Введение к работе
Актуальность темы. Развитие сельского хозяйства напрямую связано с новейшими технологиями: с использованием и введением в процесс производства новых подходов, современных машин, материалов, сортов, методов и т.д., что в полной мере относится и к отрасли овощеводства. Трудоемкость процессов в этой отрасли вынуждает искать пути снижения затрат.
Огурец (Cucurus sativus L.) относится к семейству Тыквенные (Cucurbitaceae). В Российской Федерации по посевным площадям и нормам питания он занимает 3 место после капусты и томата. Потенциальная урожайность культуры составляет 25-35и более т/га, однако фактическая, по последним данным – не более 8,5-9,0 т/га (Литвинов, Лудилов, 2009). Такое положение объясняется, в первую очередь устаревшей, несовершенной технологией производства, базирующейся на ручной уборке, затраты на которую составляют до 70% от всех затрат на выращивание культуры. Опыт ряда стран показывает, что успешное решение производства огурца открытого грунта может быть только на основе промышленных технологий возделывания, включая и самый трудоемкий процесс – уборку урожая. Для этого необходимо в корне пересмотреть концепцию технологии.
Коренной подход к этой проблеме учеными разных стран был предопределен в 60-70-е годы прошлого столетия: проведены теоретические исследования, а затем и практические наработки по выведению сортов интенсивного типа плодоношения и применению на уборке урожая полноценных средств механизации – комбайнов, позволяющих максимально разрешить проблему, что способствовало в 6-10 раз уменьшить затраты ручного труда на сборе урожая и в 2-3 раза снизить себестоимость продукции (Am. Veg. Gr, 1963).
Комплексные, систематизированные исследования в этом направлении в нашей стране начаты нами под руководством доктора сельскохозяйственных наук, профессора Квасникова Б.В. в НИИ овощного хозяйства в 1968 году (Высочин, 1970).
Эти исследования выполняются в соответствии с планом фундаментальных и приоритетных прикладных исследований РАСХН по научному обеспечению развития АПК РФ на протяжении более 40 лет, задания 18. 02; 04. 14 и др.
Цель работы – разработать методики оценки и создать сорта и гибриды огурца интенсивного типа плодоношения пригодные для периодических сборов и механизированной уборки, разработать основы промышленных агротехнических приемов возделывания для условий Западной Сибири.
Задачи исследования:
- Разработать методы оценки и селекции по основным хозяйственно-ценным и морфо-биологическим признакам и свойствам, определяющим пригодность сортов для механизированного возделывания и уборки;
- Изучить мировой генофонд огурца из коллекции ВИР и других НИЦ по основным параметрам, определяющим пригодность сортов для селекции на пригодность для различных направлений производства;
- Провести исследования по оценке признаков сортов, определяющих пригодность плодов на лежкость и транспортабельность и использовать полученные результаты в селекции данного направления;
- Создать новый исходный материал для получения сортов и гибридов различного направления: для механизированного возделывания и уборки, для периодической уборки с относительно высокой лежкостью и транспортабельностью плодов, устойчивые к основным болезням с высокими вкусовыми качествами плодов, пригодные для возделывания в условиях Западной Сибири;
- Разработать модели сортов различного направления;
- Создать набор сортов и гибридов огурцов, обеспечивающий конвейер поступления продукции с мая по август;
- Обосновать агротехнические основы индустриальной технологии возделывания огурца (схемы, сроки, густоту посева, специальные приемы, сроки и качество уборки).
Научная новизна. Впервые в стране разработаны систематизированные комплексные методы оценки огурца открытого грунта для различных направлений селекции, которые использованы при создании сортов и гибридов, пригодных для возделывания в условиях Сибири.
- Проведена оценка обширного исходного материала из мировой коллекции ВНИИР, других НИЦ и созданного нами оригинального исходного материала по комплексу признаков (скороспелости, габитусам растений, физико-механическим свойствам, дружности плодоношения, урожайности, качеству плодов и др.) с целью создания сортов индустриального типа.
- Уточнена методика оценки и селекции сортов и гибридов на пригодность плодов к лежкости и транспортабельность.
- Созданы новые сорта и гибриды различных направлений, в том числе для механизированного возделывания и уборки, которые включены в «Государственный реестр селекционных достижений…».
- Обоснованы основные агротехнические параметры индустриальной технологии возделывания огурца открытого грунта в Сибири.
Практическая ценность. На основе изучения генофонда огурца из коллекции ВНИИР, Западно-Сибирской овощной опытной станции ВНИИО, других НИЦ разработана и уточнена методика оценки огурца по морфо-биологическим и хозяйственно-ценным признакам, определяющих пригодность сорта для различных направлений селекции (промышленных технологий, лежкости и транспортабельности плодов, производства в индивидуальном и фермерском хозяйствах и др.)
Создан уникальный исходный материал для селекции сортов и гибридов различного направления: для механизированного возделывания и одноразовой уборки, для комбинированной (ручная с помощью уборочных платформ + одноразовая) уборки урожая, с хорошей лежкостью и транспортабельностью, для индивидуального и фермерского производства; по типу цветения - гиноцийные, моноцийные, обоеполые и сложные материнские формы (СМФ и БСМФ), скороспелые и ультраскороспелые образцы с дружным формированием урожая, с относительно высокой устойчивостью к бактериозу и ложной мучнистой росе, с хорошими товарными, биохимическими и вкусовыми качествами, высокой комбинационной способностью. На их основе (в разные годы) выведены 16 сортов и гибридов, в том числе 3 для защищенного грунта, 4 – для механизированного возделывания и уборки.
