Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Культура ярового ячменя в Нижнем Поволжье. Аналитический обзор . 7
Глава 2. Материалы, методы и условия исследований. 14
2.1. Материал 14
2.2. Методика полевого опыта 16
2.2.1. Коллекционный питомник, питомник исходного материала, гибридные питомники 1,2,3 года 16
2.2.2. Селекционный питомник 1 года(СП-І) 18
2.2.3. Селекционный питомник 2 года (СП-2) 19
2.2.4. Контрольный питомник (КП) 19
2.2.5. Предварительное сортоиспытание (ПС) 19
2.2.6. Основное конкурсное сортоиспытание (ОКС) 20
2.2.7. Агротехника сорта Камышинский 23 22
2.3. Метеорологические условия 22
Глава 3. Подбор родительских пар 29
3.1. Принцип подбора родительских пар 29
3.2. Продуктивность гибридных комбинаций 34
3.2.1. Урожайность зерна 34
3.2.2. Высота растений. 37
3.2.3. Продуктивная кустистость. 41
3.2.4. Число зерен в колосе. 45
3.2.5. Масса 1000 зерен. 47
3.2.6. Связь между урожайностью зерна и элементами продуктивности 51
3.2.7 Разновидности. 54
Глава 4. Реакция сортов и линий на предшественники и нормы высева семян . 57
4.1. Изучение коллекционного и селекционного материала при разных нормах высева. 59
4.1.1. Коллекционный питомник . 59
4.1.2. Селекционные питомники. 64
4.1.3. Гибридные комбинации. 67
4.2. Изучение селекционных номеров на разных предшественниках. 69
Глава 5. Сорт Камышинский 23. 72
5.1. Требования, предъявляемые к современным сортам. 72
5.2. Характеристика и основные параметры сорта Камышинский 23 . 73
5.3. Результаты Государственного сортоиспытания. 78
5.4. Сортовая агротехника . 80
5.5. Первичное семеноводство. 88
Выводы 91
Практические рекомендации. 93
Список использованной литературы. 94
Приложения. 108
- Принцип подбора родительских пар
- Коллекционный питомник
- Характеристика и основные параметры сорта Камышинский 23
- Сортовая агротехника
Принцип подбора родительских пар
Подбор пар для скрещиваний в селекции является важнейшим приемом для всей последующей работы, от которого в дальнейшем зависит отбор высокопродуктивного гибридного материала.
По вопросу принципов подбора родительских пар существует множество разработок, правил и рекомендаций:
- Одна из родительских форм должна быть местной (Кубарев П.И., 1982).
- При создании сортов для засушливых зон страны обе родительские формы должны быть высокозасухоустойчивыми (МанзюкВ.П., 1981).
- В качестве родителей использовать сорта одной разновидности (Лошак И.Ф. и др., 1983).
- Скрещивать однотипные сорта (Неттевич Э.Д., Турлаков И.Н., 1982).
- Принцип эколого-географической отдаленности родителей (Шевцов В.М., 1979).
Это только часть рекомендаций, призванных обеспечить максимум генетической изменчивости селекционного материала, из которого потом можно будет с большей вероятностью получить сорт. Однако из множества принципов подбора пар ни один не дает высокой степени вероятности получения желаемых признаков у гибридов. Поэтому и вынужден селекционер проводить множество комбинаций скрещиваний безрезультатно.
Нами при изучении сортов ячменя на разных нормах высева семян были выявлены 3 группы сортов, различно реагирующие на условия возделывания:
Группа «А» (экстенсивный тип) снижение нормы высева приводит к снижению продуктивности;
Группа «В» (интенсивный тип) снижение нормы высева не вызывает снижение продуктивности;
Группа «С» (полуинтенсивный тип) реакция на снижение нормы высева зависит от складывающихся погодных условий. В годы с благоприятными условиями сорта этой группы проявляют себя аналогично сортам группы «В». В неблагоприятные - как сорта группы «А».
