Семин Д. С., Кибальник О. П., Куколева С. С., Ефремова И. Г., Старчак В. И., Немкина Е. С. Исследование солеустойчивости сортов сорговых культур лабораторными методами // Научная жизнь. 2025. Т. 20. Вып. 4 (142). С. 852-864. DOI: 10.35679/1991-9476-2025-20-4-852-864

Семин Дмитрий Сергеевич, канд. с.-х. наук, гл. науч. сотр. отдела селекции и первичного семеноводства, ФГБНУ «Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы»: Россия, 410050, Саратовская обл., г. Саратов, 1-й Институтский пр-д, 4.
Кибальник Оксана Павловна, д-р биол. наук, гл. науч. сотр., руководитель отдела селекции и первичного семеноводства, ФГБНУ «Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы»: Россия, 410050, Саратовская обл., г. Саратов, 1-й Институтский пр-д, 4.
Куколева Светлана Сергеевна, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр. отдела селекции и первичного семеноводства, ФГБНУ «Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы»: Россия, 410050, Саратовская обл., г. Саратов, 1-й Институтский пр-д, 4.
Ефремова Ирина Григорьевна, канд. с.-х. наук, Почетный работник агропромышленного комплекса России, вед. науч. сотр. отдела селекции и первичного семеноводства, ФГБНУ «Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы»: Россия, 410050, Саратовская обл., г. Саратов, 1-й Институтский пр-д, 4.
Старчак Виктория Игоревна, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр. отдела сорговых культур, ФГБНУ «Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы»: Россия, 410050, Саратовская обл., г. Саратов, 1-й Институтский пр-д, 4.
Немкина Елена Сергеевна, мл. науч. сотр. службы научных исследований в управлении научно-технологического обеспечения, ФГБНУ «Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы»: Россия, 410050, Саратовская обл., г. Саратов, 1-й Институтский пр-д, 4.

Тел.: (845-2) 79-49-69
E-mail: efremova-irina1946irina@yandex.ru

Целью настоящего исследования явилась оценка степени солеустойчивости сортов сорговых культур селекции ФГБНУ РосНИИСК «Россорго» к хлоридному и сульфатному засолению субстрата и при выращивании зерновок на растворах солей выявление особенностей энергии прорастания, лабораторной всхожести семян, а также характера роста и развития проростков и корешков зерновок. Исследования проведены в лаборатории биохимии и биотехнологии института в 2025 году. Для изучения выбраны 9-ть сортов сорговых культур селекции ФГБНУ РосНИИСК «Россорго». В опытах использованы соль NaCl трёх концентаций: 1,40%, 1,82%, 2,23% и соль Na₂SO₄ в концентрациях 2,78%, 3,62%, 4,44%, при этом осмотические давление обоих растворов составило 1,0 Мпа, 1,3 Мпа и1,6 Мпа, соответственно. В настоящей работе использован лабораторный метод определения степени солеустойчивости сортов по энергии прорастания и всхожести семян, имеющий высокую достоверность, надежность, производительность. В исследованиях также применено учебно-методическое пособие Боме Н.А., Королёва К.П., Петрова А.А., Боме А.Я. «Современные технологии изучения и сохранения генетических ресурсов». Установлена различная степень солеустойчивости сортов по проявлению интенсивности роста и развития зерновок. Изученные сорта сорговых культур в основном оказались более толерантными к хлоридно-натриевому, чем к сульфатно-натриевому засолению. Так, по количеству проросших семян относительно контроля наиболее солеустойчивыми сортами оказались суданская трава Эмма, зерновое сорго РСК Коралл и Кулон, сорт веничного сорго Мастер: лабораторная всхожесть после проращивания в растворе соли NaCl с концентрацией 1,40% понизилась в наименьшей степени – до 79,70%, 83,20%, 87,10%, 73,43%, соответственно. Выявлены среднеустойчивые сорта при проращивании в растворе соли NaCl с концентрацией 1,40%: у зернового сорго сорта РСК Кахолонг всхожесть семян снизилась до 59,20%, у сорта Принц – до 32,40%; у сахарного сорго сорта Изольда – до 56,80%, сорта Шахерезада – до 46,80%. Проращивание семян в растворе NaCl с концентрацией соли 1,40% вызвало формирование наиболее длинных проростков у суданской травы Эмма (2,53 см), а корешков – у зернового сорго РСК Коралл (2,30 см). Изученные сорта реагировали на проращивание в растворе сульфата натрия наименьшей концентрации (2,78%) снижением лабораторной всхожести до 12,10% (сорт Констанция) – 59,00% (сорт Эмма). Повышение концентрации этой соли до 3,62% и 4,44% блокировало развитие зерновок большей части изученных сортов сорго.

Список литературы:

1. Петрова В. И., Никонорова Ю. Ю. Устойчивость некоторых сортов сорговых культур к разнокачественному засолению почвы // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Общая биология. – 2018. – Т. 20, № 2 (3). – С. 594-598.

