Введение к работе
Актуальность темы. Вклад селекции в прирост урожайности во второй половине XX века по оценкам С. Гриб (1987), А.А. Созинова (1987) превышает 50%. J. Hesselbach (1985), F. Reinhard (1987) также называют цифру 50-60%. Внедрение в производство сорта Безостая 1 позволило повысить урожайность пшеницы на 40% (П.П. Лукьяненко, 1973). О роли селекции, генетического прогресса в увеличении валовых сборов зерна опубликовано много научных работ (С. Бороевич, 1984; В.М. Шевцов, 1998; Л.А. Беспалова, 1998; Н.С. Васильчук, 2004 и др.). Э.Д. Неттевич (2002) показал, что за счет селекции ежегодный прирост урожайности составил 0,61 кг с 1 га. Вклад новых сортов в повышение урожайности составляет по данным С. Бороевича (1971) 1%, Л. Балла и др. (1987) -2,3%, Я. Валкоун и др. (1987) - 1,54-1,71% в год.
Многочисленные данные, посвященные сравнительному изучению старых и новых сортов зерновых культур, свидетельствуют о значительных преимуществах последних по способности в сравнимых условиях формировать более высокие урожаи зерна. Повышение производства зерна пшеницы связано с внедрением на больших площадях короткостебельных сортов интенсивного типа, характеризующихся укороченной, устойчивой к полеганию соломиной и более высоким соотношением зерна к соломе. Уборочный индекс является одним из признаков в триаде элементов структуры урожая, который наиболее тесно взаимосвязан с урожаем зерна. Многие авторы (П.П. Лукьяненко, 1975; С.Бороевич, 1984; Ю.М. Пучков и др., 1982) подчеркивают особую важность уборочного индекса (Кхоз) при селекции на продуктивность и связывают увеличение урожая зерна у современных сортов с перераспределением биомассы в пользу хозяйственно-полезных органов при сохранении общего урожая биомассы. М. Singh, М.К. Upadhyay (1986), Н.К. Jain (1986) считают, что Кхоз достиг своего предельного значения и дальнейший рост урожайности зерна возможен лишь при увеличении общего урожая биомассы. M.S. Swaminathan (1986), P. Hucl, R.J. Baker (1987), V.P. Kulshrestha (1988) предполагают возможность увеличения уборочного индекса еще на 20-25%.
Поэтому вопрос об изучении возможности дальнейшего увеличения доли зерна в общей биологической урожайности является актуальной проблемой.
Цель и задачи исследований. Основная цель исследований заключалась в изучении изменения уборочного индекса пшеницы мягкой озимой в процессе селекции и в зависимости от агроэкологических факторов и возможности его дальнейшего увеличения.
Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:
- провести ретроспективный анализ урожайности и ее структуры у
сортов, созданных в процессе научной селекции;
- определить варьирование урожайности у сортов разных сортосмен;
оценить эволюцию уборочного индекса (Кхоз ценоза, Кхоз побега, Кхоз колоса) в процессе селекции;
выявить взаимосвязи между уборочным индексом, урожайностью и элементами ее структуры;
выделить и оценить генотипическую и экологическую корреляции Кхоз с элементами структуры урожая;
изучить влияние агроэкологических факторов на изменение уборочного индекса;
уточнить возможность дальнейшего увеличения Кхоз при селекции на высокую урожайность.
Научная новизна:
- впервые проведен ретроспективный анализ сортов пшеницы мягкой ози
мой разных периодов краснодарской селекции;
- доказано, что в результате научной селекции урожайность сортов пшеницы
мягкой озимой увеличилась на 44,9 ц/га или 218,8%.
подтверждена основополагающая роль уборочного индекса (rg =0,94, ге =0,24) и емкости ценоза (rg =0,88, ге =0,23) в увеличении урожайности пшеницы в филогенезе;
впервые показано, что Кхоз побега может быть использован в качестве фонового признака при селекции на урожайность;
впервые доказано, что выход зерна с колоса может быть использован в селекции на увеличение емкости ценоза.
Практическая значимость работы.
В результате селекционной работы в соавторстве создано 15 сортов, 10 из них: Есаул (2005), Мафэ (2006), Кума (2007), Первица (2008), Гром (2009), Сила (2009), Иришка (2009), Калым (2011), Протон (2011), Бригада (2012) внесены в Государственные реестры селекционных достижений, допущенных к использованию в производстве. Четыре сорта - Табор, Ольхон, Стан, Баграт проходят Государственное испытание. Выведенные сорта получили широкое распространение в производстве в разных странах. Под урожай 2012 года они высеяны в Краснодарском крае на площади 356 тыс. га. Новые сорта позволят увеличить урожайность озимой пшеницы и ее стабильность. Основные положения, выносимые на защиту:
Ретроспективный анализ результатов за период научной селекции;
Изменение уборочного индекса в филогенезе и онтогенезе;
Уборочный индекс, как главный фактор дальнейшей селекции на урожайность;
Десять созданных сортов пшеницы мягкой озимой, внесенных в Госреестр селекционных достижений РФ, допущенных к использованию по 6 и 8 регионам страны, а также включенные в Госреестры других стран: Узбекистан, Украина, Азербайджан, Молдова.
Апробация работы и публикация результатов исследований.
Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-методических советах Краснодарского НИИСХ в 2000-2011 гг.; четвертой, пятой, шестой, седьмой и восьмой региональных конференциях молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» в 2002-2006 гг.; второй и четвертой всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» в 2008, 2010 гг. в Кубанском государственном аграрном университете, г. Краснодар; международной конференции, посвященной 50-летию создания сорта озимой мягкой пшеницы Безостая 1 «Безостая 1-50 лет триумфа» (Краснодар, 2005), международной конференции посвященной, 110-летию со дня рождения П.П. Лукьянен-ко, Краснодар, 2011.
По материалам диссертации опубликовано 11 работ, в том числе одна работа в научном издании, рекомендуемом ВАК. Получены десять патентов и десять авторских свидетельств на сорта пшеницы мягкой озимой.
Объём и структура диссертации.
Диссертация изложена на 173 страницах печатного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов, рекомендаций для селекционной практики, списка литературы из 271 источников, в том числе 94 на иностранных языках. Работа содержит 29 таблиц и 29 рисунков, 33 приложения.
