продуктивностью характеризовались популяции: К-38863 из Алтайского края, К-38852 из Канады и К-40288 из Иркутской области, сорта белого донника: Медет, Саянский, СП-6 № 2187 и Приморский-74. Они превзошли стандарт на 25-72 %, сорта Bienenfleis и Bob-hara-Klee из ФРГ, RCN-7-14 из Канады - на 29-47 %.

Средняя продуктивность желтого донника варьировала от 1930 до 3084 г/м , что выше стандарта на 6-70 %. Значительное преимущество (на 43-70 %) выявлено у сортов Альшеевский, Сибирский, Северо-Татарский, у дикорастущего образца К-38053 из Восточно-Казахстанской области.

По выходу сухого вещества за период изучения выделились сорта и образцы белого и желтого донника, превысившие стандарт на 2,1-7,1 % (табл. 3.7). Из образцов белого донника особый интерес представляют дикорастущие К-ЗП38, 35976, 40288 из Красноярского края, Актюбинской и Иркутской областей, у которых содержание сухого вещества выше стандарта на 2,4-4,6 %. Сорта белого донника Шедевр-75 и Melanas-121 (Канада) обладали наибольшим выходом сухого вещества - 30,2-31,0 %.

У желтого донника высокий выход сухого вещества выявлен у 21 образца: из отечественных сортов выделились Альшеевский, Хорогский № 2155, Тувинский, Линия-1 (27,7-29,2 %), из зарубежных - сорта RCN-58 и Yukon из Канады (30,9-31,2), из дикорастущих - образцы из Джамбульской и Новосибирской областей К-36236 и К-38635 (35,0-31,6 %).

3.6. Урожайность воздушно-сырой массы Наиболее ценными по кормовой продуктивности оказались сорта и образцы, обладающие высоким урожаем сухого вещества. По результатам наших

_'-fe.

-*

Таблица 3.7. — Сорта и образцы, выделившиеся по содержанию сухого вещества из коллекции донника в 1985-1989 тт.,%

"ЗГ

Продолжение таблицы 3.7.

исследований, из коллекции ВНИИР по данному признаку образцы белого донника превзошли стандарт на 9-72 %: 11 дикорастущих образцов и 7 сортов (таб-л. 3.8). Определенную селекционную ценность в качестве доноров представляют дикорастущие образцы К-38863 из Алтайского края; К-38855, 38852 из Канады; К-40288 из Иркутской области: они превзошли стандарт по урожаю сухого вещества на 51-74 %, отечественные сорта: Медет, Саянский - на 54-83, зарубежные: MeIanas-121, RCN-7-14, Bienenfleis - на 40-55 % (Канада и ФРГ). Таблица 3.8. — Сорта и образцы, перспективные по урожайности сухого веще-

ства, 1985-1989 гг.

Продолжение таблицы 3.8.

3.7. Химический состав

Изучаемые образцы и сорта белого и желтого донника в коллекции ВНИ-ИР значительно различались по химическому составу (табл. 3.9). В наших опытах содержание белка у сортов и образцов донника колебалось от 16,9 до 22,6 %. У донника белого превзошли стандарт Сретенский 1 семь дикорастущих образцов и 6 сортов, содержание белка у которых на 1 кг сухого корма в среднем превышало на 1,6-7,0 %. Особенно высокобелковым был дикорастущий образец К-13408 из Восточно-Казахстанской области (до 22,6 %). За 2 цикла изучения высокой питательностью корма характеризовались сорта Веселоподолянский, Арктик, Шавекен и сорт из ФРГ Bienenfleis (выше Сретенского 1 на 2,5-4,4 %).

У желтого донника высокобелковым и ценным для селекции выделился сорт Малокумаринный из США, из дикорастущих: К-38053, 38043 и К-40837 из Казахстана и Якутии. Содержание белка в их листостебельной массе в период бутонизации и начала цветения варьировало от 19,4 до 21,6 %. Донник душистый из Якутии (К-40837) особенно богат белком (до 26 %) однако в наших условиях малопродуктивен и значительно поражается мучнистой росой (до 9 баллов).

Амплитуда изменчивости количества фосфора в образцах донника варьировала от 0,17 до 0,48 %, кальция - от 1,38 до 2,36 %. Выход их зольных элементов в период определения колебался от 6,35 до 8,36 %, клетчатки - от 16,7

до 22,9 /о.

Таблица 3.9. -Химический состав листостебельной массы перспективных образцов донника (1985-1989 гг.)

t/1

^ч* ^

Продолжение таблицы 3.9.

-J

Продолжение таблицы 3.9.

3.8. Урожайность сена Сорта и образцы донника, обладающие высоким урожаем сена, представляют основной интерес при создании высокоадаптивных сортов с высокой кормовой продуктивностью. В условиях Восточного Забайкалья за два цикла ис-следований по урожаю сена (табл. 3.10) превзошли стандарт на 67-340 г/м 13 дикорастущих образцов и 9 сортов белого донника, из которых 5 зарубежных. Таблица 3.10. — Сорта и образцы донника, выделившиеся по урожаю сена в

среднем за 2 цикла (1985-1989 гг.)

