Evaluation of new promising lines of alfalfa in the foothill zone of Ingushetia
- Authors: Kostoeva L.Y.1,2, Bazgiyev M.A.1, Leymoeva A.Y.1,2, Gazdiyev A.M.1, Bazgiyev Z.M.1
-
Affiliations:
- Ingush Research Institute of Agriculture
- Ingush State University
- Issue: Vol 26, No 5 (2024)
- Pages: 169-178
- Section: Breeding, seed production and plant biotechnology
- URL: https://bakhtiniada.ru/1991-6639/article/view/274283
- DOI: https://doi.org/10.35330/1991-6639-2024-26-5-169-178
- EDN: https://elibrary.ru/QJXZDG
- ID: 274283
Cite item
Full Text
Abstract
The purpose of the article is to analyze the study of samples of variable and blue alfalfa in the nursery of competitive variety testing (2022–2023) for a set of economically valuable traits. The Nicolene variety was taken as a standard as one of the most cultivated in the republic. Based on the study of the data of measurements of the root system and height of plants, the relationship between the development of the aboveground and underground parts of plants was revealed. The Vison-P and Vison-C lines, having a more developed root system (32 and 36 cm), were also distinguished by a greater height of 62 and 63 cm, respectively. In the nursery of the competitive variety testing, for the collection of seeds, the sample Vison-Synthetic (1.98 c/ha) was distinguished, which exceeded the variety of Nikolen – st. (1.07 c/ha) by 84.1%. On average, for three years, the yield of green mass was 90.4–115.3 c / ha, which exceeded the standard by 0.1–27.5 %. The highest results were noted in the lines of Vison-M, Vison-D. Dry matter collection amounted to 40.9–44.9 c/ha (standard 40.8 c/ha), exceeding 0.3–10.0 %. According to this indicator, the following samples were distinguished: Vison-M, Vison-B. According to the indicators of biometric records and a set of economically valuable characteristics (yield of green mass, collection of seeds and dry matter per hectare), 3 promising numbers were identified – Vizon-M, Vison-D and Vison-Synthetic.
Full Text
Введение
Выращивание многолетних бобовых трав является фундаментальным элементом продвинутой сельскохозяйственной практики, способствующим увеличению продуктивности сельского хозяйства. Это объясняется тем, что корма на основе многолетних трав отличаются высоким качеством, хорошей усвояемостью и невысокой стоимостью. Особое значение имеет разностороннее применение люцерны в кормлении животных [1–3].
Люцерна является одной из основных кормовых бобовых многолетних трав [4]. Эта культура обладает также и другими достоинствами. Люцерна – один из лучших предшественников; благодаря симбиотическим азотфиксирующим бактериям в почве накапливаются значительные запасы азота. Продолжительное возделывание люцерны способствует снижению плотности почвы, улучшению ее физических свойств, в частности структуры и водопроницаемости [5, 6].
Одной из основных причин невысокой урожайности люцерны считается большая зависимость ее от агроэкологических условий произрастания, а также недостаточного количества сортов и гибридов [7].
В настоящее время проводится активная селекционная работа с видами рода Medicago, что дает возможность производить в дальнейшем качественные корма из сортов, приспособленных к определенным условиям выращивания [8].
В Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, например, в 2023 году включено 3 сорта люцерны изменчивой и 1 сорт синей в 11 регионах, в том числе и в Ингушетии (Северо-Кавказский регион) [9].
Целью исследований являлось проведение сравнительной оценки новых образцов люцерны изменчивой и синей по совокупности хозяйственно ценных признаков.
Материалы и методика исследований
Исследования проводили в 2022–2024 годах на растениях люцерны синей и изменчивой первого года вегетации на опытном поле ФГБНУ «Ингушский НИИСХ».
Почвенный покров опытного участка – среднемощный, среднесуглинистый слабовыщелоченный чернозем с гумусовым горизонтом до 60 см. Содержание гумуса в пахотном слое 10–12 %.
В питомнике конкурсного сортоиспытания проходили оценку восемь номеров: один сорт и три линии люцерны синей (Николена – стандарт, Визона-М, Визона-Д, Визона-П) и 4 линии люцерны изменчивой (Визона-У, Визона-С, Визона-В, Визона-Синтетик), предоставленные селекционером ВИР профессором З. С. Виноградовым.
