Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Изучение мирового генофонда и создание пивоваренных и кормовых сортов ячменя Куц Светлана Афанасьевна

Изучение мирового генофонда и создание пивоваренных и кормовых сортов ячменя
<
Изучение мирового генофонда и создание пивоваренных и кормовых сортов ячменя Изучение мирового генофонда и создание пивоваренных и кормовых сортов ячменя Изучение мирового генофонда и создание пивоваренных и кормовых сортов ячменя Изучение мирового генофонда и создание пивоваренных и кормовых сортов ячменя Изучение мирового генофонда и создание пивоваренных и кормовых сортов ячменя Изучение мирового генофонда и создание пивоваренных и кормовых сортов ячменя Изучение мирового генофонда и создание пивоваренных и кормовых сортов ячменя Изучение мирового генофонда и создание пивоваренных и кормовых сортов ячменя Изучение мирового генофонда и создание пивоваренных и кормовых сортов ячменя Изучение мирового генофонда и создание пивоваренных и кормовых сортов ячменя Изучение мирового генофонда и создание пивоваренных и кормовых сортов ячменя Изучение мирового генофонда и создание пивоваренных и кормовых сортов ячменя
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Куц Светлана Афанасьевна. Изучение мирового генофонда и создание пивоваренных и кормовых сортов ячменя : диссертация... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.05 Киров, 2007 151 с. РГБ ОД, 61:07-6/492

Содержание к диссертации

Введение

1 Обзор литературы

1.1 Ячмень - одна из ведущих зерновых культур мира 8

1.2 Динамика посевных площадей и урожайности ячменя 12

1.3 Краткая история селекции ячменя на Вятской земле 15

1.4 Исходный материал в селекции ячменя 17

1.5 Гибридизация ячменя 19

2 Условия, материал и методика исследований

2.1 Почвенно-климатические условия Кировской области 23

2.2 Агрохимическая характеристика почв опытных участков 24

2.3 Метеорологические условия в годы проведения исследований 26

2.4 Методика и техника проведения исследований 29

3 Изучение коллекции ячменя из мирового генофонда ВНИИР им. Н.И. Вавилова

3.1 Продуктивная кустистость 37

3.2 Количество зерен в колосе 43

3.3 Масса 1000 зерен 50

3.4 Урожайность 53

3.5 Устойчивость к полеганию 57

3.6 Продолжительность вегетационного периода 63

3.7 Устойчивость к болезням и вредителям 72

3.8 Качество зерна ячменя 76

4 Результаты селекции

4.1 Гибридизация-основной метод селекции ячменя 83

4.2 Перспективный материал на завершающем этапе селекции 86

4.3 Оценка экологической стабильности некоторых сортов ячменя 91

4.4 Итоги селекционной работы 93

4.4.1 Первый многорядный сорт ячменя Добрый 93

4.4.2 Устойчивый к болезням сорт ярового ячменя Эколог 95

4.4.3 Скороспелый, кормовой сорт ячменя Андрей 98

4.4.4 Пивоваренный сорт ярового ячменя Джин 99

4.4.5 Высокоурожайный, многорядный сорт Лель 102

4.4.6 Сорта Тандем и Фермер 105

Выводы 108

Предложения для селекционной практики и производства 110

Список литературы 111

Приложения 132

Введение к работе

Актуальность темы. В решении задач современного растениеводства, связанных, в первую очередь, с устойчивым ростом его продуктивности, ресур-соэнергоэкономичности, природоохранности и рентабельности, создание и широкое использование новых сортов и гибридов зерновых культур занимает центральное место (Жученко, 2004). За счет замены менее урожайных сортов можно без капитальных затрат ежегодно дополнительно получать в целом по стране не менее 10-12 млн. т зерна. Роль сорта в земледелии уникальна. В решении сложных задач современного растениеводства создание и использование новых сортов занимают центральное место, обеспечивая существенный вклад в повы-шение урожайности (30-50%). Сорт является биологическим фундаментом урожая, с него начинается любая система земледелия (Родина, 2003; Романен-ко, 2006).