Продолжение таблицы 3.10.

Наиболее продуктивными по сену были дикорастущие образцы К-31138, 35975, 38863 и др. из Красноярского края, Западной Сибири и Алтайского края, образцы из Канады К-38855, 38852 превысили стандарт на 61-76 %.

За два цикла исследований хорошими показателями продуктивности сена в наших условиях характеризовались сорта: Медет, Саянский, Bienenfleis, Melanas-121, RCN-7-14 и Arctic. У желтого донника наиболее урожайными по сену показали себя сорта: Сибирский и Северо-Татарский из Новосибирской области, у которых сім² урожай сена составлял 592-670 г/м², а у стандарта -401. За период изучения урожайность сена у местного душистого донника К-43573 была на уровне стандарта.

По результатам исследований нами выделено 27 образцов из коллекции ВНИИР с высокой биомассой на одно растений (табл. 3.11).

Таблица 3.11. — Сорта и образцы, выделившиеся по урожаю зеленой массы на 1

растение (1985-1989 гг.)

Среди дикорастущего белого донника высокой биомассой на одно растение обладали образцы: К-15156 из Челябинской, К-35975 из Западно-Казахстанской, К-40288 из Иркутской и К-41621 из Омской областей. Они превзошли стандарт по биомассе на 78-142 %, причем особенно хорошо развитыми и мощными были растения дикорастущего образца К-41621 из Омской области.

В условиях Восточного Забайкалья хорошо развивались и формировали высокорослые растения сорта: Башкирский, Обской гигант, СП-6 № 2187 из Новосибирской области, Приморский-74 из Приморского края. Каждое растение этих сортов превосходили растения стандарта на 37-61 г.

Из зарубежных сортов большой биомассой на 1 растение обладали сорта Keszthelyi из Венгрии, Bobhara-Klee из ФРГ, Arctic и RCN-7-14 из Канады. Особенно мощные и хорошо развитые растения в наших условиях формировал зарубежный сорт Arette из Канады, так как биомасса каждого растения этого сорта составляла 176 г, против 47 г растений стандарта.

Среди образцов желтого донника высокой биомассой (107-102 г) отличались растения сортов Памурский и Auva из Канады.

3.9. Устойчивость к болезням и вредителям

По сравнению с другими бобовыми многолетними травами донник характеризуется повышенной устойчивостью к болезням и вредителям. В основных районах возделывания культуры наибольшее распространение имеют такие заболевания как мучнистая роса (Eryslphe communis f. meliloti Rabh.) и корневая гниль (Sclerotinia meliloti Erikss.). Наблюдаются также стеблевая ржавчина и увядание растений, вызываемые бактериями и вирусами. Выявление доноров, создание и внедрение в производство устойчивых и слабопоражаемых сортов донника позволит сократить потери урожая. В этой связи роль мировой коллекции Всероссийского института растениеводства им. Н.И. Вавилова, как исходного материала для внедрения таких сортов, очень велика.

Таблица 3.12.- Сорта и образцы донника, устойчивые к мучнистой росе и стеблевой ржавчине в 1985-1986 гг.

В течение вегетационных периодов 1985-1989 гг. нами проводились наблюдения за поражением болезнями и вредителями различных сортообразцов донника в коллекции ВНИИР. Климатические условия способствовали развитию на доннике мучнистой росы и стеблевой ржавчины. Ряд образцов и сортов устойчивы к данным болезням (табл. 3.12).

Сильное поражение мучнистой росой (табл. 3.13) выявлено у дикорастущих образцов из Якутии: К-40839, К-41187, К-41188, они оказались неприспособленными для произрастания в наших условиях, так как формируют очень низкий урожай надземной массы и до 9 баллов поражаются этой болезнью, хотя и обладают высокой зимостойкостью. Среднее поражение (от 3 до 5 баллов) наблюдалось у дикорастущих образцов К-40288 и 43573 из Иркутской и Читинской областей, К-45804 из Бурятии, а также у сортов Нерчинский 1, Сретенский 1 и Памурский. Слабое поражение (до 1 балла) выявлено у сортов белого донника Медет, Саянский, Шавекен, Северный, желтого донника: сорт из Канады Arctic, Сибирский, Северо-Татарский и дикорастущие образцы: К-38634, 42285, 45970 из Якутии и Ивано-Франковской области.

В период полного цветения провели оценку белого и желтого донника в коллекции ВНИИР к засухе. Нами установлено, что большинство образцов и сортов (87 %) хорошо переносят засуху и устойчивы к ней.

Слабое поражение засухой (до 1 балла) отмечено у сортов Нерчинский 1, Башкирский, Медет, Рядовой, Линия-2, среднее (до 3 баллов) - у сортов Сибирский 1, СП-6 № 2187 и у дикорастущих К-39353, 38633, 38863 из Алма-Атинской области и Алтайского края. Таблица 3.13. — Сортообразцы донника, пораженные болезнями и засухой в

1986-1989 гг., баллов

Продолжение таблицы 3.13.

