Email this article 
Productivity and nutritional value of the forage mass of the common vetch
- Authors: Klochkova N.L.1, Mokhan’ O.V.1, Telichko O.N.2
-
Affiliations:
- Federal Scientific Center of Agrobiotechnology in the Far East named after A. K. Chaika
- Far Eastern Scientific Research Institute of Plant Protection – Branch of the Federal Scientific Center of Agrobiotechnology in the Far East named after A. K. Chaika
- Issue: No 4 (2024)
- Pages: 72-79
- Section: Agricultural sciences. Crop science
- URL: https://freezetech.ru/0869-7698/article/view/676045
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869769824040049
- EDN: https://elibrary.ru/IRHFCX
- ID: 676045
Cite item
Full Text
Abstract
The paper presents the results of a study on hybrid specimens of the common vetch (F2–F4) under the conditions of the steppe zone of Primorsky Territory. The garden vetch is a valuable and highly nutritious crop, which can be used for the production of herbage, silage, and hay and grown both independently and in a mixture with legume crops and grasses. The research goal was to create and study a highly productive hybrid material of the common vetch for further use in breeding. We analyzed 143 Vicia sativa L. genotypes from 2020 to 2022, fifteen of which were characterized by high nutritional value. The following hybrid specimens were determined to be the most valuable for further breeding: N2 (Lugovskaya 85 × VIR217), N8 (Lugovskaya 85 × DuPuy), N10 (Lugovskaya 85 × Kshen›), N1 (Lugovskaya 85 × N2252), N11 (Lugovskaya 85 × Monika), N15 (Nemchinovskaya yubileinaya × Lugovskaya 85), and N17 (Mestnaya × Lugovskaya 85). These genotypes were characterized by the highest yield of herbage (0.87–1.24 kg/m2), a high content of digestible protein per 1 kg of the dry matter (108.0–175.5 g), and the highest amount of digestible protein per one Russian feed unit (117.2–198.5 g).
Keywords
Full Text
Введение
В мировом земледелии бобовые культуры занимают ведущее место и имеют важнейшее продовольственное и кормовое значение. Это связано с их высокой питательной ценностью и разнообразным применением. Из зернобобовых культур в РФ наибольшее распространение в структуре кормопроизводства занимают вика и горох [1, 2]. Среди кормовых культур особое место принадлежит вике яровой (Vicia sativa L.). Vicia sativa L. характеризуется повышенным содержанием в зеленой массе протеина, кормовых единиц и обменной энергии [3, 4]. Для кормовых целей вика яровая возделывается для заготовки зеленой массы, силоса и сена, как в чистом виде, так и в смешанных посевах с бобовыми и злаковыми культурами [5–11]. Кроме того, зерно данной культуры богато белком и незаменимыми аминокислотами [12]. Vicia sativa L. является хорошим предшественником для других культур, так как способна за счет клубеньковых бактерий усваивать атмосферный азот [13]. Также ее широко используют в качестве сидерата [14].
В настоящее время в связи с развитием животноводства возросли требования к качеству кормов, поэтому особую актуальность приобретает работа по созданию высокопродуктивных, питательных сортов вики.
Цель работы – создать и изучить перспективный высокопродуктивный гибридный материал вики яровой для дальнейшего использования в селекционном процессе.
Материалы и методы
Гибридные питомники вики яровой размещались на полях селекционного севооборота лаборатории полевого и лугопастбищного кормопроизводства ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А. К. Чайки».
Изучение исходного материала в коллекционном питомнике проводилось по методикам, разработанным ВНИИ кормов им. В. Г. Вильямса и ВНИИ растениеводства им. Н. И. Вавилова [15–17].
Питомники (F2–F4) закладывали удлиненными делянками с учетной площадью 1,8 м2. Делянка состояла из 2 рядков, один из которых учитывался на зеленую массу, а другой − на урожайность семян. Исходный материал вики получен методом межсортовой гибридизации. В качестве родительских форм использовались: Луговская 85 (36371, Россия), ВИР 217 (36345, Россия), DuPuy (33122, Венгрия), Кшень, Agrar-8A (3613, Испания), Белоцерковская 50 (36094, Украина), Луговская 85 × Белоцерковская 222 (гибрид), Омичка 3 (36247, Россия), Немчиновская юбилейная, Monika (36262, Франция), № 2252 (35651, Португалия), Местная (35584, Бельгия). Стандарт – сорт Луговская 85.
