Введение к работе
Актуальность темы. За период функционирования системы государственного сортоиспытания в Красноярском крае, как и во всей Восточной Сибири, прошло уже несколько сортосмен основных полевых культур (пшеницы, ячменя, овса, озимой ржи, гороха, картофеля). На смену местным экстенсивным агроэкотипам пришли новые, большей частью полуинтенсивные и интенсивные селекционные сорта. Более чем за полувековой период изменился характер земледелия, были апробированы и внедрены интенсивные и полуинтенсивные технологии возделывания большинства полевых культур. В последние годы, начиная с середины 80-х прошлого столетия, произошли значительные изменения в погоде в сторону повышения среднегодовых температур. В связи с этим интересно проследить вклад сорта в рост урожайности полевых культур и определить роль экотипа и условий возделывания в эффективности сортосмены пшеницы, ячменя, овса, озимой ржи, гороха и картофеля, за более чем шестидесятилетний период.
Цель работы. Оценка роли агроэкотипа и экологических факторов в эффективности сортосмены основных полевых культур в Красноярском крае и определение стратегии селекции с учетом развития основных элементов структуры урожая и агроэкологических условий зоны.
Для достижения этой цели решались следующие задачи:
- сформировать коллекцию сортов основных полевых культур бывших и находящихся в районировании, а также новых перспективных сортов сибирских селекционных учреждений;
- изучить историю селекции основных полевых культур;
- провести сравнение сортов пшеницы, ячменя, овса, озимой ржи, гороха, картофеля, прошедших сортосмену в условиях Красноярского края за 60 лет с современными районированными и перспективными сортами и номерами сибирских селекционных учреждений;
- определить уровень урожайности и характер ее изменчивости в системе государственных испытаний и производстве в связи с агротехническим фоном и изменившимися экологическими условиями;
- установить влияние агроэкотипа на уровень селекционного прогресса по урожайности и элементам структуры урожая и качеству продукции основных полевых культур;
- определить соответствие созданных в Восточной Сибири сортов разработанным моделям и наметить основные параметры сортов пшеницы, ячменя, овса, озимой ржи, гороха и картофеля;
- наметить стратегию селекции, сортоиспытания и сортосмены полевых культур в Красноярском крае.
Научная новизна. Впервые проведена оценка роли агроэкотипа и экологических факторов в эффективности проведенной сортосмены основной группы полевых культур на примере Красноярского края, определено соответствие созданных в Восточной Сибири сортов разработанным моделям, намечена стратегия селекции сортов для основной группы полевых культур. Разработаны модели идеального сорта картофеля и гороха. Установлено проявление экологического эффекта на примере картофеля в лесостепной зоне Красноярского края. Созданы (авторство 15%) и переданы на ГСИ сорта яровой пшеницы Краса 2 и Красноярия, готовится к передаче сорт яровой пшеницы Тройка, разработана сортовая технология их возделывания. Разработан метод отбора высокопродуктивных генотипов яровой пшеницы по первичному кущению (авторство 40%).
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Материалы исследований доведены до инспектуры Государственной комиссии по испытанию и охране селекционных достижений по Красноярскому краю. Данные по совершенствованию параметров сортов переданы в Восточно-Сибирский селекцентр. Изученные коллекции сортов полевых культур и форма пшеницы с наследственным колеоптильным кущением используются, как донорский материал в селекционном процессе.
Материалы исследований вошли в «Методические рекомендации для слушателей факультета повышения квалификации специалистов сельского хозяйства» и в учебное пособие «Сибирское растениеводство», монографию «Яровая пшеница в Восточной Сибири» и используются в учебном процессе.
Получено авторское свидетельство №1634190 “Способы отбора высокопродуктивных растений яровой пшеницы” (авторство 40%).
Защищаемые положения:
- Роль агроэкотипа и фона возделывания в изменчивости хозяйственно-биологических признаков основных полевых культур под воздействием сортосмены.
- Соответствие сортов полевых культур современной селекции пара-метрам модели оптимальных агроэкотипов для Красноярского края. Модели сорта гороха и картофеля.
- Экологическое единство в системе «Селекция-государственное сортоиспытание-производство» и стратегия селекции и сортосмены полевых культур в Восточной Сибири.
Личный вклад автора. Работа является обобщением результатов исследований, выполненных автором в течение 20 лет лично или в соавторстве с другими исследователями. Использованы также статистические материалы и данные сортоучастков Красноярского края. В экспериментальных работах в разное время принимали участие студенты агрономического факультета и аспирант, а ныне доцент кафедры растениеводства Косяненко Л.П. В формировании коллекции пшеницы активное участие принимала старший преподаватель кафедры растениеводства Сурма О.И. Многие сорта коллекции полевых культур любезно были предоставлены сотрудниками КНИИСХ, СибНИИРС, Омского ГАУ, СибНИСХоз.
Автор выражает благодарность зав. кафедрой растениеводства КрасГАУ д. с.-х. н., профессору Ведрову Н.Г. за научные консультации и советы при работе и написании диссертации, зав. лабораторией технологической оценки качества зерна КНИИСХ к. с.-х. н. Разумовскому А.Г., студентам агрономического факультета. Особая благодарность д. б. н., профессору кафедры ботаники и физиологии растений КрасГАУ Никитиной В.И., зав. лабораторией информатики Борисову В.У. за консультации во время выполнения диссертационной работы и доценту кафедры агроэкологии Жирновой Д.Ф. за предоставленную информацию и сотрудничество.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Всесоюзных конференциях «Вклад молодых ученых в продовольственную программу» (г. Улан-Удэ, 1987), «К 35-летию освоения целинных и залежных земель (г. Шортанды, 1990); на научных конференциях профессорско-преподавательского состава КрасГАУ (1987, 1989, 1990, 1995, 1997); на региональных конференциях молодых ученых (г. Красноярск, 1994, 1995, 1997); на генетико-селекционных школах в СО ВАСХНИЛ и СО РАСХН (г. Новосибирск, 1988, 1999, 2001, 2004); на Международной конференции посвященной 275-летию основания Российской академии наук «Разнообразие растительного покрова Байкальского региона» (г. Улан-Удэ, 1999); на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием и выставкой «Достижение науки и техники развитию Сибирских регионов» (г. Красноярск, 2000); на 5 Всероссийской научно-практической конференции «Селекция и семеноводство полевых культур» (г. Пенза, 2001); на юбилейной Международной научно-практической конференции «Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве и растениеводстве» (г. Барнаул, 2003); на региональной научно-практический конференции «Аграрная наука на рубеже веков» (г. Красноярск, 2005); на Международной научно-практической конференции «Адаптивные технологии в современном земледелии Восточной Сибири», посвященной 90-летию профессора Барнакова Н.В. (г. Улан-Удэ, 2005).
Публикация результатов исследований. По результатам диссертации опубликовано 28 работ, в том числе монография «Яровая пшеница в Восточной Сибири» в соавторстве объемом 19,5 п.л. (авторство 20%), учебное пособие «Сибирское растениеводство» объемом 20 п.л. с использованием материалов исследований по теме диссертации, получено авторское свидетельство №1634190. В изданиях рекомендуемых ВАК РФ – 10 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 294 страницах печатного текста и состоит из введения, 5 глав, приложений. Список литературы включает 334 источников, в том числе 14 иностранных авторов.
