Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Выпуск №2(30) 2022г. 

 

Амунова О. С., Волкова Л. В., Мамаева А. В.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ОБРАЗЦОВ МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ИЗ КОЛЛЕКЦИИ ВИР ПО АДАПТИВНО ЗНАЧИМЫМ И ХОЗЯЙСТВЕННО ЦЕННЫМ ПРИЗНАКАМ

Amunova O. S., Volkova L. V., Mamaeva A. V. 

RESULTS OF THE STUDY OF SPRING SOFT WHEAT SAMPLES FROM THE VIR COLLECTION ACCORDING TO ADAPTIVELY SIGNIFICANT AND ECONOMICALLY VALUABLE CHARACTERISTICS

 

Реферат. Направления селекции пшеницы в Волго-Вятском регионе определены агроклиматическими особенностями и потребностями товаропроизводителей. Основное внимание уделяется созданию сортов, сочетающих высокую потенциальную продуктивность с экологической устойчивостью. Цель исследования − оценка образцов мягкой яровой пшеницы из коллекции ВИР и выявление генетических источников продуктивности, качества зерна, экологической стабильности и других ценных агрономических показателей. Объектом трехлетнего полевого изучения стали 73 образца различного эколого-географического происхождения, проанализированные по комплексу признаков с учетом их связи с урожайностью. Анализ генотипических корреляций средних значений признаков показал значимую положительную связь урожайности с высотой растения (rg = 0,35), длиной верхнего междоузлия (rg = 0,34), элементами продуктивности главного колоса rg = 0,40−0,51) и растения (rg = 0,47). Урожайность пшеницы отрицательно коррелировала с содержанием в зерне белка (rg = −0,54) и не имела связи с раннеспелостью, продуктивной кустистостью и крупностью зерна, что осложняет селекцию на совмещение этих признаков. Выявлено четыре раннеспелых (79−82 суток) урожайных (283,7−414,9 г/м2) сорта, 23 высокоурожайных образца (322,4−494,9 г/м2), сочетающих оптимальную высоту растения (57,7–86,4 см) и устойчивость к полеганию (7−9 баллов), 12 образцов с продуктивным главным колосом (1,33−1,92 г) и шесть образцов с высокой продуктивностью растения (2,43−2,60 г). У двух сортов высокие значения массы 1000 зерен (47,9−49,6 г) сочетались с высоким содержанием белка в зерне (11,9−12,7 %). Выделено 10 сортов с высоким показателем уровня стабильности (ПУСС = 119−321 %) и низкой вариабельностью урожайности по годам (V = 8,3−23,2 %). Кластерный анализ источников хозяйственно полезных признаков разделил набор выделившихся образцов (n = 47) на три кластера. Выбор для скрещивания сортов из удаленных кластеров позволит ожидать в новом генотипе сочетание наиболее ценных признаков.

Ключевые слова: пшеница мягкая яровая (Triticum aestivum L.), сорт, агрономический показатель, коэффициент корреляции, экологическая устойчивость, кластерный анализ.

 

Summary. The directions of wheat breeding in the Volga-Vyatka region are determined by agro-climatic features and the needs of commodity producers. The main attention was paid to the creation of varieties that combine high potential productivity with environmental sustainability. The purpose of the study is to estimate samples of spring soft wheatfrom the VIR collection and identify genetic sources of productivity, grain quality, environmental stability and other valuable agronomic traits. Seventy-three samples of various ecological and geographical origin were the object of the three-year field study. They were analyzed according to a set of characteristics, taking into account their relationship with the yield. Analysis of genotypic correlations of average values of traits showed a significant positive relationship of yield with plant height (rg = 0.35), length of the upper internode (rg = 0.34), productivity elements of the main ear (rg = 0.40−0.51) and plant (rg = 0.47). Wheat yield negatively correlated with the grain protein content (rg = –0.54) and had no connection with early ripening, productive tilling capacity and grain size, which complicates breeding to combine these indicators. The study revealed four early-ripening (79–82 days) yielding (283.7−414.9 g/m2) varieties; 23 high–yielding samples (322.4−494.9 g/m2) combining optimal plant height (57.7–86.4 cm) and lodging resistance (7–9 points); 12 samples with a productive main ear (1.33–1.92 g); six samples with high plant productivity (2.43–2.60 g). Two varieties combined high values of the mass of 1000 grains (47.9–49.6 g) with high protein content in the grain (11.9–12.7 %). Ten varieties with a high level of stability (PUSS (in Russian) = 119–321 %) and low yield variability over the years (V = 8.3–23.2 %) were identified. Cluster analysis of the sources of economically useful traits divided the set of isolated samples (n = 47) into three clusters. The choice of varieties from remote clusters for crossing will allow us to expect a combination of the most valuable traits in the new genotype.

Keywords: spring soft wheat (Triticum aestivum L.), variety, agronomic indicator, correlation coefficient, environmental sustainability, cluster analysis.

 

Гулянов Ю. А.

ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ЮЖНОГО УРАЛА

Gulyanov Yu. A.

FEATURES OF WINTER WHEAT GRAIN PRODUCTION IN CLIMATIC CONDITIONS OF THE SOUTHERN URALS

 

Реферат. Анализ особенностей производства зерна озимой пшеницы в климатических условиях Южного Урала необходим для выработки стратегии адекватного технологического ответа на природные и антропогенные вызовы. Цель исследований – оценка результативности производства зерна озимой пшеницы и определение связи валовых урожаев с метеорологическими параметрами в условиях меняющегося климата. Исследования проводили в различных почвенно-климатических зонах (Северной, Западной и Центральной) Оренбургской области в 2008–2021 г. При обработке цифрового материала пользовались методами статистического анализа. Выявлена устойчивая тенденция расширения посевного клина озимой пшеницы за счёт увеличения её доли в структуре посевов и заметная динамика уборочных площадей, связанная с их убылью к уборке относительно засеянной площади. Подтверждено негативное влияние аномальных климатических проявлений на сохранность посевов, стабильность урожайности и валовых сборов зерна. Самый высокий дополнительный сбор зерна с каждого добавленного гектара посевной площади (2,45–2,57 т/га) отмечен в Северной и Западной зонах, а наиболее ощутимая убыль уборочных площадей относительно площадей посева (8349 га, или 10,5 %) – в Центральной. Самая выраженная средняя связь убыли уборочных площадей с температурным режимом и условиями увлажнения, с преимущественным прямым влиянием сумм активных температур всего периода вегетации (r = 0,46–0,49) отмечена в Северной и Западной зонах. Связь урожайности зерна с суммой активных температур от посева до уборки во всех зонах обратная сильная (r = - 0,70–0,76), а с суммой всех осадков от посева до уборки, включая осадки холодного периода – прямая средняя (r = 0,58–0,63). Коренная перестройка всего технологического процесса, направленная на максимальную реализацию биологического потенциала жаростойких и засухоустойчивых сортов, выступающих в качестве ключевого звена, может стать перспективным направлением стабилизации валовых сборов в сложившихся климатических условиях.

Ключевые слова: Оренбургская область, почвенно-климатические зоны, Triticum aestivum L., озимая пшеница, климатические изменения, перестройка технологического процесса.

 

 

Summary. An analysis of the characteristics of winter wheat grain production in the climatic conditions of the Southern Urals is necessary to develop a strategy for an adequate technological response to natural and anthropogenic challenges. The purpose of the research was to evaluate the effectiveness of winter wheat grain production and to determine the relationship between gross yields and meteorological parameters under climate changing conditions. The studies were carried out in various soil and climatic zones (Northern, Western, and Central) of the Orenburg region in 2008–2021. To process digital material, methods of statistical analysis were used. A steady trend of expanding the sowing area of winter wheat due to increase in its share in the crop structure was identified; noticeable dynamics of harvested areas associated with their decrease by the time of harvesting relative to the sown area were revealed. The negative impact of abnormal climatic events on the crops safety, yields stability and gross grain yields was confirmed. The highest additional grain harvest from each added hectare of sown area (2.45–2.57 t/ha) was noted in the Northern and Western zones; the most significant decrease in harvested area relative to the sown area (8349 ha, or 10.5 %) – in the Central. The most pronounced average relationship between the decrease in harvested areas and the temperature regime as well as moisture conditions, with the predominant direct influence of the sums of active temperatures of the entire growing season (r = 0.46–0.49), was noted in the Northern and Western zones. The relationship of grain yield with the sum of active temperatures from sowing to harvest in all zones is inversely strong (r = -0.70–0.76), and with the sum of all precipitation from sowing to harvest, including precipitation of the cold period, it is direct average (r = 0.58–0.63). A radical restructuring of the entire technological process, aimed at maximizing the biological potential of heat-resistant and drought-tolerant varieties, which act as a key link, can become a promising direction for stabilizing gross yields in the current climatic conditions.

Keywords: Orenburg region, soil-climatic zones, Triticum aestivum L., winter wheat, climate change, restructuring of the technological process.

 

Ковалев Н. И., Морозов А. И.

ВЫВЕДЕНИЕ НОВЫХ СОРТОВ ШИПОВНИКА (ROSA SPP.) В УСЛОВИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Kovalev N. I., Morozov A. I.

