Содержание к диссертации
Введение
1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ НА КАЧЕСТВО ЗЕРНА В НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЕ
1.1. Направления и проблемы селекции яровой пшеницы на качество зерна 7
1.2. Исходный материал и методы селекции яровой пшеницы на качество зерна 22
2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Условия проведения опытов 31
2.2. Объект изучения 38
2.3. Методика исследований 41
3. ФИЗИЧЕСКИЕ, БИОХИМИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЗЕРНА ОБРАЗЦОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
3.1. Масса 1000 зерен 45
3.2. Стекловидность 52
3.3. Содержание бежа в зерне 58
3.4. Содержание лизина в белке 66
3.5. Показатель седиментации 72
3.6. Физические свойства теста 79
3.7. Хлебопекарная оценка сортов яровой пшеницы 88
3.8. Заключение 91
4. ВАЖНЕЙШИЕ ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫЕ ПРИЗНАКИ СОРТООБРАЗЦОВ КОЛЛЕКЦИИ
4.1. Урожайность ж её структура 94
4.2. Длина вегетационного периода 103
4.3. Устойчивость к полеганию . 112
4.4. Заключение 118
5. КАЧЕСТВО ЗЕРНА. И УРОЖАЙНОСТЬ ГИБРИДОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
5.1. Содержание белка 120
5.2. Показатель седиментации 130
5.3. Оценка гибридов по реологическим свойствам теста 137
5.4. Комплексная оценка лучших гибридных популяций 145
5.5. Заключение150
ВЫВОДЫ .151
ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ 154
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЕ ЛИТЕРАТУРЫ 155
ПРИЛОЖЕНИЯ 185
- Направления и проблемы селекции яровой пшеницы на качество зерна
- Масса 1000 зерен
- Урожайность ж её структура
- Содержание белка
Направления и проблемы селекции яровой пшеницы на качество зерна
Понятие качество зерна складывается из многих признаков, которые определяются сортовыми особенностями, условиями возделывания, уборки, хранения и переработки зерна пшеницы. Качественные различия сортов пшеницы возникли в процессе естественной эволюции видов и под влиянием искусственного отбора в процессе селекции. Эти различия объясняются особенностями обмена веществ, которые вырабатывались в зависимости от условии формирования сорта или вида (Дорофеев В.Ф., 1976).
Климатические и почвенные условия Нечерноземной зоны не всегда гарантируют выращивание высококачественного зерна сильной пшеницы. В заготавливаемом зерне содержание белка здесь не превышает 10...12%, снижаясь в отдельные годы до 9% (Нетте-вич Э.Д. и др., IS70). Ввиду низкого содержания белка и его качества мукомольная промышленность зоны в настоящее время вынуждена завозить значительное количество зерна высококачественной пшеницы из Юго-Восточных, Восточных и других районов страны.
Учитывая, что климат и почвы, как факторы, пока не поддаются контролю, основныгж путями улучшения качества производішого зерна следует считать агротехнический и селекционный. Успешное решение учеными и производственниками задачи повышения качества зерна продовольственной пшеницы в зоне позволит снизить завоз зерна из южных районов. Задачи эти сложны, но, как показывает практика работы ряда стран, разрешимы. Благодаря селекции и агротехническому прогрессу последних двух десятилетий некоторые страны, бывшие импортеры пшеницы, стали независимыми, или почти самостоятельными, несмотря на их возрастающее население. В этом отношении Швеция, ГДР, ФРГ, Австрия, Италия, Мексика, Турция, Греция и даже Индия имеют значительные результаты (Лелли Я., 1980).
Достижения в развитии сельского хозяйства Скандинавских стран также во многом объясняются успехами в селекции растений. Создание высокоурожайных, высококачественных сортов яровой пшеницы типа Lada, Rollo, Amy, Sappo, Drabant, Rang, Pompe, Drott, Colibry, Snabbe и др., обеспечило повышение урожайности зерновых культур в Норвегии и Финляндии до 25...30 ц/га и в Швеции до 40...45 ц/га. В настоящее время Швеция и Финляндия практически обеспечивают свои потребности в хлебе. Импортируют они лишь некоторое количество высококачественной твердой пшеницы (Будин К.З., 1979).