Посев был осуществлен в соотношении вики яровой к поддерживающей культуре 1:1, по 25 семян, поддерживающая культура – пшеница. Учет урожая зеленой массы проводился в начале образования бобов. Фенологические наблюдения, оценки и учеты выполнялись в соответствии с вышеуказанными методиками.
С целью оценки кормовых достоинств зеленой массы образцов вики яровой определяли содержание абсолютно сухого вещества, протеина, клетчатки и жира.
Сумма активных температур в 2020–2022 гг. свыше 10 оС составила 2570–2778 оС, а сумма осадков за апрель–август – 272,2–556,2 мм. В соответствии с ГТК 2020 г. характеризуется как избыточно влажный, 2021 г. – умеренно влажный и 2022 г. – влажный (рис. 1).
Рис. 1. Показатели температуры, осадков и гидротермических коэффициентов по годам (2020–2022 гг.).
Почва – лугово-бурая отбеленная тяжелого механического состава. Мощность пахотного горизонта 22–25 см, содержание гумуса 6,7%, рН солевой вытяжки 5,5–5,7, содержание подвижного фосфора 50,0–52,1 мг/кг почвы, обменного калия – 110,0–117,2 мг/кг почвы, азота – 96,3–118,0 мг/кг почвы.
Результаты и обсуждение
С 2020 по 2022 г. были исследованы на кормовую продуктивность 143 гибридные линии вики яровой. Из них в 2020 г. проанализировано 66 генотипов, в 2021 г. – 41 и в 2022 г. – 36.
В результате исследований в 2020 г. выделились образцы: № 2 (Луговская 85 × ВИР 217) и № 8 (Луговская 85 × DuPuy) – F2, № 10 (Луговская 85 × Кшень) и № 14 (Омичка 3 × Белоцерковская 50) –F3, № 19 (Омичка 3 × Agrar-8A) – F4, которые превосходили стандарт (сорт Луговская 85) по урожайности зеленой массы в 1,5–2,5 раза (см. таблицу). Наибольшей урожайностью характеризуется генотип № 8 (Луговская 85 × DuPuy) – 1,24 кг/м2.
Урожайность и биохимический анализ зеленой массы селекционных линий вики яровой (2020–2022 гг.)
№ | Образец | Вика яровая, кг/м2 | Сырой протеин, % | Сырой жир, % | Сырая клетчатка, % | Сухое вещество, % |
2020 г. | ||||||
2 | Луговская 85 × ВИР 217 – F2 | 0,91 | 15,7 | 3,18 | 23,35 | 21,28 |
8 | Луговская 85 × DuPuy – F2 | 1,24 | 15,8 | 3,57 | 27,10 | 19,64 |
10 | Луговская 85 × Кшень – F3 | 0,90 | 14,4 | 2,74 | 20,58 | 22,07 |
14 | Омичка 3 × Белоцерковская 50 – F3 | 1,00 | 16,4 | 3,70 | 20,84 | 20,06 |
19 | Омичка 3 × Agrar-8A –F4 | 0,73 | 14,2 | 2,83 | 24,15 | 20,18 |
st | Луговская 85 | 0,50 | 13,9 | 4,83 | 20,62 | 19,30 |
2021 г. | ||||||
4 | Луговская 85 × Омичка 3 – F2 | 0,76 | 19,6 | 3,42 | 23,47 | 19,64 |
9 | Луговская 85 × Омичка 3 – F2 | 0,77 | 22,2 | 3,05 | 27,53 | 20,41 |
11 | Луговская 85 × Monika – F2 | 0,87 | 18,2 | 3,46 | 19,75 | 20,30 |
34 | Немчиновская юбилейная х Омичка 3 – F2 | 0,76 | 21,1 | 3,28 | 30,84 | 19,97 |
6 | Луговская 85 × (Луговская 85 × Белоцерковская 222) – F3 | 0,71 | 20,8 | 2,69 | 20,68 | 19,00 |
1 | Луговская 85 × № 2252 – F4 | 0,82 | 23,4 | 2,00 | 27,80 | 20,16 |
10 | Луговская 85 × Кшень – F4 | 0,92 | 21,8 | 2,50 | 27,37 | 21,91 |
st | Луговская 85 | 0,38 | 20,1 | 2,51 | 25,77 | 18,70 |
2022 г. | ||||||
13 | Немчиновская юбилейная × Местная – F2 | 1,20 | 18,9 | 4,19 | 16,23 | 16,90 |
15 | Немчиновская юбилейная х Луговская 85 – F2 | 1,10 | 19,8 | 3,64 | 21,15 | 16,45 |