В XXI в. сельское хозяйство остается главной отраслью жизнеобеспечения человечества. В условиях сокращения энергетических ресурсов актуальна селекция, ориентированная на создание менее энергозатратных сортов.

Одна из важнейших зерновых культур - ячмень, занимающий по сумме посевных площадей и валовому сбору зерна четвертое место в мире (после пшеницы, риса и кукурузы). Около 50% общей площади посевов ячменя сосредоточено в странах Европы. Наибольшие площади сохраняются в России, однако, производство ячменя составляет всего 7...17% от общего производства в мире. Посевные площади ячменя, как и других зерновых культур, в последние годы значительно сократились, что обусловило снижение валовых сборов ячменя в России. В то же время отмечается, что при резком сокращении площадей под рядом зерновых культур (рожь, пшеница) площади ячменя уменьшились менее значительно, как и урожайность (Неттевич, Смолин, Ерошенко и др., 2001; Алтухов, 2006).

Ячмень - универсальная культура, как по зонам выращивания, так и по использованию. Это основной концентрированный корм для животноводства и сырье для перерабатывающей промышленности, в частности, - для производства пива.

В лаборатории селекции и первичного семеноводства ячменя ЗНИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого с 1970 года развернута полная схема селекционной работы по созданию высокоурожайных сортов кормового и пивоваренного направления, скороспелых, устойчивых к полеганию и болезням.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является изучение образцов ячменя из коллекции ВНИИР им. Н.И. Вавилова и создание новых высокоурожайных сортов кормового и пивоваренного ячменя, устойчивых к полеганию и болезням.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

изучить по основным хозяйственно-ценным признакам сортообразцы из мирового генофонда Всероссийского НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова;

выделить источники хозяйственно-ценных признаков, перспективных для практической селекции ярового ячменя в условиях Северо-Востока НЗ;

-создать новый исходный материал методом гибридизации;

оценить перспективный селекционный материал по комплексу хозяйственно-ценных признаков и стабильности по годам;

создать высокопродуктивные сорта ярового ячменя кормового и пивоваренного направления.

Научная новизна. Проведено изучение коллекционного материала, определены новые источники хозяйственно-ценных признаков и свойств. Создан новый гибридный материал. Созданы (в соавторстве) сорта ячменя Добрый, Эколог, Джин, Андрей, Лель, включенные в Государственный реестр селекционных достижений РФ, а также Тандем и Фермер проходящие государственное сортоиспытание.

Положения, выносимые на защиту:

источники основных хозяйственно-ценных признаков для селекции сортов ячменя кормового и пивоваренного направления;

новый исходный материал и сорта ячменя;

характеристика районированных и перспективных в Кировской области сортов ячменя.

Практическая ценность работы.

Выделены источники хозяйственно-ценных признаков для селекции ячменя кормового и пивоваренного направления в условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны РФ. Выявлены наиболее ценные для возделывания в местных условиях генотипы. Создано (в соавторстве) 11 сортов ярового ячменя, пять из которые включены в Государственный реестр и высеваются в 35 областях и республиках РФ, проходят Государственное испытание два сорта.

Апробация работы. Исследования проведены в 1991-2005 гг. в соответствии с планом научно- исследовательских работ ГУ ЗНИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого по теме: «Создание сортов ячменя с урожайностью 6-7 т/га кормового и пивоваренного направления, устойчивые к полеганию и болезням, скороспелые». Основные положения диссертационной работы доложены на совещании по проблемам селекции зерновых культур в Нечерноземной зоне России (Киров, 1992), научно-практической конференции 9-Ю октября (Киров, 1996), на Международных научно-практических конференциях (Киров, 2004,2005).

Публикация результатов исследований - Основные результаты исследований изложены в десяти статьях (две в печати). Получено 6 авторских свидетельств на сорта ячменя, внесенные в Государственный реестр селекционных достижений РФ и 6 патентов на изобретения.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 151 страница машинописного текста. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, предложений для селекционной практики и производства, списка лите-

ратуры и приложений. Работа содержит 36 таблиц, 13 рисунков и приложение -7 таблиц и 6 авторских свидетельств. Список литературы включает 239 источников, в том числе 18 иностранных авторов.