PLANT BREEDING OF ROSA SPP. UNDER CONDITIONS OF THE NON–CHERNOZEM ZONE OF RUSSIA 

 

Реферат. Не все существующие сорта шиповника (Rosa spp.) приспособлены к условиям Нечерноземной зоны и имеют тенденцию к снижению плодоношения при промышленном возделывании культуры. Поэтому актуально создание сортов шиповника, сочетающих высокую потенциальную продуктивность и устойчивость к факторам внешней среды. Цель исследований – оценка гибридного материала шиповника и выделение лучших форм для создания новых высокопродуктивных сортов. Полевые опыты проводили в 2018–2021 гг. на участке первичного сортоизучения лаборатории агробиологии, заложенном в 2011 г. корневыми отпрысками шиповника. Сорт-стандарт – Витаминный ВНИВИ (гибрид шиповника коричного (R. cinnamomea L.) с шиповником Уэбба (R. webbiana Wall). Проведены учеты фенологии растений, определение зимостойкости, поражаемости болезнями (бурой и черной пятнистостями) и повреждаемости вредителем (шиповниковой пестрокрылкой), оценка урожайности. Выявлена гибридная форма шиповника 2-2-7 с ранним сроком созревания плодов (102 сут) и гибрид 2-1-11 с поздним сроком (120 сут). Максимальная урожайность плодов получена у гибридов 1–25–6 (5,01 т/га), 1–3–17 (4,89 т/га), 1–8–24 (4,76 т/га), что в три–пять раз больше, чем у стандарта. По крупноплодности выделились гибридные формы 1–3–17 (2,18 г), 1–8–24 (1,98 г) и 2–21–21 (2,71 г) (больше на 48–-63 %), по количеству плодов на кусте – 1–25–6 (1220 шт./куст), 2–2–7 (1102 шт./куст) и 2–1–11 (942 шт./куст) (больше в 2,9-3 раза). Наибольшее содержание аскорбиновой кислоты отмечено у плодов гибридов 1–3–17 (0,85 %), 2–2–7 (1,08 %). По устойчивости к болезням и повреждению вредителями все гибриды превзошли сорт–стандарт. По комплексу хозяйственно ценных признаков для дальнейшего изучения выделены гибридные формы 1-25-6, 1-3-17, 1-8-24 и 2-2-7.

Ключевые слова: шиповник (Rosa spp.), гибриды, урожайность, крупноплодность, аскорбиновая кислота, устойчивость к болезням, устойчивость к вредителям.

 

Summary. Not all existing varieties of Rosa ssp. are adapted to the conditions of the Non–Chernozem belt of the RF. Unfortunately, they have a tendency to decrease fruit bearing in case of industrial cultivation. Therefore, the creation of new varieties of rosehip that would combine both high potential fruit bearing and resistance to environmental factors is particularly relevant. The purpose of the research was to evaluate the hybrid material of Rosa spp. and identify the most promising forms for the creation of new highly productive varieties. Field experiments were conducted in 2018–2021. Location: experimental site of the initial variety study of the Agrobiology Lab, FSBSI “All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants” (VILAR). In 2011, experimental plots were laid with Rosa spp. root shoots. ‘Vitaminny VNIVI’ (hybrid of R. cinnamomea L. with R. Webbiana Wall) variety was used as a standard. Phenology records, determination of winter hardiness, resistance to diseases (Cercospora rosicola L., Marssonina rosae Deid.) and pest damage (Rhagoletis alternata Fallеn), as well as yield assessment were carried out. According to the phenological observations, a hybrid form of rosehip 2–2–7 with an early fruit ripening period (102 days) and a hybrid 2–1–11 with the late ripening one (120 days) were identified. The maximum fruit yield was obtained in hybrids 1–25–6 (5.01 t/ha), 1–3–17 (4.89 t/ha), 1–8–24 (4.76 t/ha), which is three to five times more than that of the standard ‘Vitaminny VNIVI’. In terms of large-fruitedness, hybrid forms 1–3–17 (2.18 g), 1–8–24 (1.98 g) and 2–21–21 (2.71 g) were distinguished; they exceeded standard by 48–63 %. According to the number of fruits on the bush, hybrids 1–25–6 (1220 pcs./bush), 2–2–7 (1102 pcs./bush) and 2–1–11 (942 pcs./bush) stood out; standard exceeding – by 2.9–3 times. The highest content of ascorbic acid in fruits was observed in hybrids 1–3–17 (0.85%) and 2–2–7 (1.08 %). In terms of resistance to diseases and pests damage, all hybrids surpassed the standard variety. Hybrid forms 1–25–6, 1–3–17, 1–8–24 and 2–2–7 were selected for further research according to the complex of economically valuable traits.

Keywords: Rosa spp., hybrids, yield, large-fruitedness, ascorbic acid, disease resistance, pest resistance.

 

Коротких И. Н., Невкрытая Н. В., Грунина Е. Н.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МОРФОТИПОВ ШАЛФЕЯ ЛЕКАРСТВЕННОГО SALVIA OFFICINALIS L. С РАЗНОЙ ОКРАСКОЙ ЦВЕТКА

Korotkikh I. N., Nevkrytaya N. V., Grunina E. N.

COMPARATIVE ANALYSIS OF SALVIA OFFICINALIS L. MORPHOTYPES WITH DIFFERENT FLOWER COLOURS

 

Реферат. Цель исследования – сравнительное изучение по морфобиологическим и биохимическим показателям двух морфотипов шалфея лекарственного Salvia officinalis L. с лиловой и белой окраской цветка, выделенных из популяции, поддерживаемой в ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений» (ВИЛАР). Исследование выполнено в 2019–2020 гг. в соответствии с разработанными методическими рекомендациями. По результатам фенологических наблюдений не обнаружено различий в наступлении фенофаз у растений морфотипов с разной окраской цветков. Сравнительный анализ структурных элементов растений с белыми и лиловыми цветками в условиях опытного участка ВИЛАР (Подмосковье) позволил выявить их отличие по длине облиственных и генеративных частей побегов. Растения морфотипа с белой окраской цветка имеют более длинную облиственную часть побега (34,8 ± 0,5 см), но более короткие соцветия (11,0 ± 0,3 см) по сравнению с морфотипом, характеризующимся лиловой окраской цветка (соответственно 32,4 ± 0,2 и 14,2 ± 0,1 см). По содержанию эфирного масла в воздушно-сухом сырье различий не установлено (1,00 ± 0,07 % и 1,04 ± 0,1 % соответственно). Основными компонентами эфирного масла исследуемых морфотипов являются α- и β-туйоны (суммарно до 49,1 %), камфора (до 16,8 %), 1,8-цинеол (до 15,6 %) и виридифлорол (до 11,5 %). Выявлены различия между морфотипами по содержанию основных компонентов эфирного масла. Так, превышение суммарного содержания туйонов в эфирном масле морфотипа с лиловыми цветками над таковым у морфотипа с белыми цветками может достигать 6,5 %. Напротив, содержание виридифлорола может быть многократно (до девяти раз) ниже, чем у морфотипа с белыми цветками. Анализ данных позволяет полагать, что условия высокого температурного режима и ограниченное количество осадков являются благоприятными для накопления туйонов и камфоры и неблагоприятными для накопления виридифлорола. Полученная информация может быть полезна при подборе перспективного материала для селекции.

Ключевые слова: шалфей лекарственный, Salvia officinalis L., эфирное масло, компонентный состав, туйон, камфора, виридифлорол.

 

Summary. The aim of the research was to compare two morphotypes of Salvia officinalis L. with violet and white flowers in terms of morpho-biological and biochemical parameters. Plant species were isolated from the population maintained at the All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants (VILAR). The studies were conducted in 2019–2020 according to the developed methodological recommendations. Our survey had shown that there were no differencesin thetiming of the onset of phenophases in S. officinalis morphotypes with different flower colors.Under the conditions of VILAR experimental site (Moscow region), we compared structural elements of plants with white and violet flowers and revealed that they differed in the length of the leafy and generative parts of the shoots. Plants of the morphotype with white flowers had longer leafy part of the shoot (34.8 ± 0.5 cm), but shorter inflorescences (11.0 ± 0.3 cm) compared to the morphotype with violet flowers (32.4 ± 0.2 and 14.2 ± 0.1 cm, respectively). However, we observed no differences in the content of essential oil in air-dry raw materials (1.00 ± 0.07% and 1.04 ± 0.1 %, respectively). The main components of the essential oil of the studied morphotypes are α- and β-thujone (up to 49.1 %), camphor (up to 16.8 %), 1.8-cineole (up to 15.6 %) and viridiflorol (up to 11.5 %). In the course of the research, we also revealed the differences between morphotypes according to the essential oil main components content.  Therefore, the excess of the total content of thujone in the essential oil of the morphotype with violet flowers over that of with white ones can reach 6.5 %.The viridiflorol content, on the contrary, can be significantly less (up to nine times).Data analysis suggests that high temperature and limited precipitation are favorable for the accumulation of thujone and camphor and unfavorable for the viridiflorol accumulation.This information can be  beneficial in the selection of promising material for breeding.

