Содержание к диссертации
Введение
1. Роль семеноводства в повышении урожайности и качества семян озимой мягкой пшеницы
1.1. Народно-хозяйственное значение озимой пшеницы 8
1.2. Особенности биологического развития озимой пшеницы 10
1.3. Значение приемов отбора элитных семей при выращивании оригинальных семян 15
1.3.1. Основные показатели оценки посевных и урожайных качеств семян 22
1.3.2. Сортовые показатели чистоты посева 28
1.3.3. Использование полиморфных белков в семеноводстве озимой мягкой пшеницы 29
2. Условия, материал и методика проведения исследований
2.1. Место проведения 38
2.2. Метеорологические условия проведения 40
2.3. Методика проведения опытов
2.3.1. Особенности ведения первичного семеноводства 47
2.3.2. Морфологическая характеристика изучаемых сортов 48
3. Результаты исследований
3.1. Изучение различных приемов отбора элитных растений в первичных звеньях семеноводства 59
3.2. Влияние репродукций на процесс формирования урожайности и качества семян 71
3.3. Посевные качества и урожайные свойства семян 75
3.4. Использование электрофореза в процессе исследования наследственных признаков и свойств семян 80
3.5. Экономическая и биоэнергетическая оценка рекомендованных методов отбора в первичных звеньях семеноводства 97
Выводы 100
Предложения производству 102
Список использованной литературы 103
Приложения 124
- Особенности биологического развития озимой пшеницы
- Использование полиморфных белков в семеноводстве озимой мягкой пшеницы
- Морфологическая характеристика изучаемых сортов
- Изучение различных приемов отбора элитных растений в первичных звеньях семеноводства
Введение к работе
Актуальность темы. Посевы озимой пшеницы в сельскохозяйственном производстве Ростовской области ежегодно составляют 40-50 % площадей всех зерновых культур, а её удельный вес в валовых сборах зерна превышает 70 %. Известно, что сорт является важным и наиболее дешевым средством увеличения производства растениеводческой продукции. Благодаря хорошо организованной семеноводческой работе увеличение урожайности зерновых культур может достигнуть 15-20 %. Стержнем семеноводства является урожайность и качество оригинальных семян, при этом особое внимание в первичных звеньях семеноводства необходимо уделять приемам отбора элитных растений.
Учеными нашей страны в различных почвенно-климатических зонах достаточно подробно исследовались методы отбора и их эффективность при выращивании оригинальных семян озимой мягкой пшеницы (А.Ф. Зарецкий, 1966; Э.Д. Неттевич, А.В. Сергеев, 1969; A.M. Медведев, 1972; Н.В. Большаков, 1980; A.M. Розвадовский, 1982; А.Н. Березкин, 1988; П.П. Лукьяненко, 1990; И.М. Молчан, 1993 И.Г. Калиненко, 1995; А.И. Грабовец, 2000). Однако единого мнения по этой проблеме среди ученых до сих пор нет, что и определило необходимость проведения наших исследований.
Вместе с тем, массовое производство и сохранение семян с высокими посевными качествами и урожайными свойствами приобретает первостепенное значение в условиях наметившейся в нашей стране ускоренной сортосмены и сортообновления. При этом весьма актуальной проблемой при возделывании сортов, внесенных в Государственный реестр селекционных достижений и допущенных к использованию в производстве, остается необходимость максимально продолжительный период времени сохранить все ценные морфобиологические признаки и свойства, достигнутые в процессе селекции и первичных звеньев семеноводства.
Цель и задачи исследований. Целью проведенных исследований являлось определение наиболее эффективных приемов отбора элитных растений озимой мягкой пшеницы различных разновидностей в первичных звеньях семеноводства.
