The yield of legume-gramineous ecosystems with various varieties of red clover on the Non-Chernozem drained lands

Изучение урожайности трёхкомпонентных бобово-злаковых травосмесей с различными сортами клевера лугового проводилось в Тверской области на опытном поле ВНИИ мелиорированных земель в 2018–2020 годах. Опыт заложен в 2018 году на осушаемой дерново-подзолистой почве. Изучались следующие сорта многолетних трав: клевер луговой (Trifolium pratense L.) Кретуновский, Грин, Шанс, Фаленский 86; люцерна изменчивая (× Medicago varia Mart.) Вега 87; тимофеевка луговая (Phleum pratense L.) ВИК 9 и овсяница луговая (Festuca pratensis L.) Сахаровская. В 2020 году наиболее высокими темпами роста обладали травостои второго года пользования с ранними сортами клевера лугового Кретуновский и Грин в смеси с тимофеевкой луговой сорта ВИК 9 — 67–70 см при густоте стеблестоя 495–852 шт./м2. Наиболее продуктивными на осушаемых землях показали себя смешанные травостои люцерны изменчивой, клевера лугового и тимофеевки луговой. Трёхкомпонентные агрофитоценозы укосного типа на основе сортов клевера лугового Кретуновский, Грин, Шанс, Фаленский 86, люцерны изменчивой и тимофеевки луговой сформировали урожай кормовой массы 35–39,7 т/га. Травосмесь тимофеевки луговой с раннеспелым сортом клевера Шанс сформировала два укоса с выходом сухой массы 9,5 т/га, овсяницы луговой — 9,0 т/га. Отмечено хорошее качество полученной растительной массы: содержание переваримого протеина составило 18,9–19,5 г/кг при энергетической питательности 1,09–1,26. В растительной массе травосмесей с овсяницей луговой содержание переваримого протеина было выше, чем в смесях с тимофеевкой луговой, на 1,1 г/кг корма в первом и на 2,41 г/кг корма во втором укосе. По содержанию кормовых единиц в 1 кг корма питательность кормовой массы в зависимости от состава исследуемых смесей была равноценна — 0,23–0,24. The investigation took place in the Tver region on the trial field of the All-Russian Research Institute of Reclaimed Lands in 2018–2020. The research tested the yield of trinary legume-gramineous ecosystems with various varieties of red clover. The field trial was carried out on the drained sod-podzolic soil in 2018. The following perennial grasses were studied: red clover (Trifolium pratense L.) “Kretunovskiy”, “Grin”, “Shans”, “Falenskiy 86”; bastard alfalfa (× Medicago varia Mart.) “Vega 87”; common timothy (Phleum pratense L.) “VIK 9”; and meadow fescue (Festuca pratensis L.) “Sakharovskaya”. Growth rates were the highest in the mixtures with short-season red clover varieties “Kretunovskiy”, “Grin”, and common timothy. In 2020, these variants reached height of 67–70 cm and density of 495–852 plants per m2 in the second year. Trinary ecosystems to be cut with bastard alfalfa, red clover “Kretunovskiy”, “Grin”, “Shans”, “Falenskiy 86”, and common timothy provided the maximum yield on the drained lands — 35–39.7 t ha-1. The mixture of common timothy with short-season red clover “Shans” formed 9.5 t ha-1 of dry mass per two cuts, meadow fescue — 9.0 t ha-1. The feed mass showed high quality: digestible protein content was 18.9–19.5 g/kg, energy nutrition was 1.09–1.26. Mixtures with meadow fescue exceeded the ones with common timothy in digestible protein content by 1.1 g/kg in the first cut and by 2.41 g/kg — in the second one. Different variants showed almost no variation in feed units per 1 kg of forage — 0.23–0.24.