17 | Местная × Луговская 85 – F2 | 1,14 | 21,8 | 3,65 | 17,88 | 16,52 |
30 | Немчиновская юбилейная × Омичка 3 – F3 | 0,83 | 19,9 | 4,16 | 20,69 | 17,52 |
31 | Немчиновская юбилейная × Омичка 3 – F3 | 0,85 | 19,8 | 3,77 | 22,05 | 19,28 |
3 | Луговская 85 × (Луговская 85 × Белоцерковская 222) – F4 | 0,69 | 21,5 | 3,80 | 21,51 | 17,68 |
5 | Луговская 85 × (Луговская 85 × Белоцерковская 222) – F4 | 0,63 | 22,5 | 3,76 | 23,59 | 18,08 |
6 | Луговская 85 × (Луговская 85 × Белоцерковская 222) – F4 | 0,67 | 20,4 | 4,18 | 23,81 | 17,90 |
st | Луговская 85 | 0,52 | 21,2 | 4,26 | 25,22 | 16,11 |
Зернобобовые культуры являются одним из основных источников полноценного белка. Содержание сырого протеина в образцах (2020 г.) составило 14,2–16,4%. Все гибридные образцы превышают по данному показателю стандарт (см. таблицу). Наибольшим содержанием сырой клетчатки отличались гибридные образцы № 8 (Луговская 85 × DuPuy) и № 19 (Омичка 3 × Agrar-8A). По содержанию сырого жира в зеленой массе все изучаемые генотипы уступали стандарту. Гибридные линии № 2 (Луговская 85 × ВИР 217) и № 10 (Луговская 85 × Кшень) превышали сорт Луговская 85 по содержанию сухого вещества (СВ) на 10,7–14,4%.
По результатам исследований 2021 г. все изучаемые генотипы значительно превышали стандартный образец по урожайности зеленой массы. Наибольшей урожайностью выделяется № 10 (Луговская 85 × Кшень), превышение над стандартом составляет 2,4 раза (см. таблицу).
Химический анализ зеленой массы показал, что наибольшее содержание протеина отмечено у № 1 (Луговская 85 × № 2252) и № 9 (Луговская 85 × Омичка 3) – 22,2–23,4%; клетчатки – № 9 (Луговская 85 × Омичка 3), № 34 (Немчиновская юбилейная × Омичка 3), № 1 (Луговская 85 × № 2252) и № 10 (Луговская 85 × Кшень) – 27,37–30,84% (см. таблицу). Содержание сырого протеина у изучаемых образцов было в пределах 2,00–3,46%, а сухого вещества – 19,00–21,91%.
В 2022 г. урожайность зеленой массы исследуемых образцов варьировала от 0,63 до 1,20 кг/м2 (см. таблицу). Наиболее урожайными являются образцы № 13 (Немчиновская юбилейная × Местная), № 15 (Немчиновская юбилейная × Луговская 85), № 17 (Местная × Луговская 85), превышающие стандарт в 2,1–2,3 раза. Содержание сухого вещества в зависимости от генотипа было в пределах 16,52–19,28%.
По данным биохимического анализа максимальным содержанием протеина характеризуются генотипы № 17 (Местная × Луговская 85), № 3 и № 5 (Луговская 85 × (Луговская 85 × Белоцерковская 222)). По содержанию клетчатки, жира все изучаемые гибриды уступали стандарту и были в переделах 16,23–23,81% и 3,64–4,19% соответственно (см. таблицу).
По нашим данным, содержание кормовых единиц (к. ед.) в 1 кг сухого вещества вики яровой в зависимости от генотипа варьировало в 2020 г. от 0,85 (№ 8, Луговская 85 × DuPuy) до 0,95 (№ 14, Омичка 3 × Белоцерковская 50), в 2021 г. – от 0,83 (№ 34, Немчиновская юбилейная × Омичка 3) до 0,98 (№ 6, Луговская 85 × (Луговская 85 × Белоцерковская 222)), в 2022 г. – от 0,93 (№ 6, Луговская 85 × (Луговская 85 × Белоцерковская 222)) до 1,04 (№ 13, Немчиновская юбилейная × Местная). У стандартного образца данный показатель был в пределах 0,89–0,93.
