Введение к работе
Актуальность темы исследования. Ячмень универсальная культура как по широте распространения, так и по использованию. Он выращивается во всех зерносеющих областях России и служит сырьм для пищевой, комбикормовой и пивоваренной промышленности.
Своеобразие экологических условий (неравномерное выпадение осадков, чередование засухи с переувлажнением) предъявляет высокие требования к новым сортам, способным обеспечивать стабильную урожайность по годам с широкой адаптивностью к неблагоприятным воздействиям среды. Поэтому оценка исходного материала по экологической пластичности представляет интерес, как для теоретических исследований, так и для практической селекции.
В связи с этим создание высокопродуктивных местных сортов ярового ячменя с использованием образцов, обладающих указанными показателями в условиях Приморского края, является актуальной задачей.
Степень разработанности темы исследований. Создание и внедрение экологически пластичных сортов, с повышенным потенциалом продуктивности, является необходимым условием стабилизации сбора зерна (Аниськов, 2007). Главной характеристикой экологически пластичного сорта является устойчивость урожая по годам – стабильный уровень реальной продуктивности (Сурин, Ляхова, 1993).
Проблемой оценки экологической пластичности исходного материала при создании сортов занимались многие исследователи: Н.И. Аниськов, В.Г. Вольф, Н.И. Вавилов, В.А. Зыкин, Э.Г. Иванченко, П.Н. Константинов, В.П. Кузьмин, В.В. Мешков. А.А. Наумов, Н.М. Федулова (Косяненко, 2008). В отечественных и зарубежных селекционно-генетических исследованиях растений применяются такие понятия, как стабильность, экологическая пластичность, устойчивость признака, отзывчивость и т.д. (Аниськов, По-ползухин, 2010). Во многих работах, касающихся экологической пластичности, наиболее часто используется методика S.A. Eberhart, W.A. Russell (1966).
Особое значение для условий Приморского края имеет селекция с учтом параметров адаптивности сорта, где хозяйственно ценные признаки подвержены сильной изменчивостью по годам. Это предопределяет необходимость сочетания у возделываемых сортов как отзывчивости на улучшение условий, так и устойчивости к неблагоприятным факторам. З.Г. Смирновой и В.Ю. Семерниной изучение коллекции ярового ячменя в Приморском крае проводилось в направлении выделения сортов-источников с важнейшими хозяйственно ценными признаками, а также подбор родительских пар без учта параметров экологической пластичности.
При создании новых сортов ярового ячменя с высокими адаптивными свойствами нами впервые применена оценка экологической пластичности исходного материала с использованием методики S.A. Eberhart, W.A. Russell (1966) в изложении В.А. Зыкина
Цель исследований. Изучить образцы ярового ячменя различного эколого-географического происхождения по параметрам экологической пластичности и комплексу хозяйственно-биологических признаков с целью использования выделившихся сортов-источников в создании нового селекционного материала, адаптированного к условиям муссонного климата Приморского края.
Задачи исследований:
– изучить образцы ярового ячменя коллекции ВИР различного эколого-географического происхождения по основным хозяйственно ценным признакам с учтом параметров экологической пластичности и выделить генотипы, сочетающие высокую продуктивность и адаптивность к изменяющимся условиям среды;
– определить корреляционную связь между параметрами экологической пластичности количественных признаков с массой зерна с растения;
– создать новый высокопродуктивный селекционный материал, обладающий повышенной адаптивностью;
– оценить экологическую пластичность и стабильность новых сортов ярового ячменя и дать рекомендации по их использованию.
Научная новизна. Впервые в условиях Приморского края с применением методов математического анализа дана оценка адаптивных свойств сортообразцов ярового ячменя различного эколого-географического происхождения по основным хозяйственно ценным признакам. Выделены высокопластичные и стабильные сорта-источники по элементам структуры урожая для дальнейшего их использования в селекции на адаптивность. Определена корреляционная связь между параметрами экологической пластичности количественных признаков с массой зерна с растения, что позволило выявить ведущие признаки структуры урожая. Изучены морфоструктурные особенности экологически пластичных двурядных и многорядных сортов ярового ячменя.
Практическая и теоретическая значимость работы. По результатам исследований сформирована рабочая коллекция образцов ярового ячменя по продуктивности с различной нормой реакции на экологические условия, для целенаправленного использования в селекции на высокую адаптивность и стабильность. Выделены устойчивые к болезням сорта-источники и линии, которые рекомендуется использовать в селекции на иммунитет.
Установлены закономерности изменчивости между количественными признаками
и параметрами экологической пластичности, представляющие практический интерес для выявления ценных родительских форм для гибридизации. С использованием выделенных образцов с хозяйственно ценными признаками получен перспективный селекционный материал, обладающий высокой адаптивностью к условиям Приморского края. Созданы новые сорта ярового ячменя Восточный и Тихоокеанский, которые включены по Дальневосточному региону в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в РФ.
Личное участие соискателя в получении результатов исследований, изложенных в диссертации. Соискатель принимала непосредственное творческое и практическое участие в планировании и проведении селекционных работ в соответствии схем внутривидовых скрещиваний, гибридизации ячменя, в проведении фенологических наблюдений и учтов, анализе структуры урожая.
Методология и методы исследований. Научная методология основывается на системном подходе к изучаемой проблеме и комплексном рассмотрении процессов селекции ячменя. В исследованиях использовались методы: эмпирические – наблюдение, описание, измерение и др.; теоретические – формализация, аксиоматизация и др. Полевые и лабораторные опыты проводились по общепринятым методикам.
Положения, выносимые на защиту:
-
Экологическая пластичность и стабильность сортов ярового ячменя по урожайности и элементам е структуры.
-
Сорта-источники, сочетающие высокую продуктивность и адаптивность.
-
Линии и сорта, созданные с использованием родительских форм с высокой экологической пластичностью и стабильностью.
Степень достоверности результатов исследований обеспечена 11-ти летними исследованиями, значительным объмом фактического материала. Опыты проводились по утвержднным и общепринятым методикам. Выводы подтверждены созданным ценным селекционным материалом, внедрнными в производство сортами, математическими рас-чтами и стандартными статистическими методами.
Апробация результатов работы. Основные положения по теме диссертации доложены и обсуждены: на межвузовской конференции ПГСХА “Молодые учные – агропромышленному комплексу Дальнего Востока” (г. Уссурийск, 2006-2008 гг., 2011г.), конкурс-конференции молодых учных ГНУ Приморский НИИСХ Россельхозакадемии (п. Тимирязевский, 2006-2008 гг., 2011-2013 гг.). Основная часть экспериментального материала выполнена лично автором. Обобщены результаты исследований с анализом и интерпрета-
цией параметров пластичности. Проведена статистическая оценка результатов исследований, сформулированы выводы и рекомендации для селекции и производства.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 научных работ, в том числе 6 – в изданиях, рекомендованных ВАК Российской Федерации, 2 авторских свидетельства и 2 патента на новые селекционные достижения.
Объём и содержание диссертации. Диссертация изложена на 191 странице печатного текста и состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений для селекционной практики и производства. Работа содержит 38 таблиц, 16 рисунков и 17 приложений. Библиографический список включает 344 источника, в том числе 31 – иностранных авторов.