Содержание к диссертации
Введение
1. Развитие методов оценки и отбора зерновых культур 13
1.1. Оценка элементов структуры урожая пшеницы 13
1.2. Оценка методов отбора на продуктивность с использованием уборочного индекса 19
1.3. Связь продуктивности пшеницы с отдельными признаками растений 24
1.4. Оценка «шумов» отбора при отборе на продуктивность и методы их устранения 30
1.5. Факторы - источники воспроизводства взаимодействия генотип x среда 36
1.6. Оценка взаимодействия генотип х среда 45
2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 51
2.1. Почвенно-климатические условия проведения опытов 51
2.2. Методика лабораторных и полевых исследований 57
2,3 Объекты исследований 71
3. УСЛОВИЯ ОЦЕНКИ И ОТБОРА НА ПЕРВИЧНЫХ ЭТАПАХ СЕЛЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА 73
3.1. Оценка широкорядного и рядового способа сева 73
3.2. Оценка воздействия на растения алло и автоконкуренции 78
3.3. Оценка наследуемости отдельных признаков озимой пшеницы 86
4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ И ОТБОРА 95
4.1. Оценка гибридных популяций озимой пшеницы при селекции на продуктивность 95
4.2. Оценка фенотипических, экологических и генотипических корреляций в опытах по паспортизации 100
4.3. Связь продуктивности с ДВМ 105
4.4. Эффективность отбора на отдельные хозяйственно ценные признаки
5. ОЦЕНКА СОРТОВ В МНОГОФАКТОРНОМ ПОЛЕВОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ 117
5.1. Особенности полевого опыта в селекции 117
5.2. Планирование многофакторного полевого эксперимента 122
5.3. Проведение многофакторного полевого
эксперимента 133
5.4. Анализ данных многофакторного полевого эксперимента 137
5.5. Оценка экологической пластичности и стабильности сортов 141
5.6. Оценка линий и сортов на заключительных этапах селекционного процесса 151
5.7. Особенности изучения факторов, в слабой степени влияющих на хозяйственные признаки (на примере норм высева) 158
5.8. Проведение специализированных опытов (на примере опытов по прямому посеву озимой пшеницы) 166
6. РОЛЬ СОРТА В ПОВЫШЕНИИ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА. КЛАССИФИКАЦИЯ СОРТОВ И РАЗРАБОТКА ИХ ЭФФЕКТИВНОЙ СТРУКТУРЫ 172
6.1. Роль сорта и сортосмены в повышении и стабилизации
валовых сборов зерна 172
6.2. Классификация сортов озимой пшеницы 188
6.3. Разработка эффективных сортовых структур 207
7. АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАСПОРТА СОРТОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ СЕЛЕКЦИИ КНИИСХ 220
7.1. Батько 222
7.2. Краснодарская 99 228
7.3. Старшина 236
7.4. Фишт 242
7.5. Юбилейная 100 247
7.6. Палпич 254
7.7. Вита 259
7.8. Память 264
7.9. Таня 267
7.10. Восторг 275
7.11. Дока 281
7.12. Веда 287
7.13. Ласточка 293
7.14. Победа 50 299
7.15. Дельта 307
7.16. Дея 315
8. ЗНАЧЕНИЕ ОПЫТОВ ПО ІТАСПОРТИЗАЦИИ В ИНТРОДУКЦИИ СОРТОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ПРЕДЕЛАХ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ И ЗА РУБЕЖОМ 323
ВЫВОДЫ 337
ПРЕДЛОЖЕНИЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКЕ И
ПРОИЗВОДСТВУ 341
ЛИТЕРАТУРА 344
ПРИЛОЖЕНИЯ 381
- Оценка элементов структуры урожая пшеницы
- Почвенно-климатические условия проведения опытов
- Оценка широкорядного и рядового способа сева
- Оценка гибридных популяций озимой пшеницы при селекции на продуктивность
- Особенности полевого опыта в селекции
Введение к работе
Актуальность исследования. Пшеница является ведущей зерновой культурой мирового растениеводства. Велико ее значение для Российской Федерации и Северо-Кавказского региона, где она лидирует по посевным площадям и валовому сбору. Устойчивое производство зерна пшеницы является обязательным элементом политической и экономической стабильности, продовольственной независимости и безопасности, поскольку хлеб - безальтернативный продукт питания населения России и большинства населения земного шара. Не случайно, что с хлебом ассоциируется богатство государства, его авторитет и процветание, а пшеничный колос символизирует достаток, счастье и успех людей. Поэтому повышение урожайности и качества зерна пшеницы, эффективность ее производства являются задачами первостепенной важности, которые решаются в основном тремя путями. Во-первых, за счет селекции путем создания новых высокопродуктивных и адаптивных сортов. Во-вторых, за счет совершенствования и интенсификации технологий возделывания культуры. В-третьих, за счет приведения большого генетического разнообразия сортов широкому спектру условий возделывания озимой пшеницы.