В задачу исследований входило: выявить наиболее эффективные критерии отбора семей по посевным и урожайным свойствам семян; установить степень внутрисортовой изменчивости основных количественных признаков сортов безостых и остистых форм; изучить семьи озимой пшеницы по генотипичности и определить возможность продолжительного сохранения важнейших морфобиологиче-ских особенностей сортов в первичных звеньях семеноводства; оценить различные приемы отбора элитных растений в первичных звеньях семеноводства; дать экономическую и биоэнергетическую оценку различным приемам отбора элитных растений озимой мягкой пшеницы..
Научная новизна. Впервые проведено комплексное изучение и оценка внутрисортовой изменчивости вновь созданных сортов безостых и остистых форм озимой мягкой пшеницы.
Дана сравнительная оценка различным приемам отбора элитных растений при выращивании оригинальных семян. Рекомендован наиболее рациональный метод оценки и браковки семей в первичных звеньях семеноводства с использованием электрофореза, который значительно повышает достоверность и объективность оценки линий в питомниках размножения. Это позволяет закладывать питомники оценки потомств на небольших площадях, без ущерба сортовой чистоты семян. Показано влияние длительного репродуцирования семян на их посевные качества и урожайные свойства. Предложены эффективные методы работы в первичных звеньях семеноводства озимой мягкой пшеницы.
Практическая ценность работы. В результате многолетнего изучения сортов озимой мягкой пшеницы определена эффективность различных приемов отбора элитных растений при выращивании оригинальных семян, даны рекомендации по наиболее эффективному ведению первичного семеноводства новых сортов.
Подтверждено, что у новых сортов озимой пшеницы, наиболее рациональным методом отбора в первичных звеньях семеноводства является метод индивидуально-семейственного отбора в сочетании с электрофорезом.
Показана роль комплексных браковок в семеноводческих питомниках.
Доказана эффективность использования метода электрофореза на первых этапах семеноводства. Предложен метод повышения посевных свойств семян путем калибровки. Установлено влияние длительного репродуцирования на качество оригинальных семян.
Результаты исследований широко используются в семеноводческой практике базовых семеноводческих хозяйств ГНУ ВНИИЗК им. И.Г. Кали-ненко.
Основные положения, выносимые на защиту.
Сравнительная оценка различных приемов отбора элитных растений в первичных звеньях семеноводства сортов озимой мягкой пшеницы.
Влияние длительного репродуцирования на посевные и урожайные свойства семян.
Использование метода генетического контроля посевных и технологических качеств семян озимой пшеницы.
4. Экономическая и биоэнергетическая оценка рекомендованных приемов отбора элитных растений в первичных звеньях семеноводства.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы доложены на годовых отчетах и научных конференциях ученых и специалистов ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко (Зерноград, 1999-2005 гг.), на областных и районных научно-практических совещаниях специалистов сельского хозяйства Ростовской области, на Российских научно-методических совещаниях по растениеводству, селекции и семеноводству полевых культур, на научно-практических конференциях по проблеме зерновых культур (Ростов-на-Дону 1999-2000 гг., Краснодар, 2002г.; Зерноград 1998-2005 гг.) на научной конференции: «Проблемы селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур» (Пенза, 2003г.), на заседаниях общества ВОГиС по генетике и селекции сельскохозяйственных растений на Дону (Ростов-на-Дону, 2000-2005 гг.).
Основные положения диссертации изложены в 10 научных работах.
Исследования по основным вопросам диссертации автором проводились самостоятельно. За оказанную помощь в более глубоком изучении отдельных вопросов и научные консультации автор выражает искреннюю признательность и благодарность доктору сельскохозяйственных наук, профессору Гурскому Н.Г., сотруднику лаборатории физиологии и биотехнологии доктору биологических наук Копусю М.М., сотрудникам отдела селекции и семеноводства озимой пшеницы, лаборатории первичного семеноводства, биохимии и иммунитета.