Keywords: common sage, Salvia officinalis L., essential oil, component composition, thujone, camphor, viridiflorol.

 

Куклина А. Г., Каштанова О. А., Ткаченко О. Б.

ВЛИЯНИЕ БИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ИРГУ (AMELANCHIER MEDIK.) И НЕКОТОРЫЕ АГРОКУЛЬТУРЫ СЕМЕЙСТВА ROSACEAE

Kuklina A. G., Kashtanova O. A., Tkachenko O. B.

INFLUENCE OF BIOTIC FACTORS ON AMELANCHIER MEDIK. AND SOME PLANTS FROM THE ROSACEAE FAMILY

 

Реферат. Выявление малоизученных патокомплексов в биоценозах ирги ольхолистной (Amelanchier alnifolia (Nutt.) Nutt. ex M. Roem) и ирги колосистой (A. spicata (Lam.) K. Koch.) является необходимым условием для расширения и сохранения ассортимента этих плодовых культур. Цель исследований– изучение вредящей энтомофауны и фитопатогенов ирги. В задачи работы входило определение фитофагов и возбудителей болезней в посадках ирги, анализ особенностей повреждений, выявление биоценотических связей фитофагов, повреждающих иргу и некоторые агрокультуры (яблоню, грушу, черноплодную рябину, хеномелес японский) из группы семечковых растений семейства Rosaceae.Исследования проводили в 2017–2021 гг. в Главном ботаническом саду имени Н.В. Цицина РАН (г. Москва). В процессе ежегодного мониторинга проводили идентификацию видов повреждающей энтомофауны и фитопатогенных микроорганизмов на исследуемых растениях. В результате на Amelanchier обнаружено 34 вида фитофагов, среди которых 65 % насекомых грызущей группы, включая 6 карпофагов. Выявлено, что активную роль в межвидовых биоценотических отношениях играют 15 полифагов и 14 фитопатогенов, повреждающих иргу и родственные плодовые культуры семейства Rosaceae, среди которых, наиболее опасны запятовидная щитовка (Lepidosaphes ulmi L.), бобовая тля (Aphis fabae Scop.), зеленая яблоневая тля (A. pomi Deg.) и  земляничная белокрылка (Aleuroides fragariae Walk.), повреждающие многие агрокультуры из Rosaceae, способные стать векторами вирусной инфекции. Также опасны возбудители болезней – нектриевый рак (Neonectria galligena (Bres.) Rossman & Samuels)), щелелистник (Schizophyllum commune Fr.), туберкулярия (Tubercularia vulgaris Tode (syn. Nectria cinnabarina Fr.) и бьеркандера опаленная (Bjerkandera adusta (Willd.) P. Karst.), приводящие к гибели целых растений. Рекомендуется следить за фитосанитарным состоянием агросистем и организовывать плантации с Amelanchier на значительно удаленных территориях от плодовых садов с яблоней и грушей.

Ключевыеслова: Amelanchier alnifolia, Amelanchier spicata, Malus domestica, Pyrus communis, Aronia mitschurinii, Chaenomeles japonica, фитопатогены, фитофаги.

 

Summary. The identification of poorly studied pathocomplexes in the biocenoses of serviceberry (Amelanchier alnifolia (Nutt.) Nutt. ex M. Roem and A. spicata (Lam.) K. Koch.) is a prerequisite for expanding and preserving the assortment of these fruit crops. The aim of the research was to study harmful entomofauna and phytopathogens found on serviceberry. The objectives of the work included the identification of phytophages and pathogens in serviceberry plantings; analysis of the features of their damage; identification of biocenotic relationships of phytophages that damage serviceberry and some other cultivated plants (apple, pear, chokeberry, Japanese henomeles) belonging to the group of seed plants from the Rosaceae family. The study was conducted in 2017–2021 at the N.V. Tsitsin Main Botanical Garden of the Russian Academy of Sciences (Moscow). During the annual monitoring, the identification of species of damaging entomofauna and phytopathogenic microorganisms on the studied plants was carried out. As a result, 34 species of phytophages were found on Amelanchier, among which 65 % were insects of the gnawing group, including 6 carpophages. It was revealed that 15 polyphages and 14 phytopathogens that damage serviceberry and related fruit crops of the Rosaceae family play an active role in interspecific biocenotic relationships. Lepidosaphes ulmi L., Aphis fabae Scop., A. pomi Deg. and Aleuroides fragariae Walk. are the most dangerous. They damage lots of crops from Rosaceae family andcan become vectors of viral infection. Such pathogens as Neonectria galligena (Bres.) Rossman & Samuels, Schizophyllum commune Fr., Tubercularia vulgaris Tode (syn. Nectria cinnabarina Fr.)) and Bjerkandera adusta (Willd.) P. Karst. are equally dangerous.They cause the death of entire plants. It is recommended to monitor the phytosanitary condition of agricultural systems and organize plantations with Amelanchier in significantly remote areas from orchards with apple and pear trees.

Keywords: Amelanchier alnifolia, Amelanchier spicata, Malus domestica, Pyrus communis, Aronia mitschurinii, Chaenomeles japonica, phytopathogens, phytophages.

 

 

Лыжин А. С., Лукъянчук И. В.

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ СКРИНИНГ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОТБОРНЫХ ФОРМ ЗЕМЛЯНИКИ ПО УСТОЙЧИВОСТИ К АНТРАКНОЗУ (ГЕН RCA2)

Lyzhin A. S., Luk’yanchuk I. V.

MOLECULAR SCREENING OF PROMISING STRAWBERRY SELECTED FORMS BY ANTHRACNOSE RESISTANCE (RCA2 GENE) 

 

Реферат. Антракнозная черная гниль (антракноз), возбудителем которой являются фитопатогены видового комплекса Colletotrichum acutatum – опасное грибное заболевание сортов земляники садовой. Выявление форм с генетической устойчивостью к антракнозу является важной стратегией борьбы с распространением C. acutatum в насаждениях земляники. Цель работы – молекулярно-генетический анализ отборных и элитных форм земляники по гену Rca2 для идентификации генотипов, устойчивых к C. acutatum второй группы патогенности. Исследования проведены в 2021–2022 гг. В качестве биологических объектов использованы перспективные отборные и элитные сеянцы земляники садовой (Fragaria × ananassa Duch.), созданные в «Федеральном научном центре имени И.В. Мичурина» с использованием методов интрогрессивной и межсортовой гибридизации. Идентификацию гена Rca2 проводили методом ДНК-анализа с использованием диагностического маркера STS-Rca2_240. В качестве контроля протекания полимеразной цепной реакции использовали SSR маркер EMFv020. В результате проведённых исследований уточнена генотипическая структура исходных форм земляники по гену Rca2 устойчивости к антракнозной чёрной гнили: сорта Рубиновый кулон и Roxana характеризуются гетерозиготным генотипом по гену Rca2. Идентифицированы отборные гибридные сеянцы земляники – носители аллеля резистентности Rca2 (предполагаемый генотип Rca2rca2): 9/1-11, 9/1-12, 9/1-13, 9/1-32 и 9/1-37 (Vicoda × Roxana). Указанные формы являются перспективным исходным материалом для вовлечения в селекцию на устойчивость к антракнозной черной гнили, вызываемомой фитопатогенным грибом C. acutatum.В гибридных комбинациях Vima Zanta × Polka, Привлекательная × Polka, Фейерверк × Фестивальная Ромашка, Vima Zanta × Привлекательная, 298-19-9-43 × Привлекательная, Polka × Vima Zanta, Урожайная ЦГЛ × Рубиновый кулон, 922-67 × Maryshka, Kimberly × 9/2-2, Asia × Maya, Gigantella Maxim × Привлекательная, Kimberly × Honeoye отборных форм земляники с геном Rca2 выделено не было.

Ключевые слова: земляника садовая (Fragaria × ananassa Duch.), генотип, антракноз, устойчивость, молекулярные маркеры.

  

Summary. Anthracnose (Colletotrichum acutatum) is a dangerous fungal disease of strawberry varieties. Identification of strawberry forms with genetic resistance to anthracnose is an important strategy to control the spread of C. acutatum in strawberry plantations. The purpose of the study is molecular genetic analysis of selected and elite forms of strawberry by the Rca2 genes to identify genotypes resistant to C. acutatum, pathogenicity group 2. The studies were carried out in 2021–2022. The biological objects of the study were promising selected and elite forms of strawberry (Fragaria × ananassa Duch.) created at the FSSI “I.V. Michurin Federal Scientific Center” using the methods of introgressive and intervarietal hybridization. The Rca2 gene was identified by DNA analysis using the diagnostic marker STS-Rca2_240. The SSR marker EMFv020 was used as the positive control for the polymerase chain reaction. As a result of the research, the genotypic structure of the initial forms of strawberry for the Rca2 anthracnose resistance gene was clarified. Strawberry varieties ‘Rubinovy kulon’ and ‘Roxana’ are characterized by the heterozygous genotype for the Rca2 gene. Selected strawberry hybrid seedlings 9/1-11, 9/1-12, 9/1-13, 9/1-32 and 9/1-37 (‘Vicoda’ × ‘Roxana’) were identified as carriers of the Rca2 resistance allele (putative Rca2rca2 genotype). These forms are promising initial material for strawberry breeding for resistance to anthracnose caused by the phytopathogenic fungus C. acutatum. In the hybrid combinations ‘Vima Zanta’ × ‘Polka’, ‘Privlekatelnaya’ × ‘Polka’, ‘Feyyerverk’ × ‘Festivalnaya’, ‘Vima Zanta’ × ‘Privlekatelnaya’, 298-19-9-43 × ‘Privlekatelnaya’, ‘Polka’ × ‘Vima Zanta’, ‘Urozhaynaya CGL’ × ‘Rubinovy kulon’, 922-67 × ‘Maryshka’, ‘Kimberly’ × 9/2-2, ‘Asia’ × ‘Maya’, ‘Gigantella Maxim’ × ‘Privlekatelnaya’ and ‘Kimberly’ × ‘Honeoye’, selected strawberry forms with the Rca2 gene were not identified.