Данная работа посвящена совершенствованию методов отбора и оценки озимой пшеницы на всех этапах селекционного процесса, выведению новых сортов, разработке эффективных сортовых структур, способствующих повышению адаптивности и продуктивности культуры в целом. Разработка и реализация в производстве сортовых структур, использующих в максимальной степени положительные эффекты «генотип-средовых взаимодействий» имеет большое значение для повышения урожайности и качества производимого зерна. Это направление основано на оптимизации использования имеющихся ресурсов для чего предполагает изучение биологических особенностей сортов. Его реализация позволяет без дополнительных затрат невосполнимых ресурсов повышать и стабилизировать урожайность, валовые сборы и качество зерна, в значительной степени повышать показатели экономи-
7 ческой эффективности производимого зерна и увеличить конкурентоспособность культуры пшеницы в целом. Это особенно актуально в настоящее время, когда практически отменены дотации и сельскохозяйственное производство переведено на самоокупаемость, а затраты при производстве зерна ежегодно повышаются из-за роста цен на энергоносители.
Актуальность и своевременность работы по паспортизации новейших сортов подчеркивается тем фактом, что она получила развитие и была реализована в больших объемах в середине 90-х годов XX века, когда в результате так называемого реформирования экономики страны произошло резкое сокращение бюджетного финансирования научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в агропромышленном комплексе России. По данным член-корреспондента РАСХН А.В.Захаренко (2004) это привело к свертыванию более 40 комплексных научных программ и проектов в области земледелия, агрохимии и почвоведения и прекращению деятельности более 250 полевых стационарных экспериментов. Следствием этого явилось уменьшение информативности и качества получаемых данных в полевых экспериментах, снижению их роли, как одного из основных методов агрономических исследований. Комплексное изучение биологических особенностей сортов и линий озимой пшеницы не только позволило выявить нам наиболее продуктивные и адаптивные генотипы, оптимизировать соответствие генотипа среде в условиях сельскохозяйственного производства, но и совершенствовать методику оценки и отбора, использовать в селекционной практике источники и доноры хозяйственно-ценных признаков.
Цель и задачи исследований. Основная цель работы - разработка и совершенствование методик по изучению биологических особенностей селекционного материала озимой пшеницы, позволяющих оценить его селекционную и хозяйственную ценность, разработать агроэкологические паспорта создаваемым сортам. Для достижения поставленной цели решали несколько блоков задач:
Совершенствовать методы отбора и оценки селекционного материала.
Создать новые сорта с повышенной продуктивностью и адаптивностью, характеризующиеся оптимальным сочетанием экологической пластичности и стабильности и внедрять их в производство.
На основе математической теории планирования эксперимента, разработать и проводить многофакторный полевой опыт, включающий в себя наиболее значимые агротехнические факторы с целью комплексной оценки селекционного материала.
Классифицировать изучаемые сорта по основным хозяйственно-ценным признакам.
Разработать агроэкологические паспорта новых сортов для адресного их использования в хозяйствах различных агроклиматических зон Краснодарского края, а также за его пределами.
Разработать эффективные сортовые структуры, использующие положительные эффекты взаимодействия «генотип х среда».
Объект и методы исследования. Теоретической и методологической основой исследований являются достижения селекционной и аграрной науки по проблемам создания высокопродуктивных и адаптивных сортов озимой пшеницы, воспроизводства в сельском хозяйстве, биологизации, интенсификации и эффективности сельскохозяйственного производства.