Данные государственных сортоиспытательных участков убедительно свидетельствуют о возможности получения в Нечерноземной зоне СССР зерна яровой пшеницы высокого качества. Так, содержание белка в зерне, выращенном на сортоучастках Северо-Западного, Центрального, Волго-Вятского и Уральского районов на 1,2... 2,5$ выше, чем в хозяйствах. Повышенное содержание клейковины (30...37$) обеспечивало приготовление из муки таких сортов как Минская, Краснозерная, Стрела, Комета, Скала, Лютесцене 758, Горьковская 20, Отечественная высококачественного хлеба, с объ-емом 600...700 см из 100 г муки при хорошей и отличной общей хлебопекарной оценке (Неттевич Э.Д., 1976).
Практика передовых хозяйств и научно-исследовательских учреждений также убеждает, что на фоне высокой агротехники, при правильной уборке и сушке зерна, здесь можно получать пшеницу с высокими технологическими свойствами (Дорофеев В.Ф., 1983).
В целях изучения реакции SS4 сортов озимой, мягкой пшеницы из 20 стран мира на условия репродукции, во ВНИИР _был проведен географический опыт. Для оценки на белок и лизин были взяты образцы, репродуцированные в лесостепной части Украины, Краснодарском крае и Северо-Западном районе РСФСР. Как и следовало ожидать, формированию урожая зерна с высоким содержанием белка способствовали условия репродукции южных районов европейской части СССР. Однако у 50 сортов обнаружилось более высокое содержание белка при выращивании в условиях Северо-Запада РСФСР (Комаров В.И., 1980). Следовательно, качество зерна в Нечерноземной зоне во многом определяется наследственными особенностями сорта.
По данным Н.И.Антоновой (1980) в Северо-Западном районе 19% от изученных ею образцов яровой пшеницы, формировали клейковину I группы качества. Наибольшую ценность представляли следующие сорта: Саратовская 210, Marguis,Tetscher, Inia-66, Ciano F 67,Sonora 63 и ряд гибріздов селекции СЗНЙИСХ, которые по физическим свойствам клейковины отвечали требованиям ГОСТ на сильную пшеницу.
Масса 1000 зерен
Масса 1000 зерен характеризует размер и выполненность, определяет товарные и посевные качества зерна. Крупные зерна имеют большие по размеру зародыши и, как правило, отличаются высокими урожайными свойствами. Кроме того, крупность зерна в некоторой степени определяет и мукомольные достоинства пшеницы, в частности, величину выхода муки (Козьмина Н.П., Любарский Л. Н. , 1962; Самсонов М.М., 1967).
По данным А.А.Созинова и др. (1972), масса 1000 зерен в значительной степени обусловлена наследственной природой сорта, его происхождением, но изменяется по годам выращивания.
В целом, по коллекции средний показатель массы 1000 зерен заметно изменялся по годам от 38,9 г в 1976 г. до 36,4 г в 1978 г. при 40...39,6 г у стандарта сорта Ленинградка (табл. 3.1).
Формирование более крупного зерна в 1976 году связано со специфическшш условиями погоды. В этом году относительно невысокая температура воздуха (ІЗС) в период налива зерна, продолжавшегося 30 дней, и достаточное количество осадков (56,5 мм) способствовали увеличению накопления сухого вещества в зерне пшеницы и увеличению массы 1000 зерен. В 1977 году этот показатель снизился в среднем по коллекции до 37,1 г,на 1,8 г по сравнению с 1976 годом. Крайние колебания составили 28... 52,8 г. Это объясняется тем, что в период налива зерна, который составил всего 20 дней, температура воздуха была более высокой (18,1С), а осадки в достаточном количестве выпали только во второй декаде июля.
Урожайность ж её структура
Урожайность - главный показатель, характеризующий хозяйственную ценность сортов. Он является суммарным итогом развития растений в течение вегетационного периода. Повышение продуктивности растений всегда остается одним из основных и сложных направлений в селекции. Эта задача усложняется при создании высококачественных сортов и особенно в районах, где лимитированы основные факторы среды: тепло, влага, минеральное питание (Дорофеев В.Ф. и др., 1982).