Особенности биологического развития озимой пшеницы
Мягкая озимая пшеница - Triticum aestivum - наиболее распространена среди гексаплоидных пшениц, самый широко распространенный вид на Земном шаре. Она является основной хлебной культурой во многих (43) странах мира, основным продуктом питания, для 1 млрд. человек или примерно для 35 % населения Земного шара. Пластичность этой культуры определила ареал распространения этого вида, который охватывает практически всю земную поверхность. Посевные площади пшеницы мира на 1981-1985 гг. составили 234,4 млн.га (В.Ф. Дорофеев, Р.А. Удачин, 1987). По объему производства зерна пшеница занимает первое место - около 90 % от всего валового сбора. Внедрение новых высокопродуктивных сортов озимой пшеницы в комплексе с агротехническими приемами позволило за короткое время увеличить в 2-3 раза производство зерна в отдельных регионах СССР, в Мексике, Индии, Пакистане и других зарубежных странах (П.П. Лукьяненко, 1973г.).
Средняя мировая урожайность пшеницы, отмечает Н.Е. Sokolovsky (1969), увеличилась за 1935-1984 гг. на 16 %. СИ. Бараги (1985) показал, что за 1930-1984 гг. урожайность пшеницы в мире выросла в 2,3 раза при расширении посевных площадей под этой культурой с 162 до 232 млн. га, то есть в 1,4 раза.
Урожайность пшеницы утроилась по сравнению с пятидесятыми годами в большинстве развитых сельскохозяйственных стран (S.M. Sengal, 1977; М. Prochazko, L. Balla, е.а., 1980; В. Кабрт, М. Ганиш, 1981; С. Борое-вич, 1984; J.P. Brennan, 1984; Z. Martinic-Jercic, 1990). За последние 80-100 лет в Англии урожайность увеличилась в 2,5 раза (R.B. Austin, 1982; P. Jymer, 1983), причем, только за последние 35 лет она увеличилась в два раза. По данным Bingham J. (1979) и Lupton F.G.H. (1980), на 50 % этот рост связан с успехами селекции и семеноводства. В ФРГ за этот же период урожайность пшеницы повысилась в полтора раза, достигнув уровня 4,62 т/га, из них около 65 % прибавки урожайности авторы объясняют успехами селекционной и семеноводческой работы (V.Posselt, 1977; К. Hoeser u.a., 1979). В Швейцарии за последние 50 лет урожайность пшеницы выросла в три раза (A. Fossati, F.X. Paccayd, 1986). Урожайность пшеницы в Венгрии с 1961 по 1985 годы возросла с 1,86 до 2,27 т/га. По мнению L. Baala е.а. (1986) это увеличение на 54,4 % обусловлено улучшением агротехники, а на 45,6 % - повышением потенциала продуктивности новых сортов. Внимание селекционеров сосредоточено на этой культуре, т.к. исключительное богатство её генотипа позволяет создавать сорта, отвечающие требованиям интенсивного земледелия (Л.А. Животков, СВ. Бирюков, А.Я. Сте-паненко, 1989). Биологические особенности роста и развития озимой пшеницы изучены многими авторами: А.И. Носатовский, 1965; В.Н. Ремесло, М.В. Кузьмен-ко, А.А. Созинов, 1977, Л.А. Животков, СВ. Бирюков, А.Я. Степаненко, 1989; Я.В. Губанов, Н.Н. Иванов, 1988 и др. Закономерности морфогенеза пшеницы достаточно полно отражены в работах Ф.М. Куперман (1977). В онтогенезе пшеницы выделяют стадии развития, этапы органогенеза и фенологические фазы. Исследованиями ученых было выявлено 12 этапов органогенеза, на каждом из которых создается база для успешного прохождения последующего этапа роста и развития. Стадийные изменения приводят к образованию новых морфологических структур, что в свою очередь является необходимым условием стадийного развития в онтогенезе. Фенологические фазы часто отличаются друг от друга появлением новых органов и рядом внешних морфологических признаков. У пшеницы различают следующие фенологические фазы: прорастание семян, всходы, куще-ние, выход в трубку, колошение, цветение, формирование зерна, молочная, восковая, полная спелость. Первая стадия - яровизация озимой пшеницы проходит в состоянии наклюнувшихся семян, проростков или растений при температуре +5,+8С. Длится эта фаза от 30 (для сортов происходящих из южных районов) до дней (для северных сортов). В этот период развития происходит прорастание семян, появление всходов и кущение. Появление всходов, продолжитель ность периода посев-всходы во многом зависят от обеспеченности почвы влагой и величиной среднесуточных температур. По данным А.