Одним из существенных показателей, который отражает питательную ценность корма, является переваримый протеин (ПП). В 2020 г. максимальным содержанием переваримого протеина в 1 кг СВ и обеспеченностью ПП 1 к. ед. характеризовались образцы вики № 2 (Луговская 85 × ВИР 217), № 8 (Луговская 85 × DuPuy), № 14 (Омичка 3 × Белоцерковская 50) – 117,8–123,0 г и 130,2–140,2 г соответственно (рис. 2).
Рис. 2. Питательная ценность кормовой массы вики яровой, 2020 г.
Среди изученных в 2021 г. генотипов (F2–F4) значительно превышают стандарт по содержанию ПП в 1 кг СВ гибридные образцы № 34 (Немчиновская юбилейная × Омичка 3) и № 1 (Луговская 85 × № 2252) – 190,1–198,5 г (рис. 3). Обеспеченность ПП 1 к. ед. у данных образцов превышала сорт Луговская 85 на 20,9–47,7 г.
Рис. 3. Питательная ценность кормовой массы вики яровой, 2021 г.
В результате исследований, проведенных в 2022 г., выявлено, что только один гибрид (№ 5, Луговская 85 × (Луговская 85 × Белоцерковская 222)) имел преимущество над стандартом по обеспеченности ПП 1 к. ед. и содержанию в 1 кг СВ, превышение над сортом Луговская 85 составляет 4,6–9,8 г (рис. 4).
Рис. 4. Питательная ценность кормовой массы вики яровой, 2022 г.
Энергетическую ценность корма характеризует содержание обменной энергии. Биоэнергетическая оценка кормовой массы вики яровой показала, что наибольший выход обменной энергии отмечался в 2020 г. у № 8 (Луговская 85 × DuPuy), № 10 (Луговская 85 × Кшень), № 14 (Омичка 3 × Белоцерковская 50) – 21,33–24,52 ГДж/га; в 2021 г. – у № 10 (Луговская 85 × Кшень) и № 11 (Луговская 85 × Monika) – 19,75–20,87 ГДж/га; в 2022 г. – у № 13 (Немчиновская юбилейная × Местная) и № 17 (Местная × Луговская 85) – 21,52–22,71 ГДж/га.
В целом биохимический анализ зеленой массы вики яровой показал, что у всех генотипов наблюдается высокая обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином и повышенное содержание обменной энергии.
Заключение
В результате исследований были выявлены наиболее перспективные по урожайности и питательной ценности гибридные образцы вики яровой, превышающие стандарт (сорт Луговская 85): № 2 (Луговская 85 × ВИР 217), № 8 (Луговская 85 × DuPuy), № 10 (Луговская 85 × Кшень), № 1 (Луговская 85 × № 2252), № 11 (Луговская 85 × Monika), № 15 (Немчиновская юбилейная × Луговская 85) и № 17 (Местная × Луговская 85). Выделившиеся генотипы будут использованы в дальнейшем в селекционном процессе для создания высокопродуктивных сортов вики яровой.
About the authors
Nataliya L. Klochkova
Federal Scientific Center of Agrobiotechnology in the Far East named after A. K. Chaika
Email: klochova128@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3958-2509
Junior Researcher
Russian Federation, Ussuriysk, Timiryazevsky stl.Oksana V. Mokhan’
Federal Scientific Center of Agrobiotechnology in the Far East named after A. K. Chaika
Email: oksana.moxan@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7660-3348
Candidate of Sciences in Agriculture, Deputy Director for Science
Russian Federation, Ussuriysk, Timiryazevsky stl.Ol‘ga N. Telichko
Far Eastern Scientific Research Institute of Plant Protection – Branch of the Federal Scientific Center of Agrobiotechnology in the Far East named after A. K. Chaika
Author for correspondence.
Email: olgatelichcko@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7948-4949
Candidate of Sciences in Agriculture, Leading Researcher
Russian Federation, Primorsry Territory,Kamen-Rybolov vil.References
- Bezgodova I. L., Konovalova N. Yu. Influence of promising species and varieties of legumes on botanical composition, productivity and nutritional value of annual mixtures in the conditions of the European north of Russia. Agricultural and Livestock Technology. 2022;5(4). doi: 10.15838/alt.2022.5.4.2. (In Russ.).