В процессе выполнения работы применялись монографический, абстрактно-логический, статистический, расчетно-конструктивный и другие методы исследований.
При изучении динамики сортового состава, сортовых структур озимой пшеницы использованы данные Краснодарского краевого комитета Госстатистики, отчеты инспектуры Госкомиссии Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений по Краснодарскому краю, данные краевой семенной инспекции.
Основной объект исследований - селекционный материал озимой пшеницы и тритикале, в том числе 69 сортов, которые изучались в системе многофакторных полевых опытов.
Научная новизна работы. Научная новизна работы заключается в системном объединении селекции с агротехнологическими дисциплинами, что позволило получить новое направление исследований, имеющее более качественный уровень научного анализа. Проведена инвентаризация и разработана система оценок и отбора озимой пшеницы на продуктивность и адаптивность по этапам селекционного процесса. В процессе проводимых исследований разработана методика изучения биологических особенностей сортов по результатам многофакторных полевых опытов, которые основаны на положениях математической теории планирования эксперимента, что позволяет многократно снижать объемы полевых экспериментов, без существенной потери информативности. Основой проводимой работы служит уникальный полевой эксперимент, не имеющий аналогов в мире - ежегодно от 18 до 26 сортов изучаются в шестифакторном опыте, включающем в себя наиболее значимые агротехнические факторы. За 1995-2005 гг. в опытах изучено 55 сортов озимой мягкой пшеницы, 4 сорта озимой твердой пшеницы и 10 сортов тритикале.
Для повышения эффективности и надежности оценки и отбора на адаптивность и высокий потенциал урожайности на заключительных этапах селекционного процесса, разработана и внедрена схема четырехфакторного полевого опыта для конкурсного сортоиспытания, обеспечивающая существенное увеличение размаха варьирования изучаемых признаков, что позволяет с большей надежность ранжировать по ним линии - кандидаты в сорта.
Практическая значимость и рекомендации. Практическая значимость работы заключается в реализованной в сельскохозяйственном производстве Северо-Кавказского региона «мозаичной системе размещения сортов». В ее основе лежит использование широкого набора генетически разнообразных сортов, которые благодаря разработанным агроэкологическим пас-
10 портам в максимальной степени реализуют потенциал культуры в многообразных почвенно-климатических и агротехнических условиях региона. Это позволяет увеличить урожайность и качество зерна, стабилизировать его валовые сборы, снизить риск эпифитотий, повысить конкурентоспособность культуры. В результате разработаны и внедрены в практику принципиально новые для полевого опыта схемы многофакторных (до шести факторов) экспериментов, которые обладают не только более глубоким системным подходом, но и позволяют с большей надежностью оценивать биологические особенности изучаемых генотипов. Изучение биологических особенностей сортов позволило вести целенаправленную интродукцию сортов кубанской селекции не только в Российской Федерации, но и за ее пределы. Об успехе этой работы свидетельствуют площади занимаемые сортами озимой пшеницы селекции КНИИСХ - более 4,5 миллионов гектаров. При участии автора создано 35 районированных сортов озимой мягкой, озимой твердой пшеницы и тритикале. Впервые разработаны агротехнологические паспорта сортов озимой пшеницы селекции КНИИСХ с указанием точного агроэкологическо-го адреса.
Всесторонняя, комплексная оценка сортов и линий в многофакторных полевых опытах позволяет выделить источники ценных адаптивных свойств и с опережением включать их в соответствующие селекционные программы.
Апробация работы. Исследования проведены в соответствии с планом научно-исследовательских работ КНИИСХ, номер государственной регистрации 01.200.1 15502. Соискатель является научным соруководителем и ответственным исполнителем по проблеме: 09.01.01. «Разработать технологии паспортизации сортов озимой мягкой и твердой пшеницы, тритикале с целью их адресного использования, получения высоких урожаев высококачественного зерна. Разработка и совершенствование заключительной оценки перспективных селекционных линий по урожайному и адаптивному потенциалу», а также соисполнителем по проблемам: Р.08.04.01.01, 08.04.01.02, 08.04.01.03, 08.04.01.04, 08.04.05,08.04.01.06, 08.04.07.