И. Носатов # ского (1965) лучшая температура для дружного прорастания лежит между 12-20С, а оптимальная 13-14С. Надежные всходы озимой пшеницы обеспе чивает увлажнение слоев почвы глубиной 0-20 см до 22-25 %. При этом в каждом 10-ти сантиметровом слое почвы продуктивной влаги должно быть не менее 8-Ю мм (Л.П. Бельтюков, А.А. Гриценко, 1993). Кущение - важный этап развития озимой пшеницы, когда завершается яровизация. У озимой пшеницы сумма средних суточных температур от всходов до начала кущения равна 200-220С, кущение протекает энергично при температуре 13-18С. В этот период формируется надземная вегетативная масса, образуются вторичные (узловые) корни. Наряду с обеспеченностью влагой, важно оптимальное соотношение питательных элементов, обеспечивающих питание растений (фосфор преобладает над азотом в 1,5-2 раза). Пшеница относится к растению длинного дня. В процессе яровизации температура и свет выступают как единый фактор. В естественных условиях стадия яровизации протекает при пониженных температурах и на укороченном дне. Растения, не прошедшие стадию яровизации, не выколашиваются. Одним из условий получения высоких урожаев качественного зерна является сочетание солнечной и ясной погоды с хорошей обеспеченностью растений влагой и оптимальными температурами. Озимая пшеница приостанавливает кущение, когда температура снижается до 2-3С. Весной кущение продолжается при наличии влаги в том горизонте почвы, где залегает узел кущения.
Перезимовка озимых в условиях Ростовской области проходит часто при резких колебаниях температур, когда температура почвы на глубине узла кущения может опускаться ниже критической. При этом наблюдается отсутствие снежного покрова, сильные восточные ветры. При наличии снежного покрова температура на поверхности почвы под снегом во время морозов на 10-15С выше, чем без него. Гибель озимых зимой и в ранневесенние периоды происходит также от выпирания, вымокания, ледяных корок и др.
Озимая пшеница в состоянии прорастания семян или в начале появления всходов в большинстве случаев сохраняет жизнеспособность, если температура в посевном слое почвы не опускается ниже минус 16-18С.
Использование полиморфных белков в семеноводстве озимой мягкой пшеницы
Различия между сортами по морфологическим признакам далеко не всегда достаточно обозначены. Особенно сложно, например, дифференцировать в отдельности безостые и остистые сорта озимой пшеницы. Поэтому апробация сортовых посевов очень трудоемкое дело и требует высокой квалификации. В нашей стране, Румынии, Болгарии и Монголии апробация зерновых колосовых культур проводится методом отбора и последующего анализа пробного снопа. В Чехии, Словакии, Франции, Канаде, Германии, Польше, Венгрии, Швеции, США ее проводят без отбора снопа, методом глазомерной оценки, подсчитывая на учетных площадках видовые и сортовые примеси и стебли, пораженные болезнями. Эти методики Н.А. Мороз, Л.П. Барановская (1984) считают очень трудоемкими, требующими больших затрат и средств. Существенный недостаток метода состоит в том, что не всегда удается учесть и правильно оценить все характерные морфологические признаки растений сорта, а главное, определение сортовой чистоты возможно лишь к моменту уборки, тогда показатели сортовой апробации могут совпадать с теми, что используются при посеве.
