Введение к работе
Актуальность темы. Озимая пшеница является важнейшей продовольственной и стратегической культурой России. Она лучше яровой использует биоклиматический потенциал регионов выращивания и обеспечивает гарантированное производство зерна.
Дон - крупнейший озимопшеничный регион России, но надежность этой культуры здесь пока окончательно не достигнута. По данным Ростовского областного управления статистики среднегодовая уборочная площадь озимой пшеницы составляла здесь в 1961-1993 гг. - 1 млн. 723 тыс. га, то есть 15 - 20 % всей ее площади в России. Удельный вес этой культуры в каждом хозяйстве данного региона составляет 40 - 50 % посевов всех зерновых культур, а валовых сборов зерна - около 70 %.
Обилие тепла и света, плодородные чернозёмы, отсутствие избытка влаги благоприятствуют выращиванию зерна сильных и ценных пшениц на Дону. Всё это свидетельствует о большой важности создания морозозимо-стойких, высокопродуктивных с высоким качеством зерна сортов озимой мягкой пшеницы интенсивного типа для возделывания по парам в условиях Ростовской области. Для успешного выполнения задач по увеличению производства зерна и повышению его качества, важнейшее значение имеет углубленное изучение взаимосвязей морозозимостойкости, продуктивности и элементов структуры урожая с качественными признаками и выявление лимитирующих факторов выраженности основных признаков и свойств у сортов и линий.
Цель и задачи исследований. Основная цель проведенных исследований - уточнить наиболее эффективные методы селекции на морозозимостоикость, продуктивность, качество зерна и на их основе создать исходный селекционный материал и новые сорта озимой мягкой пшеницы интенсивного типа. Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:
Установить основные методы селекционного процесса на морозозимостоикость, продуктивность и качество зерна.
Использовать наиболее эффективные критерии отбора на морозозимостоикость, продуктивность и качество.
Создать и изучить исходный материал для селекции озимой пшеницы на морозостойкость, продуктивность и качество зерна.
Вывести новые морозозимостойкие, высокоурожайные, высококачественные сорта озимой мягкой пшеницы интенсивного типа с комплексом хозяйственно-ценных признаков и свойств.
Научная новизна. Уточнена и апробирована система комплексной оценки исходного материала на морозозимостоикость, продуктивность и качество зерна.
Показана роль сложной ступенчатой гибридизации родительских форм, отдаленных в эколого-географическом отношении и целенаправленного отбора, как основного метода выделения новых генотипов.
Предложены эффективные критерии отбора и браковки селекционного материала на морозозимостойкость, продуктивность, биохимические и технологические свойства зерна.
Созданы принципиально новые сорта пшеницы интенсивного типа, значительно превосходящие стандарты по морозозимостойкости, продуктивности, качеству зерна и ряду других ценных признаков, способные адаптироваться в широком ареале почвенно-климатических условий.
Практическая ценность работы. Созданы доноры (источники) адаптивно-важных признаков и свойств, позволяющие повысить эффективность создания новых сортов.
В результате многолетних исследований автором создано 7 сортов озимой мягкой гапеницы интенсивного типа, 6 из которых внесены в Государственный реестр селекционных достижений по Северо-Кавказскому, Нижне-Волжскому и Центрально-Черноземному регионам и один проходит Государственное испытание. Новые сорта: Зерноградка 10, Зерноградка 11, Рос-товчанка 3, Конкурент, Гранит, Танаис в настоящее время высеваются в зонах районирования на площади более 500 тыс. гектаров.
Апробация работы. Исследования проведены в соответствии с планом научно-исследовательских работ Всероссийского научно-исследовательского института зерновых культур им. И.Г. Калиненко по проблеме: «Создать и передать на государственное сортоиспытание для посева по парам зимостойкий сорт сильной озимой пшеницы с потенциальной урожайностью 80 - 85 ц/га, устойчивый к засухе, полеганию, осыпанию и основным болезням».
Основные положения диссертационной работы доложены на Российских научно-методических совещаниях по растениеводству, селекции и семеноводству полевых культур, на научных конференциях по проблеме селекции зерновых культур (Ростов-на-Дону, 2000, 2001 гг.; Краснодар 1998, 2002 гг.; Зерноград 1999-2003 гг.).
Публикация результатов исследований. По материалам исследований опубликовано 12 печатных работ, в том числе 6 авторских свидетельств и 1 заявка на сорт озимой мягкой пшеницы.
Объём и структура работы. Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста, включает 32 таблицы, 31 рисунок и 4 приложения, список литературы из 264 наименований, в том числе 42 иностранных.