- Sinegovskii M. O. Soybean it is the crop of world farming. Vestnik of the Russian Agricultural Science. 2023;(5):22–25. (In Russ.).
- Telichko O. N., Mokhan’ O. V. Fodder value of hybrids of Vicia sativa L. in the steppe zone of Primorsky Kray. Agrarian Russia. 2019;(5):7–11. doi: 10.30906/1999-5636-2019-5-7-11. (In Russ.).
- Osipova V. V., Konoshchuk L. Ya. Promising varieties of spring vetch for forage processing in cryolithozone conditions. Bulletin of AGATU. 2022;8(4):35–42. (In Russ.).
- Babaitseva T. A., Vafina Eh.F., Mil’chakova A.V., Khamadi A. I. Promising varieties of grain and leguminous crops for cultivation in Udmurtia. The Bulletin of Izhevsk State Agricultural Academy. 2023;73(1):4–15. (In Russ.).
- Agafonov V. A. Sudan grass mixtures with high-protein crops in field forage production of the Baikal region. Fodder Production. 2022;(3):21–25. doi: 10.25685/krm.2022.3.2022.003. (In Russ.).
- Bezgodova I. L., Konovalova N. Yu. Formation of annual legume-grass mixtures from appreciable varieties in the European north of Russia. Molochnokhozyaistvenny Vestnik. 2022;45(1):24–43. doi: 10.52231/2225-4269_2021_3_24. (In Russ.).
- Kravchenko R. V., Skamarokhova A. S. Productivity of binary vetch-cereal grass mixtures under the conditions of the flat agrolandscape in the Western Predkavkazie. Perm Agrarian Journal. 2023;42(2):27–33. doi: 10.47737/2307-2873_2023_42_27. (In Russ.).
- Shukis S. K., Shukis E. R. Bio-economical evaluation of cultivars and lines of common tare under Altai region conditions and their reaction on dates of sowing. Vestnik of Buryat State Academy of Agriculture named after V. Philippov. 2021;63(2):35–43. doi: 10.34655/bgsha.2021.63.2.005. (In Russ.).
- Ismoilova K. M., Kuliev T. Kh., Karimova Sh.B.K. Feed and breeding value of vetch in conditions of soil salinization. Universum: Chemistry and Biology. 2023;104(2-1):26–30. doi: 10.32743/UniChem.2023.104.2. 14894. (In Russ.).
- Telichko O. N., Emel’yanov A. N. Influence of species composition of grass mixtures upon yield of green mass and weed infestation of the crops. Dal’nevostochnyi Agrarnyi Vestnik = [Far Eastern Agrarian Bulletin]. 2017;44(4):74–79. (In Russ.).
- Artamonov I. V. Comparing feed samples by the content of essential amino acids. Agricultural and Livestock Technology. 2022;5(1). (In Russ.).
- Kuzin E. N., Aref’ev A.N., Kuzina E. E. Influence of elements of biological agriculture on agrophysical properties of meadow-chernozem soil and productivity. Surskii Vestnik = [Sursky Bulletin]. 2022;18(2):15–19. doi: 10.36461/2619-1202_2022_02_003. (In Russ.).
- Zelenin I. N. Spring cultures for green manuring. Achievements of Science and Technology of AIC. 2009;(5):38–39. (In Russ.).
- Novoselov Yu.K., Kireev V. N., Kutuzovetal G. P. (eds.). Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu polevykh opytov s kormovymi kul’turami = [Methodology for conducting field experiments on fodder crops]. Moscow; 1997. 156 p. (In Russ.).
- Miroshnichenko N. I., Demina R. B., Moken‘ L.V. et al. (eds.). Metodika izucheniya kollektsii zernobobovykh kul’tur = [Methodology for studying the collection of legume crops]. Leningrad: VIR; 1968. 174 p. (In Russ.).
- Rep’ev S.I., Leokene L. V., Makarov B. I. et al. (eds.). Izuchenie obraztsov mirovoi kollektsii viki posevnoi: metod. Ukazaniya = [Studying specimens from the global collection of the common vetch: guidelines]. Leningrad:VIR; 1983. 22 p. (In Russ.).
Supplementary files