Сорта каждой группы были скрещены между собой с целью определения:
1. Возможности подбора родительских пар для скрещивания по этому принципу.
2. Оценки потомства от скрещивания между собой сортов различающихся по реакции на нормы высева семян.
3. Изучения роли продуктивных признаков (высота растений, продуктивная кустистость, число зерен в колосе, масса 1000 зерен) в комбинациях скрещиваний.
В качестве родительских форм были взяты следующие сорта: Символ (группа «А»); Одесский 100 (группа «В»); Донецкий 8 (группа «С»).
Сорт Символ. Разновидность нутанс. Средняя урожайность в опытах за 1965-1987гг. составила 21,5 ц/га при норме высева 1 млн. вс. семян на 1 га и 23,9 ц/га при норме посева 3,5 млн. вс. семян на 1 га (табл. 3.2.1.)
Сорт Одесский 100. Разновидность нутанс. Средняя урожайность составила 30,7 ц/га и 22,7 ц/га соответственно.
Сорт Донецкий 8. Разновидность медикум. Средняя урожайность в опытах за 1985 - 1987гг. составила 27,4 ц/га при норме высева 1,0 млн. вс. семян на 1 га и 31,8 ц/га при норме 3,5 млн. вс. семян на 1 га.
Гибридные комбинации и линии отобранные из них. При скрещивании между собой вышеперечисленных сортов было получено 6 гибридных комбинаций:
1. Донецкий 8 X Одесский 100
2. Донецкий 8 X Символ
3. Одесский 100 X Донецкий 8
4. Одесский 100 X Символ
5. Символ X Донецкий 8
6. Символ X Одесский 100
По каждой комбинации было прокастрированно и опылено по 150 цветков, и получено следующее число гибридных семян (Fo) (табл. 3.1.2.).
Полученные гибридные зерна высевали вручную. Однако 3 семени гибридной комбинации Символ X Одесский 100 не взошли. В связи с этим дальнейшие исследования были проведены только по 5 комбинациям. Для изучения полученных комбинаций, в основном по признакам продуктивности, отбирали лучшие растения из гибридов 2 и 3 поколений.
Отобранные линии в дальнейшем изучали по схеме селекционного процесса в селекционных питомниках. В табл. 3.1.3. приведены данные отбора и изучения линий в селекционных питомниках.
Основная браковка отобранных линий произведена в селекционном питомнике 1 года. Для изучения оставили в среднем около 30% номеров. Браковку производили в основном по морфологическим признакам и поражению болезнями.
Коллекционный питомник
В целях подбора родительских пар для скрещиваний и создания исходного селекционного материала в коллекционном питомнике изучались сорта районированные в Нижневолжском и других регионах.
Сорта высевались производственной -3,5 млн. семян на га и пониженными нормами высева - 1,0 и 2,0 млн. семян на га. Изучение сортов при пониженной норме высева диктовалось тем, что во многих селекционных питомниках по той или иной причине в наших условиях снижается норма высева до 1,0 - 2,0 млн. семян на га. Обычно для посева селекционного питомника 1 года надо иметь не менее 3-х колосьев в исходном, отбираемом растении. Это возможно только при снижении нормы высева в питомнике гибридов, где производится отбор. Установлено, что отбор по продуктивной кустистости в ранних поколениях лучше проводить при снижении нормы высева в широкорядном посеве (Григорян Э.М., 1985). Кроме того, установлено, что оптимальным для снижения фенотипической изменчивости является посев 200 - 300 растений на 1 м2 (Литун П.П., Бурсаков П.Н., 1977). При посеве се-лекционного питомника 2 года нужно иметь делянку не менее 10м, так как в наших условиях краевой эффект сводит на нет разницу в урожае зерна между делянками меньшего размера. Это особенно важно также для изучения реакции сортов и линий на засуху. Для посева делянки нужной площади производственной нормой не хватает семян, поэтому приходится снижать норму высева до 2,0 млн. семян на га.