ЗЛО. Созревание и урожай семян В условиях вегетационных периодов 1986 и 1989 гг., характерных по климатическим условиям для Восточного Забайкалья, все образцы белого и желтого донника, за исключением самых позднеспелых, сформировали семена. Период массового созревания семян приходился на конец августа и середину сентября. Лучшие по семенной продуктивности в среднем за 2 цикла образцы приведены в табл. 3.14. Превзошли стандарт по данному признаку 14 сортов и популяций, что составило 7 % от количества всех сортообразцов коллекции ВНИИР. Таблица 3.14. - Сорта и образцы, перспективные по урожайности семян (1985-

1989 гг.)

Продолжение таблицы 3.14,

Из образцов белого донника наиболее урожайными (превзошли стандарт на 20-111 г/и²) были дикорастущие образцы; К-10273, 31131, 38633, 38633, 38855, 38852 из Челябинской области, Алтайского края и Канады. Особенно урожайными оказались образцы из Канады К-38855, 38852, они превзошли стандарт в 1,5-2 раза.

Из отечественных сортов по урожайности семян преимущество имели сорт Арктик из Красноярского края и СП-6 № 2187 из Новосибирской области, из зарубежных — сорт Bienenfleis из ФРГ, Куузику-1 из Эстонии и Памурский из Таджикистана (они превысили стандарт на 29-64 %).

Нашими исследованиями установлено, что в условиях Восточного Забайкалья желтый и душистый донник формировали более низкие урожаи семян, чем белый. За два цикла изучения преимущество по урожайности семян над районированным имели: сорт Линия 1 из Приморского края и дикорастущий образец К-38635 из Новосибирской области.

Среди душистых желтых донников хорошей семенной продуктивностью обладал местный дикорастущий образец К-43573. Его урожайность в среднем составляла 104 г с 1 м² выше на 31 %.

В среднем за два цикла наиболее крупные и полновесные семена сформировали 10 дикорастущих образцов и 9 сортов белого и желтого донника (табл. 3.15). Из дикорастущих наиболее крупные семена были у образцов К-28671, 38852 и 40151 из Алтайского края, Канады и Омской области. За два цикла они превзошли стандарт на 15-35 %. Наиболее выполненные семена (масса 1000 семян 2,2-2,5 г) получили от сортов Башкирский, Медет, СП-6 № 2187, от иностранного сорта Bienenfleis из ФРГ. Таблица 3.15. - Сорта и образцы, выделившиеся по массе 1000 семян (1985-

1989 гг.)

Продолжение таблицы 3.15.

В результате исследований по комплексу хозяйственно-полезных признаков из коллекции ВНИИР выделено 10 сортов и образцов донника различного географического происхождения (табл. 3.16). Они обладают положительным сочетанием важнейших признаков: урожай зеленой массы и семян, выход сухого вещества, сена, содержание белка и по другим признакам превосходят стандарт или не уступают ему. Такими образцами оказались 6 дикорастущих образцов: К-30972 из Красноярского края, К-31131 из Челябинской области, К-38863 из Алтайского края и два зарубежных дикорастущих образца из Канады К-38855 и К-38852. Образец из Канады К-38855 оказался наиболее высокопитательным, так как содержание сырого белка в его биомассе выше на 5,7 %. Из отечественных сортов комплексом хозяйственно-полезных признаков обладали сорта: Саянский Иркутской области и СП-6 № 2187 из Новосибирской области. Выделился и сорт зарубежной селекции Bienenfleis из ФРГ. Он превзошел стандарт по зеленой массе на 776 г, по сухому веществу - на 163, по сену - на 197.

За годы изучения (2 цикла) нами установлено, что по ряду ценных хозяйственно-полезных признаков: скороспелость, продуктивность, кустистость, об-лиственность, высокая питательность биомассы и др. наиболее перспективным для селекции в Восточном Забайкалье оказался душистый дикорастущий донник К-43573 местного происхождения.

Таблица 3.16. - Характеристика перспективных для селекции в Восточном Забайкалье образцов донника (в среднем за 1985-1989 гг.)

со

reWMmttWWMWM*MttWtttt*tt**W«*ttttffi

ІЖШМШШШШШжжжжжж

^^ -*-

с; го ^

го ю го со

5 о

о ь о о

с;

О)

о

(ууттгг то? ууут'уут гуттггтуутттуг* у *^у туту т rfffvyt-t т уЧМЦМЦНИ^'ЧИЧИ^'^'^'Ч **'

со ГО О.

ф л\

I ш

с о о. ф

csi о

'ТГ^УТТУУГ*¹»;ттт»т*»гтт

_{^«т^шммшмммтайВД}

Д f 5 і Ш і g 8 f t Цй If tttttt ttttttttj,,

»ftiffttfttifffffffftf;

ttt???t;?tt?ttt??ttt;tt?ttttfttt?fff»?fttff??ttft??f?tftH

oooooooooooooooooo ooooooooooooooooo

^CMO00(DTtCMO00

3.11. Корреляции между важнейшими хозяйственно-ценными признаками

донника

Корреляции, или соотношения между отдельными признаками растений играют значительную роль в селекционной работе. Благодаря выявленным связям, при отборе по одному признаку одновременно закрепляются и другие, сопряженные с ним.

