Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Селекция сортов риса для Краснодарского края и Адыгеи и разработка принципов их рационального использования
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство
Автореферат диссертации по теме "Селекция сортов риса для Краснодарского края и Адыгеи и разработка принципов их рационального использования"
ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РИСА
■ ОД
На правах рукописи
Ковалев Виктор Савельевич
СЕЛЕКЦИЯ СОРТОВ РИСА ДЛЯ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ И АДЫГЕИ И РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ ИХ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Специальность Об. 01. 05 - селекция и семеноводство
ДИССЕРТАЦИЯ в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Краснодар - !99в
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук> профессор Авакян э. Р.;
доктор сельскохозяйственных наук Свиридов А. А.;
доктор сельскохозяйственных наук Васюков П. п.
Ведущее учреждение - Кубанский государственный аграрный университет
зашита состоится 1_____1998 г.
в 10. 00 на заседании диссертационного совета Д 020. 66. 01 ВНИИ риса по адресу: 350101. г.Краснодар, п/оБелозерное.
С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института риса.
У г>
Диссертация в виде научного доклада разослана^_^^^?~_199вг.
Ученый секретарь
диссертационного совета. /ь О
к. б. н. Сорочинская Е. м.
- 3 -
0Б1АЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Рис - важнейшая сельскохозяйственная культура нашей планеты, зерном которой питается половина человечества. В обшем зерновом балансе России рис составляет небольшую долю, но как ценный пищевой и диетический продукт занимает в рационе россиян важное место.
возделывание риса при полной обеспеченности водой позволяет получать гарантированные урожаи этой культуры, что повышает устойчивость земледелия регионов, в которых он выращивается.
В Краснодарском крае и Адыгее, где сосредоточено более половины площадей рисовых оросительных систем страны, под рис используются засоленные, заболоченные, подтопляемые земли, малопригодные для возделывания других культур. Это немаловажно, так как существенно расширило плошадь пашни в таком густонаселенном регионе.
Целесообразность возделывания риса в Краснодарском крае и Адыгее очевидна. Однако выращивание его на дорогостоящих специальных оросительных системах, большие оросительные нормы воды, проведение работ на затопленном водой или переувлажненном поле обусловили большую энерго- и трудоемкость возделывания этой культуры и высокую себестоимость ее зерна.
В связи с этим перед селекцией стоит задача за счет создания и внедрения сортов разного хозяйственного назначения, их рационального использования повысить урожайность и качество, снизить себестоимость риса, чтобы обеспечить рентабельность отрасли и противостоять экспансии низкокачественного азиатского риса на отечественном рынке.
Цель и задачи исследований. Целью настоящих исследований является создание новых, более урожайных, устойчивых и с высоким качеством крупы сортов риса.
В процессе работы предполагалось решить следующие задачи:
- изучить и усовершенствовать методы селекции, найти путь повышения эффективности селекционного процесса, сортоиспытания и внедрения сортов в производство;
- обосновать параметры и создать новые сорта риса для разных производственно-экологических условий;
- обосновать принципы рационального использования сортов
в производстве;
- сформировать сортовые комплексы для микрозон Краснодарского края и Адыгеи.
Научная новизна исследований, впервые с позиций системного подхода проанализированы результаты селекции и выявлены причины недостаточно высокой эффективности селекционного процесса, сортоиспытания и сортосмены риса в Российской Федерации; проведено морфо-физиологическое изучение разных сортоти-пов риса местной селекции, разработаны основные параметры сортов риса на перспективу и определены наиболее важные направления селекции; усовершенствована технология закладки питомников и сортоиспытания; обоснована и апробирована технология производственно-экологического сортоиспытания, позволяющая оценить реакцию сортов на условия вырашивания; созданы и районированы сорта риса, в том числе Наутико и Лагуна с новым морфологическим типом растения и НаФант с новыми для российского рисосеяния характеристиками зерновки; обоснованы подходы к комплексному использованию сортов риса в микрозонах региона.
Научная новизна работы подтверждена авторскими свидетельствами, патентами и приоритетными справками на новые выведенные сорта.
Практическая ценность работы, на основе проведенных автором исследований усовершенствована технология селекционного процесса, что позволило увеличить объемы прорабатываемого материала на разных этапах селекционного процесса в 3-5 раз и существенно повысить эффективность селекции.
определены главные направления селекции риса, разработаны основные параметры сортов на перспективу, апробирована и используется технология производственно-экологического сортоиспытания с обработкой результатов методом интегральной оценки селекционного материала, позволяшая классифицировать сорта по их реакции на агротехнические Фоны; на этой основе созданы 17 сортов риса по разным направлениям селекции, 9 сортов внесены в Реестр селекционных достижений.
Сформированы наборы сортов для микрозон краснодарского края и Адыгеи, предложены схемы чередования сортов в севообороте (СОРТООбОРОТ).