Работа выполнена в 1991...2005 гт. в лаборатории селекции и первичного семеноводства ячменя ЗНИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого в соответствии с планом научно-исследовательских работ (№ Государственной регистрации 01970007282,01200203908).

Автор выражает искреннюю благодарность за помощь в работе научному руководителю - доктору сельскохозяйственных наук, члену - корреспонденту РАСХН, заслуженному деятелю науки Н.А. Родиной; кандидату сельскохозяйственных наук, И.Н. ЩенниковоЙ, З.Н. Домрачевой, Л.П. Кокиной, А.В. Коря-ковой и коллективу аналитической лаборатории.

Ячмень - одна из ведущих зерновых культур мира

Ячмень возделывается со времен зарождения земледелия. Как культурное растение его начали возделывать на обширных пространствах Передней Азии одновременно с одомашниванием диких животных и растений. В нашей стране ячмень известен также очень давно, он возделывался даже в дотрипольскую эпоху, в III-IV тысячелетиях до нашей эры (Бахтеев, 1935).

Ячмень яровой является одним из наиболее древних сельскохозяйственных растений. Это пластичная культура с большим разнообразием форм и один из наиболее скороспелых злаков (Хитрова, 2001).

Ячмень - кормовая, продовольственная и техническая культура. В северном районе России с животноводческой направленностью сельского хозяйства главной задачей является производство достаточного количества зерна фуражных культур.

Основное количество ячменя используется на кормовые цели. Зерно и солома ячменя более ценны, чем корм из пшеницы, овса, ржи. Ячменная солома и мякина содержат много протеина: солома 4,4%, мякина - 6,2%. Кормовая ценность ячменя определяется количеством белка в зерне, содержанием свободных и связанных аминокислот в белке, их переваримостью и биологической ценностью. В ячмене в среднем содержится 11,2% белка, зерно наиболее сбалансировано по аминокислотному составу по сравнению с другими зерновыми кормовыми культурами (Попов, 1961). Зерно ячменя богато фосфором, немного уступает кукурузе по кормовым единицам, белку и каротину (Томмэ, Марты-ненко, 1972) (табл. 1.1.1).

В белковом комплексе ячменя более 20 аминокислот, 8 из которых незаменимы (Лукьянова, Раступова, 1989).

По данным И.С. Шумилина и др. (1986) зеленая масса ячменя содержит 0,27 к.е., а овсяная и пшеничная соответственно 0,22 и 0,21 к.е.; сено ячменное 0,53 к.е., овсяное и просяное - 0,49, 0,51 и 0,45 к.е. пшеничное. Травяная мука из ячменя - 0,64 к.е., а травяная мука из суданской травы - 0,57 к.е.. Солома ячменная - 0,39 к.е., овсяная - 0,32 к.е., сенаж ячменный - 0,24 к.е., а сенаж овсяный - 0,23 к.е.

По выражению О. Кельнера (1912), ячмень называли «овсом жарких стран», т.к. в Северной Африке, Индии и азиатских странах он составлял для лошадей основную часть зернового корма. Для лошадей ячмень - прекрасный корм в плющенном виде при замене 1/3-1/2 части овса. Издавна зерно ячменя считается особо ценным кормом для беконного и других видов откорма свиней. М. Клинга (1933) писал, что при скармливании ячменя свиньям получается мясо и шпиг высокого качества, «...Цельный или дробленный ячмень - ценный кормовой продукт для поросят тотчас после отъема их от матерей, вполне заменяет рожь и кукурузу» отмечала «Земледельческая газета» в 1916 году. Ячмень занимает важное место в откорме скота.

Ячмень также скармливается курам для повышения яйценоскости и мясной продуктивности. Дойные коровы дают молоко, из которого вырабатывается более качественное масло, чем при кормлении зерном других культур. Небольшое количество ячменя в составе комбикормов, способствует укреплению здоровья и выносливости коров в период зимнего содержания (Кусаинов, Есенба-ев, 1980; Иванова,2000).

