Введение к работе
Актуальность темы. Озимая пшеница - одна из основных продовольственных культур большинства стран мира. Производство зерна пшеницы в необходимом количестве - один из важнейших факторов стабильности экономики. Для увеличения валовых сборов зерна необходимо создавать сорта с высоким потенциалом продуктивности, имеющих максимально высокую степень её реализации независимо от складывающихся лимитов среды. Северная зона Краснодарского края и аналогичные зоны Северного Кавказа (Ростовская область, северо-восточная часть Ставропольского края) характеризуются недостаточным и неравномерным увлажнением в течение вегетационного периода озимой пшеницы, суровыми условиями перезимовки, резкими колебаниями температур в зимний и ранневесенний периоды. Для этих зон сорта озимой пшеницы должны, наряду с хорошей засухоустойчивостью, обладать высокой морозостойкостью, быть устойчивыми к резким колебаниям температуры в зимне-весенний период, хорошо сохранять закалку при зимних оттепелях и в начале весны. Здесь нужны сорта, выдерживающие критическую температуру в узле кущения -17... -19С и ниже (Ю.М. Пучков, 2001).
Поэтому актуальной проблемой селекции в настоящее время и на перспективу является создание высокоурожайных сортов, сочетающих высокую морозостойкость, засухоустойчивость и другие хозяйственно-ценные признаки.
Цель и задачи исследований. Основная цель исследований заключалась в изучении исходного материала пшеницы мягкой озимой и выведении на его основе новых высокопродуктивных сортов, обладающих высокой морозостойкостью и адаптивностью в условиях северной зоны Краснодарского края и аналогичных зон Северного Кавказа.
В задачи исследований входило:
- в связи с потеплением климата изучить динамику изменения температурных
условий за последние 20 лет и возможность оценки и отбора генотипов с
повышенной морозостойкостью в поле, в естественных условиях;
- изучить влияние динамики минимальной температуры воздуха и почвы
на глубине залегания узла кущения на провокационном фоне - стеллажах на
закаливание и величину критической температуры вымерзания растений озимой
пшеницы;
уточнить оптимальный срок посева озимой пшеницы на стеллажах для получения наилучшей дифференциации селекционного материала по морозостойкости;
оценить эффективность косвенных оценок селекционного материала по устойчивости к подмерзанию и интенсивности отрастания растений;
выявить корреляционную зависимость между урожайностью и морозоустойчивостью на стеллажах и в поле с целью использования при отборе селекционных линий;
- провести оценку селекционного материала на морозостойкость на стеллажах и
отобрать формы с высокой устойчивостью к криогенным нагрузкам;
изучить влияние критических и некритических температур на глубине залегания узла кущения на снижение урожайности у сортов, относящихся к разным группам морозостойкости;
изучить элементы структуры урожая у групп сортов с разным уровнем морозостойкости;
- создать новые сорта, высоко адаптивные к стрессовым условиям среды.
Научная новизна исследований.
подтверждена высокая эффективность стеллажей, как провокационного фона для оценки и отбора селекционного материала по морозостойкости в условиях изменяющегося климата;
изучено влияние динамики минимальной температуры воздуха и почвы на глубине залегания узла кущения на развитие растений озимой пшеницы и величину критической, дифференцирующей температуры на стеллажах;
уточнены сроки посева на стеллажах, которые рекомендуется сдвинуть на 20 дней позже в сравнении с 70-тыми годами прошлого столетия в связи с потеплением климата.
установлено, что для получения наилучшей дифференциации селекционного материала разного уровня морозостойкости во все годы, посев на стеллажах необходимо проводить в два срока: в начале первой и в конце второй декад октября;
впервые установлено отрицательное влияние предкритического криогенного стресса в поле на урожайность сортов со средней морозостойкостью;
выявлено, что достоверную информацию о морозостойкости селекционного материала на провокационном фоне (при наличии критических или близких к критическим температурам) можно получить на основании косвенных оценок устойчивости к подмерзанию и интенсивности отрастания растений;
создано в соавторстве 40 сортов, 27 из которых включены в Государственный реестр селекционных достижений РФ и других стран ближнего и дальнего зарубежья. В Северо-Кавказском регионе их посевы ежегодно составляют около 1 млн. гектар.