Апробация работы и публикации результатов исследований. Основные положения диссертации докладывались на научной конФе-
ренции по рису (Гавана, 1976).на научном семинаре по рису (Гавана, 1976), на научном семинаре по оценке качества сортов (Москва, 1980), на научно-практической конференции "Селекция риса на Кубани" (Краснодар, 1980), на научно-теоретической конференции молодых ученых (Краснодар, 1980), на координационных совещаниях селекчентра по рису (Краснодар, 1983, 1984, 1986; Кзыл-Орда, 1985; скадовск, 1987), на всесоюзной научной конференции "Физиолого-генетические основы интенсификации селекционного процесса" (Саратов. 1984), на полевом семинаре "Селекция скороспелых сортов риса" (Зерноград. 1984), на международном симпозиуме по растениеводству (Дебрецен-Надудвар, 1987).
Работа отмечена бронзовой медалью ВДНХ СССР.
По материалам исследований опубликовано 35 работ. Основные положения, выносимые на защиту.
1.Технология селекционного процесса, повысившая эффективность селекции риса и производительность труда в 3-5 раз.
2. Сорта риса: отзывчивый на высокие дозы азотного удобрения для разреженного посева сорт Жемчужный (A.C. N3900); скороспелый холодостойкий сорт КПХ-1 (A.c. N6022); длиннозер-ные сорта Кулон (A.C. N4361, патент N0017), НаФант(А. с. N27803), Индус (патент N 0036); отзывчивые на высокий агротехнический Фон возделывания сорта ВНИИР 8847 (A.c. N5302), Вевель (A.c. N6394); с новым морфологическим типом растения сорта Наутико (A.c. N6604, патент н ooi9), лагуна (A.C. N6603, патент Н0020), сочетающие стабильность с высокой урожайностью; скороспелые сорта сапфир (заявка N9503293), отличающийся длиннозер-ностыо, легковымолачиваемостью зерна и высокой отзывчивостью на умеренные и низкие дозы азотных удобрений, и Изумруд (заявка N9603026), сочетающий скороспелость с длиннозерностью и высокой устойчивостью к пирикуляриозу; высокоурожайные, устойчивые к неблагоприятным условиям в период цветения сорта Рапан (A.C. N7014) и Хазар (заявка N 9801251); их основные характеристики и принципы рационального использования в производстве.
3. Технология производственно-экологического сортоиспытания и использование методики интегральной оценки селекционного материала, разработанной учеными Краснодарского НИИ сельского хозяйства, для дифференциации сортов по реакции на агроФоны.
4. Сортовые комплексы риса для микрозон краснодарского края и Адыгеи и сортообороты, обеспечивающие наиболее полную
- б -
реализацию урожайных потенций сортов, почвенного плодородия рисовых полей и материально-технических ресурсов рисоводческих хозяйств.
Структура работы, диссертация изложена в виде научного доклада, состоит из 4 разделов, включает 19 таблиц, 3 рисунка, выводы и предложения селекционной практике и производству, список опубликованных работ.
УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ
Диссертационная работа является обобшениеи результатов, полученных в процессе работы во Всесоюзном научно-исследовательском институте риса (1973-1997гг, ) в рамках Государственной программы "Зерно", Целевой комплексной программы ОВД. 35 "Рис", Целевой комплексной программы "Рисокомплекс".
Основные полевые эксперименты закладывали на полях элитно -семеноводческого хозяйства "Красное" ВНИИриса и Экспериментального орошаемого участка ВННИРИса, эксперименты по экологическому сортоиспытанию выполняли на селекционных участках Украинской научно-исследовательской станции риса, Узбекского научно-исследовательского института риса. Казахского научно-исследовательского института риса, опыты по производственно-экологическому сортоиспытанию - в 16 рисосеюших хозяйствах Краснодарского края и Адыгеи.
Материалом в работе служили более 170 коллекционных образцов из ВИРа и ВНИИриса, районированные и вновь созданные в процессе работы сорта и линии; в опытах по экологическому сортоиспытанию, кроме сортов ВНИИриса, использовали лучшие сорта местной селекции.
В начальный период работы селекционные опыты закладывали по методике, принятой в то время во ВНИИРИса, по этой же методике проводили Фенологические наблюдения и биометрический анализ растений(Методики опытных работ по селекции, семеноводству, семеноведению и контролю за качеством семян риса Сметании А. п., Дзюба В. А., апрод А. И. , 1972), по мере работы методика и техника закладки питомников и сортоиспытаний была изменена.
Чистую продуктивность Фотосинтеза на интактных растениях определяли по методике В, А. Кумакова (1974). а при изучении сортовых особенностей Формирования урожая и в экологическом
сортоиспытании, когда изучалась динамика накопления надземной массы и плошади листовой поверхности, по методике А. А. ничипо-ровича (1961).