В Республике Ингушетия в основном возделывается люцерна синяя, в частности сорт Николена. Люцерну изменчивую в производственных условиях не выращивают. В связи с этим за стандарт был взят сорт люцерны синей Николена.
Обработка почвы перед посевом включала ранневесеннее боронование, выравнивание поверхности поля и культивацию.
Способ посева – широкорядный, с шириной междурядий 45 см. Глубина заделки семян – 1,5–2,0 см.
Учеты и наблюдения проводили в соответствии с Методикой госсортоиспытания сельскохозяйственных культур [10], статистическую обработку данных – методом дисперсионного анализа [11].
Результаты исследований
Длительность вегетационного периода люцерны зависит от даты начала вегетации и погодных условий [12].
Среднемесячная температура воздуха в мае и июне 2022 и 2023 гг. была сходной, варьировала незначительно и как следствие не повлияла существенно на сроки наступления фаз вегетации. В 2024 году в мае-июле среднемесячная температура воздуха была на
2-3 0С выше, чем в прошлые годы наблюдений, и в связи с этим фенологические фазы наступали раньше (таб. 1, рис. 1).
Таблица 1. Фазы вегетации образцов люцерны
Table 1. Vegetation phases of alfalfa samples
№ п/п | Сорт, линия | 2022 г. | 2023 г. | 2024 г. | |||
Начало цветения | Появление 1-х бобов | Начало цветения | Появление 1-х бобов | Начало цветения | Появление 1-х бобов | ||
1. | Николена – st. | 27.VI | 11.VII | 25.VI | 10.VII | 22.VI | 05.VII |
2. | Визона-М | 28.VI | 11.VII | 26.VI | 11.VII | 23.VI | 06.VII |
3. | Визона-Д | 25.VI | 09.VII | 24.VI | 09.VII | 20.VI | 04.VII |
4. | Визона-П | 28.VI | 11.VII | 27.VI | 12.VII | 23.VI | 06.VII |
5. | Визона-У | 23.VI | 07.VII | 22.VI | 07.VII | 23.VI | 02.VII |
6. | Визона-С | 23.VI | 07.VII | 22.VI | 07.VII | 18.VI | 02.VII |
7. | Визона-В | 23.VI | 08.VII | 22.VI | 07.VII | 18.VI | 03.VII |
8. | Визона-Синтетик | 24.VI | 11.VII | 23.VI | 11.VII | 19.VI | 04.VII |
Рис. 1. Фазы вегетации образцов люцерны
Fig. 1. Vegetation phases of alfalfa samples
Люцерна имеет хорошо развитую корневую систему, где накапливаются питательные вещества, что в свою очередь способствует более раннему отрастанию и быстрому росту растений на второй год вегетации [13].
В связи с этим нами были проведены замеры корневой системы однолетних образцов люцерны в фазу цветения по трем годам исследований (2022–2024 гг.) (табл. 2).
Таблица 2. Биометрические показатели образцов люцерны (2022 и 2023 гг., Ингушский НИИСХ)
Table 2. Biometric indicators of alfalfa samples (2022 and 2023, Ingush Research Institute of Agriculture)
Сорт, линия | Длина корневой системы, см | Высота растений, см | Количество ветвей первого порядка, шт. | ||||||
2022 г. | 2023 г. | 2024 г. | 2022 г. | 2023 г. | 2024 г. | 2022 г. | 2023 г. | 2024 г. | |
Николена – st. | 17 | 17 | 18 | 44 | 45 | 44 | 6 | 4 | 8 |
Визона-М | 19 | 19 | 18 | 48 | 50 | 49 | 12 | 12 | 13 |
Визона-Д | 26 | 25 | 24 | 59 | 61 | 60 | 15 | 14 | 14 |
Визона-П | 32 | 33 | 32 | 60 | 62 | 62 | 12 | 11 | 10 |
Визона-У | 20 | 19 | 19 | 48 | 48 | 47 | 12 | 11 | 11 |
Визона-С | 34 | 37 | 36 | 61 | 63 | 63 | 11 | 10 | 12 |
Визона-В | 22 | 21 | 20 | 50 | 52 | 51 | 14 | 12 | 12 |
Визона-Синтетик | 21 | 21 | 22 | 53 | 57 | 55 | 14 | 14 | 13 |
НСР05 | 4,15 | 4,21 | 4,08 | 3,31 | 4,21 | 4,02 | 2,01 | 1,8 | 1,95 |
Длина корней варьировала от 17 до 37 см. Более развитая корневая система отмечена у линий Визона-П, Визона-Д и Визона-Синтетик.