Keywords: strawberry (Fragaria × ananassa Duch.), genotype, anthracnose, resistance, molecular markers.

 

Морозов А. Н., Дубовик Д. В., Ильин Б. С.

ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА ЗАСОРЕННОСТЬ ПОСЕВОВ, УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОИ

Morozov A. N., Dubovik D. V., Ilyin B. S.

INFLUENCE OF PRIMARY TILLAGE METHODS ON SOYBEAN WEED INFESTATION, YIELD AND GRAIN QUALITY

 

Реферат. Среди агротехнических приемов в технологии возделывания сои большое значение имеют способы обработки почвы. Цель исследований заключалась в оценке степени засоренности посевов и ее влиянии на формирование урожая и качества зерна в зависимости от способа основной обработки почвы в условиях Курской области. Исследования проводили в 2020–2021 гг. в полевом стационарном опыте ФГБНУ «Курский федеральный аграрный научный центр» во второй ротации зернового севооборота: горох – озимая пшеница – соя – ячмень. Схема опыта включала следующие способы основной обработки почвы: вспашка с оборотом пласта на 20–22 см, комбинированная обработка (дискование + чизелевание на 20–22 см), поверхностная обработка (дискование до 8 см), прямой посев. Выявлено, что минимальную воздушно-сухую массу сорняков наблюдали в посевах сои при вспашке, по сравнению с которой в варианте с комбинированной обработкой их масса была выше в 1,4 раза, поверхностной обработкой – в 1,9 раза, прямым посевом – в 1,3 раза. Минимизация основной обработки почвы с применением комбинированной и поверхностной обработки увеличивала засоренность посевов на 74,3 % и 54,5 %, снижала число зерен на 289–467 шт./м2, в среднем на 1 растении –на 3,1–5,5 шт., массу 1000 зерен – на 8,7–11,2 г по сравнению со вспашкой. Установлено, что наибольшая урожайность сои (2,01 т/га) и сбор протеина (608 кг/га) получены на вспашке. Прямой посев сои позволил получить урожай на уровне со вспашкой (2,00 т/га) благодаря формированию максимального числа семян на растении (33,6 шт./раст.) и единице площади (2471 шт./м2). При этом максимальная масличность семян (23,4 %) обеспечила здесь наибольший сбор масла (402 кг/га).

Ключевые слова: соя (Glycine max), вспашка, комбинированная обработка, поверхностная обработка, прямой посев, засоренность, урожайность, структура урожая, качество зерна.

 

Summary. In soybean cultivation, soil tillage methods are of great importance. The purpose of the research was to assess the degree of Glycine max crops weed infestation and its impact on the yield and grain quality formation depending on the basic tillage method under conditions of the Kursk Region. The studies were carried out in 2020-2021 in the field stationary experiment located in the experimental site of the Federal Agricultural Kursk Research Center in the second cycle of the grain crop rotation: pea – winter wheat – soybean – barley. The experimental design included the following options: plowing with a turnover of soil layer to a depth of 20–22 cm; 20–22 cm deep combined tillage (disking + chiseling); surface tillage (disking up to 8 cm); direct sowing. In the course of the research, we revealed that the minimum air-dry mass of weeds was observed in soybean crops, where the basic tillage method was plowing. In the variant with combined treatment, their mass was 1.4 times higher compared to the above option; surface treatment – 1.9 times; direct sowing – 1.3 times. Minimization of primary tillage with the use of combined and surface tillage methods increased the weediness by 74.3% and 54.5%, reduced the number of grains by 289–467 pcs./m2 and, on average, per one plant by 3.1–5.5 pcs., the weight of 1000 grains by 8.7–11.2 g compared to plowing. The highest soybean yield (2.01 t/ha) and protein yield (608 kg/ha) were obtained in the variant “plowing”. Direct sowing made it possible to obtain the yield at the level of the variant with plowing (2.00 t/ha) due to the formation of the maximum number of grains per plant (33.6 pcs./plant) and per area unit (2471 pcs./m2). At the same time, in this variant, oil content of grain was maximum (23.4%) and, accordingly, provided the highest oil yield (402 kg/ha).

Keywords: soybean (Glycine max), plowing, combined tillage, surface tillage, direct sowing, weed infestation, yield, yield formula, grain quality.

 

Некрасов Е. И., Марченко Д. М., Иванисов М. М., Некрасова О. А.

ОЦЕНКА АДАПТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА СОРТОВ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ПО УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВУ ЗЕРНА

Nekrasov E. I., Marchenko D. M., Ivanisov M. M., Nekrasova O. A.

ESTIMATION OF ADAPTIVE POTENTIAL OF WINTER BREAD WHEAT VARIETIES ACCORDING TO PRODUCTIVITY AND GRAIN QUALITY

 

Реферат. Ограниченность агроклиматических ресурсов Ростовской области делает актуальным создание и выращивание сортов озимой мягкой пшеницы, обеспечивающих стабильное производство зерна высокого качества. Это определяет необходимость мобилизации адаптивного потенциала растений, проведения селекции на адаптивность и стабильность, использование сорта в соответствующих его требованиям почвенно-климатических зонах. В статье изложены результаты изучения урожайности и показателей качества зерна сортов озимой мягкой пшеницы по предшественнику подсолнечник. Целью исследований являлась оценка адаптивного потенциала сортов озимой мягкой пшеницы по урожайности и качеству зерна в условиях южной зоны Ростовской области для дальнейшего отбора наиболее устойчивых сортов. Работу проводили в 2019–2021 гг. в соответствии с рекомендациями, изложенными в зональной системе земледелия Ростовской области. Предшественник – подсолнечник. Материалом для изучения послужили 14 сортов озимой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) селекции Аграрного научного центра «Донской». Установлено, что по урожайности достоверно превысили стандарт Дон 107 сорта Ермак, Аюта, Лилит, Золотой колос и Вольный Дон, сформировавшие 5,07–5,35 т/га. Высокая экологическая устойчивость урожайности отмечена у сортов Золотой колос (Сv = 8,05 %), Аюта (Сv = 4,06 %) и Полина (Сv = 3,31 %). Выявлены сорта с наибольшим содержанием белка в зерне – Лидия (15,40 %), Краса Дона (15,42 %) и Подарок Крыму (15,68 %); с наибольшим содержанием клейковины в зерне – Аюта, Краса Дона и Подарок Крыму (27,4 %; 27,9 % и 28,1 %). Установлена высокая экологическая устойчивость содержания белка в зерне у сортов Полина, Золотой Колос и Лидия (Сv = 4,85; 1,66; 1,35%); количества клейковины – у сортов Краса Дона, Подарок Крыму и Капризуля (Сv = 4,37; 3,09; 1,15 %).

Ключевые слова: озимая мягкая пшеница (Triticum aestivum L.), урожайность, содержание белка, содержание клейковины.

 

Summary. Due to the limited agro-climatic resources in the Rostov region, it is crucial to create and grow winter bread wheat varieties that ensure stable production of high-quality grain. This shows the necessity to mobilize the adaptive potential of plants, breed them for adaptability and stability, and cultivate varieties corresponding to the areas’ soil and climatic requirements. The current paper has presented the study results of productivity and grain quality indicators of winter bread wheat varieties sown after the sunflower. The purpose of the study was to estimate the adaptive potential of winter bread wheat varieties according to productivity and grain quality in the southern part of the Rostov region for further selection of the most resistant ones. The work was carried out in 2019–2021 in the light of the recommendations set out in the Zonal Farming Systems of the Rostov Region. Fourteen winter bread wheat varieties (Triticum aestivum L.) developed by the Agricultural Research Center “Donskoy” were the objects of the study. The study has resulted in the identification of the varieties ‘Ermak’, ‘Ayuta’, ‘Lilit’, ‘Zolotoy Kolos’ and ‘Volny Don’, productivity of which ranged from 5.07 to 5.35 t/ha, significantly exceeding that of the standard variety ‘Don 107’ (4.75 t/ha). High ecological stability of productivity was noted in the varieties ‘Zolotoy Kolos’ (Сv = 8.05 %), ‘Ayuta’ (Сv = 4.06 %) and ‘Polina’ (Сv = 3.31 %). We also identified varieties with the highest protein content in grain; they are ‘Lidiya’ (15.40 %), ‘Krasa Dona’ (15.42 %) and ‘Podarok Krymu’ (15.68 %), as well as with the highest gluten content – ‘Ayuta’ (27.4 %), ‘Krasa Dona’ (27.9 %) and ‘Podarok Krymu’ (28.1 %). High ecological stability of protein content in grain was established in the varieties ‘Polina’, ‘Zolotoy Kolos’ and ‘Lidiya’ (Сv = 4.85; 1.66; 1.35 %, respectively). Varieties ‘Krasa Dona’, ‘Podarok Krymu’, and ‘Kaprizulya’ (Cv = 4.37; 3.09; 1.15 %) were distinguished by high ecological stability of gluten content.

