Введение к работе
Актуальность исследований. К важнейшим методологическим особенностям селекции растений относятся качественно новые требования к мобилизации мировых растительных ресурсов в плане сбора и использования генофонда растений, обладающих конститутивной устойчивостью к абиотическим стрессам (Жученко, 2005). Метеорологической службой многих стран установлено, что за последнюю четверть XX века среднегодовая температура приземного слоя воздуха на всех континентах возросла на 0,7С. Прогнозируется дальнейшее повышение температуры и к середине текущего столетия глобальное повышение ее возрастает на 2,5С. Предполагается и возрастание уровня засушливости климата на Европейской территории нашей страны, а сухие степи и полупустыни станут настоящими пустынями. В связи с этим возможно произойдет значительное снижение (до 20%) продуктивности сельскохозяйственных культур. Предполагаемое снижение урожайности зерновых культур в степных районах при потеплении с усилением засушливости (аридное потепление) составит до 20-40% (Иванов, 2003). По мнению Алькамо Д., Дронина Н. и др. (2003), повторяемость экстремальных климатических явлений, таких как засухи, приведут в основных зернопроизводящих районах юга России к снижению урожайности вдвое к 2020 году и втрое - к 2070 году.
При наметившихся климатических изменениях вопросы повышения устойчивости производства зерна яровых зерновых культур и стабилизации его качества должны решаться комплексно и, прежде всего, за счет сортов, хорошо приспособленных к аридным условиям. В этой связи важная роль отводится использованию адаптивных сортов, обладающих широким диапазоном реакций на изменяющиеся экологические условия, способных стабильно реализовывать свой потенциал. Это предполагает поиск форм, обладающих оптимальной степенью выраженности признаков и свойств, благоприятным их сочетанием в одном генотипе, а также отбор сортообразцов с ценными хозяйственными признаками для использования их в селекционной работе. Поэтому изучение генофонда зерновых колосовых культур и их селекционной ценности для получения высокопродуктивных сортов с высоким качеством зерна является актуальным.
Нижнее Поволжье располагает возможностями для дальнейшего увеличения производства зерна, однако урожайность зерновых культур в настоящее время находится на очень низком уровне не превышающих 1,0 т/га.
Основными агротехнологическими факторами, влияющим на экологическую устойчивость интродуцированных и адаптированных к аридным климатическим условиям сортообразцов яровых зерновых колосовых культур, являются: определение оптимальных сроков посева, подбор экологически безопасных минеральных и бактериальных удобрений, а также биологически активных веществ.
Цель и задачи исследований. Основная цель исследований - изучение сортообразцов яровых зерновых колосовых культур из мировой коллекции
ВИР различного эколого-географического происхождения и отбор наиболее перспективных сортообразцов для использования в селекционной работе для выведения высокопродуктивных скороспелых и засухоустойчивых сортов с высоким качеством зерна.
Для достижения цели решались следующие задачи:
изучить разнообразие морфологических, биологических и хозяйственно ценных признаков коллекции сортообразцов яровых зерновых колосовых культур;
- изучить влияние абиотических факторов на рост и развитие
сортообразцов яровых зерновых колосовых культур;
- выявить закономерности распределения сортообразцов по группам
спелости;
выделить перспективные засухо-, соле- и жароустойчивые сортообразцы яровых зерновых культур;
выделить и создать в результате полевых и лабораторных исследований мирового генофонда яровых зерновых колосовых культур перспективный исходный материал как по отдельным, так и по комплексу хозяйственно ценных признаков и биологических свойств для использования в селекционной работе;
определить эффективность применения минеральных и бактериальных удобрений и биологически активных веществ;
определить оптимальные сроки посева;
определить параметры модели засухоустойчивого сорта яровых зерновых культур для аридных условий Нижнего Поволжья;
провести экономическую оценку возделывания яровых зерновых культур.
Исследования по теме диссертации выполнены в соответствии с программой фундаментальных и прикладных исследований РАСХН по заданию 04.02.02. «Выделить генисточники и доноры ценных признаков для селекции новых сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, обеспечивающих экологически безопасное эффективное их возделывание».
Научная новизна работы. Впервые в аридных условиях Нижнего Поволжья проведены агроэкологические исследования мировой коллекции ВИР яровых зерновых колосовых культур из различных почвенно-климатических зон мира. Изучены сроки посева, влияние минеральных удобрений и бактериальных препаратов и биологически активных веществ на урожайность яровых зерновых культур. Выделены в результате полевых и лабораторных исследований перспективные сортообразцы, сочетающие высокую урожайность, засухо-, соле- и жароустойчивость для дальнейшего использования в селекционной работе. Разработан идиотип сортов яровых зерновых колосовых культур для аридных условий.
Практическая значимость. Подготовлены для передачи в Госсортоиспытание сорта яровой пшеницы Волжанка, ярового ячменя Солнечный и овса Астраханский. Разработана и внедрена сортовая агротехника для районированных сортов. Выявлены оптимальные сроки
посева яровых зерновых культур на урожайность. Определены параметры модели засухоустойчивого сорта. На основе полученных в опытах данных сделаны выводы и даны рекомендации селекционерам Южного Федерального округа (исходный материал яровых зерновых культур по хозяйственно ценным признакам), и переданы семена новых сортов зерновых культур опытно-производственным хозяйствам для размножения и дальнейшего сортоиспытания.
Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации ежегодно докладывались на заседаниях Ученого совета института, на международных конференциях: на Международных научно-практических конференциях Прикаспийского НИИ аридного земледелия (ПНИИАЗ - 2002-2009 гг.), РУДН (2003 г.), на научно-практической конференции (Астрахань -2003 г.), ФГОУ ВПО ВГСХА (2003-2008 гг.), на Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение производства зерна в России» (Зерноград, 2005 г.), ВНИИОЗ (2007-2008 гг.), ГНУ ВНИИГиМ (2008 г.), Кыргызского аграрного университета (2008 г.), межмуниципальной научно-практической конференции (с. Соленое Займище 2008г.), межрегиональной научно-практической конференции (с. Соленое Займище 2009 г.), конференции «Методы изучения продукционного процесса растений и фитоценозов» (Назрань 2009г.).
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 82 научных работ, в том числе 11 в рецензируемых журналах ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 387 страницах машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов, содержит 23 рисунка и 74 таблицы. Список литературы включает 456 источников, их которых 54 иностранных.