Как продовольственная культура ячмень используется в виде компонента в рецептуре некоторых сортов пшеничного хлеба, качество такого хлеба не ухудшается при добавлении к пшенице 20% - 30% ячменя (Коровин, 1944; Грязнов, 1996). В НИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого в 1998 году разработана нормативная документация (ТУ, ТИ, РЦ) на хлеб «Кировский», в рецептуре которого содержится 10% ячневой крупы (Лаптева, Кедрова 1998).

В послевоенные годы в СССР были предприняты довольно успешные шаги по использованию ячменя в производстве макарон. И хотя в чистом виде ячменная мука не пригодна для этой цели, тем не менее была показана возможность получения специфических сортов доброкачественных макарон из смеси ячменя с пшеницей, рожью, горохом и чиной (Кизима, 1947).

Однако в продовольственном отношении ячмень остался лишь популярной крупяной культурой. Из ячменя изготавливают 8 видов круп, из которых наиболее распространены перловая и ячневая крупы. Для этой цели используют специальные сорта ячменя, пленчатость у которых не выше 12% (Козьмина, 1981), с натурой зерна не менее 605 г/л, выравненное (Борисоник, 1974). Перловая крупа, наряду с некоторыми другими видами круп, является эффективным природным энтеросорбентом. Она способствует выведению из организма человека различных токсинов, в частности, металло- и хлорорганических соединений, а также неорганических солей металлов (Жученко, 2004).

Из ячменного зерна, в особенности голозерного, готовят суррогат кофе, который благодаря своим слабым тонизирующим свойствам, рекомендуется пожилым людям вместо кофе натурального (Грязнов, 1996).

Зерно ячменя является основным сырьем для пивоварения, и в этом плане среди других культур он вне конкуренции (Смолин, 2001). Другим ценным продуктом переработки ячменного зерна является солод и солодовые вытяжки, использующиеся для ускорения брожения и созревания теста. Калорийность их достигает 3-4 тысячи на 1 кг. Они богаты углеводами, белками, ферментами, витаминами и легко усваиваются (Мартынова, 2000). Солод используют не только в производстве пива, но и кваса.

Для пивоваренной промышленности используют сорта с низким содержанием белка (10-12%), высокой экстрактивностью.

Пиво, как напиток, известно уже несколько тысячелетий. Более 9 тыс. лет назад шумеры уже умели варить напиток с применением ячменного солода. Пиво в Египте варили уже в 2860 г. до н. э. Обнаружены остатки древней пивоварни, принадлежавшей храму Солнца, построенному царицей Нефертити. От египтян пивоварение пришло в Эфиопию, Грецию и т.д. (Родина, 2003).

Зерно ячменя снимает головные боли, помогает при некоторых нервных заболеваниях, физической слабости. По данным Л.И. Кузнецовой и Н.Д. Синя-ковой (2003) ячмень и овес являются источником Р - глюконата, который считают ответственным за снижение холестерина в сыворотке крови. Поэтому само зерно ячменя и овса, а также продукты их переработки рекомендуются для потребления при различных холестеринпонижающих диетах.

Блюда из перловой и ячневой крупы рекомендованы при колитах и энтероколитах, а также для стимуляции кроветворения. Настои и отвары из зерна обладают противовоспалительным и дезинфицирующим свойством. Из ячменной солодовой муки готовят отвары при заболевании почек (Удовицкий и др., 1986). Ячменный солод, содержащий около 40% крахмала, 10% белка, 10% декстрина, 30% клетчатки, энзимы (пентаза), минеральные соли и витамины, является хорошим средством для благоприятного воздействия на общий обмен веществ при кожных сыпях, фурункулезе. Водный настой ячменного солода пьют при геморрое, кашле, желудочных заболеваниях, почечно-каменной болезни и, особенно, при болезнях мочевого пузыря и мочевых путей.