Keywords: winter bread wheat (Triticum aestivum L.), productivity, protein content, gluten content.

 

Пархоменко Г. Г., Божко И. В., Камбулов С. И., Бабенко О. С.

КАЧЕСТВО МИНИМАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПЛОСКОРЕЗНЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ

Parkhomenko G. G., Bozhko I. V., Kambulov S. I., Babenko O. S.

QUALITY OF MINIMUM TILLAGE WITH A FLAT-CUTTING WORKING BODY

 

Реферат. Интенсификация сельского хозяйства приводит к физической деградации почвы, вызванной чрезмерным воздействием рабочих органов и средств механизации на обрабатываемую среду. Ресурсосберегающие приёмы обработки почвы способствуют поддержанию продуктивности агроэкосистемы. К таким приёмам относится минимальная обработка почвы. Цель исследований – определить влияние рабочего органа для минимальной обработки почвы на её качество. Исследования проведены в отделе механизации растениеводства Аграрного научного центра «Донской» в 2020–2021 гг. Измерения глубины обработки выполняли щуп-линейкой по следу прохода стоек рабочих органов, погружая её в почву до необработанного слоя. Количество измерений по каждому учетному проходу составляло не менее 50. Погрешность измерения глубины составила ±1 см. Высоту гребня измеряли с помощью рейки и линейки в четырехкратной повторности (две по ходу движения агрегата и две – обратно). Погрешность измерения – ±0,5 см. Число измерений в каждой повторности не менее 10. Рабочий орган соответствует агротехническим требованиям. Среднеквадратическое отклонение глубины составило ±0,45–2,0 см, что не превышает допускаемого (до 2,0 см). Высота гребней незначительная: 3,8–4,0 см, не выходит за пределы допускаемого по агротехническим требованиям (до 4 см), предъявляемым к рабочим органам для мелкой обработки почвы. Коэффициент вариации (2,53–15,21 %) свидетельствует о незначительном разбросе относительно среднего значения глубины обработки почвы рабочим органом. Рабочий орган в составе комбинированного агрегата может выполнять работы по подготовке почвы под озимые после уборки предшественников, по уходу за паром, включая предпосевную обработку.

Ключевые слова: рабочий орган, минимальная обработка почвы, плоскорез, гребнистость, равномерность глубины обработки.

 

Summary. The intensification of agriculture leads to the physical degradation of the soil caused by the excessive impact of operating elements and mechanization on the cultivated environment. Resource-saving methodsof soil tillage contribute significantly to the maintenance of the agroecosystem productivity. These practices include minimum tillage. The purpose of the research was to determine the influence of the working body for minimal tillage on soil tillage quality. The studies were carried out in 2020–2021 at the Department of Mechanization of Crop Production of the Agricultural Research Center “Donskoy”. The tillage depth was measured with a dipstick-ruler along the working bodies track; the device was inserted vertically down into the soil profile just to the untreated layer. For each experimental track, there were at least 50 measurements.The depth measurement error was ±1 cm. The height of the ridge was measured with a rail and a ruler; fourfold replication (forward-facing – twice; against the working body movement – twice). Measurement error – ±0.5 cm. There were at least 10 measurements in each replication. The operating element meets agrotechnical requirements. The standard deviation of the depth was ±0.45–2.0 cm, which does not exceed the allowable value (up to 2.0 cm). The height of the ridges is insignificant (3.8–4.0 cm) and does not go beyond the limits allowed by agrotechnical requirements (up to 4 cm) for operating elements for surface tillage. The coefficient of variation (2.53–15.21 %) indicates a small fraction of the spread relatively to the average value of the tillage depth by the operating element. The use of the operating element will decline the impact on the cultivated environment by reducing the number of passes for leveling the field and crushing crop residues, which will positively affect soil fertility and lead to cost reduction. The operating element as part of the combined unit can prepare the soil for winter crops after harvesting theprevious one or perform necessary operations on fallow fields including pre-sowing cultivation.

Keywords: working body, minimum tillage, flat cutter, ridgeness, tillage depth uniformity.

 

Popov R. A., Krupnov A. V.

RESEARCH IMPACT OF CUTTING TOOTH SHAPES ON ENERGY CONSUMPTION WHEN CUTTING TECHNICAL HEMP STEMS

Попов Р. А., Крупнов А. В.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФОРМ РЕЖУЩИХ ЗУБЬЕВ НА ЗАТРАТЫ ЭНЕРГИИ ПРИ СРЕЗЕ СТЕБЛЕЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ КОНОПЛИ 

 

Summary. The priority direction of domestic hemp breeding today is the creation of new generation technical means for the cultivation of hemp in various areas of its application. Therefore, the development and research of new working bodies for harvesting technical hemp is an important and very urgent task in increasing the level of mechanization of harvesting operations in hemp agriculture. The purpose of the research is to determine the optimal parameters of the cut of the stems of technical hemp, providing minimal energy costs. The research was performed in 2021 in the Laboratory of Agroengineering Technologies at the experimental production of Federal Scientific Center of Bast Crops together with the Department of Power Supply and Electrical Engineering of Tver State Technical University. The work is aimed at creating a mock-up sample of an adapter for cutting stems of technical hemp. For performed research, an experimental installation of a cutting machine with replaceable cutting segments was constructed. For the operation of the installation with the possibility of electric motors soft start and speed control, a basic power supply scheme has been developed. The cut of stems with toothed segments in the shape of a circle, parabola and rounded trapezoid was studied at different levels of variation of factors affecting energy consumption. The consumed power was determined by a digital measuring device SHM-120. We determined thatshape of the cutting edge has the greatest impact on the energy consumption during cutting. It was found that the cleanest and highest-quality cut is performed by segments with a parabolic shape of the tooth, as well as the shape of a circle. At the same time, the minimum energy consumption is 102 and 122 W, respectively. According to the research results, optimal parameters that ensure minimal energy consumption for cutting technical hemp stems have been determined. They are: teeth profile – circle and parabola; cutting tooth height – 11–15 mm; sharpening angle – 45 degrees; teeth thickness – 2– 2.5 mm; cutting disc rotation speed – 800–900 rpm; the feed rate of the stems – 1.4 m/s; cutting speed – 34–38 m/s. These parameters can be recommended when developing a cutting machine prototype.

Keywords: technical hemp Cannabis sativa L., cutting machine, hemp cut, shape of cutting tooth, energy consumption, parameters.

 

Реферат. Приоритетное направление отечественного коноплеводства на сегодняшний день – создание технических средств нового поколения для возделывания конопли по различным направлениям ее использования. Поэтому разработка и исследование новых рабочих органов для уборки технической конопли является важной и весьма актуальной задачей в повышении уровня механизации уборочных работ в коноплеводстве. Цель исследований – определение оптимальных параметров среза стеблей технической конопли, обеспечивающих минимальные затраты энергии. Исследования проведены в 2021 г. в лаборатории агроинженерных технологий и на опытном производстве ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур» совместно с кафедрой электроснабжения и электротехники ФГБОУ «Тверской государственный технический университет». Работа направлена на создание макетного образца адаптера для среза стеблей технической конопли. Для проведения исследований изготовлена экспериментальная установка режущего аппарата со сменными режущими сегментами. Для работы установки с возможностью плавного запуска электродвигателей и управления частотой вращения разработана принципиальная электрическая схема питания. Исследовали срез стеблей зубчатыми сегментами в форме окружности, параболы и скругленной трапеции при различных уровнях варьирования факторов, влияющих на энергозатраты. Затрачиваемую мощность определяли цифровым счетчиком мощности ЩМ-120. Определено, что наибольшее влияние на энергозатраты при срезе оказывает форма режущей кромки. Установлено, что наиболее чистый и качественный срез осуществляется сегментами с параболической формой зуба, а также в форме окружности. При этом расход энергии минимален – 102 и 122 Вт соответственно. По результатам исследований определены оптимальные параметры, обеспечивающие минимальные затраты энергии на срез стеблей технической конопли: профиль зубьев – в форме окружности и в форме параболы, высота режущего зуба – 11–15 мм, угол заточки – 45°, толщина зубьев – 2,0–2,5 мм, частота вращения режущего диска – 800–900 об./мин, скорость подачи стеблей – 1,4 м/с, скорость резания – 34–38 м/с, которые могут быть рекомендованы при разработке опытного образца режущего аппарата.