В наших исследованиях изучались корреляции, образованные объединением свыше 60 образцов (сортов и популяций) в пределах каждого вида. Генеральную совокупность в данном случае представляет вид, а изучение сорта и образцов являются выборочными совокупностями. Для изучения признаков и свойств у донника применен метод корреляционных плеяд.

Установлены корреляционные плеяды различных признаков, обусловливающих высокую кормовую продуктивность (табл. ЗЛ7). Таблица 3.17. - Корреляции между отдельными признаками (r_t - донник белый,

г₂ — донник желтый)

Продолжение таблицы 3.17.

%

11 \

Корреляции

положительные отрицательные

Рис. 2. Корреляции между важнейшими признаками донника белого і. Урожайность зеленой массы, г/м

2. Урожайность сухого вещества, г/м²

3. Высота растений через 20 суток после отрастания, см

4. Кустистость, шт.стеблУраст.

5. Облиственность, %

6. Высота растений до начала цветения, см

7. Зимостойкость, %

8. Сырой белок, %

Корреляции — положительные

й

9. Урожайность семян, г/м

10. Длина вегетационного периода, сут.

11. Клетчатка, %

12.Высота стебля в конце вегетации, см 13.Густота стояния растений, шт./м

1 13 ^--7⁰^^ 2

3 отрицательные

Рис. 3. Корреляции между важнейшими признаками донника желтого

1. Урожайность зеленой массы, г/м

2. Урожайность сухого вещества, г/м

3. Высота растений через 20 суток после отрастания, см

4. Кустистость, шт.стебл./раст,

5. Облиственность, %

6. Высота растений до начала цветения, см 7._ч Зимостойкость, %

8. Сырой белок, %

9. Урожайность семян, г/м

10.Длина вегетационного периода, сут. 11.Клетчатка, %

12.Высота растений в конце вегетации, см 13.Густота стояния растений, шт./м²

Установлена тесная отрицательная связь зимостойкости с высотой растений через 20 суток после отрастания: у белого донника (гі = -0,88±0,02, ri = -0,85±0,09);, однако у желтого донника она недостоверна.

История введения донника в культуру

Первоначально донник был известен как медонос, однако еще 2000 лет назад народы средиземноморского побережья широко применяли его на зеленое удобрение. Н.А. Мелешко (1932), В.В. Суворов (1932,1950,1962), Е.Г. Бобров (1939) считали донник растением старого света, родина которого - средняя Европа и Азия. Первые сведения о возделывании донника в России, как прядильного растения относятся к середине XIX в. (Лангенталь, 1877). Ранее в «Земледельчекой газете» № 35 за 1844 г. сообщалось, что в 1843 г. проводилось испытание исполинского клевера как кормового растения в Горы-Горецкой сельскохозяйственной школе, где он получил положительную оценку при скармливании холмогорским коровам, Попытки ввести донник в культуру были в Эстонии, Белоруссии, на Украине, В работах многих авторов в 1886-1889 гг. большое внимание уделено возделыванию донника в степях южной России. До первой мировой войны донник как кормовую культуру изучали на Украине, на Макеевской опытной станции, где он получил положительную оценку при выращивании его на солонцах.

В Западной Сибири первые опыты по введению донника в культуру начали проводиться с 1919 г. М.М. Садырин (1958) отмечал, что «Заросли дикого донника с давних пор привлекали внимание пчеловодов Сибири. Еще до первой империалистической войны некоторые любители пчеловодства, жившие в Омской лесостепи, собирали семена донника и высевали вблизи своих пасек. В 1928 г. Омская опытная станция подтвердила положение о том, что донник хорошо растет на солонцовых и засоленных почвах и урожай его на этих землях значительно выше других трав». Академик К.К. Гедройц (1928) после десятилетних опытов, проведенных на Украине, пришел к выводу, что донник не только устойчив на солонцах, но может постепенно возвращать им плодородие. Говоря об истории введения в культуру донника, нельзя не остановиться на блестящем опыте Америки и Канады в начале XX в. В 1929 г. Г.А. Колесников в своей монографии «Люцерна и донник» писал: «В Америке донник распространяется со сказочной быстротой. Достаточно сказать, что в одном только штате (округа) Иллинойс, донник в 1919 году занимал 48000 акров (акр = 0,33 га), а в 1927 году под ним было 619000 акров, т.е. в течение 8 лет площадь под ним возросла более чем в 12 раз». Распространению донника в Америке способствовали пчеловоды (Озол, 1931). Засевая им, как хорошим медоносом, все бросовые земли и пустыри, они случайно обнаружили, что при распашке этих земель после донника к ним возвращалось плодородие. Большим толчком для дальнейшего продвижения донника в культуру послужило хищническое использование земли в США в период заселения запада и сильное истощение почвы бессменной культурой табака и пшеницы. Отмечая успех культуры донника в Америке, В.В. Таланов (1931) после своей поездки в США и Канаду писал: «За самые последние годы его шествие делается еще более победоносным, и в некоторых районах он становится на первое место среди кормовых трав, вытесняя из культуры люцерну и особенно клевер...»