Leaf diseases of common timothy

Тимофеевка луговая (Phleum pratense L.) — самая распространённая культурная многолетняя злаковая трава в лесной зоне европейской части России. Она отличается высокой морозостойкостью, в травостоях сохраняется до 10 лет. Выведение раннеспелых сортов с повышенной устойчивостью к возбудителям грибных заболеваний является основным направлением в селекционной работе с тимофеевкой. Исследования проводились на полях лаборатории селекции злаковых трав ФНЦ «ВИК им. В. Р. Вильямса» в г. Лобня Мытищинского района Московской области в 2017–2019 годах. Многолетний фитосанитарный мониторинг посевов тимофеевки луговой показывает, что наиболее распространёнными болезнями этой культуры являются пятнистости. Комплекс возбудителей болезней вызывает преждевременное засыхание и опадение листьев, что приводит к снижению урожая зелёной массы и семян (до 30%). Ежегодно на посевах тимофеевки в Московской области наблюдается интенсивное развитие двух пятнистостей: гетероспориоза и сколекотрихоза. По данным многолетнего мониторинга (1996–2019 годы), средняя распространённость гетероспориоза в фазу созревания семян составляет 72%, а сколекотрихоза — 50%. В 2017–2019 годах в селекционном питомнике лаборатории селекции злаковых трав на фоне естественного заражения проведена оценка поражаемости возбудителями гетероспориоза и сколекотрихоза пяти перспективных селекционных образцов тимофеевки луговой. Установлено, что в фазу созревания семян распространённость пятнистостей достигала своего максимального развития. Согласно трёхлетним результатам исследований, выявлен перспективный селекционный образец И-2, который превысил сорт-стандарт ВИК 9 по устойчивости к возбудителю сколекотрихоза на 13% и на 33% — к возбудителю гетероспориоза. Этот образец рекомендован для включения в селекционный процесс. Common timothy (Phleum pratense L.) is one of the most abundant perennial gramineous spread in the forest-steppe of European Russia. It has high winter hardiness and survives for up to 10 years in grass ecosystems. Short-season varieties resistant to fungal diseases are of high interest for breeders. The experiment was conducted in 2017–2019. Long-term observations showed that common timothy suffers mainly from various spot diseases. Spot pathogens cause premature wilting and leaf fall reducing green mass and seed production by up to 30%. Purple eyespot and brown stripe annually affect common timothy in the Moscow region. According to the data of 1996–2019 purple eyespot infected 72% of plants at seed maturation, while brown stripe — 50%. In 2017–2019 five promising genotypes of common timothy were analyzed on the background of natural infection. At seed maturation stage purple eyespot and brown stripe reached their highest infection rate. Genotype I-2 showed the highest resistance both to purple eyespot and brown stripe exceeding “VIK 9” (the standard) by 33 and 13%, respectively. This genotype was selected for further breeding process.

MORPHO-PHYSIOLOGICAL FEATURES OF WILD-GROWING SAMPLES OF MEADOW TIMOTHY GRASS (Phleum pratense L.)

The research was carried out in the field at the Central experimental base of the Federal Williams Re¬search Center. The object of research was 12 samples of wild-growing meadow timothy grass. Samples were sown according to the scheme of a standard collection nursery. All studies and observations were carried out on the herbage of the 2nd and 3rd year of life. Statistical processing of results of researches of meadow timothy indicates a low level of variation in the main morphological and physiological characte¬ristics. Only by the number of vegetative shoots have the coefficient of variation reach 35.8%. Samples 416 and 419 were distinguished by precocity, samples 406 and 419 by the height of plants during flower¬ing, sample 412 by the number of generative shoots, and sample 412 by the yield of air-dry mass. Sam¬ples 409 and 414 were distinguished by the length of the sultan, and the weight of seeds — 414 and 415. Nine reliable correlations were found at the significance level 05 and 01. However, all of them are related to the yield of the number of generative and vegetative shoots. Using the binomial equation, the experi¬mentally obtained variability of dry mass yield from the number of generative and vegetative shoots by 93.1% is described. The optimal productivity of meadow timothy grass stand for generative shoots in the area of 550–600 shoots, and vegetative ones — in the area of 320–350 shoots per square meter. Analysis of remoteness and kinship between samples showed the presence of 2 clusters (genetically different quality groups), which can be used for combinational ability selection and fixing of selection-valuable features and properties.

