Введение к работе
Актуальность проблемы, исследования научных учреждения, опыт роизводства свидетельствуют о том. что проблему стабилизации роизводства зерна и другой продукции растениеводства как в гране, так и в районах уральского и западно-сибирского регионов э многом решают селекция и семеноводство возделываемых сортов.
С организацией селекционный центров в Сибири повысилась ФФективность селекции. Селекционеры региона за последние го лет эздали ряд сортов пшеницы и других зерновых культур, отличаюших-я сравнительной засухоустойчивостью, устойчивостью к пониженным эмпературам. высококачественных, интенсивного типа.
Однако анализ работ по селекаии показывает, что проводить еленаправленный отбор наиболее продуктивных высококачественных орм биологически приспособленных к условиям местного климата, тзывчивых на различные технологические приемы возделывания, аправленных на оптимизацию пшевого. водного, воздушного и емпературного режимов, становится все труднее.
Поэтому раскрытие закономерностей изменчивости признаков и заимоотношений растений в сортовых посевах имеет большое значене для разработки и усовершенствования методов отбора в селекаии ортов, а также при воспроизводстве их с помошью отбора в пропес-е первичного семеноводства и репродуцирования сорта в произ-одственных условиях.
цель и задачи исследований, цель исследований состояла в босновании и совершенствовании некоторых методов отбора в елекпии и семеноводстве пшенипы. на основе изменчивости и аследуемости хозяйственных и биологических признаков, а также абораторных методов опенки внутрисортовой разнокачествениости емян. Решались следующие задачи:
I)установить основные закономерности изменчивости егатационного периода по Фазам роста и развития, морфофизиологи-еских признаков и продуктивности растения пшеницы, выявить оррелятивные связи между этими признаками. оценить их елекнионную ценность; 2)изучить генетико-селекпионные аспекты заимовлияния растений пшеницы при разной популяционной плотности длительности лет совместного репродуцирования; 3)установить равнительную надежность ряда признаков. используемых в елекпионных питомниках в качестве критерия для отбора на родуктивность и урожайность; ^усовершенствовать на основании становленнях закономерностей изменчивости и наследования
основных хозяйственно-биологических признаков ПРОДУКТИВНОСТІ методы отбора пшеницы на разных этапах селекционного процесса с пелыо повышения его эффективности! 5)выявить- РОЛЬ МОРФОТИПОВ і биотипов сорта в продуктивности агрофитопеноза для биологическогс обоснования приемов его возделывания в процессе семеноводства; &>установить возможность прогнозирования урожайных и посевюс свойств сенян лабораторными методами и наметить пуп практического использования их в семеноводстве сорта.
Исследования проведены в соответствии с планами научньв исследований, всесоюзной программы Ой. озг. отраслевых програм» гкнт сотр. васхнил и со васхнил 01.02. К15, а также С тематическими планами сибирского НИИРС. курганского ниизх. Курганского СХИ. Регистрационные государственные номера:
01.86.0097723, 01.8*. 0073645. 01.91.0045932.
научная новизна, с использованием генетико-статистически> параметров в течение ряда лет установлены закономерности изменчивости основных важных в хозяйственном отношении количественных V качественных признаков пшенииы. определявших их селекциошт ценность в различных районах западной Сибири.
Усовершенствована на основе соотношения межфазных пєриодоі группировка пшениц на биотипы, по вегетационному периоду позволяющая глубже понять направленность изменчивости важных количественных и качественных признаков пшеницы в конкретных экологических условиях для цели подбора исходного материала. Установлень Фенотипические и генотипические корреляции между различным* элементами продуктивности. Физиологическими показателями у урожайностью мягкой яровой пшениоы. что может быть использованс при отборах по отдельным селектируемым признакам.
Разработаны и усовершенствованы методы оценки и отбора селекционного материала на разных этапах селекционного процесса: коэффициент продуктивности колоса (кпю-для отбора исходного материала для гибридизации . в селекционном и контрольно* питомниках и семеноводстве при отборе элит; метод оценку устойчивости зерна к прорастанию на корню; методика определенш сосушей силы листьев мягкой пшенииы рефрактометром, Разработаї селекционный способ отбора линий по смеси со стандартом, базирующийся на установленном эффекте увеличения генотипическогс коэффициента вариации при взаимовлиянии растений разных генотипої в модельных ПОПУЛЯЦИЯХ.