Одновременно с измерением корневой системы проводили учет высоты изучаемых образцов люцерны (табл. 2, рис. 2).
Рис. 2. Биометрические показатели образцов люцерны (среднее за 2022–2024 гг.)
Fig. 2. Biometric indicators of alfalfa samples (average for 2022–2024)
Высота растений люцерны имеет важное значение в связи с тем, что ее зеленая масса используется в кормовых целях.
По высоте растений лучший показатель у Визона-С – 61 и 62 см, также хорошие результаты у Визона-П и Визона-Д. Анализ соотношения длины корня к высоте растения показывает, что линии с более развитыми корнями имели и большую высоту.
Для получения большого количества надземной массы, образования наибольшего количества стручков и соответственно для получения более высокой урожайности семян необходимо, чтобы растения люцерны имели хорошую кустистость.
Анализируя характер ветвления, мы можем предположить потенциальную урожайность испытуемых линий (табл. 2, рис. 3).
Рис. 3. Определение высоты растений и формы ветвления люцерны
Fig. 3. Determination of plant height and branching form of alfalfa
Как видно из таблицы 2, образцы люцерны Визона-М, Визона-Д и Визона-Синтетик по количеству ветвей первого порядка на 1 растении занимают лидирующую позицию. Хорошее ветвление в свою очередь способствовало в дальнейшем и получению продуктивной надземной массы у образца Визона-Д.
Люцерну возделывают практически во всех почвенно-климатических зонах России. Люцерна синяя засухоустойчива и дает больший урожай высокого качества, но люцерна изменчивая более зимостойкая [14].
В контрольном испытании определяли урожайность зеленой массы и сбор сухого вещества с первого укоса образцов люцерны синей и изменчивой. Однолетние растения Визона-М и Визона-Д в течение трех лет давали наибольший выход зеленой массы – 111,0, 115,3 и 115,4 ц/га соответственно. У образцов Визона-В и Визона-Синтетик также были получены неплохие показатели в 2022 и 2024 годах (102,8 и 100,1 ц/га), но в 2023 г. урожайность зеленой массы была немного ниже. При этом все изучаемые образцы превышали сорт Николена – st.
Сбор сухого вещества по годам незначительно варьировал и в среднем за три года у всех изучаемых образцов превышал стандарт (40,8 ц/га). Максимальный сбор сухого вещества был отмечен у линии Визона-Д – 44,9 ц/га (табл. 3).
Таблица 3. Характеристика образцов люцерны (2022–2024 гг.)
Table 3. Characteristics of alfalfa samples (2022–2024)
Сорт, линия | Урожайность зеленой массы, ц/га |
% к st. | Сбор сухого вещества, ц/га | % к st. | ||||||
2022 г. | 2023 г. | 2024 г. | среднее | 2022 г. | 2023 г. | 2024 г. | среднее | |||
Николена – st. | 85,0 | 96,0 | 90,3 | 90,4 |
| 41,7 | 40,5 | 40,1 | 40,8 |
|
Визона-М | 106,5 | 115,5 | 107,0 | 109,7 | 121,3 | 42,5 | 42,0 | 41,4 | 42,0 | 102,9 |
Визона-Д | 112,5 | 118,0 | 115,4 | 115,3 | 127,5 | 42,9 | 46,5 | 45,2 | 44,9 | 110,0 |
Визона-П | 100,5 | 98,5 | 96,3 | 98,4 | 108,8 | 41,0 | 41,0 | 40,8 | 40,9 | 100,3 |
Визона-У | 98,0 | 84,5 | 89,1 | 90,5 | 100,1 | 40,5 | 41,5 | 41,0 | 41,0 | 100,5 |
Визона-С | 89,0 | 93,0 | 90,6 | 90,9 | 100,6 | 42,8 | 40,0 | 41,7 | 41,5 | 101,7 |
Визона-В | 87,0 | 105,0 | 102,8 | 98,3 | 108,7 | 42,9 | 42,0 | 42,3 | 42,4 | 103,9 |
Визона-Синтетик | 88,1 | 100,0 | 100,1 | 96,1 | 106,3 | - | 42,5 | 42,2 | 41,9 | 102,7 |
НСР05 | 8,16 | 7,02 | 6,12 | 5,28 |
| 5,14 | 4,32 | 4,08 | 4,91 |
|
Перспективные сорта люцерны отличаются как высокой урожайностью надземной массы, так и хорошей семенной продуктивностью [2, 3, 15].