Семена донника были завезены в США из Сибири. Затем они проникли в Канаду и Западную Европу. Об этом ясно говорят местные названия донника в различных странах. Так, в США донник называют - Sibirian melilot, т.е. сибирский донник, во Франции - Melilot de Sibirie, в Германии — Sibirischer Resenklee и т.д. (Суворов, 1962). Большая селекционная работа с донником развернулась в США после экспедиции в Сибирь профессора департамента земледелия Соединенных Штатов Н. Гансена, который вывез от нас наряду с донником очень много интересных для Америки видов, в том числе желтую люцерну, сорта плодовых деревьев и др. (Мелешко, 1931; Таланов, 1931; Суворов, 1932). Так из семян сибирского белого донника наряду с другими сортами были выведены знаменитые сорта Арктик и Альфа, а в 1957 г. - бескумаринный сорт Кумино. Страстным пропагандистом донника в Советском Союзе был украинский агроном Н.А. Мелешко (1929, 1930, 1931, 1934). Обобщив богатый опыт Северной Америки по выращиванию и использованию донника, он указал на целесообразность введения его в культуру в Западной Сибири. В 1928 г. Н.А. Мелешко пригласили в Сибирь для работы по изучению возможностей культивирования здесь донника (Петухов, Мелешко, 1931). Несмотря на огромные трудности и недоброжелательность со стороны некоторых ученых и агрономов, он успешно провел 4-х летние опыты с донником и доказал необходимость широкого внедрения его в производство. Опыты проводились на бывшей Новосибирской областной сельскохозяйственной станции, переименованной затем в СибНИ-ИЖ, ныне СибНИПТИЖ. Им были изучены приемы агротехники донника в сибирских условиях, вопросы твердосемянности, а также питательность и использование на корм (Мелешко, 1931).

В это же время был проявлен определенный интерес к доннику Всесоюзным институтом кормов. Однако вскоре столь успешно начатые опыты по изучению донника были необоснованно прерваны.

В настоящее время большие площади под донником заняты в Алтайском крае, Целиноградской, Омской, Курганской, Челябинской, Новосибирской, Волгоградской и. других областях. Как кормовая культура, донник с успехом возделывается в Венгрии, Польше, Чехословакии и ФРГ (Суворов, 1962; Макарової 965,1968; КаращукД959,1965; Артюков, 1965,1970; Саламатин,1958; Са-дырин,1958; Бегучев,1960; Кузнецова, 1960; Величко,1969; Гончаров, 1986; Оша-ров,1987; Четвертных, 1976; Михайлов, 1980; Стецура,1982; Яковлев,1980; Лыков, 1982 и др.).

Краткая характеристика объектов исследований

Экспериментальная часть работы проводилась на полях ЗабНИИСХ на лугово-черноземной легкосуглинистой глубокопромерзающей почве в юго-западной части Ингодинско-Читинскои котловины, расположенной в центральной лесостепи Читинской области. Для лучшего ознакомления с ней приведем описание ключевого разреза.

Разрез заложен почвоведом Цыгановой ГЛ. на второй надпойменной террасе в нижней части пологого склона южной экспозиции. Пашня, пар. Горизонт Слой, см Характеристика генетического горизонта. А пах. 0-21 Темно-серый, легкосуглинистый, комко вато-глыбистый, влажный, рыхлый, слабо щебнистый, изредка встречаются отдель ные камни диаметром 5-25 см. Переход заметный по плотности. А] (п/пах.) 21-30 Темно-серый, легкосуглинистый, комкова то-глыбистый, в нижней части проявляется ореховатость, влажный, слабощебнистый.

Переход заметный по цвету. AiB 30-62 Темно-серый с коричневатым оттенком и серовато-коричневыми включениями, суглинистый, комковато-ореховатый, влажный, плотный, липкий, слабо вскипает от НС1. Переход ясный по вскипанию. Вк 62-80 Белесый, тяжелосуглинистый, влажный, плотный, липкий, характеризуется обилием карбонатных включений, бурно вскипает от НС1. Переход ясный по цвету и вскипанию. Cg 80-140 Сизовато-серый, оглеенный, тяжелосугли нистый, сырой, липкий, слабо вскипает от НС1.

Судя по проведенному описанию, гумусовый горизонт (А+А)В) лугово-черноземной почвы опытного участка равен 62 см, он среднемощный. Далее залегает хорошо выраженный морфологически и бурно вскипающий от НС1 карбонатный горизонт. Верхняя часть почвенного разреза характеризуется относительно оптимальной для произрастания растений влажностью, а нижние слои переувлажнены.

По гранулометрическому составу почва двухчленная: пахотный и подпахотный слои легкосуглинистые, нижележащие - тяжелосуглинистые (табл. 2.1). Среди почвенных фракций верхних слоев преобладают фракции среднего и мелкого песка, а содержание средней и мелкой пыли, напротив, незначительное. В нижележащих слоях начинает резко доминировать илистая фракция и достаточно существенное количество мелкопылеватых частиц. Минимальное же содержание отмечается для фракций среднего песка и средней пыли.