Почвенно-климатические условия Кировской области

Кировская область находится на Северо-Востоке Европейской части России. Она занимает восточную окраину обширной Восточно-Европейской равнины. Территория области расположена между 462; и 536/ восточной долготы и563 и614 северной широты, а ее площадь в современных границах составляет 120,7 тыс. км2 (Тюлин, 1976).

Географическое положение области на континенте, а также ее значительная вытянутость с севера на юг обусловили существенное разнообразие на ее территории всего комплекса природных условий. Почвенный покров весьма разнообразен. Преобладают подзолистые слабоокультуренные малогумусные почвы. Ареалом широкого распространения собственно подзолистых почв являются северные районы, охватывающие среднетаежную и северную часть южно-таежной подзоны. Основной тип пахотных почв Кировской области -дерново-подзолистые (Головко, Родина, Куренкова, Табеленкова, 2004).

В центральной и южной частях области в почвенном покрове доминируют дерново-подзолистые почвы. Они составляют основной земельный сельскохозяйственный фонд области (Тюлин, 1976).

Дерново-подзолистые почвы тяжелого механического состава (как и собственно подзолистые) сформированы преимущественно на покровных почво-образующих породах и реже на моренных отложениях. Они встречаются во всех 3-х подзонах.

Отдельными пятнами и массивами распространены дерново-глеевые и дерново-карбонатные почвы. Много песчаных и супесчаных почв.

По данным центра агрохимической службы «Кировский» (Беляков, Мо-лодкин, 2001) средневзвешенные агрохимические показатели почв составляют: гумус 2-3%, рН - 5,0, содержание подвижного фосфора - 119 мг/кг, обменного калия -120 мг/кг. Почвенное плодородие пахотных земель оценивается как низкое.

По биоклиматическому потенциалу условия Северо-Востока России вполне приемлемы для земледелия. Климат Кировской области характеризуется континентальностью, нарастающей в юго-восточном и восточном направлениях, продолжительной многоснежной холодной зимой и умеренно теплым летом. Весна отличается неустойчивым температурным режимом. В теплый период под влиянием антициклонов может возникнуть длительное бездождье и возникновение засух. Среднегодовая продолжительность солнечного сияния 1500...1600 часов. Средняя годовая температура воздуха на севере Кировской области +0,6С, на юго-западе области +4С. Абсолютные минимумы температур достигают -54С, абсолютные максимумы +39С, продолжительность периода активной вегетации, когда среднесуточная температура воздуха устанавливается выше 10С, на севере равна 106, на юге - 145 дням. Сумма осадков за год составляет 400...500 мм на крайнем юге и до 550...625 мм на северо-западе и севере, за период вегетации соответственно 250...300 и 320...400 мм (Тюлин, Копысов, 1996; Концепция развития адаптивного земледелия..., 1998).

Селекционно-опытные посевы проводили на опытном поле № 1 ЗНИИСХ Северо - Востока им Н.В. Рудницкого.

Посевы питомников размещали в селекционном севообороте. Данные агрохимической характеристики представлены в таблице 2.2.1.

Почва в селекционных севооборотах хорошо окультуренная, что свидетельствует о пригодности полей для выращивания и получения высоких урожаев ячменя. Пахотный слой характеризовался следующими агрохимическими показателями: рНс0Л 5,0...6,9; Р205 - 171...463 мг/кг почвы, К20 - 107... 304 мг/кг сухой почвы.

Метеорологические условия проведения исследований различались по годам (прил. 1). В 1991 году посев ячменя проводили в конце апреля. В начале условия складывались удовлетворительно. В третьей декаде мая жаркая сухая погода привела к иссушению верхнего десятисантиметрового слоя почвы. Очень теплая погода второй половины мая - июня ускорила развитие ячменя. Колошение ячменя началось во второй декаде июня. Стояла сухая жаркая погода. В июле в период налива и созревания зерна агрометеорологические условия улучшились, средняя температура 15-20С. Максимальный урожай (более 800 г/м ) получен за счет большей массы 1000 зерен.