2. Якушкина Н. И., Бахтенко Е. Ю. Физиология растений / М.: Просвещение, 1993. – 335 с.
3. Полевой В. В. Физиология растений. – М.: Высшая школа, 1989. – 464 с.
4. Ларина Т. В., Костина Г. И. Особенности регенерантов суданской травы, селектируемых на повышение солеустойчивости методом in vitro // Новое в сельскохозяйственном производстве. Сборник научных работ. Издание 2-ое. Саратов, – 2005. – С. 113-116.
5. Жук Е. А., Волков Д. П., Коробко В. В. Оценка сортообразцов зернового сорго по устойчивости к засолению // Кукуруза и сорго. – 2012. – № 3. – С. 8-10.
6. Коробко В. В., Волков Д. П., Жук Е. А., Букарев Р. В. Определение устойчивости и особенностей развития проростков зернового сорго в условиях разнокачественного засоления // Изв. Сарат. Университета. Нов. Сер. Химия. Биология. Экология. 2012. – Т. 12, Вып. 4. – С. 67-71.
7. Давыдова Г. В., Малиновский Б. Н. (под ред. Синельниковой В. Н.). Определение солеустойчивости сортов проса и сорго по прорастанию семян в солевых растворах (методические указания) ВИР. – Л., – 1988. – 11 с.
8. Боме Н. А., Королёва К. П., Петрова А. А., Боме А. Я. Современные технологии изучения и сохранения генетических ресурсов. Часть 1. Биологические свойства семян и устойчивость растений к стресс-факторам. – Тюмень: Изд-во Тюменского госуниверситета, 2017. – 49 с.
9. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). – М., 2011. – 352 с.

STUDY OF SALT TOLERANCE OF SORGHUM CROP VARIETIES BY LABORATORY METHODS

Semin Dmitry Sergeevich, Cand. of Agr. Sci., Chief Researcher, Depart. of Breeding and primary seed production, Russian research and design technological institute of sorghum and corn, Saratov, Russia.
Kibalnik Oksana Pavlovna, Dr. of Biol. Sci., Chief Researcher, Head of the Depart. of Breeding and primary seed production, Russian research and design technological institute of sorghum and corn, Saratov, Russia.
Kukoleva Svetlana Sergeevna, Cand. of Agr. Sci., Senior Researcher, Depart. of Breeding and primary seed production, Russian research and design technological institute of sorghum and corn, Saratov, Russia.
Efremova Irina Grigoryevna, Cand. of Agr. Sci., Honored worker of the agro-industrial complex of Russia, Leading Researcher of the Depart. of Breeding and primary seed production, Russian research and design technological institute of sorghum and corn, Saratov, Russia.
Starchak Victoria Igorevna, Cand. of Agr. Sci., Senior Researcher, Depart. of Sorghum crops, Russian research and design technological institute of sorghum and corn, Saratov, Russia.
Nemkina Elena Sergeevna, Junior Researcher of the Research service, scientific and technological support department, Russian research and design technological institute of sorghum and corn, Saratov, Russia.

Keywords: sorghum varieties, chloride and sulfate salinity, germination energy, laboratory germination, seedling and rootlet length, salt tolerance.

Abstract. The aim of this study was to assess the salt tolerance of sorghum varieties bred by Rossorghum Research Institute to chloride and sulfate salinity of the substrate and, when growing caryopsis in salt solutions, to identify the characteristics of germination energy, laboratory germination, and the growth and development patterns of seedlings and rootlets. The study was conducted in the Institute's Biochemistry and Biotechnology Laboratory in 2025. Nine sorghum varieties bred by Rossorghum Research Institute were selected for the study. The experiments were performed using NaCl in three concentrations: 1.40%, 1.82%, 2.23%, and Na₂SO₄ in concentrations of 2.78%, 3.62%, 4.44%, with the osmotic pressure of both solutions being 1.0 MPa, 1.3 MPa, and 1.6 MPa, respectively. This work utilizes a laboratory method for determining the degree of salt tolerance of varieties based on seed germination energy and viability, which is highly reliable, valid, and efficient. The research also utilized the teaching aid by N.A. Bome, K.P. Koroleva, A.A. Petrov, and A.Ya. Bome "Modern Technologies for the Study and Conservation of Genetic Resources." Different degrees of salt tolerance were determined in the varieties based on the intensity of growth and development of grains. The studied sorghum varieties generally turned out to be more tolerant to sodium chloride salinity than to sodium sulfate salinity. Thus, in terms of the number of germinated seeds relative to the control, the most salt-tolerant varieties were Sudan grass Emma, grain sorghum RSC Coral and Kulon, and broom sorghum variety Master: laboratory germination after germination in a NaCl solution with a concentration of 1.40% decreased to the least extent - to 79.70%, 83.20%, 87.10%, 73.43%, respectively. Moderately resistant varieties were identified when germinated in a NaCl solution with a concentration of 1.40%: for grain sorghum variety RSC Kakholong, seed germination decreased to 59.20%, for the Prince variety - to 32.40%; for sweet sorghum variety Izolda - to 56.80%, and for the Scheherazade variety - to 46.80%. Germinating seeds in a 1.40% NaCl solution resulted in the longest seedlings (2.53 cm) in Emma Sudangrass, and the longest rootlets (2.30 cm) in RSK Korall grain sorghum. The studied varieties responded to germination in the lowest concentration of sodium sulfate (2.78%) with a decrease in laboratory germination to 12.10% (Constantia variety) and 59.00% (Emma variety). Increasing the concentration of this salt to 3.62% and 4.44% blocked the development of caryopses for most of the studied sorghum varieties.