Метод электрофореза позволяет установить неоднородность (гетерогенность) клейковинных белков. Электрофорез - это движение мельчайших частиц под влиянием постоянного электрического тока. Это открытие принадлежит русскому исследователю Реусу (1809г.). Только в 20-х годах нашего столетия электрофорез начали применять как метод исследований. Большой вклад в разработку и совершенствование метода внесли ученые: Тизели-ус, Гордон, Орнстей, Девис, Смитис, Раймонд и др.
Прогресс в области электрофоретических исследований белков наметился после того, как Смитис (1954г.) преложил использовать в качестве носителя крахмальный гель, а Раймонд (1959г.) - полиакриломидный. Связь блоков компонентов глиадинов как биохимических маркеров хромосом (с использованием крахмального геля) с качеством муки впервые установили А.А. Созинов, Ф.А. Попереля, М.М. Копусь (1975г.). Ими же был предложен генетический принцип записи блока компонентов и разработаны основы генетической классификации компонентного состава глиадинов у мягкой пшеницы как ботанического вида. Электрофоретические спектры белков являются сортоспецифичными и не изменяются от влияния условий среды выращивания. По этим белкам сорта можно паспортизировать (идентифицировать). Система семеноводства, обеспечивающая в конечном итоге поддержание идентичности того исходного материала, который был зафиксирован на момент его регистрации, может стать областью применения метода электрофореза. Абсолютная генетическая константность размножаемого половым путем сорта, у которого все локусы были бы представлены идентичными аллелями - крайне редкое явление (Leter, 1955; Carson, 1967). Кроме того, полностью удалить из популяции рецессивный аллель, проявляющийся с низкой частотой, практически невозможно, поскольку такой аллель, как правило, находится в гетерозиготном состоянии (А.А. Жученко, 2002). Новые возможности для сортовой идентификации и характеристики семян сортов открылись с разработкой метода электрофоретического анализа и с обнаружением специфичности спектра компонентов полиморфных белков (в пшенице-глиадина). В работе авторов А.А. Созинова, Ф.А. Поперели, М.М. Копуся (1975) электрофорез глиадина использован преимущественно для выявления различий между отдельными сортами пшениц. В зерне пшеницы белок составляет 12-14 %. Этот показатель представляет более надежную информацию о пищевых и кормовых достоинствах, чем содержание клейковины, он мало пригоден для оценки свойств генотипа, так как методы его определения имеют немало случайных ошибок. В селекционной практике более важно определять качество клейковины (А.А. Сози-нов, Г.П. Жемела, 1983). По количеству отмываемой клейковины судят о технологических свойствах зерна и содержанию белка. Между количеством клейковины и содержанием белка в зерне существует корреляционная зависимость (П.Е. Суд-нов, 1964). На основании обработки данных о содержании белка в зерне и сырой клейковины он установил, что отношение белка к клейковине колеблется в пределах от 1,47 до 2,09 % в зависимости от региона выращивания. По данным И.Г. Калиненко, Л.Н. Чорбы (1963) это отношение в условиях Ростовской области оказалось выше. У современных сортов это отношение находится на уровне 2,0-2,2 %. Если в зерне современных сортов содержится 14,5 % белка, то этого как правило, достаточно, чтобы содержание сырой клейковины достигало 28 % (минимальный уровень для сильных пшениц). Главным фактором, влияющим на технологические свойства пшеницы, является клейковина и её качество (Л.Я. Ауэрман, 1942; А.Б. Вакар, 1961; Н. П. Казьмина, 1969; М.И. Княгичев, 1951; А.Т. Казарцева, 1996). Установлено, что качество клейковины зависит от сорта (генотипа) и реагирует на природно-климатические условия, агротехнические и уходные мероприятия (М.М. Копусь 1988; Л.Г. Шатилов, 2001; В.