Ключевые слова: техническая конопля, режущий аппарат, срез конопли, профиль зуба, энергозатраты, параметры.

 

Приходько А. В., Черкашина А. В.

ВЛИЯНИЕ СИДЕРАЛЬНЫХ КУЛЬТУР НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Prikhodko A. V., Cherkashyna A. V.

INFLUENCE OF GREEN MANURE CROPS ON WINTER WHEAT GRAIN PRODUCTIVITY AND QUALITY 

 

Реферат. Основным источником поступления в почву органического вещества в естественных условиях являются остатки растений. В различных почвенно-климатических условиях накоплен значительный опыт выращивания растений, биомасса которых заделывается в почву и используется в качестве зеленого удобрения (сидератов). Целью исследований было установить влияние видового состава сидеральных культур на процессы формирования урожая и показатели качества зерна пшеницы озимой. Исследования проведены в 2017–2020 гг. в ФГБУН «НИИСХ Крыма». Размещение вариантов опыта систематическое, повторность трёхкратная. Площадь делянок – 720 м2. В качестве сидератов использовали следующие фитоценозы: многолетних трав – донника желтого, клевера лугового, эспарцета песчаного; озимых культур – ржи озимой, тритикале озимой, вики паннонской и смеси выше перечисленных озимых культур; ранней яровой культуры фацелии пижмолистной. Почва – чернозем южный слабогумусированный. Установлено, что перед посевом пшеницы озимой наибольшее количество нитратного азота (1,9–2,3 мг/100 г почвы) содержалось после сидерации бобовых культур: донника, эспарцета и клевера, подвижных фосфора (3,3 мг/100 г почвы) и калия (32,7 мг/100 г почвы) – после фацелии. В среднем за три года исследований максимальная урожайность зерна озимой пшеницы – 3,84 т/га, получена после использования в качестве зеленого удобрения смеси озимых культур, а наименьшая – после тритикале (3,11 т/га). Вегетационный сезон 2018/19 гг. характеризовался благоприятным гидротермическим режимом, средняя по опыту урожайность зерна была максимальной и составила 4,27 т/га. Наибольшее количество продуктивных стеблей (530–545 шт./м2) и зерен с колоса (49,3–53,6 шт.) пшеница озимая формировала в вариантах с сидерацией фацелии, вики, эспарцета и донника. Использование в качестве сидератов бобовых культур – многолетних трав донника и эспарцета позволило получить более высокое содержание в зерне протеина – 14,2–14,5 % и клейковины – 28,7–29,6 %.

Ключевые слова: пшеница озимая Triticum aestivum L., сидераты, плодородие, урожайность, зерно, белок, клейковина.

 

Summary. The main source of organic matter in soils is plant residues.Under various soil and climatic conditions, scientists have gained considerable experience in growing plants, the biomass of which is incorporated in the soil and used as green manure. The aim of the current research was to determine the influence of green manure crops species composition on winter wheat grain yield formation and quality indicators.The studies were conducted in 2017–2020 on the experimental fields of the Research Institute of Agriculture of Crimea. Position of the variants – systematic, triple replication. Fields square – 720 m2. The following phytocenoses were used as green manure: perennial grasses –Melilotus officinalis Mill., Trifolium pratense L., Onobrychis arenaria (Kit. ex Willd.) DC.); winter crops –  Secale cereale L.,Triticale aestivumforme,Vicia pannonica and a mixture of the aforementioned crops; early spring crop – Phacelia tanacetifolia Bent. Soil – chernozemssouthernlow-humus. In the course of the research, we found that just before winter wheat sowing, the largest amount of nitrate-nitrogen (1.9–2.3 mg/100 g of soil) was after incorporating legumes (sweet clover, sainfoin and clover) into the soil; mobile phosphorus (3.3 mg/100 g of soil) and potassium (32.7 mg/100 g of soil) – after phacelia.On average, over three years of research, the best winter wheat grain yield (3.84 t/ha) was obtained after using a mixture of winter crops as a green fertilizer; the worst – after triticale (3.11 t/ha).Growing season 2018–2019 was favorable in terms of the hydrothermal regime. The average grain yield was the highest and amounted to 4.27 t/ha.The largest number of productive stems (530–545 stems per m2) and grains per ear (49.3–53.6 pcs) were formed in variants with phacelia, vetch, sainfoin and sweet clover incorporation.The use of legumes (perennial sweet clover and sainfoin) as green manure made it possible to obtain higher content of protein and gluten in T. aestivum grain – 14.2–14.5% and 28.7–29.6%, respectively.

Keywords: winter wheat Triticum aestivum L., green manure, soil fertility, yield, grain, protein, gluten.

 

Сухановский Ю. П., Нитченко Л. Б., Хлюпина С. В., Прущик И. А.

ОЦЕНКА УРОЖАЙНОСТИ БЕССМЕННЫХ КУЛЬТУР ПО ДАННЫМ МНОГОЛЕТНЕГО ОПЫТА ФБГНУ «КУРСКИЙ ФАНЦ»

Sukhanovskii Yu. P., Nitchenko L. B., Khlupina S. V., Prushchik I. A.

EVALUATION OF YIELDS OF PERMANENT CROPS ACCORDING TO THE LONG-TERM STUDIES CARRIED OUT IN THE FEDERAL AGRICULTURAL KURSK RESEARCH CENTER

 

Реферат. Проведён статистический анализ многолетних рядов урожайности бессменных посевов озимой пшеницы, ячменя, кукурузы на зелёный корм, сахарной свёклы, многолетних трав на сено. Цель анализа – оценка достоверности среднемноголетних значений урожайностей и разности этих урожайностей, а также оценка риска получения урожайности меньше заданного значения. Для каждой культуры изучали четыре варианта: 1) безотвальная обработка почвы, без удобрений; 2) безотвальная обработка почвы, с минеральными удобрениями; 3) отвальная обработка почвы, без удобрений; 4) отвальная обработка почвы, с минеральными удобрениями. Данные по урожайности бессменных посевов многофакторного полевого опыта проанализированы за 20 лет (1999–2018 гг.). Подтверждена гипотеза, что для анализа многолетних рядов урожайности можно использовать функцию нормального распределения вероятности. Используя эту функцию и её свойства, для урожайности бессменных культур получены следующие результаты. 1. Для каждой культуры и каждого варианта проведена оценка достоверности среднемноголетней урожайности. 2. Для каждой культуры проведена оценка достоверности разницы среднемноголетних урожайностей для разных вариантов опыта. Из 30 возможных комбинаций в 15 разница была достоверная, в 15 – недостоверная. Для достоверной разницы рассчитано различие урожайностей. 3. Проведённые расчёты показали: для озимой пшеницы у варианта 1 (безотвальная обработка почвы, без минеральных удобрений) риск в 5,4 раза больше, чем у варианта 4 (отвальная обработка почвы, с минеральными удобрениями). 4. По данным того же многофакторного полевого опыта достоверно установлено, что в севообороте урожайность озимой пшеницы (Triticum aestivum L.) на 79 % (на 1,5 т/(га год)) больше, чем в бессменных посевах, урожайность ярового ячменя (Hordeum distichon L.) – на 71 % (на 1,2 т/(га год)).

Ключевые слова: бессменные посевы, варианты опыта, урожайность, достоверность, оценка риска.

 

Summary. Statistical analysis of long-term series of yields of permanent crops of winter wheat, barley, maize for green forage, sugar beet, perennial herbs for hay was carried out. The analysis purpose was to evaluate the reliability of the average long-term values of yields and the difference in these yields, as well as to assess the risk of obtaining yields less than a given value. For each crop, four variants were studied: 1) subsoiling, without mineral fertilizers; 2) subsoiling, with mineral fertilizers; 3) plowing, without mineral fertilizers; 4) plowing, with mineral fertilizers. Data on the yield of permanent crops in the multi-factor field experiment carried out in theFederal Agricultural Kursk Research Center were analyzed for the 20-year period (1999–2018). Available data confirm the hypothesis that the function of the normal probability distribution can be used to analyze long-term yield series. Using this function and its properties, for the yield of permanent crops, we obtained the following results. 1. The accuracy of the average summer yields was estimated for each crop and in every variant. 2. The accuracy of the difference in average summer yields for different variants was estimated for each crop. Of the 30 possible combinations, the difference was significant in 15 of them; inaccurate – in 15 either. For significant ones, the difference in yields was calculated. 3. The calculations showed that for winter wheat, Variant 1(subsoiling, without mineral fertilizers) the risk was 5.4 times higher than that of the Variant 4 (plowing, with mineral fertilizers). 4. According to the multi-factor field experiment, it has been reliably established that in crop rotation the yield of winter wheat (Triticum aestivum L.) was 79 % (1.5 t/(ha year)) more than in permanent crops; the yield of barley (Hordeum distichon L.) – 71 % (1.2 t/(ha year)).

Keywords: permanent crops, variants of the experiment, crop yield, accuracy, risk assessment.

 

 Тевфик А. Ш., Егорова Н. А., Коваленко М. С.