Comparison of the Yield and Chemical Composition of Eleven Timothy (Phleum pratense L.) Genotypes under Three Locations in Poland

Field trials were conducted in the years 2017–2019 at the Małopolska Plant Breeding in the Plant Breeding Stations in Polanowice, Nieznanice and Palikije. The trials were designed to determine the yield of some timothy genotypes in the context of chemical composition under different habitat conditions. The present evaluation of the strain quality shows a high potential for breeding. The analyzed genotypes produced high dry matter yields, which differed by as much as 53%. The experimental plots also differed in the crude protein content, which varied from 104.5 to 230.1 g kg−1 d.m., depending on the crop and year of harvest. For crude fiber, these values ranged from 173.9 to 274.8 g kg−1 d.m., depending on the crop and harvest year. The analysis of the mineral composition also revealed significant large variation.

Оценка гибридных образцов многолетних злаковых трав в условиях Приморского края

Многолетние травы являются растениями многопланового использования. Изучены биологические, хозяйственно ценные признаки и свойства гибридов многолетних злаковых трав, выделены лучшие из них для использования в создании новых интенсивных сортов. Приведены данные, полученные в результате селекционной работы с многолетними травами в условиях Приморского края в 2018 – 2019 гг. В селекционных питомниках F1 изучали 4 гибридных образца тимофеевки луговой (Phleum pratense L.) и 3 гибридных образца ежи сборной (Dactylis glomerata L.). Из образцов ежи сборной по урожайности семян выделился гибридный образец № 2(II) (Дикорастущая × Аукштуоле) — превышение над стандартом составило 8,7 г/м2. По массе 1000 семян имела преимущество гибридная комбинация № 1(I) (Дикорастущая × Аукштуоле), которая превышала стандарт на 0,02 г/м2. По урожайности семян тимофеевки луговой выделились следующие гибридные образцы: Моршанская 69 × Приморская местная, Приморская местная × Нарымская. Данные образцы превзошли стандарт на 16 – 73 %. По массе 1000 семян имела преимущество гибридная комбинация Моршанская 69 × Приморская — превышение над стандартом составило 24 %. Выделившиеся гибридные образцы далее будут использованы в селекционной работе с целью создания новых сортов многолетних трав.

CHEMICAL COMPOSITION OF WILD SAMPLES OFTIMOTHY-GRASS (PHLEUM PRATENSE L.)

The research was carried out in the field at the Central experimental base of the Federal Williams Research Center. The object of research was 13 samples of timothy-grass. Samples were sown according to the scheme of a standard collection nursery. All studies and observations were carried out on the herbage of the 2nd and 3rd year of life. Statistical processing of the research results indicates a low level of variation. The sample № 414 stood out high content of raw protein and raw fat. Two significant correlations were found (between the content of phosphorus and potassium, as well as between crude fiber and crude ash). Analysis of remoteness and kinship between samples showed the presence of 5 clusters (genetically different quality groups), which can be used for breeding for combinational ability and fixing of breeding-valuable features and properties.

Tree Fern Cyathea lepifera May Survive by Its Phytotoxic Property

Cyatheaceae (tree ferns) appeared during the Jurassic period and some of the species still remain. Those species may have some morphological and/or physiological characteristics for survival. A tree fern was observed to suppress the growth of other ligneous plants in a tropical forest. It was assumed that the fern may release toxic substances into the forest floor, but those toxic substances have not yet been identified. Therefore, we investigated the phytotoxicity and phytotoxic substances of Cyathea lepifera (J. Sm. ex Hook.) Copel. An aqueous methanol extract of C. lepifera fronds inhibited the growth of roots and shoots of dicotyledonous garden cress (Lepidum sativum L.), lettuce (Lactuca sativa L.), and alfalfa (Medicago sativa L.), and monocotyledonous ryegrass (Lolium multiflorum Lam.), timothy (Phleum pratense L.), and barnyardgrass (Echinochloa crus-galli (L.) P. Beauv.). The results suggest that C. lepifera fronds may have phytotoxicity and contain some phytotoxic substances. The extract was purified through several chromatographic steps during which inhibitory activity was monitored, and p-coumaric acid and (-)-3-hydroxy-β-ionone were isolated. Those compounds showed phytotoxic activity and may contribute to the phytotoxic effects caused by the C. lepifera fronds. The fronds fall and accumulate on the forest floor through defoliation, and the compounds may be released into the forest soils through the decomposition process of the fronds. The phytotoxic activities of the compounds may be partly responsible for the fern’s survival.