Показатели физических свойств вполне согласуются с гранулометрическим составом почвы. Объемная масса пахотного слоя равна 1,13 г/см3, с глубиной она увеличивается до 1,32 (в слое 40-50), что свидетельствует об уплотнении более глубоких горизонтов почвы. Вследствие тяжелого механического состава почва обладает фильтрацией, за исключением пахотного и подпахотного слоев.

Максимальная гигроскопичность первых двух горизонтов - 1,65-1,47, нижних 2,73, 1,92 и 2,37 % соответственно. Влажность устойчивого завядания по всему профилю находилась в пределах 5,5-6,4 %, то есть при снижении влажности почвы до этих величин растения испытывают острый дефицит влаги. Непродуктивной влаги в пахотном горизонте имелось 12,9, в слое 0-50 см — 35,4 мм. Наименьшая влагоемкость полуметрового слоя почвы составила 106,1 мм общей и 70,7 мм - продуктивной влаги.

В пределах нормы осадки выпали в 1989, 1994, 1995 и 1997 гг., в остальные — превышение нормы составляло 55-200 мм или 19-72 %. Обилием осадков выделялись 1985, 1988, 1990, 1991 и 1996 гг., когда их выпало соответственно по годам 154, 172, 153, 131 и 138 % к норме. Меньше нормы на 34-37 мм (13 13,5 %) выпало в 1986, 1987 и 1992 гг. Их можно характеризовать как засушливые, а остальные считать влажными.

Выпадение осадков сопровождалось понижением температуры воздуха. В июне во все годы она была ниже среднемноголетней на 0,3...1,9С, июле — на 0Д...2,4С, а в августе —на 0,1... 0,6С, реже в сентябре —на 0,1...2,2С.

Характерной особенностью для всех лет исследований была неравномерность распределения осадков по месяцам вегетационного периода. От общего количества за этот период (330 мм в среднем, что составляло 90 % годовой нормы), на апрель, май приходилось только 5-10 %, на летние месяцы — 65-82 и на сентябрь - 13-15 %,

Необычным в условиях Забайкалья для весеннего периода в 1995 г. было значительное выпадение осадков, превышающее среднемноголетнюю норму в мае на 30 мм. Это способствовало пополнению запасов влаги в почве и своевременному появлению всходов донника.

В другие годы май был сухим и теплым, кроме 1985, 1991, 1997 гг., когда осадков в этот месяц выпадало близко к норме или выше на 3-11 мм.

Среднемесячная температура воздуха в мае превышала норму на 0,8...3,8С (кроме 1987 и 1995 гг.).

Июнь в годы исследований сопровождался выпадением осадков выше нормы на 25-113 мм (73-232 %), за исключением 1987, 1989 и 1991 гг. Среднемесячные температуры июня были ниже нормы на 0,3...1,9С. Выпадение осадков в июне обусловливало своевременное и полное отрастание и ветвление донника на посевах.

За годы изучения в июле осадков выпало меньше нормы на 7-68 мм, кроме 1988, 1990 и 1991 гг. Однако, несмотря на недобор осадков, среднемесячные температуры июля были ниже нормы на 0,2.. .2,4С.

Достаточно влажными во все годы изучения были август и сентябрь: в августе осадков выпало больше нормы на 11-80 мм, а в сентябре - на 6-45 мм. Засушливой сухой погодой август характеризовался в 1986, 1987 гг., а в сентябре -1986 и с 1995 по 1997 гг.

Вегетационный период

Развитие растений, согласно исследованиям ряда авторов (П.А. Генкель, 1950; А.П. Шенников, 1950; Н.И. Вавилов, 1965; В.И. Разумов, 1961 и др.) определяется экологическими условиями, биологическими особенностями, географическим происхождением и другими факторами. Известно, что тропические растения требуют более короткого дня, растения северных широт - наиболее длинного, а растения умеренного пояса по реакции на фитопериод занимают промежуточное положение.

Т.Д. Шарнина (1965) при изучении роста и развития донника белого, желтого и зубчатого на солонцово-солончаковых почвах установила, что на высоких солонцах характерен медленный рост для всех видов, а донник зубчатый, приуроченный к солончаковым почвам, на черноземе резко отстает в росте, особенно на второй год жизни растений.

Исследованиями В.В. Суворова (1962), А.С. Яковлева (1968), Т.А. Коломиєю ЗЛ. Шутовой (1970), П.А. Лубенец, А.И. Иванова (1969,1971) показано большое разнообразие по длине вегетационного периода у видов и образцов донника в зависимости от их географического происхождения. Наиболее скороспелые образцы донника белого и желтого сосредоточены в северной и восточной частях ареала культуры: в Архангельской, Кировской и Пермской областях, Коми АССР, Среднем и Южном Урале, Красноярском крае. Образцы из степных районов преимущественно среднепоздние или позднеспелые, если произрастают на увлажненных местообитаниях.