Основные результаты работы докладывались на методической комиссии КНИИСХ (1988-2005 гг.), полевых семинарах КНИИСХ (1996-2005 гг.), краевых и районных научно-производственных совещаниях в Краснодарском и Ставропольском краях, Ростовской области (1995-2005 гг.).
На научно-практических конференциях:
На совместном заседании проблемного совета по качеству зерна и секции озимой пшеницы отделения растениеводства РАСХН, Краснодар, 1998;
Научно-практической конференции «Научное наследие академика И.Г.Калиненко», Зерноград, 2001;
Научно-практической конференции «Зеленая революция ШІ.Лукьяненко», Краснодар, 2001;
Международной научно-практической конференции «Пути повышения и стабилизации производства высококачественного зерна», Краснодар, 2002;
Международной научно-практической конференции «Пути решения проблем повышения адаптивности, продуктивности и качества зерновых и кормовых культур», Самара, 2003;
Первой Центрально-Азиатской конференции по пшенице, Алма-Ата, 2003;
Научно-практической конференции по итогам НИР за 2002 год, Азо-во-Черноморская Государственная агроинженерная академия, Зерноград, 2003;
Научно-практической конференции «Эволюция научных технологий в растениеводстве», Краснодар, 2004;
Международной научно-практической конференции «Проблемы аграрного производства южного региона России (ландшафтная система земледелия, плодородие почв, селекция и семеноводство)» Ростов на Дону, 2004;
Третьем съезде Вавиловского общества генетиков и селекционеров «Генетика в XXI веке: современное состояние и перспективы развития», Москва, 2004;
Международной научно-практической конференции «Безостая 1 - 50 лет триумфа», Краснодар, 2005;
Научно-практической конференции «Достижения, направления развития сельскохозяйственной науки России», Зерноград, 2005;
Седьмой международной конференции по пшенице, Аргентина, 2005;
Втором Всероссийском съезде по защите растений «Фитосанитарное оздоровление экосистем», Санкт-Петербург, 2005.
Соискателем опубликовано 78 печатных работ. Наиболее отражают тему диссертации 3 монографии и 47 научных статей. Получены 35 авторских свидетельств и 26 патентов на созданные сорта пшеницы и тритикале.
Положения диссертационной работы, выносимые на защиту:
Система отбора и оценок на продуктивность и адаптивность озимой пшеницы по этапам селекционного процесса.
Селекционно-агротехнологический путь повышения продуктивности и адаптивности озимой пшеницы.
Методические и теоретические подходы к разработке агроэкологиче-ских паспортов новых сортов озимой пшеницы.
Совершенствование методики изучения особенностей «взаимодействия генотип х среда» в многофакторном полевом эксперименте.
Развитие положений «мозаичного» размещения сортов на основе разработки эффективных сортовых структур, позволяющих реализовать положительные «генотип х средовых» эффекты.
Диссертационная работа изложена на 473 страницах машинописного текста, включает 63 таблицы, 109 рисунков и 116 приложений. Она состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству. Список использованной литературы включает 324 источника, в том числе 88 на иностранных языках.
Оценка элементов структуры урожая пшеницы
Урожай зерна пшеницы определяется четырьмя ее компонентами (Дорофеев и др., 1976; Гуляев Г.В., Гужов Ю.Л., 1978; Лели Я., 1980):
-числом растений на единице площади;
-продуктивной кустистостью;
-числом зерен в колосе;
-средней массой зерновки.
Формула урожайности, включающая в себя эти четыре компонента наиболее распространена в практике и поэтому структуру этих компонентов часто называют агрономической структурой урожая.
Первый элемент агрономической структуры урожая (число растений на единице площади) для озимой пшеницы зависит от нормы высева, полевой всхожести, конкурентных взаимоотношений и условий перезимовки. Оценка этого элемента, характеризующего ценоз, целесообразна в условиях сплошного рядового или узкорядного посева, когда уже возможна прямая оценка урожайности. Остальные компоненты структуры урожая являются характеристиками отдельных растений, поэтому их учет возможен на самых ранних этапах селекционного процесса. Ограничением проведения таких оценок является большой объем селекционного материала, который в количественном отношении максимален при оценке и отборе отдельных растений, но по мере прохождения селекционных этапов объем материала в результате браковок резко сокращается, что делает возможным применение на заключительных этапах селекции наиболее трудоемких методов.