Исследования проводились в отделе селекции и семеноводства озимой пшеницы Всероссийского научно-исследовательского института зерновых культур им. И.Г. Калиненко в 1998-2002 гг., расположенного в южной поч-венно-климатической зоне Ростовской области. Почвы опытного поля -
обыкновенный малогумусный, карбонатный (предкавказский) чернозем. Климат южной зоны характеризуется как полузасушливый, с жарким летом и умеренно-мягкой зимой. Среднемноголетнее количество осадков (1998-2002 гг.) составляет 601,8 мм со значительными колебаниями в засушливые и влажные годы. Годы проведения опытов были неодинаковы по метеорологическим условиям и в отдельных из них наблюдалось проявление неблагоприятных факторов. Так, 1998 год оказался суровым по перезимовке (ледяная корка, низкие температуры), в 1999 и 2000 гг. наблюдались почвенные и воздушные засухи, эпифитотии бурой ржавчины и мучнистой расы, в 2001 г. повышенные температуры и суховейные ветры вызвали стекание и щуплость зерна. Это позволило всесторонне изучить сорта и линии озимой мягкой пшеницы интенсивного типа.
В качестве исходного материала использовали сорта, полученные из мировой коллекции Всероссийского института растениеводства (ВИР, г. Санкт-Петербург), Украины (УИР, г. Харьков), турецкой коллекции (СИММИТ). Второй источник исходного материала - новые сорта озимой мягкой пшеницы отечественной и зарубежной селекции, изучающиеся на государственном сортоиспытании России. Параллельно они изучаются на опытном поле отдела селекции и семеноводства озимой пшеницы ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко по типу межстанционного испытания. Сорта проходят всестороннее изучение, пристальное внимание уделяется морфологическим признакам (размер колоса, количество колосков в колосе, высота растений, продуктивная кустистость и т.д.) и другим признакам и свойствам (масса 1000 зерен, масса зерна колоса и растения, морозозимостойкость, иммунитет и др). Одним из важнейших источников исходного материала являются генетически разнообразные сорта и линии мягкой озимой пшеницы собственной селекции, доведенные до константности контрольного питомника и конкурсных сортоиспытаний. Многие сорта и линии, высокоценные источники и доноры по отдельным признакам и свойствам ранних этапов селекции отправляются в рабочую коллекцию, где широко используются для гибридизации.
Предшественник - черный пар. Здесь создавались условия высокого аг-рофона, способствующие оптимальному росту и развитию растений, проявлению у сортов и линий потенциальных возможностей по продуктивности, качеству зерна, устойчивости к болезням и другим хозяйственно-ценным признакам и свойствам.
Посев конкурсных испытаний проводили сеялкой СН-16. Способ посева - рядовой, с междурядьями 15 см, площадь делянки - 50 м2, повторносте четырехкратная, в предварительных сортоиспытаниях - двукратная. В контрольном питомнике сортообразцы сеяли сеялкой ССФК-7, площадь делянки - 5 м", повторносте - однократная.
Урожай питомников размножения убирали комбайнами «Сампо-500», конкурсные испытания - «Сампо-130», малые конкурсные и предварительные сортоиспытания - «Хеге-125». Собранный с делянок урожай взвешивали и пересчитывали на 14 % влажность зерна.
Постановка опытов соответствовала общепринятой методике (Н.П. Константинов, 1952; А.Г. Вольф, 1966; Б.А. Доспехов, 1973).
Фенологические наблюдения отмечали по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1985).
Оценку зимостойкости проводили на основании данных осеннего и весеннего состояния посевов в каждом повторении по пятибалльной шкале. Для определения состояния озимых в зимний период (жизнеспособности) брали пробы растений (монолиты) по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989 г.). Жизнеспособность озимой пшеницы параллельно определяли с помощью усовершенствованного донского метода (В.М. Орлов, А.И. Грабовец, 1981). Зимостойкость дополнительно оценивали в полевых условиях краснодарским методом на деревянных стеллажах (П.П. Лукьяненко, 1990). Оценка селекционного материала на морозостойкость, определялась методом прямого промораживания в морозильных камерах КНТ-1 на основе метода академика В.Я. Юрьева и др. (1950). Выращивание, закалку, проморозку, оттаивание и учет выживших растений проводили по выше отмеченным методикам, усовершенствованным в отделе селекции и семеноводства озимой пшеницы Донского селек-центра (ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко).
Устойчивость озимой мягкой пшеницы на поражаемость болезнями определялась по методике Э.Э. Гешеле (1971).
При гибридизации пользовались методикой, разработанной академиком П.П. Лукьяненко (1973).
Элементы структуры урожая учитывали в пробном снопе, отобранном в фазу полной спелости, согласно методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1985).
Технологический анализ зерна проводили согласно «Методике оценки технологических качеств зерна» (1971), Методическим рекомендациям по оценке качества зерна (1977), Методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1988).
Решая общеметодические вопросы постановки опытов, расчета норм выработки, расхода топлива, биоэнергетические и энергетические оценки и другие, пользовались следующими методическими руководствами: Типовые нормы выработки в растениеводстве (1980); Типовые нормы выработки и расхода топлива на сельскохозяйственные механизированные работы (1981); Оценка энергетической эффективности возделывания сельскохозяйственных культур (А.В. Захаренко, 1994).