Как уже отмечалось ранее, при изучении районированных сортов в коллекционном питомнике были получены и опубликованы результаты исследований (Маркова И.Н., 1990). В зависимости от степени кущения и продуктивности колоса, сорта разделились на три группы (типа), различно реагирующие на изменение нормы высева.
В приложении 1 приведены данные об изученных сортах и их принадлежности к той или иной группе.
В 1945 г. в отделе селекции ячменя Краснокутской станции Малининой Е.Е. было проведено испытание районированных и перспективных сортов ярового ячменя с учетом разных норм высева (Инякина А.С. и др., 1968).
Сорта высевались следующими нормами -1,1; 2,2; 4,4 млн. всхожих семян на га с целью определения «признака пластичности сортов к условиям внешней среды». В зависимости от нормы высева были исследованы урожайность и ряд продуктивных признаков. Следует отметить, что изученные сорта, так же как и в наших исследованиях, различно реагировали на изменение нормы высева, образуя группы, аналогичные нашим.
Группа «А» (экстенсивный тип) - сорт Прима; Группа «В» (интенсивный тип)- сорта Борец, Нутанс187, Субмедикум 199.
Так как Малининой Е.Е. были приведены только однолетние данные, то к группе «В» нами отнесены и сорта промежуточной группы полуинтенсивного типа. Урожайность сорта Субмедикум 199 при увеличении нормы высева понижалась не так существенно, как у других сортов группы, что указывает на возможную принадлежность этого сорта к полуинтенсивному типу.
Многочисленные опыты, проведенные в нашей стране (Белинкевич О.А., Малинковская Л., 1978; Бояршинова М.В., 1988; Яблоков Ю.Н., 1985) и за рубелсом (Andonov, 1978) подтверждают, что уменьшение общепринятой нормы высева для большинства сортов ярового ячменя, как правило, не приводит к значительному снижению урожайности зерна. Снижение нормы высева и, как следствие, увеличение площади питания способствует формированию более развитых боковых стеблей. В итоге число продуктивных колосьев на единице площади при уменьшенной и обычной нормах высева оказывается почти одинаковым, что обеспечивает примерно равный урожай.
Существование групп и различная их реакция на изменение погодных условий и условий произрастания обусловлено и зависит от таких элементов структуры урожая, как продуктивная кустистость, число зерен в колосе и крупность зерна.
Проведенные в наших условиях исследования позволили выявить связь между элементами продуктивности и урожайностью для выделенных групп сортов. Наибольшее влияние на формирование урожая имела продуктивная кустистость, особенно для сортов групп «А» и «С». При понижении нормы высева связь становилась более тесной. Для сортов группы «В» наиболее существенное влияние на формирование урожая имело число зерен в колосе (связь средняя до тесной) и масса 1000 зерен (связь средняя до тесной).
Характеристика и основные параметры сорта Камышинский 23
Сорт ярового ячменя Камышинский 23 выведен в ОПХ «Камышинское» Нижнє - Волжского НИИСХ методом гибридизации с последующим направленным отбором из гибридной популяции -(975/79 X Зерноградский 73) х (51/136 х Донецкий 8). Год скрещивания -1983.
Авторы сорта: Маркова И.Н., Любарец В.П., Страхова Г.М. Разновидность медикум.
Куст промежуточный. Колос светло- желтый, средней длины и плотности. На 4 см колосового стержня приходится 10-11 члеников. Колосовые чешуи узкие, слабо развитые. Переход цветочной чешуи в ость постепенный. Нервация цветковой чешуи выражена слабо, зазубренность отсутствует. Зерно эллиптическое, средней крупности. Основная щетинка зерновки длинноволоси-стая.
Ости длинные, слаборасходящиеся, со слабой зазубренностью в верхней части. В посеве могут появляться колосья с большей или меньшей зазубренностью вершины остей. Эти изменения относятся к числу модификаци-онных (ненаследственных) и не связаны с изменениями генотипа. При пересеве указанный признак возвращается к норме. Такие изменения наблюдаются и у других сортов, в частности у сорта Медикум 85 (Грязнов А.А., 1996).
