Введение к работе
Актуальность темы. Пшеница – основная продовольственная культура Российской Федерации. На Южном Урале её выращивание сосредоточено в лесостепной, степной и сухостепной зонах. В структуре посевов зерновых культур региона пшеница занимает 40-45%. Резервом увеличения валового сбора зерна в степной зоне Южного Урала является возделывание озимой пшеницы – культуры с высоким потенциалом продуктивности. Она лучше яровой использует биоклиматический потенциал в регионе выращивания, при возделывании адаптивных сортов и научно обоснованной технологии обеспечивает гарантированный урожай зерна.
Созданные и включённые в Государственный реестр для возделывания в условиях Оренбургской области сорта озимой пшеницы зимостойкие и продуктивные, но недостаточно устойчивые к наиболее распространённым и вредоносным болезням вирусного, бактериального, грибного происхождения. Эти сорта требуют также селекционного совершенствования и по качеству зерна.
В решении сложных задач современного растениеводства важная роль принадлежит адаптационной селекции (Жученко А.А., 1994). Успех селекционной работы в значительной степени определяется характером исходного материала и полнотой его изученности. Создание сортов, отвечающих современному производству, требует выявления морфофизиологических признаков адаптационного и компенсационного значения, характеристики их взаимосвязи с погодными факторами в процессе онтогенеза.
Для решения селекционной задачи сочетания в сорте трудно совместимых ценных признаков необходимо при гибридизации использовать принципиально новый исходный материал. В этой связи в условиях местной зоны весьма актуально изучение современных сортов степных экотипов и образцов мировой коллекции ВНИИРа, дифференцированных по происхождению, селекционной ценности признаков и свойств. Это позволит при внутривидовой гибридизации с сортами местной селекции ускорить формообразовательный процесс ценных константных растений.
Цель и задачи исследований. Цель исследований – изучить, выявить и создать ценный исходный материал для дальнейшего селекционного совершенствования озимой мягкой пшеницы местного агроэкотипа по устойчивости к биотическим и абиотическим факторам произрастания в сочетании с высокой зерновой продуктивностью и качеством зерна.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:
изучить современные сорта озимой мягкой пшеницы степных экотипов (восточного, волжского и южного) и сортообразцы рабочей коллекции по комплексу адаптивно и хозяйственно- ценных признаков и свойств, выделить возможные источники признаков высокого качества зерна, продуктивности, устойчивости к комплексу неблагоприятных факторов произрастания, наиболее распространённых и вредоносных патогенов и вовлечь лучшие из них в гибридизацию с сортами местной селекции;
выделить по «критическим» периодам роста и развития озимой пшеницы ведущие онтогенетические признаки и обосновать их использование при подборе родительских форм в селекции на адаптивность;
создать гибридные популяции и дать им оценку по хозяйственно-биологической ценности при разных типах скрещивания;
определить параметры и корреляционные взаимосвязи признаков хозяйственно-биологического значения для эффективного отбора на адаптивность селекционного материала из гибридных популяций;
на основе комплексной оценки в полевом испытании выделить из созданных гибридных популяций перспективные селекционные линии и дать им необходимую хозяйственно-биологическую характеристику.
Научная новизна. В условиях степной зоны Южного Урала проведена оценка современных сортов и селекционных линий озимой мягкой пшеницы степных экотипов по комплексу адаптивно и хозяйственно-ценных признаков и свойств. Выделен и привлечён для селекции принципиально новый исходный материал – сорта и образцы, обладающие устойчивостью к биотическим факторам произрастания в сочетании с продуктивностью и качеством зерна. Обоснованы адаптивно-ценные в засушливых условиях степной зоны биологические признаки, определяющие зерновую продуктивность, и на этой основе усовершенствована методика отбора селекционных форм из гибридных популяций, повышающая его эффективность. Детализирована оценка адаптивности сортов с учётом интенсивности и согласованности органообразовательных процессов по формированию элементов продуктивности колоса. На основе гибридизации и последующего отбора созданы и переданы в селекционный процесс ценные линии, сочетающие продуктивность, адаптивность и высокое качество клейковины, и тем самым подтверждена возможность объединения в одном генотипе ценных трудносочетаемых признаков и свойств.
Практическая значимость работы и реализация результатов исследований. Выделены источники устойчивости к неблагоприятным факторам произрастания в степной зоне Южного Урала, устойчивости к наиболее вредоносным болезням, высокой продуктивности и качества зерна, а также создано 9 гибридных популяций и в них отобрано 546 перспективных селекционных линий, сочетающих комплекс хозяйственно-ценных признаков и свойств, которые включены в селекционную программу озимой пшеницы в Оренбургском ГАУ. Усовершенствована методика отбора элитных растений из гибридных популяций.
Основные положения, выносимые на защиту:
результаты изучения современных сортов и селекционных линий озимой мягкой пшеницы степных экотипов по комплексу ценных признаков и свойств;
особенности роста и развития растений исходного материала как биологическая основа адаптации в процессе онтогенеза;
корреляционные взаимосвязи хозяйственно-биологических признаков на организменном и ценотическом уровнях;
усовершенствованная методика отбора элитных растений;
созданные гибридные популяции и результаты оценки отобранных в них перспективных селекционных линий на комплексную адаптивность и качество зерна.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на IV научно-практической конференции «Студенты и аспиранты в науке – 2010» с международным участием (Оренбург, 2010), на международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию ВНИИ мясного скотоводства (Оренбург, 2010), на заседаниях Ученого совета ФГОУ ВПО ОГАУ (Оренбург, 2008-2011).
По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, в том числе три в изданиях по перечню ВАК при Министерстве образования и науки РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и предложений в селекционную практику. Работа изложена на 167 страницах печатного текста, содержит 44 таблицы, 7 рисунков и 16 приложений. Список литературы включает 217 источников, в том числе 26 на иностранном языке.
