Введение к работе
Актуальность темы. Реализация национальной программы развития сельского хозяйства, в котором одна из главных ролей отводится животноводству, невозможна без создания прочной кормовой базы. Высокая продуктивность животных напрямую зависит от обеспеченности высокобелковыми кормами с содержанием протеина на уровне 20...30 %. Основным источником растительного белка являются зернобобовые культуры и горох, в частности. Если в зерне кукурузы, ячменя и овса содержится всего 59, 70 и 83 г пе-ревариемого протеина в расчете на кормовую единицу (при 105... 110 г по нормам), то в зерне гороха 143...170 г, практически в 2 раза выше (Зотиков В. И., 2006).
По мнению В. И. Фисина (2007), долю зерна бобовых культур в структуре фуража целесообразно повысить с 3 до 12 %, или в абсолютном выражении с 1,2 до 5,7 млн. тонн.
Такие биологические особенности как нелимитированный рост стебля, полегаемость, осыпаемость семян, неравномерность созревания затрудняли механизированную уборку и, как следствие, приводили к большим потерям урожая. Указанные причины сдерживали распространение культуры. Усилиями селекционеров была изменена архитектоника сортов гороха. В результате чего и появились сорта с неосыпающимися семенами (признак контролируется геном def), усатым типом листа (ген aj), детерминантным ростом стебля, (гены deh, def), все это привело к повышению технологичности культуры.
Рост семенной продуктивности сортов гороха в процессе длительной селекции происходил вследствие более эффективного распределения веществ в пользу семян, при не изменившейся общей биомассы растений. В результате потенциал современных сортов приблизился к своему максимуму. Одним из путей решения этой проблемы является создание принципиально новых морфотипов гороха, обладающих более высоким биологическим потенциалом. Во ВНИИ зернобобовых и крупяных культур получены принципиально новые морфотипы: хамелеон (Зеленов А. Н., 1991) с уникальной для культуры гороха архитектоникой (листья усатого типа в средней зоне растения и обычного типа в прикорневой и генеративной); рассеченнолисточковый морфотип (Зеленов А. Н., Неметова Ю. С, 2005) с необычными для рода Pisum L. листьями с глубокорассеченными в верхней части листочками.
Морфотип хамелеон отличается высокими показателями продукционного процесса и повышенным биологическим потенциалом (Зеленов А. Н. и др., 2000). Рассеченнолисточковый мутант по семенной продуктивности и продуктивности биомассы также превышает исходный сорт Батрак.
Наряду с морфотипами, полученными во ВНИИ зернобобовых и крупяных культур, заслуживает внимания и многократно непарноперистая форма, которая по литературным данным обладает более высокой продуктивностью фотосинтеза (Князькова С. Р., 1987; Суслова Л. В., 1990).
Отмеченные достоинства этих морфотипов открывают перспективы создания принципиально новых сортов гороха с повышенным биологическим потенциалом. Однако их селекционная ценность изучена недостаточно. Поэтому изучение возможности использования их для создания новых высокоурожайных сортов является актуальной задачей.
Цель и задачи исследования. Цель — выявление селекционной ценности многократно непарноперистой и рассеченнолисточковой форм гороха.
В задачи исследований входило:
— изучить наследование признака рассеченнолисточковости;
— изучить возможность улучшения многократно непарноперистой и рассеченнолисточковой форм гороха селекционными методами; •
— выявить адаптивность изученных морфотипов к условиям Центрально-Черноземного региона;
— выделить новые источники хозяйственно-ценных признаков у линий морфотипа хамелеон;
— оценить целесообразность совместного выращивания потенциально высокопродуктивных, но неустойчивых к полеганию морфотипов с практически неполегающим усатым сортом Батрак;
Научная новизна. 1. Выявлена адаптивность рассеченнолисточковой формы гороха к условиям Центрально-Черноземного региона;
2. Установлено наследование признака рассеченнолисточковости и взаимодействие гена tacA с другими генами архитектоники листа.
3. Синтезированы неизвестные ранее листовые морфотипы А-агримут и Баттерфляй.
4. Выделены высокопродуктивные линии рассеченнолисточкового морфотипа.
5. Впервые доказана возможность создания диморфных агрофитоцено зов и определены наиболее оптимальные варианты соотношения компонентов в диморфном агрофитоценозе.
Практическая значимость работы. Доказана селекционная ценность рассеченнолисточковой формы гороха и создан перспективный материал для создания сортов этого типа.
Выделены новые линии морфотипа хамелеон с высоким содержанием белка и устойчивые к полеганию, которые можно использовать в селекции в качестве источников хозяйственно ценных признаков. Создан и передан на государственное испытание сорт с ярусной гетерофиллией Спартак (доля авторства соискателя — 5 %).
18 сортообразцов различных морфотипов гороха включены в мировую коллекцию ВИР им. Н. И. Вавилова.
Предложен способ возделывания высокоурожайных, но неустойчивых к полеганию сортов в диморфных агрофитоценозах с неполегающими усатыми сортами.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 110-летию Шатиловской сельскохозяйственной опытной станции «Актуальные пробле 7 мы развития современного сельскохозяйственного производства» Орел, 10-13 июля 2006 года и на региональной научно-практической конференции «Вклад молодых ученых в реализацию приоритетных направлений развития АПК» Орел, 19-23 марта 2007 года.
Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 4 научных работы, в том числе одна в рецензируемом ВАК РФ издании.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 152 страницах и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части из 5 глав, выводов, предложений для селекции и производства, списка литература и приложений. Работа содержит 44 таблицы и 20 рисунков. Список литературы включает 154 источника, из них 23 на иностранных языках.