И. Ковтун, 2002). Эти факторы очень часто влияют и затрудняют отбор образцов пшеницы в питомниках с наследственно высококачественной клейковиной. Вместе с тем, качество клейковины и содержание белка в зерне не за висимы друг от друга. Есть немало сортов с высоким белком, но плохой клейковиной и наоборот. Выявлено, что запасные белки пшениц, и особенно глиадин, обладают рядом преимуществ перед другими веществами. Они сосредоточены в мор фологически однородной ткани, доступны выделению и идентификации, об ладают видовой и сортовой специфичностью. Спектры таких полиморфных белков могут быть маркерами сорта, биотипа, линии. Академик В.Г. Конарев (1980) принцип белковых маркеров объясняет так: «белок - первичный продукт элементарной генетической системы. Каждый из его компонентов - копия или маркер своего гена или локуса ДНК». Исследования генетических особенностей запасных белков пшеницы ведутся в двух направлениях (H.Kihara, F.Lillienfeld, 1949): - изучается филогенетическое средство культивируемых пшениц (T.turhidum, Т. Durum (2п-28), Т. Aestivum (2п-42), которые по цитогенетиче ской природе являются сложными аллоплоидами, включающими АВ и АВД геномы родственных видов пшениц и эгилопсов; - изучаются вопросы генетико-селекционного направления: сортовая специфичность компонентного состава, характер наследования белковых компонентов при гибридизации сортов, определение генетического контроля. По мнению М.М. Копуся.(1992) полиморфные белки являются удоб ной моделью для выяснения связи между полиморфизмом белков и I изменчивостью их важнейших хозяйственно-ценных признаков и свойств. Урожайность пшеницы связана с ее качеством. Так, сорта сильной хлебопекарной пшеницы не отличаются высокой урожайностью. В США и Канаде средняя урожайность составляет 2,5-3,0 т/га. В Западной Европе, где урожайность в 2-3 раза выше, выращивают другие сорта пшеницы, относящиеся преимущественно к разряду средних и слабых.
Морфологическая характеристика изучаемых сортов
Основные полевые опыты проводили в севооборотных полях лаборатории первичного семеноводства ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко со следующим чередованием культур: черный пар, озимая пшеница, горох, яровой ячмень. Схема семеноводства при индивидуально-семейственном отборе содержала следующие звенья: - питомник испытания потомств первого года (П-1); - питомник испытания потомств второго года (П-2); - оригинальные семена (ОС); - элитные семена (ЭС); - репродукционные семена (PC) 1,2,3 поколения. При изучении массового отбора использовали следующую схему: - питомника испытания потомств первого года (П-1); - оригинальные семена (ОС); - элитные семена; - репродукционные семена. При исследовании негативного отбора использовали следующую схему: - оригинальные семена; - элитные семена; - репродукционные семена. Подготовку почвы, внесение удобрений и уходные мероприятия за посевами проводили согласно «Зональной системе земледелия в Ростовской области на 1996-2000 гг.». Предшественник - черный пар. Опыты закладыва-ли по типу конкурсного сортоиспытания. Площадь делянок в П-1 - 0,6 м , в П-2 - Юм2. Норма высева 3,5 млн. всхожих семян на 1 га, в размножении (ОС) - 4,5 млн. Посев проводили в П-1 - ручной сажалкой, в П-2 - сеялкой ССФК-7, в размножении - СН -16. Уборку П-1 осуществляли ручным способом, в П-2 - комбайном «Хеге-125», в размножении - комбайнами «Сампо-130», «Сампо-500». Для проведения структурного анализа в фазе полной спелости отбирали снопы с площадок в 1 м , выделенных с осени. Фенологические наблюдения, оценку устойчивости сортов к полеганию и болезням, учет урожая, подсчеты и измерения, структурный анализ растений проводили в соответствии с «Методикой государственного испытания сельскохозяйственных культур» (1985 г.).
Сортовые и посевные качества семян определяли в соответствии с ГОСТ Р 52325. Качественные показатели зерна и муки определяли в муко-мольно-хлебопекарной лаборатории ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко. Анализы проводили в соответствии с «Методами оценки технологических качеств зерна» (1971) и «Методическими рекомендациями по оценке качества зерна» (1977).