1992 году посев проведен в конце апреля. Условия для появления всходов ячменя были хорошие. Запас продуктивной влаги пахотного слоя почвы составлял в основном 25-50 мм. Прохладная погода и достаточное увлажнение способствовали хорошему укоренению, выход в трубку - колошение начался в середине июня. Формирование зерна проходило во второй половине июля при хороших метеорологических условиях, но урожай был несколько ниже, чем в предыдущем году.

В 1993 году начало вегетационного периода ячменя характеризовалось теплой погодой (выше среднемноголетней на 2С) при достаточном запасе влаги в пахотном слое (40...60 мм). Данные условия способствовали дружному появлению всходов, укоренению и кущению растений.

Формирование и налив зерна проходили в условиях теплой погоды и хорошей влагообеспеченности, что способствовало получению максимального урожая 815 г/м2.

Метеоусловия 1994 году складывались удовлетворительно для развития ярового ячменя и формирования хорошего урожая. Из-за значительного недо бора тепла и обильного увлажнения в течение всего лета затянулся вегетационный период. Сохранялось отставание в развитии ячменя до конца вегетационного периода.

1995 год по погодным условиям характеризовался различным температурным режимом и количеством осадков за период вегетации растений. Очень теплая, временами жаркая погода второй половины мая, июне ускорила развитие растений ячменя. В период цветения и молочной спелости зерна из-за засухи часть зерна была щуплой, наблюдалась череззерница. Влагообеспеченность растений была удовлетворительной. Дожди в конце июля и в августе затруднили уборку. Урожай у сортообразцов был получен значительно ниже, чем в 1993 году.

Продуктивная кустистость

Важнейшим количественным признаком, определяющим высокую урожайность ячменя в зоне Северо-Востока, является продуктивная кустистость, которая определяется генотипом сорта и в сильной степени подвержена воздействию окружающей среды. Кустистость является наследственным признаком, но значительно колеблющимся в зависимости от условий выращивания.

В селекции на высокую урожайность основное внимание уделяется продуктивной кустистости двурядного ячменя. Доля урожая, полученная за счет побегов кущения, достигает у ячменя 30-70%. По данным ряда селекционеров, работающих в зоне умеренного климата и достаточного увлажнения, высокая урожайность связана с повышенной продуктивной кустистостью (Савицкий, 1948; Писарев, 1941; Иванов, 1950; Мельник, 1975).

В.Е. Писарев (1941) и П.Г. Чесноков (1956) считают, что сильно кустящиеся формы легче справляются с повреждением стеблей насекомыми, чем слабо кустящиеся.

Некоторые ученые (Прянишников и Якушкин, 1938) полагают, что урожай зерновых в основном определяется развитием колоса на главном стебле, вторичные стебли играют подчиненную роль.

N. Stospf, Е. Reinbergs (1961), приводя изучение связей между урожаем, кустистостью и выходом зерна из колоса, пришли к выводу, что при оценке урожайности более устойчивым показателем является выход зерна с колоса в сравнении с кустистостью, которая также положительно влияет на урожай. Сама же кустистость находится в отрицательной зависимости от выхода зерна с колоса на главном стебле.

По данным Б.Е. Кравцовой (1957) малопродуктивные побеги кущения ухудшают состояние растений, потребляя часть ассимилятов, накопленных в основном побеге. Г.А. Корольская (1961) на основе специальных исследований, проведенных на посевах озимых, делает заключение о том, что чем меньше растение кустится и чем в более короткий срок заканчивается кущение, тем больше питательных веществ поступает к продуктивным стеблям.

В условиях недостатка влаги высокая кустистость является отрицательным явлением (Константинов, 1930). По мнению А.И. Стебута (1915), А.И. Но сатовского (1950), П.К. Иванова (1954) боковые стебли при засухе задерживают развитие главного стебля, что ухудшает качество и количество урожая.

Яровой ячмень при нормальной густоте стояния дает в среднем 2,5-3,0 стебля на одно растение (Трофимовская и Архангельская, 1954). Некоторые урожайные сорта в условиях Северо-Востока образуют до 31 колоса на растение (Родина, 1995).