Оценка второго компонента агрономической структуры урожая (продуктивная кустистость) в литературе неоднозначна. Так ШХЛукьяненко (1971) указывал, что этот признак при селекции на повышенную урожайность не должен сильно изменяться в сравнении с достигнутым уровнем. Merrit Richard (1988) считает, что у современных сортов одностебельные растения по сравнению с многостебельными более эффективно используют свет, почвенную влагу и минеральные вещества, поэтому необходимо создавать сорта с пониженным числом стеблей на растение. Большинство авторов (Kul-shrestha V.P., Chowdhury S., 1987; Панайотов И., 1988; Гуляев Г.В. и др., 1989; Сабадин Н.А., Прокопенко Л.Д., 1989) связывают уровень урожайности с числом продуктивных стеблей на единице площади, которое является производным первых двух компонентов структуры урожая.
Многие авторы (Jatasra D.S., Paroda R.S., 1983; Козлов Ю.Д., Мордвин-цев М.П., 1985; Бояджиева Д., 1987а; Balyan H.S., Singh Т., 1987; Singh I. et al., 1987; Mahdy E.E., 1988; Качур O.T. и др., 1990) рассматривают продуктивную кустистость как главный компонент продуктивности растений. Но продуктивность растений, хотя и одна из составляющих урожайности с единице площади, не всегда связана с последней четкой функциональной зависимостью.
class2 ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА class2 ИССЛЕДОВАНИЙ
Почвенно-климатические условия проведения опытов
Исследования проводились в 1988-2005 гг. в отделе селекции и семеноводства пшеницы и тритикале КНИИСХ.
Полевые эксперименты были заложены на землях института, относящихся, в соответствии с агроклиматическим районированием, к территории Центральной зоны края. В целом Краснодарский край находится в южной части Российской Федерации, занимает западную часть Кавказа и Предкавказья 43 30 и 46 50 северной широты и 41-45 восточной долготы по Гринвичу. Протяженность края с севера на юг достигает 378 км и с востока на запад - 300 км (Трубилин А.И., 2004).
Площадь Краснодарского края составляет 75,5 тыс. кв. км, из них 47,8 тыс. кв. км занимают сельскохозяйственные угодия, в том числе пашня - 39,8 тыс. кв. км, 15,5 тыс. кв. км покрыты лесами (Агроклиматические ресурсы Краснодарского края, 1975).
Почвы края, по данным КубаньНИИгипрозем (2001), представлены в основном Предкавказской провинцией выщелоченных и типичных (слабо-выщелоченных) черноземов лесостепной зоны, занимающей 92% площади региона и имеющей общую площадь 2520 тыс.га. Указанная зона занимает холмистые, подгорные равнины и верхние террасы левобережья и правобережья р. Кубани.
Характерной особенностью почв Краснодарского края является интенсивность почвенного профиля - большая мощность гумусовых горизонтов, которая достигает нередко 150-170 см. По данным последнего тура оценки земель (2002г.), бонитет сельскохозяйственных угодий и пашни Краснодарского края самый высокий в России. Содержание гумуса в пахотном слое обычно среднее (3,8-4,5%), но с нарастанием глубины ее уменьшение происходит постепенно, запасы гумуса в полуметровой толще почвы исчисляются до 670 т. с 1 гектара (Романенко А.А., Васюков П.П., Щербина П.А., и др., 2003).
В определенной полосе Краснодарского края, прилегающей к горам, находятся менее благоприятные для земледелия слитые черноземы, отличающиеся очень сильным уплотнением горизонта почвы, а также слабой водопроницаемостью. В этой же предгорной полосе распространены серые лесные почвы обладающие неблагоприятными для роста и развития сельскохозяйственных растений физическими свойствами.
Краснодарский край включает в себя шесть агроклиматических зон: Северная, Центральная, Западно-дельтовая, Анапо-Таманская, Южнопредгорная и Черноморская, каждая из которых имеет свои особенности по составу и плодородию почв, климатическим факторам (Рыбалкин П.Н., 1990).