Урожайность семян исследуемых образцов люцерны в контрольном питомнике превышала показатели стандарта, но семена у сорта Николена (стандарт) оказались самые мелкие. Сбор семян с гектара – 1,07 ц (табл. 4).
Таблица 4. Урожайность семян люцерны, ц/га (2022–2024 гг.)
Table 4. Alfalfa seed yield, c/ha (2022–2024)
Сорт, линия | Урожайность семян, ц/га | % от st. | |||
2022 г. | 2023 г. | 2024 г. | среднее | ||
Николена – st. | 1,08 | 1,07 | 1,07 | 1,07 |
|
Визона-М | 1,08 | 1,09 | 1,09 | 1,08 | 100,9 |
Визона-Д | 1,18 | 1,14 | 1,13 | 1,13 | 105,9 |
Визона-П | 1,09 | 1,09 | 1,08 | 1,09 | 101,9 |
Визона-У | 1,07 | 1,08 | 1,08 | 1,08 | 100,9 |
Визона-С | 1,09 | 1,08 | 1,08 | 1,08 | 100,9 |
Визона-В | 1,08 | 1,09 | 1,09 | 1,09 | 101,9 |
Визона-Синтетик | 1,98 | 1,99 | 1,98 | 1,98 | 185,0 |
НСР05 | 0,51 | 0,56 | 0,55 | 0,54 |
|
У линии Визона-Синтетик были самые крупные, выполненные семена и как следствие самый высокий за три года сбор семян – 1,98 ц/га.
Заключение
В конкурсном сортоиспытании за 3 года исследований предварительно выделены лучшие линии – Визона-М и Визона-Д. По урожайности зеленой массы эти линии в среднем за три года превысили Николена – st. на 19,3 и 24,9 ц/га соответственно. По итогам трехлетних исследований сбор сухого вещества самым высоким оказался у линии Визона-Д – 44,9 ц/га, превышение 10 % (стандарт – 40,8 ц/га).
В питомнике конкурсного сортоиспытания посева в среднем за три года по урожайности семян выделена линия Визона-Синтетик, превысившая стандарт на 0,91 ц/га (1,98 ц/га).
About the authors
Liza Y. Kostoeva
Ingush Research Institute of Agriculture; Ingush State University
Email: kostoevaliz@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2258-3724
SPIN-code: 1900-5373
Candidate of Agricultural Sciences, Senior Researcher
Russian Federation, 386203, Sunzha, 50 Oskanova street; 386001, Magas, 7 I. Zyazikov avenueMagomed A. Bazgiyev
Ingush Research Institute of Agriculture
Email: ishos06@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7529-6171
SPIN-code: 1632-1966
Candidate of Agricultural Sciences, Director
Russian Federation, 386203, Sunzha, 50 Oskanova streetAza Y. Leymoeva
Ingush Research Institute of Agriculture; Ingush State University
Author for correspondence.