Потенциальные возможности урожайности пшеницы большие. По данным В.Г.Мияеева, А.Н.Павлова (1981), в фитотроне можно получить по 2...3 кг зерна с wr, что в перерасчете дает 20... 30 т/га. Т.Рачински (1980) сообщает, что сорт Темез в Болгарии способен давать 9,5 т/га, Л.Болла (1983) отмечает, что в передовых хозяйствах Венгрии в настоящее время урожайность составляет 7,0...7,5 т/га и если темп генетического сдвига будет таким же, то к 1990 г. потенциальная урожайность пшеницы может возрасти на 27,7$ и превысить 120 т/га. Ю.М.Пучков, Ф.А.Колесников (1982) подсчитали, что урожайность сортов П.П.Лукьяяенко за период с 1930 по 1980 гг. возрастала за каждые 10 лет на 5,8 ц/га и при продуктивности колоса 2 г составляет 10 т/га.
Б Нечерноземной зоне за последние 15 лет продуктивный го-„, теяциал яровой пшеницы также удалось значительно повысить. Районированный сорт Ленинградка в опытах С5ВЖЇСХ дает до 7 т/га (Наволоцкий А.В., 1977). По данным Э.Д.Неттевича (1979), отдельные линии селекционного питомника способны формировать очень продуктивный колос до 3...3,5 г при имеющихся 1,3... 1,5 г у стандартов Московская 35 и Ленинградка.
Урожайность 7,0...7,5 т/га для яровой пшеницы в зоне не является пределом. В свою очередь успехи селекционной работы в зоне будут способствовать расширению площадей под яровой пшеницей (Наволоцкий А.Б., 1979; Неттевич Э.Д., 1983).
Б наших опытах масса зерна с единицы площади у сортов значительно варьировала по годам от 189 до 338 г в связи с изменчивостью метеорологических условий (табл.4.1).
Содержание белка
Ценность сорта, как источника повышенного содержания белка, его донорские свойства могут быть установлены лишь при изучении гибридов, полученных с его участием. Донор, по нашему мнению, должен обладать следующими основными особенностями: высокая степень выраженности признака, стабильность проявления его в разных условиях среды, отсутствие сцепления с отрицательными свойствами, формирование ценного гибридного потомства. Важно, чтобы донор характеризовался наименьшим количеством нежелательных для производства показателей(Swami-nathanM.S., 1977, 1978; Frohberg R., 1979; JonhsonV., 1979; Jonhson V. et altj 1979).
Установлено, в частности, что у большинства высокобелковых пшениц, повышение белковости связано с низкой долей зерна в общей биомассе растений или с ненормальностями при наливе зерна. Такие формы не представляют большого интереса для селекции. Необходимы доноры, у которых белковость обусловлена более рациональным использованием азота,накопленного в вегетативных органах, для синтеза белков зерна, а также генотипы, способные лучше извлекать азот из почвы в период колошение - созревание (Scheffer К., Bruder її., 1979; Gill K.S., 1979).
Объективные, точные данные о донорских способностях сортов получают на основе изучения гибридов от системных скрещиваний ДИаллельНЫХ ИЛИ циклических (Hsu C.S., Sosulski F.W., 1969; Platzer Н., 1971; Hraska S., 1975, 1979; Hihaljev I. et el., 1979; Лавриченко В.Г., 1981; Казарцева A.T., 1982, 1983).
Б нашем опыте 32 сорта, выделившиеся по результатам одногодичного изучения по качеству зерна и другим хозяйственно-ценным свойствам, были вовлечены в качестве материнской формы в циклические скрещивания с Ленинградкой. Все они отличались повышенным содержанием белка по сравнению с Ленинградкой, тем не менее различались по уровню и стабильности проявления этого свойства. Мы разделили их на три группы, учитывая, в первую очередь, результаты их оценки в коллекции за 1976...1977 гг., а также в период изучения гибридов (1978 ...1979 гг.). Следует отметить, что накопление белка в зерне у всех сортов в 1976...1977 гг. было более низким, чем в 1978...1979 гг. в связи с неблагоприятными условиями 1976 года (табл.3.9).
Первая группа сортов имела сравнительно невысокие и средние, стабильные по годам показатели белковости зерна. Б среднем по группе содержание белка составляло 13,9% в 1976...1977 гг. и 15,6$ - в 1978...1979 гг.
Вторая группа характеризовалась средним и повышенным, но очень не стабильным по годам содержанием белка в зерне. Б среднем по группе показатели колебались от 13,9% в первый до 17,3% во второй период испытания. Преобладали в этих группах сорта Северной и Западной Европы: Oktavia, Carola, Zlatca, SV 60383 и др.