Доказана эффективность использования разработанных новы* методов селекционной оценки и отбора в практической селекции:
Установлено - сорт является самовоспроизводящейся систеной. сохранявшей свой генотип через взаимосвязь модификадионной и генотипическои изменчивости внутри сорта на основе естественного отбора, это обеспечивает необходимое равновесие- между генотипом сорта и средой. Изучена внутрисортавая изменчивость линейных параметров и морфоФиэиологических признаков проростков семян и установлена их корреляционная и регрессионная зависимость с урожайностью, что обеспечивает в практике семеноводства отбор наиболее урожайных партий семян по сорту, в качестве экспрессной оценки и предварительного отбора партии семян создан способ определения жизнеспособности семян зерновых культур
(Преимущественно ПШЄНИІШ. А. С. 1015636. 19ЄЗГ).
Разработаны и практически подтверждены более эффективные методы определения норн высева . глубины заделки семян, сроков посева на основании: і. термо- и влагоресурсов хозяйства; 2. длины колеоптиля сорта, партии семян; з. процента проростков с длиной колеоптиля более г.5 см.; 4. соотношения величины развития органов проростка (ростка и корешков).
Предложены и обоснованы пути управления модификапионной и генотипическои изменчивостью сорта в процессе сененоводства с целью сохранения его оригинальности через: 1. схену производства семян элиты методом поддерживающего индивидуально-семейного отбора, обеспечивавшего сохранение продуктивности генотипа сорта в конкретных экологических условиях; 2. фракционирование семян и посев их дифференцированной нормой высева на биологически обоснованную глубину для создания оптимальной структуры агроФитопеноза сорта.обеспечивающей его максимальную урожайность.
Установлено, что заслуживают внимания как менее трудоемкие, но требующие высокой квалификации апробатора, методы визуальной оценки сортовых посевов по диагонали поля в 50 пунктах по го растений и по 10 растений в 150 пунктах в сравнении с общепринятой методикой как у нас. так и за рубежом.
Разработана концепция семеноводства пшеницы, обеспечивающая сохранение генотипа сорта в процессе репродуцирования и реализации его потенциальной продуктивности через управление модификадионной изменчивастыо сортовых и посевных свойств сенян в условиях Западной Сибири.
Практическое значение и реализация результатов исследования.
в соавторстве созданы и районированы сорт яровой пшеницы Приобская и сорт ярового ячменя Новосибирский 80.
г автор участвовал в разработках программ работ селекпенров
Сибирского НИИ растениеводства и селекции до 1990 года и
Курганского НИИ зернового хозяйства до 1990 года.
разработанные методы оценки и отбора селекционного материала использовались в сибирском НИИ растениеводства и селекции и Курганском НИИ зернового хозяйства.
создан новый исходный материал (селекционные линии) на основе разработанных селекционных подходов, переданный для изучения и дальнейшего использования в сибирский . НИИ
РаСТеНИеВОДСТВа И СеЛекПИИ СелеКНИОНеРУ ЛУбНИНУ А. н. и
Курганский НИИ зернового хозяйства селекционеру Поликарпову с. А.
предложенные методы семеноводства сортов на основе оденки внутрисортовой изменчивости и урожайных свойств семян внедряются в хозяйствах курганской области.
нетодические рекомендации по биологическим основам возделывания зерновых культур и семеноводству районированных сортов используются в качестве учебных пособии в программах вузов Сибири.
Разработки по семеноводству легли в основу областных и региональных рекомендация. а также в систему земледелия и технологии выращивания высококачественного товарного и семенного зерна.
Основные положения, выносимые на зашиту.
Особенности изменчивости признаков ПРОДУКТИВНОСТИ, морфологических. Физиологических и других биологических СВОЙСТВ сортов яровой пшеницы, вносящих наибольший вклад В ПРОДУКТИВНОСТЬ культуры в регионе, т. е. детерминирующих ее урожайность.
Комплекс хозяйственно-денных признаков и показателей, пригодных для целей отбора в различных селекционных питомниках.
Характер и закономерности взаимоотношений растений в
искусственных популяциях и эффективность действия естественного
отбора. *
методы повышения эффективности отбора на ранних этапах селекции птенипы. фон отбора.
внутрисортовая изменчивость признаков и ее роль в сохранении генотипа сорта в семеноводстве, зависимость урожайных свойств сорта от внутрисортовой изменчивости семян и технологические приемы, обеспечивающие реализацию потенциальной продуктивности сорта в конкретных агроэкологических условиях.
концепция научных основ семеноводства сорта пшениаы через управление иодиФикадионной изменчивостью сортовых и посевных
свойств семян в условиях Западной Сибири.
лпробапия работы. Результаты научных исследований были доложены и обсуждены на 36 областных, региональных, республиканских, всесоюзных совещаниях. . селекционно-генетических школах, симпозиумах и съездах.