По сравнению с Донецким 8 колос фактически не поникает и не обламывается, что позволяет без потерь проводить уборку даже при значительном перестое.
Лист промежуточный. Ушки серповидные. Язычок обыкновенный. Стебель средней толщины, прочный. Междоузлий 5 - 7. В целом растение более прочное и более устойчивое к полеганию, чем Донецкий 8.
Неблагоприятные условия выращивания способствуют появлению че-реззерницы в колосе, однако меньшей, чем у Донецкого 8 (табл. 5.2.1.)
Уборка зерна в фазу неполного созревания или при наличии невызрев-ших подгонов приводит к неполному отделению ости, что плохо влияет на посевные качества семян. При обмолоте зерна с большей частотой оборотов удается снизить на нет наличие «хвостов» в семейном материале. Другой, более экономически эффективный способ - уборка в фазу полного созревания.
В табл. 5.2.1. приведены данные хозяйственных и биологических свойств сортов Камышинский 23 и Донецкий 8.
Следует отметить, что в наших условиях достоверное превышение урожайности сорта Камышинский 23 над Донецким 8 было получено за счет продуктивной кустистости, при снижении таких показателей продуктивности как масса 1000 зерен и число зерен в колосе.
Немаловажное значение сыграли и меньшие потери зерна при уборке сорта Камышинский 23.
Сортовая агротехника
Разработка сортовой агротехники для конкретной зоны с учетом местных условий имеет важное значение для получения высоких урожаев зерна. Оптимальная густота посева должна уточняться для каждого конкретного сорта (Кумаков В.А., 1980). Для этого в качестве тестов предлагается использование посева сортообразцов по разным предшественникам, фонам сева и нормам высева (Коваль С.Ф., 1980). Это позволяет оценивать реакцию на неблагоприятные условия и разрабатывать сортовую агротехнику.
Для разработки сортовой агротехники ярового ячменя Камышинский 23 был заложен опыт, в котором в 1994-1996 гг. были изучены нормы высева, предшественники, удобрения.
Нормы высева. Сорт Камышинский 23 высевался следующими нормами высева: 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 млн. всхожих семян на га.
Предшественники: чистый пар и горох.
Удобрения. В нашей зоне в наибольшем дефиците находится азот. В опыте было изучено действие азотных удобрений (аммиачная селитра) в дозе 30 и 60 кг действующего вещества на га.
Повторность 4х-кратная. Площадь делянки 25 м2. В 1 и 3 повторностях закреплялись учетные площадки. В таблицах 5.4.1. и 5.4.2. помещены данные изучения сортовой агротехники сорта Камышинский 23. Следует отметить, что на разных предшественниках были получены сходные данные. При этом величина урожая по чистому пару и зяби разнилась незначительно, за исключением 1996 г., что свидетельствует о больших возможностях гороха в качестве предшественника под яровой ячмень. Так, в 1994 г. урожай сорта Камышинский 23 по гороху был значительно выше, чем по черному пару, в среднем на 7-8 ц/га.
Нормы высева в наших опытах не оказывали существенного влияния на продуктивность сорта Камышинский 23. Урожайность по всем нормам на обоих агрофонах мало отличалась между собой. А имеющиеся отличия были в пределах ошибки опыта.
Несколько отличались от общей закономерности данные продуктивности, полученные в 1994 г. по пару. Здесь урожай зерна, полученный при норме высева 4,0 млн. всхожих семян на га, был значительно выше, чем при норме высева 2,5 млн. Разница составила 3,7 ц/га. Однако при НСР05= 3,75 это различие считается недостоверным.
При внесении удобрений (30 и 60 кг д.в./га азота) урожайность сорта Камышинский 23 повышалась. Причем в более благоприятный 1994 г. это повышение было более значительным на обоих агрофонах. В менее благоприятные 1995 и 1996 гг. по паровому предшественнику, в отличие от зяби, повышения урожая при внесении удобрений не наблюдалось. Тем не менее припосевное внесение азота (30 кг д.в./га) в наших условиях целесообразно, так как этот прием позволяет получать более высокие урожаи, достоверно превышающие ошибку опыта. По нашим данным в 4 из 6 случаях.