Содержание сырого белка в зерне определяли по методу Къельдаля. - Формулы глиадина в крахмальном геле определяли в биохимической лаборатории ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко. Экспериментальные данные подвергались математической обработке по Б.А. Доспехову (1985).
В исследования были включены остистые и безостые сорта, созданные в Донском селекционном центре (ныне ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко), внесенные в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию: Донская безостая, Зерноградка 8, Зерноградка 9, Зер-ноградка 10, Донской маяк, Ермак, выведенные методом внутривидовой сложной ступенчатой гибридизации, отдаленных в эколого-географическом отношении сортов. Изучаемые сорта относятся к сортам степной, южной (Северо-Кавказской) экологической группе пшениц (И.Г. Калиненко, В.И. Ковтун, 2000).
Сорт озимой мягкой пшеницы ДОНСКАЯ БЕЗОСТАЯ - получен в результате внутривидовой ступенчатой гибридизации с участием в скрещиваниях сортов отдаленных в эколого-географическом отношении. В родословную сорта входит пять местных сортов и семь инорайонных - Безостая 4, Безостая 1, Краснодарская 6, Аврора, Мироновская 264, Мироновская 808 и Одесская 16 (рис. 1)
Относится к разновидности лютесценс. Колос белый, безостый, призматический, слегка сжатый (лицевая сторона чуть шире боковой), на 0,8-1см короче, чем у Ростовчанки, плотный. Очень четко выражены остевидные отростки, начинающиеся с нижней части колоса (2-3 мм) и увеличивающиеся к его вершине до 20-30мм. Колосковая чешуя короткая, яйцевидная, нервация выражена слабо. Зубец колосковой чешуи короткий, прямой, плечо средней ширины, в средней части колоса прямое, в верхней - приподнятое. Зерно яйцевидное, красное, средней крупности (масса 1000 зерен -31,9-40,8 г.), стекловидное. Бороздка выражена слабо. Сорт среднеранний, вегетационный период 270 - 280 дней, средне-рослый (90-110см) с хорошей устойчивостью к полеганию. Характеризуется высокой степенью адаптации к природным условиям в зонах районирования: морозостойкость и зимостойкость высокие, устойчив к ледяной корке и вымоканию, надежный в перезимовке. Сорт высокоустойчив к бурой и желтой ржавчинам, средне восприимчив к мучнистой росе, не поражается пыльной головней даже при искусственном заражении. Хорошо кустится и формирует к уборке 800-1000 колосьев на 1 м2. Имеет замедленный темп роста и развития растений в осенний период вегетации, что позволяет высевать этот сорт в начале оптимальных сроков.
Изучение различных приемов отбора элитных растений в первичных звеньях семеноводства
Очевидно, что высокоурожайный, пластичный, устойчивый к болезням и вредителям, технологичный в возделывании, с удобным в ведении семеноводства сорт является важной базой, определяющей объем его внедрения в сельскохозяйственное производство.
Перед нами стояла задача определения длительности сохранения изначально присущих свойств сорта и его способности обеспечивать высокую урожайность в течение ряда семенных поколений. Изучалось влияние числа репродукций на процесс формирования урожайности и качества семян наиболее востребованных сортов в сельскохозяйственном производстве озимой пшеницы.
Первичное семеноводство, в данном опыте осуществлялось с использованием индивидуально-семейственного отбора (приложение 5), как наиболее эффективного, обеспечивающего наивысшую однородность и стабильность сортов. Закладывались питомники испытания потомств первого, второго года, элитные и репродукционные.