Цветение двулетнего донника в первый год жизни не считается характерной биологической особенностью вида, так как по типу роста донник относится к озимым растениям. Однако при раннем сроке посева, благоприятном погодном режиме и хорошей агротехнике даже у северной границы ареала возделывания донника образцы могут достигать фазы цветения в год посева. Подобное явление отмечено в опытах Г.И. Макаровой (1961,1965) в условиях Западной Сибири, которая наблюдала единичное цветение растений в конце лета. Несколько южнее, в Кустанайской области, Т.Д. Шарнина (1965) установила зацветание 20-25 % растений у донника первого года жизни. В Якутии А.С. Яковлевым (1970) отмечено начало цветения раннеспелых образцов донника желтого в год посева в первых числах августа. Л.М. Четвертных (1982) в Северном Казахстане наблюдала, что ко второй половине августа от общего состава коллекции фазы начало цветения в первый год жизни достигли лишь 15 % образцов донника белого и 45 % образцов желтого. Это были в основном представители южных областей Казахстана и Украины.

Н.И. Вавилов (1957) писал, что вопрос о вегетационном периоде является капитальным разделом селекции, ибо он неразрывно связан со многими свойствами. Удлинение или сокращение вегетационного периода сопровождается изменением химизма растений, отношения к заболеваниям, а нередко меняет и облик растения.

Многие авторы: А.И. Иванов, Л.М. Четвертных (1980); У.М. Сагалбеков (1985) и др. указывали на необходимость и важность изучения длины вегетационного периода не суммарно, а по отдельным фазам развития. Выявление различий исходного материала очень важно для селекции, поскольку как общая продолжительность, так и отдельные межфазные периоды считаются важным биологическим свойством, определяющим возможность и перспективность использования той или иной культуры, сорта в конкретных условиях выращивания.

В наших опытах фаза полных всходов продолжалась у различных видов и образцов донника от 12 до 16 дней. Ко второй половине августа от общего состава коллекции фазы полного цветения в первый год жизни достигли 20 % сортов и образцов донника. Это были в основном представители зарубежной селекции: образцы из США - К-36676, 36680, 38925, сорта из Индии: Senji His-sor WS-5; сорт Hubam из Перу и ряд образцов донника из южных районов Казахстана, Алтая, Красноярского края К-31572, 34643, 35967, 38056 и др.

Фаза созревания семян в условиях Забайкалья в год посева донника наблюдалась у сортов из Индии: WS-5 и Fos-1.

На второй год жизни растений донника вегетационный период учитывался нами от начала весеннего отрастания до фазы созревания семян (прил. А).

Амплитуда изменчивости вегетационного периода донника составляла в 1986 г. - 82-120 и в 1989 г. - 86-128 суток. Признак варьирует слабо, коэффициент изменчивости не превышает 6,4-9,7 %. По продолжительности вегетационного периода сорта и образцы объединены в три группы: скороспелая, среднеспелая и позднеспелая.

Скороспелые сорта и популяции имели длину вегетационного периода 82-100 суток. К этой группе относятся 11 образцов сорта белого донника: Саянский, Шедевр-75, СП-6 № 2187 и сорт из Приморского края Линия-1.

Скороспелыми были образцы душистого дикорастущего донника из Якутии и Читинской области: К-40839, 41187, 41186,41118 и К-43573.

Выявлено 35 среднеспелых (101-110 суток) сортообразцов: например, сорта Medik (Чехословакия), Denta (США), Arctic и RCN-7-14 (Канада), Северный, Шавекен, Обской гигант, Линия 2, Альшеевский, Колдыбанский, а также большая группа дикорастущих образцов из восточных и северных регионов России: К-38864, 43579, 19148, 11453 и др.

Нами выявлено, что 72 сортообразца белого и желтого донника в условиях Восточного Забайкалья оказались позднеспелыми с вегетационным периодом 111-128 суток. Из них 6-8 % сортов и популяций цвели до заморозков.

При оценке донника как кормового растения значение имеет не только общий вегетационный период, но и длительность отдельных фаз вегетации, определяющих особенности его использования (табл. 3.1).

Короткий межфазный период «отрастание - укосная спелость» (начало цветения) имели в основном скороспелые и среднеспелые образцы желтого и белого донника. Они же по сравнению с позднеспелыми популяциями характеризовались более коротким (8-22 суток) и вторым периодом - «бутонизация-цветение».

Основные этапы создания селекционного материала донника душистого И-53

В результате агробиологического изучения коллекции донника ВНИИР (1985-1989 гг.) по комплексу хозяйственно-полезных признаков и свойств нами выделен образец донника душистого К-43573, который наиболее полно соответствовал заданным параметрам при создании нового планируемого сорта для условий Восточного Забайкалья.

Выделившаяся популяция донника душистого отличалась скороспелостью (87-90 суток), высокой зимостойкостью (97 %), засухоустойчивостью (5 баллов), хорошей формой куста, высокой кустистостью (8 шт./раст.) и содержанием протеина до 23,5 %. За годы изучения средняя урожайность зеленой массы сім2 составляла 2,915 кг, сухого вещества - 340 г, сена - 405 г, семян -99 г.