Внесение удобрений не повлияло на изменение урожайности по нормам высева. Несмотря на общее повышение продуктивности при внесении азотных удобрений урожайность сорта на изучаемых нормах высева в среднем отличались незначительно, за исключением парового предшественника в 1994 г. В этом случае имело место повышение продуктивности при большей норме высева. Однако в большинстве случаев продуктивность по всем нормам высева была близкой по значению (табл. 5.4.1., 5.4.2.). Таким образом, в наших условиях рекомендуется сеять сорт Камышинский 23 нормой высева не более 2,5-3,0 млн. всхожих семян на га с внесением 30 кг д.в./га азота.
При изучении сортовой агротехники сорта Камышинский 23 на делянках 1 и 3 повторений были закреплены 4 учетные площадки общей площа-дью 0,5 м для уточнения нормы высева и взятия снопового образца. Данные структурного анализа позволили определить влияние признаков продуктивности на урожай при разных нормах высева и внесении удобрений.
Высота растений. Признак, сильно зависящий от влагообеспеченнос-ти и питательного режима. В более благоприятные годы высота растений увеличивается, а так же при снижении нормы высева и внесении азота (табл. 5.4.3.). Так, в благоприятный по влагообеспеченности 1994 г. высота растений при внесении 60 кг д.в./га азота была максимальной при минимальной норме высева в обоих агрофонах. Такая тенденция сохраняется и в менее благоприятные годы с тем лишь отличием, что превышение по высоте по вариантам опыта не столь существенны. С увеличением нормы высева (с 2,5 до 4,0 млн. семян/га) по всем изучаемым вариантам в обоих агрофонах наблюдалось снижение высоты растений в среднем на 6-12%. Причем в менее благоприятные годы это снижение было более значительным.
Продуктивная кустистость. В отличие от высоты, величина продуктивной кустистости в наших исследованиях больше всего зависела от урожайности. Максимальное значение этот признак имел в 1994 г. по гороху и в 1996 г. по пару, где был получен и максимальный урожай. С увеличением урожая по вариантам при внесении удобрений величина продуктивной кустистости возрастала. При равном урожае оставалась без изменений. С увеличением нормы высева продуктивная кустистость уменьшалась, и весьма существенно - на 18-30%.
Следует отметить, что из всех продуктивных признаков продуктивная кустистость в наших условиях является самым динамичным призраком, более всего влияющим на урожайность.
Число зерен в колосе. По данным наших исследований это самый стабильный признак продуктивности, менее других подверженный изменениям внешней среды.
Так при снижении уровня урожая с 35-40 ц/га до 17-20 ц/га величина признака снизилась на 1,9-0,2 единицы (1-10%, горох 1994-1995 гг., норма 2,5 млн.). С увеличением нормы высева снижение признака по вариантам более существенно. Так, при равном урожае вариантов опыта происходит снижение числа зерен в колосе, с увеличением нормы высева на 5-17%. Таким образом, на число зерен в колосе большее влияние оказывает густота стояния, чем складывающиеся погодные условия (табл. 5.4.5.).
Масса 1000 зерен. Величина признака, как и высота растений, зависит от водного режима, складывавшегося в момент налива зерна. В более благоприятный 1994 г. масса 1000 зерен по обоим агрофонам была максимальной. В 1996 г., несмотря на получение более высокого урожая, по сравнению с 1995 г., масса 1000 зерен была минимальной. Так как 1996 г. был менее благоприятен по влагообеспечению, с увеличением нормы высева масса 1000 зерен уменьшалась, но очень незначительно в среднем на 2-5% (табл. 5.4.6.). По вариантам опыта при внесении азота крупность зерна почти не изменялась.