Было установлено, что посевы при соблюдении требуемого числа анализируемых колосьев (1500 штук) для закладки питомника испытания потомств первого года оказалось необходимо от 520 до 780 семей в зависимости от продуктивной кустистости различных сортов. При обмолоте обращалось внимание на озерненность, цвет, крупность зерна. Более однородными и стабильными, с наименьшей долей браковки (50-51 %) были сорта Донская безостая, Зерноградка 8 и Зерноградка 9. Максимальное количество семей (65 %) выбраковано у нового сорта Зерноградка 10 (приложение 6).
В питомнике испытания потомств первого года осуществлялась браковка по габитусу растений, продолжительности вегетационного периода, устойчивости к болезням, полеганию.
Наибольшее количество выбракованных семей (14,8-15,2 %) у всех сортов было при оценке на поражение болезнями. Это объясняется тем, что на начальной стадии семеноводства в процессе исследований по признакам устойчивости к патогенам (бурой, желтой, стеблевой ржавчинам, пыльной головне, мучнистой росе) ставилась задача поддерживать высокую иммунологическую однородность сорта. Проведение жестких браковок на начальном этапе размножений сортов позволило длительное время сохранить устойчивость к стресс-факторам и патогенам. Полевые наблюдения и лабораторные учеты проводили по общепринятой методике. Все отклоняющиеся от большинства и от модели, составленной по апробационному описанию, семьи выбраковывали. По результатам полевых браковок (приложение 7) по комплексу фенологических наблюдений за годы исследования было установлено, что по всем изучаемым сортам значительная браковка составляла по неравномерности колошения (10,3-15,6 %), габитусу растений (8,5-11,1 %) у высокостебельных сортов Донская безостая и Донской маяк процент браковки составлял от 10,4 до 11,3 %, у короткостебельных сортов - 5,1-6,6 %. Оценка изучаемых сортов к патогенам показала, что более устойчивым за все годы исследования был сорт озимой пшеницы Донская безостая. В лабораторных условиях (приложение 8) важным моментом в оценке делянок питомников испытания потомств является показатель массы семьи и массы 1000 зерен. Семьи, имеющие вес менее 120 грамм выбраковывали до определения массы 1000 зерен. Процент браковки на этом этапе по сортам составлял от 58,0 до 61,1 %. Наивысшей урожайностью отличался сорт Ермак (6,2 т/га), что позволило получить самое большое из всех сортов количество семян (680 кг) для закладки питомника размножения оригинальных семян. Менее всего семян из питомника испытания потомств второго года получено у сорта Зерноградка 8, что объясняется незначительной урожайностью (4,8 т/га) и высокой степенью браковки (12,2%) (табл. 3.2.1).
Анализ данных представленных в таблице 3.2.1 показывает, что однородность и стабильность сортов при правильном ведении первичного семеноводства можно повысить. Так, если в питомниках испытания потомств первого года нетипичными, подлежащими браковке были от 14 до 33 % семей, то в питомнике испытания потомств второго года нетипичных семей оказалось 6,9-12,2 %. Отличавшийся невыровненностью новый сорт Зерноградка 10 при тщательной семеноводческой работе над ним обеспечил наибольшую однородность (суммарная браковка не превысила 6,9-7,5 %).
Семена лучших, оставшихся после полевых и лабораторных браковок семей объединяли и использовали для закладки питомников размножения оригинальных семян. Репродукционные семена получали методом пересева с применением негативного метода отбора.
По показателю «сортовая чистота», выращенные таким образом семена до третьей репродукции по нашим данным относились к первой категории, у последующих репродукций - второй. В дальнейшем, при увеличении репродукции, отличается накопление примесей.
В процессе длительного репродуцирования увеличивается содержание семян других растений, поскольку неизбежно происходит механическое и биологическое засорение сорта.
Вследствие того, что при длительном пересеве в массовых репродукциях самый эффективный индивидуально-семейственный отбор сменяется менее надежным негативным, возрастает содержание нетипичных растений, увеличивается поражение болезнями, в том числе головневыми. Все это привело к снижению урожайности с 4,45 до 4,12 т/га (табл. 3.2.2).