Практическая значимость работы.
В результате нашей многолетней селекционной работы в соавторстве создано 40 сортов, 27 из них: Соратница (1993), Даха (1993), Сфера (1993), Ейка (1994), Югтина (1994), Краснодарская 90 (1995), Зимородок (1997), Уманка (1997), Дельта (1999), Лира (2001), Селянка (2002), Краснодарская 99 (2003), Юбилейная 100 (2004), Дока (2005), Фортуна (2006), Москвич (2006), Зимтра (2007), Коллега (2007), Юнона (2008), Лига 1 (2009), Зимница (2009), Краля (2010), ЮМПА (2010), Творец (2011), Дмитрий (2011), Этнос (2012), Курень (2012) внесены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в производстве. Четыре сорта - Трио, Лауреат, Морозко, Курс проходят Государственное испытание. Выведенные сорта получили широкое распространение в производстве. В 2011 году они занимали в крае 424.1 тыс. га, а за последние шесть лет только в крае возделывались на общей площади 2.204 млн. га, что позволило значительно увеличить урожайность озимой пшеницы и её стабильность.
Основные положения, выносимые на защиту:
Типизация лет исследований по возможности дифференциации селекционного материала по морозостойкости на провокационном фоне;
Влияние некритического криогенного стресса в поле на урожайность сортов разных групп морозостойкости;
Изменение морозостойкости селекционного материала в результате генотип-средового взаимодействия;
Прогресс селекции высоко морозостойких сортов на высокую продуктивность. Апробация работы и публикация результатов исследований.
Основные положения диссертационной работы ежегодно докладывались на научно-методических советах Краснодарского НИИСХ им. П.П.Лукьяненко и Северо-Кубанской сельскохозяйственной опытной станции, на научно-практической конференции «Зеленая революция П.П.Лукьяненко» (Краснодар 2001г.), на научно-практической конференции, посвященной 80-летию КГАУ (Краснодар, 2002), на научно-практической конференции АЧГАА (Зерноград, 2003), на международной научной конференции «Эволюция научных технологий в растениеводстве» (Краснодар, 2004), на международной конференции, посвященной 50-летию создания сорта озимой мягкой пшеницы Безостая 1 «Безостая 1-50 лет триумфа» (Краснодар, 2005), на международной научной конференции, посвященной 80-летию со дня основания Карабалыкской СХОС «Научное обеспечение производства конкурентоспособной продукции сельского хозяйства (Научный, 2009). Исследования проведены в соответствии с тематическим планом научно-исследовательской работы ГНУ Северо-Кубанской сельскохозяйственной опытной станции Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко Россельхозакадемии.
За достигнутые успехи в выведении и внедрении новых сортов автор диссертации награждён Почётной грамотой Российской академии сельскохозяйственных наук.
По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ, из них одна в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, получено 27 авторских свидетельств и 26 патентов на сорта пшеницы мягкой озимой.
Объём и структура диссертации.
Диссертация изложена на 166 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений для селекции и производства, списка литературы, приложения, содержит 60 таблиц, 20 рисунков. Список библиографических источников включает 218 наименований, в том числе 43 иностранных авторов.
Принятые в диссертации сокращения.
КНИИСХ - ГНУ Краснодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени П.П. Лукьяненко Российской академии сельскохозяйственных наук.
СКСХОС - ГНУ Северо-Кубанская сельскохозяйственная опытная станция Краснодарского научно-исследовательского института сельского хозяйства имени П.П. Лукьяненко Российской академии сельскохозяйственных наук.
ГЗУК - глубина залегания узла кущения.
ГП - гибридный питомник. 6
СП - селекционный питомник. КП - контрольный питомник. МСИ - малое сортоиспытание. КСИ - конкурсное сортоиспытание.