В условиях Кировской области в селекции на высокую урожайность основное внимание уделяется продуктивной кустистости двурядного ячменя. Ряд авторов (Зенищева, 1978; Гриб, 1983) указывают, что резерв повышения продуктивности у двурядных ячменей почти исчерпан. Ведь рост их урожайности шел, главным образом, за счет повышения продуктивной кустистости. Э.Д. Неттевич (1982, 1998) отмечает, что на современном этапе формы многорядного ячменя обладают резервом роста продуктивности за счет усиления кустистости. По данным селекционеров Э.Д. Неттевича (1998) и Н.А. Родиной (1995), работающих в зоне умеренного климата и достаточного увлажнения, высокая урожайность ячменя связана с повышенной продуктивной кустистостью (г до + 0,87).

В наших опытах отмечалась значительная вариабельность продуктивной кустистости как по годам, так и по сортам (табл. 3.1.1). Естественная причина столь различных показателей - изменяющиеся метеорологические условия и реакция сортов на них. Максимальный коэффициент вариации в 1992 году у сортов России составил 43,5%. В 1991 и 1993 годах сложились наиболее благоприятные погодные условия для формирования большого количества боковых стеблей. При недостатке влаги в фазу кущения в 1995 году у большинства сортов продуктивная кустистость составила 1,4-1,8 колоса на 1 растение.

Кустистость в опытах изменялась от 0,7 до 6,5 продуктивных стеблей на растение, составив в среднем у сортов из стран Европы 1,9 колоса на растение, а у сортов из стран Америки - 1,5. Кустистость оказала влияние на урожай с единицы площади: сорта Америки уступали по урожаю сортам стран Европы в годы изучения.

Высокую продуктивную кустистость с урожайностью более 600 г/м в 1992 году сочетали 1857-83 (Россия, НИИСХ С.-В., Киров), Барашек (Молдавия) и Severa (Германия). По результатам изучения 1993 года выделились сорта Одесский 115, Романтик и Пироговский (Украина), Прима, Криничный, Бере-зинский (Беларусь), Deacon (Великобритания), которые имели по 4 и более колоса на одно растение.

Гибридизация-основной метод селекции ячменя

Основным методом селекционной работы с яровым ячменем в ЗНИИСХ Северо - Востоке является внутривидовая гибридизация с последующим направленным отбором растений, начиная со второго поколения гибридных комбинаций и оценкой их по потомству.

Сорт Добрый создан методом двукратного индивидуального отбора из гибридной популяции Keystone х Викинг.

С использованием сорта Keystone, который является носителем гена устойчивости к U. nuda, создан сорт Эколог. Этот сорт характеризуется групповой устойчивостью к болезням.

Сорт Джин создан методом двукратного индивидуального отбора из гибридной популяции с участием высокоурожайных сортов Луч и Викинг, полученных в лаборатории ячменя НИИСХ Северо-Востока. Джин отличается высокой продуктивной кустистостью.

Андрей получен методом двукратного индивидуального отбора из третьего и седьмого поколений гибридной комбинации беккросс ВСі (К 20436 и Хел-лас). Сорт отличается высокой урожайностью и скороспелостью, которую унаследовал от материнской формы.

Сорт Новичок получен методом индивидуального отбора из гибридной популяции F2 Адам х Дуэт.

Методом индивидуального отбора из гибридной комбинации Джин х Одесский 115 получен сорт Святогор, устойчивый к полеганию и осыпанию, засухе. Сорт характеризовался высокой устойчивостью к разным видам головни.

Методом отбора из сложной гибридной популяции Эколог х 1857-83 (Эффенди х Первенец) получен сорт Меркурий, который созревает на 2 дня раньше Биос 1, за счет более быстрого прохождения периода от колошения до созревания.

Сорт Лель создан методом многократного индивидуального отбора из гибридной комбинации 3317-86 (Klondike х Perth) х Добрый.