В «Государственный реестр селекционных достижений …» в настоящее время включены сорта - Алтай, Синтез, Серпантин, Смак, Светлячок, F1 Дружина (для одноразовой механизированной уборки), F1 Апогей (для комбинированной уборки), F1 Бригантина; F1 Карнавал, F1 Стимул, F1 Гвардеец (для пленочных теплиц), которые рекомендованы для возделывания в 9 регионах страны.
Совместно с Украинским НИИОиБ создан и включен в Госреестр Украины высокоустойчивый к бактериозу и ложной мучнистой росе сорт Гейм.
Основные результаты исследований по настоящей теме вошли в «Методические указания по ускоренной селекции сортов и гетерозисных гибридов огурцов» (1972), «Методические рекомендации по селекции сортов огурца для механизированного возделывания и уборки» (1982), «Методические указания по селекции огурца» (1985), «Рекомендации по внедрению промышленных технологий» (1985), «Методические особенности оценки и селекции огурца для механизированного возделывания» (1986).
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Всесоюзных и Всероссийских конференциях и научно-методических совещаниях по селекции, генетике и экологии овощных и бахчевых культур (Ленинград 1973, 1990; Москва 1977, 1982); Международных симпозиумах и конференциях по селекции и гетерозису (Москва 2000, 2003; Барнаул 2000, 2007; Харьков 1999, Алматы 2006); на региональных научно-практических конференциях по селекции, технологии и химизации (Барнаул 1972, 1978, 1980, 1990, 1999, 2002; Новосибирск 2001, 2006; Крымск 1997).
Публикации материалов исследования. Основные результаты исследований изложены в 111 печатных работах, материалах всесоюзных, региональных конференций, съездов и международных симпозиумов, методиках союзного и регионального значения и др., в том числе в 12 журналах рекомендованных ВАК РФ.
Доля участия в работах, опубликованных в соавторстве, составляет 50-85%, доля практического участия в выведенных сортах 60-80%, доля практического участия в проделанной работе по диссертации 90%.
Основные положения, выносимые на защиту:
- Методы создания новых сортов и гибридов огурца для механизированного возделывания и уборки;
- Новые сорта и гибриды различного хозяйственного назначения и для различных технологий производства;
- Основные параметры сортовой агротехники для механизированного возделывания и уборки;
- Конвейер производства и экономическая оценка сортов и гибридов селекции Западно-Сибирской овощной опытной станции.
Условия, материал и объем исследований
Работа выполнена в 1968-2008 гг. на Западно-Сибирской овощной опытной станции (г. Барнаул) Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства.
В исследованиях использовали общепринятые методы и технику селекции: аналитический и синтетический (прямой отбор, простую и сложную ступенчатую гибридизацию, беккросс с последующими отборами от внутрилинейных, сортолинейных, межлинейных образцов). Для нарушения наследственной основы генотипа и формирования выровненных линий по отдельным признакам часто использовали инцухт до J2- J5. (Якимович, 1935; Гусева, 1965)
Ранние этапы органогенеза изучали по методике МГУ (Львова, Сакович, 1985; Львова, 1962).
Полевые опыты закладывали в соответствии с принятыми методиками для культуры огурца: «Делянки и схемы посева в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве овощных культур. Параметры. ОСТ 4671-78», М.1979; «Методика полевого опыта в овощеводстве и бахчеводстве», М.1979;«Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур», М.1975.
Площадь делянки в коллекционном питомнике 5-7 м2 (50-70 растений); в селекционном и контрольном питомниках 5-10 м2 (50-120 растений); в конкурсном питомнике 10-24 м2 (100-250 растений) в четырех повторностях.
Устойчивость огурца к основным патогенам (бактериоз и ложная мучнистая роса) оценивали на естественном и искусственном фонах заражения по общепринятым методикам.
Для ускорения селекционного процесса использовали защищенный грунт (остекленные и пленочные теплицы), что позволяло получать 2-3 поколения в год.
При подборе исходного материала и в процессе селекции физико-механические свойства изучали по методике Б.В. Квасникова, А.И. Зайцева (1969) при помощи специальных приборов, сконструированных в НИИОХ и ЦКБО (ОПТ-10, ППУ-500, ИДП и др.) и разработанной с нашим участием для огурца: механизированный одноразовый сбор урожая проводили путем имитации вручную (1969-1977 гг.), при помощи комбайна деляночного конструкции ВНИИССОК КОД 1.4 (с 1978г), а с 1984г. огуречноуборочным комбайном КОП – 1,5.
Транспортировку плодов различных сортов делали путем имитации на встряхивателе лабораторном WS-2, по методике разработанной нами (Квасников, Высочин, 1982).
Всего в питомнике исходного материала от интродукции изучено более 1,5 тыс. сортообразцов из 42 стран.
С использованием выделившегося исходного материала получено свыше 1400 гибридных комбинаций с дальнейшим получением на их основе
более 28 тыс. новых исходных форм, линий, лучшие из которых включены в селекционный процесс для выведения новых сортов и гибридов различного направления.
Структура и объем диссертации. Диссертация написана на русском языке, состоит из общей характеристики работы, экспериментальной части совмещенном с обзором литературы, заключения, выводов, рекомендаций для селекционеров и товарного производства, списка использованной литературы (включает источников, в т. ч. на иностранных языках), приложений. Диссертация изложена на страницах компьютерного текста, включает таблиц, графиков, рисунков.