Наиболее высокий агроклиматический потенциал отмечается в Северной зоне (Белоглинский, Ейский, Крыловский, Кущевский, Новопрокров-ский, Щербиновский, Каневский, Ленинградский, Павловский, Староминский и Тихорецкий районы), Центральной (Брюховецкий, Выселковский, Приморско-Ахтарский, Гулькевичский, Кавказский, Курганинский, Новокубанский, Тбилисский, г. Армавир, Динской, Кореновский, Тимашевский, Усть-Лабинский, г. Краснодар - районы) и в Южно-предгорной зоне (Абин-ский, Ашнеронский, Белореченский, Крымский, Лабинский, Мостовский, Отрадненский, Северский, Успенский, г. Горячий Ключ - районы).
Рельеф Северной и Центральной зон равнинный, слабо пересечен балками и западинами, преобладают уклоны местности до 1. Отмеченное, в свою очередь, позволяет осуществлять механизированные работы по обработке почвы, уходу за посевами, уборке урожая.
Оценка широкорядного и рядового способа сева
При отборе отдельных растений на продуктивность и адаптивность из конкретной популяции надо учитывать:
1) что наиболее высокий коэффициент размножения соответствует разреженному способу посева;
2) что существует различие между габитусом и структурой продуктивности растений, разреженного и обычного производственного посевов;
3) что продуктивность отдельного растения не соответствует урожайности его потомств с единицы площади.
Эффективное преодоление этих проблем при отборе во многом связано с выбором схемы размещения растений.
При посеве гибридных популяций можно выделить два подхода к выбору способа посева. В первом предпочтение отдается широкорядному, разреженному размещению растений, что обеспечивает высокий коэффициент размножения, наиболее полно реализуется потенциал продуктивности растений, каждый генотип хорошо виден визуально, расположен обособленно и поэтому проявление конкурентных условий сведено до минимума. При втором подходе стремятся приблизить условия выращивания гибридных популяций к условиям производственного посева.
Растения, выращенные при широкорядном и рядовом способах сева, имеют значительные различия почти по всем признакам (табл. 4), что обусловлено различием в площади питания. Наиболее сильное различие растений отмечено по признаку «продуктивная кустистость» (Гф=3976). Значительно различие и по другому компоненту структуры урожая - числу зерен в колосе (7 =1955). Этот компонент вносит основной вклад в различие растений по массе зерна с колоса (7 =1889), поскольку «масса 1000 зерен» недостоверно различается при двух способах выращивания (7 =3,8).
Оценка гибридных популяций озимой пшеницы при селекции на продуктивность
Увеличение количества сортов в мировом генофонде в результате селекции, широкий обмен коллекционным материалом, необходимость ведения селекции по многим признакам, а также отсутствие надежных критериев при подборе родительских пар для гибридизации обуславливают широкий набор исходных форм, участвующих в скрещивании, и большое количество получаемых гибридных популяций. В то же время только удачный подбор родительских форм обуславливает генетический полиморфизм по необходимым признакам и предопределяет результат отбора. Обычно число хороших комбинаций невелико, поэтому результативность скрещиваний мала. Тема подбора родительских форм для скрещивания и оценки гибридных популяций приобрела для нас особую актуальность в связи с работой по идентификации в 1987-1994 гг. продуктивных генотипов. Схема эксперимента предусматривала обширную и глубокую проработку популяций, включала громоздкий морфологический анализ растений, поэтому реально мы могли изучить не более трех-четырех комбинаций скрещивания при обязательном выделении возможно большего количества продуктивных генотипов.
Родительские формы выбирали с высокой комбинационной способностью, стремясь полнее использовать принцип подбора эколого-географически отдаленных форм (Лукьяненко П.П., 1969).
Для скрещивания использовали сорта Спартанка, Олимпия 2 и линию 4695h449. Исходные формы при высоком уровне урожайности имеют различия по высоте, крупности колоса и уборочному индексу, поэтому в потомствах от их скрещивания мы предполагали выделение трансгрессивных по урожайности форм. Наиболее перспективной для скрещивания на продуктивность предполагалась пара 4695И449 - Спартанка. Сорт Спартанка характеризуется высоким уборочным индексом, а второй компонент скрещивания имеет высокую урожайность биомассы при высоком уборочном индексе. Сорт Олимпия 2 имеет более низкое значение уборочного индекса. По нашему мнению у пар Олимпия 2 - Спартанка и 4695h449 - Олимпия 2 должен быть более низкий уровень ге-нотипической дисперсии в гибридных популяциях.