Email: leimo_2010@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2144-5618
SPIN-code: 7994-8282
Candidate of Biological Sciences, Leading Researcher
Russian Federation, 386203, Sunzha, 50 Oskanova street; 386001, Magas, 7 I. Zyazikov avenueAlikhan M. Gazdiyev
Ingush Research Institute of Agriculture
Email: alikhangazdiev@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-9462-8809
Researcher, Department of "Melioration and irrigated agriculture"
Russian Federation, 386203, Sunzha, 50 Oskanova streetZurab M. Bazgiyev
Ingush Research Institute of Agriculture
Email: zurab.bazgiev006@gmail.com
ORCID iD: 0009-0002-0016-4366
Junior Researcher
Russian Federation, 386203, Sunzha, 50 Oskanova streetReferences
- Kozyrev A.Kh., Farniev A.T., Food value of alfalfa depending on growing conditions. Kormoproizvodstvo [Forage production]. 2009. No. 7. Pp. 24–27. EDN: MURFCN. (In Russian)
- Meremyanina I.A., Keniyz V.V. Rost, nakopleniye biomassy i semennaya produktivnost' rasteniy lyutserny v kollektsionnom pitomnike KNIISKH [Growth, accumulation of biomass and seed productivity of alfalfa plants in the collection nursery of the KNIISKH]. Nauchnoye obespecheniye agropromyshlennogo kompleksa: materialy IV Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii molodykh uchenykh [Scientific support of the agro-industrial complex: materials of the IV All-Russian scientific and practical conference of young scientists]. Krasnodar: KubGAU, 2010. Pp. 67–69. (In Russian)
- Meremyanina I.A., Keniyz V.V. Assessment of complex hybrid alfalfa populations. Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of science and technology of the agro-industrial complex]. 2015. Vol. 29. No. 12. Pp. 43–46. EDN: VHFCSL. (In Russian)
- Kolomeychenko V.S. Rasteniyevodstvo [Plant Production]. Moscow: Agrobusnescenter, 2007. 450 p. (In Russian)
- Vakhrushev N.A., Rudakova L.V. The role of long-term cultivation of perennial grasses in improving the structural state of eroded carbonate chernozem. Vestnik agrarnoy nauki Dona [Don Agrarian Science Bulletin]. 2014. № 3(27). С. 38–45. EDN: TTVFTV. (In Russian)
- Sheudzhen A.Kh., Onishchenko L.M., Khurum Kh.D. Lyutserna [Alfalfa]. Maykop: Poligrafizdat "Adygea", 2007. 206 p. (In Russian)
- Balatskaya O.Yu., Nesterova M.I. Agrobiological assessment of alfalfa varieties in the arid zone of the Stavropol Territory. Ekologicheskiy vestnik Severnogo Kavkaza [The North Caucasus Ecological Herald]. 2015. Vol. 11. No. 1. Pp. 63–65. EDN: TJILAH. (In Russian)
- Chernyavskikh V.I., Dumacheva E.V., Borodaeva Zh.A. Osnovnyye napravleniya selektsii i semenovodstva lyutserny v Yevropeyskoy Rossii [Main Directions of Alfalfa Breeding and Seed Production in European Russia]. In book: Plant Genetics, Genomics, Bioinformatics, and Biotechnology (PlantGen2019). Abstracts. Ed. by A.V. Kochetov, E.A. Salina. Institute of Cytology and Genetics of the Siberian Branch of the Russian. 2019. P. 247. DOI: 10.18699/ PlantGen2019-229. (In Russian)
- Gosudarstvennyy reyestr selektsionnykh dostizheniy, dopushchennykh k ispol'zovaniyu [State Register of Breeding Achievements Approved for Use]. Moscow, 2023. Pp. 58–60. (In Russian)
- Metodika Gosudarstvennogo sortoispytaniya sel'skokhozyaystvennykh kul'tur [Methods of state variety testing of agricultural crops]. Moscow, 1989. 197 p. (In Russian)
- Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta [Methods of field experience]. Moscow: Agropromizdat, 1985. 351 p. (In Russian)
- Tormozin M.A., Zyryantseva A.A. New promising lines of alfalfa of the Ural selection with a complex of economically valuable signs. Zernobobovyye i krupyanyye kul'tury [Legumes and groat crops]. 2019. No. 1(29). Pp. 78–83. doi: 10.24411/2309-348X-2019-11076. (In Russian)
- Balakai N.I. Features of the development of the alfalfa root system in the first year of life. Politematicheskiy setevoy elektronnyy zhurnal KubGAU [Polythematic network electronic journal KubSAU]. 2005. Vol. 13. No. 1. Pp. 129–137. EDN: GXVSBF. (In Russian)
- Naidovich V.A., Popova T.N., Krupnov V.A. Dependence of alfalfa food productivity on atmospheric precipitation in the arid Volga region. Doklady Rossiyskoy akademii sel'skokhozyaystvennykh nauk [Reports of the Russian Academy of Agricultural Sciences]. 2013. No. 2. Pp. 27–29. EDN: PWKDUT. (In Russian)
- Keniyz V.V., Meremyanina I.A. Productivity of the best samples of alfalfa in a collection nursery. Sbornik nauchnykh trudov v chest' 100-letiya so dnya osnovaniya Krasnodarskogo NIISKH im. P.P. Luk'yanenko [Collection of scientific works in honor of the 100th anniversary of the foundation of the Krasnodar Research Institute of Agriculture named after P.P. Lukyanenko]. Krasnodar: Edvi, 2014. Pp. 332–342. (In Russian)
Supplementary files