Высокие адаптивные способности популяции душистого донника К-43573 обусловлены ее местным происхождением.

В 1988-1990 гг. популяцию высевали в питомнике с индивидуальным стоянием растений 70x70 см, где визуально отбирали хорошо обсемененные, не пораженные болезнями формы и до цветения удаляли растения, имеющие те или иные отклонения от заданных параметров будущего сорта.

Лучшие семьи высевали с проверкой по потомству методом половинок, наиболее ценные из них объединяли и в дальнейшем изучали под номером И-53. Семенной материал ежегодно размножали в селекционных питомниках, в которых до цветения проводили жесткие негативные отборы в сочетании с массовыми.

По предварительным исследованиям (1991-1995 гг.), донник И-53 давал с 1 гектара 9,9 т зеленой массы, 2,6 - сухого вещества, 0,3 семян. В 1 кг сухого корма содержится 0,75 кормовых единиц и 134 г переваримого протеина. Достаточно высок сбор кормовых единиц с гектара (2,0 т) и переваримого протеина

(0,3 т/га). Созданный селекционный материал И-53 изучали в конкурсном испытании с 1991 по 1997 гг.

В условиях производства (1992-1993 гг., степная зона) донник И-53 превзошел Сретенский 1 по зеленой массе на ЗДО т/га, сухому веществу на 0,40, сену на 1,75 т/га при урожайности стандарта соответственно: 14,1, 2,30, 1,45. Семенная продуктивность составляла ОДЗ тс гектара. Урожайность кормовых единиц - 2,1 т/га, переваримого протеина - 0,50 т/га.

В 1993 г. определили поедаемость и переваримость донника И-53 овцами. Поедаемость оказалась достаточно высокой - 86 %, переваримость - 83 %.

Предполагаемое использование нового вида в производстве: создание пастбищ с посевом или подсевом донника, получение сена, сенажа, силоса с высоким содержанием белка. Найдет применение донник душистый и как медоносная культура. Учитывая определенные достоинства и недостатки новой популяции донника И-53, возникла необходимость сохранять и поддерживать его ценные признаки и свойства (негативные отборы и видовые прополки) в посевах питомника селекционного размножения.

Размножение семян, конкурсное и успешное производственное испытания, зоотехническая оценка позволили передать новый сорт донника душистого Ононский в государственное сортоиспытание.

Фенологические наблюдения в годы испытаний показали, что все фазы развития донника И-53 в первый год жизни наступали одновременно со стандартом Сретенский 1 и каких-либо различий, не наблюдалось. Так, начало появления всходов отмечалось на 6-8, полных на 10-12, первого настоящего листа на 20-21, стебля на 26-27 сутки от посева.

Наблюдения на второй год жизни в 1991-1997 гг. показали, что отрастание донника желтого наступало раньше на 3-4 суток и отмечалось 20-23 мая, а у районированного сорта - 24-26 мая. Донник душистый достигал фазы бутонизации на 5-6, цветения на 5 9 суток раньше, чем Сретенский 1. Созревание семян душистого донника во все годы исследований наблюдалось значительно раньше и отмечалось 12-17 августа, у стандарта— 6-15 сентября, что подтверждает скороспелость этого вида донника (табл. 4.1).

Похожие диссертации на Селекционная оценка образцов коллекции донника в условиях Восточного Забайкалья

Селекционная оценка образцов коллекции донника в условиях Нечерноземной зоны УССРЧернусский, Вадим Викторович

Селекционная оценка образцов люцерны из мировой коллекции в условиях юго-востока КазахстанаЭссамамбо, Фюльберт

Селекционная оценка образцов голозерного овса (Avena sativa subsp. nudisativa L.) в условиях северной лесостепи Западной СибириИсачкова Ольга Александрова

Сравнительная оценка образцов ячменя на нейтральной и кислой почвах Красноярского краяГерасимов, Сергей Александрович

Биохимическая оценка образцов и выделение исходного материала клевера для создания сортов с улучшенным качеством сырого протеинаКруковская, Ольга Владиславовна

Оценка коллекционных образцов, подбор доноров для селекции и создание сортов перца сладкого и баклажана для Нижнего ПоволжьяБажмаева Фатима Кальтажиевна

Селекционная оценка яровых образцов тритикале и их гибридов с озимыми формами в условиях южной лесостепи Западной СибириТрипутин, Владимир Михайлович

Морфофизиологические особенности сортов риса, обусловливающие их устойчивость к засолению почвы, в связи с разработкой методов оценки селекционных образцов на солеустойчивостьЛадатко Наталья Александровна

Оценка коллекционных образцов овощной фасоли и выделение источников ценных признаков для селекции в аридной зоне Нижнего ПоволжьяГуркина Мария Владиславовна

Оценка коллекционных образцов фасоли овощной (Phaseolus vulgaris L.) и создание исходного материала для ее селекции в южной лесостепи Западной СибириКлинг, Анна Петровна