Сделав скрещивания, мы провели оценку гибридных популяций по величине генотипического коэффициента корреляции (rg) между массой соломы и массой колоса (составные части Кхоз) внутри каждой гибридной популяции по фенотипическому (Гф) и экологическому (ге) коэффициентам корреляции. ге вычислили внутри исходных сортов и линий, его значение ближе к истинному при гомозиготности родительских форм по изучаемым признакам, что обеспечивает их минимальную вариабельность, обуславливаемую только экологическими условиями, (Седловский А.И., Мартынов СП., Мамонов Л.К., 1982). Оценка rg по гф не совсем точна, однако позволяет произвести ранжирование гибридных популяций по уровню значения rgi так как мы предполагали одинаковый уровень ге для всех популяций, ввиду одинаковых условий их выращивания.
class5 ОЦЕНКА СОРТОВ В МНОГОФАКТОРНОМ ПОЛЕВОМ class5 ЭКСПЕРИМЕНТЕ link5
Особенности полевого опыта в селекции link5
Полевой опыт, являющийся основным инструментом в селекции, имеет ряд специфических особенностей. Его постановка производится во времени (поскольку создание сорта требует не менее 8 лет, а обычно от 10 до 20 лет) и в пространстве (это обусловлено севооборотом, системой экологического сортоиспытания по предшественникам и разным экологическим пунктам). В процессе селекционного процесса происходит многократное уменьшение изучаемого материала при увеличении надежности критериев оценки. Ю.Б.Коновалов (1991) отмечает: «Специфика селекционной работы объективно ведет к нарушению требований методики опытного дела. Это не может не сказаться на ее эффективности, так как существенной и наиболее объемной частью селекционного процесса является сравнение разных генотипов в питомниках и сортоиспытании, представляющее собой полевой опыт. При отборе элитных растений даже исходную популяцию правомерно рассматривать как полевой опыт, в котором вариантами служат отдельные растения... Факторами, которые ведут к нарушению требований методики, снижают точность и достоверность опытов, являются малое количество семян, экономия труда, земельной площади и специфическая селекционная технология. Большое значение имеют они на ранних этапах селекционного процесса».
Ю.Б.Коновалов выделяет три основные и существенные нарушения требований методики опытного дела в селекционном процессе:
1) Связано с малым количеством семян в варианте (образце), характерное для селекционного питомника первого года. Следствие этого - малая площадь делянки и отсутствие повторностей, что резко снижает точность опыта.
2) Вытекает из первого - вследствие малого количества семян используют пониженные нормы высева для увеличения коэффициента размноже ния, что приводит в нарушении типичности опытов по площади питания растений.
3) Несоблюдение принципа единственного различия вследствие взаимного влияния испытываемых образцов и отдельных растений. Конкурентные взаимоотношения обусловливают популярность системного расположения номеров, с помощью которого селекционер способен в большей степени контролировать конкурентные взаимоотношения генотипов, но приносит в жертву принцип рендомизации.
Селекционный полевой опыт имеет и другие особенности, приводящие к нарушению методики опытного дела:
4) Пренебрежение принципами рендомизации, что наряду с конкурентными взаимоотношениями связано еще и с необходимостью проведения семеноводческой работы, связанной с визуальной оценкой генотипов. Такая оценка наиболее проста и точна при систематическом близком расположении генотипов, когда визуально легко оценить типичность их по морфологическим признакам. Семеноводческая работа требует и последовательного расположения делянок, чтобы избежать смешивания их при уборке. Борьба с механическим засорением обуславливает часто к последовательному посеву повторений (друг за другом).
5) Большой объем прорабатываемого материала, что ведет к накоплению систематических ошибок. Ежегодная браковка большей части изучаемого селекционного материала затрудняет ряд математических анализов, снижает их информативность, поскольку делает невозможным, по сравнению с классическим многофакторным дисперсионным анализом, вычленение фактора года. Жесткая браковка - необходимое условие успешной селекционной работы, однако не всегда она носит объективный характер, поскольку селекционер вынужден прибегать часто к интуиции, чтобы разместить полевой опыт в границах ограниченного земельного участка.