ОСОБЕННОСТИ КЛОНАЛЬНОГО МИКРОРАЗМНОЖЕНИЯ МОНАРДЫ ДВОЙЧАТОЙ НА ЭТАПЕ ВВЕДЕНИЯ В КУЛЬТУРУ IN VITRO

Tevfik A. Sh., Yegorova N. A., Коvalenko M. S.

FEATURES OF MONARDA DIDYMA CLONAL MICROPROPAGATION AT THE STAGE OF INTRODUCTION INTO CULTURE IN VITRO 

 

Реферат. Монарда двойчатая (Monarda didyma L.) является лекарственным, пряно-ароматическим и эфиромасличным растением семейства Lamiaceae. Листья и соцветия монарды отличаются высоким содержанием эфирного масла – до 3,0 %. Его наиболее ценные компоненты (тимол и карвакрол) обусловливают высокую бактерицидную, фунгицидную, противовоспалительную и антигельминтную активность, что способствует применению этого растения в медицине. Растительное сырье монарды также используют в косметологии и кулинарии. Известно, что клональное микроразмножение позволяет ускорять селекционный процесс, получать генетически однородный и оздоровленный посадочный материал, создавать коллекции in vitro ценных образцов и сортов. Цель исследования – изучение влияния состава питательной среды и типа экспланта на развитие микропобегов на первом этапе микроразмножения M. didyma in vitro. Исследования проводили в лаборатории биотехнологии в 2020–2021 гг. В результате экспериментов получены данные о морфогенезе двух типов эксплантов при их культивировании на 14-ти вариантах питательной среды Мурасиге и Скуга (МС). Анализ влияния гормонального состава среды на морфометрические показатели эксплантов показал преимущество использования в качестве регулятора роста кинетина по сравнению с 6-бензиламинопурином и тидиазуроном. Установлено, что оптимальной питательной средой на этапе введения является среда МС с 1,0 мг/л кинетина, на которой получено 2,9 микропобегов на эксплант длиной 2,7 см с 2,2–2,9 узлами. При сравнении морфогенетического потенциала двух типов эксплантов (верхушек побегов и сегментов стебля с узлом) не выявлено существенных различий по количеству побегов на эксплант и их длине. Показано, что на средах с кинетином и на безгормональной питательной среде происходило корнеобразование с частотой 42,1–60,6 %. Результаты исследований являются основой для разработки методики клонального микроразмножения M. didyma.

Ключевые слова: Monarda didyma L., клональное микроразмножение, эксплант, in vitro, питательная среда.

 

Summary. Monarda didyma L. is a medicinal, aromatic and essential oil plant of the Lamiaceae family.  The content of essential oil in the leaves and inflorescences of Monarda is rather high – up to 3.0 %. Its most valuable components (thymol and carvacrol) cause high bactericidal, fungicidal, anti-inflammatory and anthelmintic activity, which contributes to the use of this plant in medicine. Moreover, Monarda raw materials are used in cosmetology and cooking. It is known that clonal micropropagation allows us to speed up breeding process, obtain genetically homogeneous and healthy planting material, create in vitro collections of valuable samples and cultivars. The aim of the research was to study the influence of the culture medium composition and explant type on the microshoots development at the first stage of M. didyma L. micropropagation in vitro. The studies were carried out in 2020–2021 in the Laboratory of Biotechnology. The experiments have resulted in obtaining data on the morphogenesis of two explant types during their cultivation on 14 variants of Murashige and Skoog (MS) culture medium. An analysis of the effect of the medium hormonal composition on the explants morphometric parameters showed the advantage of using kinetin as growth regulators compared to 6-benzylaminopurine and thidiazuron. It has been established that the optimal culture medium at the introduction stage is MS medium with 1.0 mg/l kinetin. In this variant, we obtained 2.9 microshoots per explant (length – 2.7 cm; number of nodes – 2.2-2.9). When comparing the morphogenetic potential of two explant types (shoot tips and stem segments with a node), no significant differences in the number of shoots per explant and their length were found. It was shown that on media with kinetin and on a hormone-free culture medium, root formation occurred with a frequency of 42.1-60.6 %. The research results are the basis for the development of a protocol for M. didyma clonal micropropagation.

Keywords: Monarda didyma L., clonal micropropagation, explant, in vitro, culture medium.

 

Тулякова М. В., Баталова Г. А., Пермякова С. В.

АДАПТИВНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ КОЛЛЕКЦИОННЫХ ОБРАЗЦОВ ОВСА ПЛЕНЧАТОГО В УСЛОВИЯХ КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Tulyakova M. V., Batalova G. A., Permyakova S. V.

ADAPTIVE POTENTIAL OF FILMY AVENA SATIVA L. SAMPLES UNDER CONDITIONS OF THE KIROV REGION

 

Реферат. Для создания новых сортов овса пленчатого необходим исходный материал, устойчивый к региональным абиотическим стрессорам северного земледелия. Цель исследований – выделить высокоурожайные коллекционные сортообразцы для дальнейшего использования в качестве исходного материала при выведении новых сортов, устойчивых к почвенной кислотности, обладающих высокой адаптивностью. Исследования проведены в 2018–2020 гг. на естественном провокационном почвенном фоне по алюмокислотности (рН – 3,7–3,9 ед; Al3+– 26,5–28,4 мг/100 г почвы) Фалёнской селекционной станции – филиале ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого». Объект исследований – 14 коллекционных образцов овса и сорт-стандарт Кречет. Расчет адаптивного потенциала проводили по показателю «урожайность г/м2». В годы исследований индекс условий среды (Ij) варьировал от –67 до +60. Выделены ген-источники: с высокой генетической гибкостью к-3880, к-15353, к-15348 ((У1 –У2)/2 = от 152 до 147 г/м2); с высокой устойчивостью к стрессу к-3722, к-3739, к-3732 (У2–У1 = от –39 до –106 г/м2). Выделены образцы интенсивного типа к-3880 (bi= 1,52; И = 124,8), к-3716 (bi= 1,29; И = 110,9), к-3866 (bi= 1,13; И =109,1) с повышенной урожайностью (250; 215 и 195 г/м2) при улучшении условий выращивания в 2018 г., в условиях неблагоприятного 2020 г. (54; 52 и 51 г/м2). Высокая стабильность была у образцов к-3880, к-3739, к-3756 (Si2 = от 5,36 до 21,31). Низкую вариабельность и высокую гомеостатичность наблюдали у образцов к-3732, к-3756 (СV = 31,1 и 36,9 %; Hom = 4,50 и 3,93), с высоким индексом стабильности (Ис = 3,23 и 2,71), коэффициентом выравненности (В = 68,9 и 63,1 %) и коэффициентом адаптивности (КА = 109 и 108,4). Интерес для селекции представляют сортообразцы к-3732, к-3756 с высоким потенциалом адаптивности, которые способны формировать высокую урожайность (140 и 145 г/м2) в меняющихся погодных условиях.

Ключевые слова: овес (Avena sativa L.), сортообразец, урожайность, индекс условий среды, адаптивность, стабильность, пластичность.

 

Summary. To create new varieties of filmy oats, the source material resistant to the regional abiotic stressors of northern agriculture is required. The purpose of the research was to identify high-yielding collection samples that will later be used as starting material for breeding new highly adaptive varieties resistant to soil acidity. The studies were carried out in 2018–2020 on a natural provocative background in terms of aluminum acidity (pH – 3.7–3.9 units; Al3+ – 26.5–28.4 mg/100 g of soil). Trial plots were located on the experimental fields of Falenskaya Breeding Station – branch of the N. V. Rudnitsky Federal Agrarian Scientific Center of the North-East. Fourteen collection samples of oats and standard variety ‘Krechet’ were the object of this research. The calculation of adaptive potential was carried out according to the indicator “yield g/m2”. During the years of research, index of environmental conditions (Ij) varied from –67 to +60. We identified sources with high genetic flexibility: k-3880, k-15353, k-15348 ((Y1–Y2)/2 = from152 to 147 g/m2); high resistance to stress: k-3722, k-3739, k-3732 (Y2-Y1 = from –39 to –106 g/m2). Intensive samples k-3880, (regressive linear coefficient (bi) = 1.52; intensity indicator (I) =124.8); k-3716 (bi = 1.29; I =110.9); k-3866 (bi = 1.13; I =109.1) with increased yield (250; 215 and 195 g/m2) stood out under improved growing conditions in 2018. In 2020, under unfavorable weather conditions, their yield was 54; 52 and 51 g/m2, respectively. Samples k-3880, k-3739, k-3756 had high stability (Si2 = from 5.36 to 21.31). Samples k-3732, k-3756 showed low variability and high homeostaticity (СV = 31.1 and 36.9 %; Hom = 4.50 and 3.93), high stability index (IS = 3.23 и 2.71), equalization coefficient (B = 68.9 and 63.1 %) and adaptability coefficient (KA = 109 and 108.4). Samples k-3732 and k-3756 are of interest to breeders. They have high adaptive potential and are able to form high yields (140 and 145 g/m2) in changing weather conditions.

Keywords: oats (Avena sativa L.), variety sample, yield, index of environmental conditions, adaptability, stability, plasticity.

 

Хакимова Л. Р., Чубукова О. В., Мурясова А. Р., Симороз Е. В., Чумакова А. К., Вершинина З. Р.