Сорт Тандем - удвоенный гаплоид, полученный от скрещивания Fi (Добрый 14/11 х Выбор) с диким ячменем Н. Bulbosum (WW клон 502-2 ).

Сорт Фермер получен методом индивидуального отбора из гибридной комбинации F2 Агат х 2967-86 (Абава х Эффенди).

Первый отбор в гибридных популяциях проводится, начиная с F2. При необходимости проводятся повторные отборы в F3 - Fg. Ежегодно отбирается по 5- 6 тысяч элитных растений.

По результатам изучения наиболее продуктивными оказались комбинации, полученные с участием сортов Вереск, Дина, Гонар, Тамара, Эколог, Alexis, Perun, Эло и др.

Общее количество селекционных линий, прошедших оценку в условиях Кировской области, за годы исследований (1991...2005) составило более 100 тысяч номеров. На заключительном этапе селекционного процесса в сортоиспытаниях (2002-2005 гг.) изучено более 230 линий.

Так, в предварительном сортоиспытании в 2002 году изучалось 135 номеров, у 25 номеров превышение по урожайности над стандартом Биос 1 составило более 10,0%. Максимальную урожайность 8,2 ц/га обеспечил сорт 35-99 (Лебедь х Биос 1), однако этот сорт недостаточно устойчив к полеганию. Высокоурожайные сорта получены при скрещивании с сортообразцами Tamara (Нидерланды), Alexis (Германия), Starlet (Франция), Биос 1, Эколог, Дуэт (Россия) (табл. 4.2.1).

Наиболее высокие прибавки по отношению к стандарту дали 35-99, 1012-99, 325-99, 567-99, 568-99,1016-99 и 1007-99.

Сочетанием высокой урожайности (8,0 т/га) и устойчивости к полеганию -8,1 балла выделяются сорта 1012-99 и 1016-99. Наиболее прочная соломина отмечена у номера 1009-99.

Сорт 725-99 сочетает высокую урожайность с относительной устойчивостью к полеганию, по устойчивости к болезням на уровне стандарта. Урожай 8 т/га получен в 2003 году по сорту 151-99, средняя урожайность за годы испытания составила 7,2 т/га.

Сравнительной скороспелостью отличался дигаплоидный сорт 35-99, за 3 й года конкурсного сортоиспытания получен урожай на уровне стандарта.

Сравнительно новым направлением селекции ячменя является создание многорядных сортов, обладающих более высоким потенциалом продуктивности по сравнению с двурядными за счёт лучше озерненного колоса (Сенченко, Сенченко, Кадыров, 1993). Однако такие ячмени имеют существенный недостаток - слабую продуктивную кустистость и мелкое зерно. Поэтому мы используем в селекции этого направления метод гибридизации двурядных генотипов с многорядными формами, отбирая из гибридных популяций индивидумы с вы сокой кустистостью и колосом многорядного генотипа. Этот путь оправдал себя. Первым сортом разновидности pallidum, созданным в лаборатории селекции и первичного семеноводства ячменя ЗНИИСХ Северо-Востока, стал ячмень Добрый. Многие годы сорт сохранял способность обеспечивать урожай до 7...9 т/га.

Стабильно высокой продуктивностью характеризовался сорт многорядного ячменя 1007-99, урожай которого за годы испытания колебался от 7,9 до 8,6 т/га. Сорт получен методом двукратного индивидуального отбора из сложной гибридной комбинации (Perth х Klondike) х Добрый. По многолетним данным сорт показал высокую устойчивость к полеганию в сочетании с высоким урожаем (превышение над стандартом более 16%). По созреванию сорт находится в одной группе со стандартом Биос 1 (табл. 4.2.3). Сорт отличался по количеству сохранившихся растений к уборке, обладал лучшей продуктивной кустистостью и массой зерна с колоса и с растения, уступая стандарту только по массе 1000 зерен. Сорт планируется к передаче на Государственное сортоиспытание в 2007 году.

Похожие диссертации на Изучение мирового генофонда и создание пивоваренных и кормовых сортов ячменя