Публикаиии. По результатам исследований опубликовано 83 научных работы объемом около 40 печатных листов, по теме диссертапии-77. в их числе-4 региональных и областных рекомендации в разделах организация семеноводства и технология получения высококачественныо'го семенного и товарного зерна зерновых культур; з авторских свидетельства на изобретения; редактор сборника научных трудов со васхнил проблемы селекции сортов мягкой яровой пшенипы интенсивного типа (Новосибирск. 1980); в соавторстве книги нетодические указания по биологическому контролю за сельскохозяйственными культурами " (НГУ . носква.19Т0) и " Агротехника и урожай озимых культур " (Барнаул. 1974): методические рекомендации по биологическим основам возделывания зерновых культур (Новосибирск. 19Т6. курган. 1969); учебное пособие по опенке экологической пластичности сортов сельскохозяйственных культур (Курган, 1993). нонограФия "Вопросы семеноводства зерновых культур (некоторые аспекты теории и практики)" (Курган. 1993).
Личный вклад соискателя. Работа является обобщением результатов исследований, выполненных лично, под руководством или в содружестве в течении более 20 лет. в экспериментальных работах в разные годы принимали участие научные сотрудники сибирского НИИ растениеводства и селекции в. п. наксименко. н. п. Коурдакова. А. В. Бахарев, А. Н. Лубнин, Р. Н. Романовская. И. В. Соколова, Г. В. Поно-маренко. сибирского НИИ земледелия и химизации В. А. Чулкина, Курганского нии зернового хозяйства В. в. лисич. курганского оси л. н. Ларионова, они являются и соавторами ряда публикаций, всем им автор вырыжает искреннюю благодарность.
Объекты и методы исследования, основным объектом исследования является вид мягкой яровой пшенипы-районированные сорта и номера мировой коллекции ВИР.
Исследования велись в вегетационных, лабораторных, полевых опытах и производственных условиях, в соответствии с основными методическими требованиями К их закладке с использованием методов математической статистики по Б. Доспехову. 1973. 1984.
Схемы проведения опытов и подробное описание методик приведены в соответствующих разделах научного доклада и опуб-
линованных работах.
фенологические наблюдения и учеты, отбор растительных образпов для изучения элементов продуктивности, структуры урожая. динамики прироста биомассы. Формирования элементов продукивно-сти. испытания сортов и гибридов проводилось в соответствии с
МеТОДИКОЙ Государственной КОМИССИИ ПО СОРТОИСПЫТаНИЮ(1971) и
методических указаний ВИР(1961).
взаимовлияние растений в модельных популяциях (величина конкурентных эффектов) оценивались по принципу анализа Феноти-пической дисперсии (А. дьяков, в. драгавдев. А. Бехтер. 1976) и изменению частот генотипов в ряду поколений(К. сакаи.196*).
физиологические исследования и биохимические анализы проводились по следующим методикам: ассимилирующую поверхность органов растений- по параметрам листа, стебля, колоса с последующим расчетом по *орнудам(А. Ничипорович- и др. .1961) и обьемным методом; содержание Форм воды(обшей, свободной.связанной)- по методике Н.Гусева (I960); остаточный водный дєфинит. водоудержи-
ВаЮШУЮ СПОСОбНОСТЬ- ПО ИеТОДИКе ВИР(Л. . 1970),С0СУШУЮ СИЛУ дисть-
ев-реФрактонетром(И, гунар. 1972. в модификации ю. Ларионова. 1981).
технологические качества определялись по соответствующим ГОСТам и методикам центральной лаборатории Госкомиссии по сортоиспытанию. Урожай учитывался методом сплошного обмолота или методом пробного снопа с последующим обмолотом на стационарной сноповой молотилке с приведением к icoz-ной чистоте и стандартной влажности.
генетико-статистические параметры определялись по нетодикам: ч П. Рокидкий, 1978; А. Седловский, с. Мартынов, Л. Нанонов, 1982. Расчет генетического эффекта отбора проводили с использованием селекционного дифференциала.
Посевные качества семян:энергия прорастания, лабораторная всхожесть, интенсивность начального роста-овредилялись путем проращивания семян в рулонах из Фильтровальной бумаги-(Л. натшенко-з. Калошина. Б. Лихачев. 1963) и в увлажненном песке в термостате по ГОСТу 12038. Величина органов проростков определялась промером с точностью до 1ММ. .
экономическая эффективность разработок оценивалась по "Методике определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и конструкторских работ, новой техники, изобретении и рационализаторских предложений"(1980) в ценах лет, проведенных исследований.