ВЛИЯНИЕ PSEUDOMONAS SPР. НА РАСТЕНИЯ ЛЮЦЕРНЫ MEDICAGO SATIVA L. ПРИ ИНГИБИРУЮЩЕМ ДЕЙСТВИИ СОЛЕЙ КАДМИЯ

Khakimova L. R., Chubukova O. V., Muryasova A. R., Simoroz E. V., Chumakova A. K., Vershinina Z. R.

IMPACT OF PSEUDOMONAS SP. ON MEDICAGO SATIVA L. PLANTS UNDER THE INHIBITORY EFFECT OF CADMIUM SALTS 

 

Реферат. Ризобактерии, способствующие росту растений (PGPR), обладают значительным потенциалом улучшения развития растений, а также способствуют их устойчивости к экологическим стрессам. Целью данной работы было определение концентрации кадмия, при котором происходит ингибирование прорастания семян и роста люцерны посевной (Medicago sativa L.), а также анализ влияния Pseudomonas spp. на растения при разных концентрациях кадмия. Исследования проводили в 2021–2022 гг. Выявлено, что при CdCl2 100, 200, 300 и 400 мкМ происходит разная степень угнетения проростков люцерны, а на 500 мкМ идет явное ингибирование развития растений, где длина проростков уменьшилась в 4,7 (на 78,8 %) раз по сравнению с контрольными, проросшими в стерильной воде. Изначально были рассмотрены четыре штамма, относящиеся к роду Pseudomonas – OBA 2.4.1, OBA 2.9, GOR 4.17 и STA 3, выделенные из ризосферы растений остролодочника башкирского (Oxytropis baschkirensis), козлятника восточного (Galega orientalis), стальника колючего (Ononis spinosa). Последовательности ДНК данных бактерий были депонированы под номерами OK039351, OK040062, OM835809, OM846603 соответственно. Но для дальнейшего анализа влияния Pseudomonas spp. на семена при разных концентрациях кадмия был выбран наиболее эффективный штамм Pseudomonas sp. OBA 2.4.1, который повысил прорастание семян на 15 %, остальные штаммы – на 3–9 %. В результате обработка Pseudomonas sp. OBA 2.4.1. показала положительное влияние на проростки люцерны на разных концентрациях солей кадмия. Так, выращивание при CdCl2 100 мкМ длина проростков увеличилась на 38,6 %, при 200 мкМ – на 23,9 %, при 300 мкМ – на 21,5 %, при 400 мкМ – на 21,6 %, при 500 мкМ – на 64,6 % относительно контроля. Данное исследование подтверждает потенциал использования ризосферных штаммов Pseudomonas sp. для применения в сельском хозяйстве и биоремедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами.

Ключевые слова: Pseudomona sspp., Medicago sativa L., PGPR бактерии, тяжелые металлы, кадмий.

 

Summary. Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) have significant potential to improve plant development contributing to plant resistance to environmental stresses. The aim of this work was twofold: determine the concentration of cadmium at which inhibition of seed germination and growth of alfalfa (Medicago sativa L.) occurs; analyze the effect of Pseudomonas spp. on plants at different cadmium concentrations. The studies were carried out in 2021–2022. It was found that at CdCl2 100, 200, 300 and 400 µM, different degrees of suppression of alfalfa seedlings occur. At 500 µM, there is a clear inhibition of plant development: the length of seedlings decreased by 4.7 times or 78.8 % compared to the control (seeds germinated in sterile water). Initially, four strains belonging to the genus Pseudomonas were considered: OBA 2.4.1, OBA 2.9, GOR 4.17, and STA 3. They were isolated from the Oxytropis baschkirensis, Galega orientalis, and Ononis spinosa rhizosphere. The DNA sequences of these bacteria were deposited under the numbers OK039351, OK040062, OM835809, OM846603, respectively. For further analysis of the impact of Pseudomonas spp. on seeds at different concentrations of cadmium, the most effective strain of Pseudomonas sp. – OBA 2.4.1 has been chosen. It increased seed germination by 15%, while other strains showed results at the level of 3–9%. As a result, the treatment with Pseudomonas sp. OBA 2.4.1 showed a positive effect on alfalfa seedlings at different concentrations of cadmium salts. Thus, in plants growing at 100 µM CdCl2, the length of seedlings increased by 38.6 %, at 200 µM – by 23.9 %, at 300 µM – by 21.5 %, at 400 µM – by 21.6 %, at 500 µM – by 64.6 % compared to control. This study confirms the potential of using rhizospheric strains of Pseudomonas sp. in agriculture and bioremediation of soils contaminated with heavy metals.

Keywords: Pseudomonas spp., Medicago sativa L., PGPR bacteria, heavy metals, cadmium.

 

Щеклеина Л. М.

АДАПТИВНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ СОРТОВ ОЗИМОЙ РЖИ К ГРИБНЫМ БОЛЕЗНЯМ

Shchekleina L. M.

ADAPTABILITY AND RESISTANCE OF WINTER RYE VARIETIES TO FUNGI DISEASES

 

Реферат. В России и мире актуальна проблема поиска сортов сельскохозяйственных растений, обладающих генетической устойчивостью к заболеваниям. Цель исследований – выявить новые генетические источники неспецифической устойчивости сортов озимой ржи к эпифитотийно-опасным болезням и провести их сравнительную оценку по пластичности и стабильности в условиях Кировской области. Исследования проводили в 2019–2021 гг. на фитопатологическом участке Федерального аграрного научного центра Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого. В условиях провокационно-инфекционных фонов снежной плесени, мучнистой росы, септориоза, бурой и стеблевой ржавчины, корневых гнилей и спорыньи изучено 20 перспективных сортов озимой ржи. При учёте болезней использовали общеизвестные методики. Агроклиматические условия в годы исследований были контрастными, что позволило провести исследования в полном объеме. Выделено семь относительно устойчивых к трём и более болезням сортов: Лика (снежная плесень, мучнистая роса, септориоз, бурая и стеблевая ржавчина, спорынья), Графит (снежная плесень, мучнистая роса, септориоз, стеблевая ржавчина, корневые гнили и спорынья), Кировская 89 (снежная плесень, мучнистая роса, септориоз, стеблевая ржавчина), Гармония (снежная плесень, септориоз, корневые гнили, стеблевая ржавчина), Вятка 2 (снежная плесень, септориоз, стеблевая ржавчина), Флора (снежная плесень, корневые гнили и спорынья) и Симфония (септориоз, стеблевая ржавчина и спорынья), которые могут быть использованы в качестве источников. При расчете статистических параметров пластичности (bi) и стабильности (Si2) выявлено, что наиболее благоприятные погодные условия для развития бурой ржавчины сложились в 2019 г. (Ij = 24,04), для других болезней – в 2020 г. (Ij = 2,97–11,10). Установлено, что все источники неспецифической устойчивости, за исключением сортов Вятка 2 и Перепел, отличались стабильностью признака независимо от условий среды. Поэтому, при использовании источников в селекции на фитоиммунитет следует учитывать также и стабильность признака.

Ключевые слова: озимая рожь (Secale cereale L.), искусственные инфекционные фоны, источники устойчивости, селекция, пластичность, стабильность.

 

Summary. In Russia and abroad, the search for varieties of agricultural crops with genetic resistance to diseases is relevant. The purpose of the research is to identify new genetic sources of nonspecific resistance of winter rye varieties to epiphytotic-dangerous diseases and conduct their comparative assessment in terms of plasticity and stability under conditions of the Kirov region. The studies were carried out in 2019–2021 at the phytopathological site of the Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky. Twenty promising varieties of winter rye were studied under conditions of provocative and infectious backgrounds of snow mold, powdery mildew, septoria, leaf and stem rust, root rot and ergot. Generally accepted methods were used in diseases accounting. Agro-climatic conditions during the years of research were contrasting, which allowed conducting all the studies fully. We identified seven varieties relatively resistant to three or more diseases. They are: ‘Lika’ (snow mold, powdery mildew, septoria, brown and stem rust, ergot), ‘Grafit’ (snow mold, powdery mildew, septoria, stem rust, root rot and ergot), ‘Kirovskaya 89’ (snow mold, powdery mildew, septoria, stem rust), ‘Garmoniya’ (snow mold, septoria, root rot, stem rust), ‘Vyatka 2’ (snow mold, septoria, stem rust), ‘Flora’ (snow mold, root rot and ergot) and ‘Symfoniya’ (septoria, stem rust and ergot). The aforementioned varieties can be used as sources of increasing resistance to the studied diseases. When calculating the statistical parameters of plasticity (bi) and stability (Si2), it was revealed that the most favorable weather conditions for brown rust development were in 2019 (Ij = 24.04); for other diseases – in 2020 (Ij = 2.97…11.10). It has been established that all sources of nonspecific resistance, with the exception of varieties ‘Vyatka 2’ and ‘Perepel’, are distinguished by the stability of the trait, regardless of environmental conditions. Therefore, when using sources in breeding for phytoimmunity, the stability of the trait should also be taken into account.

Keywords: Secale cereale L., artificial infectious backgrounds, sources of resistance, breeding, plasticity, stability.