Экологическое сортоиспытание выполняли по методике того учреждения, где проводилось испытание.
Производственно-экологическое сортоиспытание проводили по методике конкурсного сортоиспытания, принятой во ВНИИриса с 1987г., но с заменой подсчета густоты стояния растений по всходам визуальной оценкой густоты по пятибалльной шкале и без подсчета густоты перед Уборкой.
Математическую обработку большинства экспериментальных данных проводили в лаборатории математического моделирования внийриса, в том числе результаты производственно-экологического сортоиспытания- по методике интегральной оценки экологической адаптивности селекционного материала на ранних этапах его создания.
Выражаю благодарность академику россельхозакадемии Алешину Е. П. за консультации, соавторам и сотрудникам ВНИИриса за помошь в проведении исследований.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ
1. Совершенствование технологии селекционного процесса
1.1. История вопроса. Селекционная работа с рисом в Российской федерации была начата в 1934 году на Всесоюзной рисовой опытной станции с изучения коллекции и отбора из нее сортов, пригодных для использования в производстве.
К началу 60-х гг. было создано и районировано более 10 сортов, среди них Дубовский 139, краснодарский 424 и Кубань 3, занимавшие каждый в разное время до 40'/. посевных плошадей риса в СССР.
В 1966г. Кубанская научно-исследовательская станция риса была преобразована во Всесоюзный научно-исследовательский институт риса (ВНИИриса). Объемы исследований по рису, в том числе и по селекции, существенно увеличились. В соответствии с тенденцией в мировом земледелии во ВНИИриса была развернута работа по селекции короткостебельных сортов. В начале 70-х гг. были созданы и переданы на государственное сортоиспытание ко-роткостебельные сорта Белозерный, Наныч, Краснодарец, Гном, но в государственном сортоиспытании они уступали сортам Кубань 3
и краснодарский 4-24, занимавший в Краснодарском крае все посевные плошади. Из 15 сортов, переданных на госиспытания в период с 1962 по 1973 гг., были районированы только 2 за пределами Краснодарского края и Адыгеи и высевались на небольших плошадях.
Анализ отчетов по селекции риса за 1916-1973 гг. показал, что на протяжении этого периода селекционные работы велись на Фоне N120 Р120 КбО, в конкурсном сортоиспытании высевали сначала 400, а с 1949г. - 500 зерен на 1мг, селекционные питомники высевали вручную, так же вручную проводили жатву делянок, начиная с селекционных, площадью 1М8 и кончая конкурсным сортоиспытанием, где площадь каждой делянки составляла 100 м£. Средний срок посева селекционных опытов за 28 лет приходился на 19 мая, средняя густота стояния растений в конкурсном сортоиспытании у сорта краснодарский 424 составила 9В растений на 1 м2.
На основе анализа мы пришли к выводу: необходимо изменить агротехнический Фон селекции в соответствии с избранным направлением на создание интенсивных сортов и усовершенствовать технологию селекционного процесса.
1.2. Совершенствование конкурсного сортоиспытания. Руководствуясь основными положениями теории продуктивности (Ничи-порович A.A.. 1961) и учитывая результаты агротехнических опытов, проведенных с сортами местной селекции Клушиной н.и. (1939). Джулаем A.n. (1946), сметаниным А. П. и Черной Л.Н. (1968), с 1974 года конкурсное сортоиспытание риса начали проводить на Фоне N150 Р120 КбО, а путем многократных сбросов воды в период получения всходов впервые в конкурсном сортоиспытании удалось обеспечить густоту стояния в 250-400 растений на 1 м2. Новый агротехнический Фон существенно изменил расстановку сортов по урожайности.
Большинство сортов, показавших урожайность выше или на уровне стандарта при разреженном стоянии на низком азотном фоне, при загущении посева существенно уступали краснодарскому 424 по урожайности из-за сильного взаимного затенения растений, приводящего к снижению продуктивности Фотосинтеза и Кхоз. (табл. 1).
Наиболее перспективным из всего набора сортов конкурсного сортоиспытания был признан Спальчик (ЕШИР 4263). так как на самых густых делянках у этого сорта растения были наиболее
таблица 1
изменение характеристик сортов в зависимости от агроэкологических условий конкурсного сортоиспытания
Сорт 1972 год 1974 год 1975 год
густота стояния раст/мг Кхоз. 7. урожайность, т/га густота стояния раст/мг Кхоз. 7. урожайность, т/га ИЛП, М2/М2 ЧПФ, г/м2 сут. густота стояния раст/мг Кхоз. урожайность, т/га ИЛП, М2/М2
Краснодар- 169 52 б, 2 289 52 9, 6 5,6 5, 7 194 48 8, 5 4, 8
ский 424,
ВНИИР 298 239 52 6,4 394 47 7,7 10, 3 2,6 178 Зв 5, 6 7, 5
Жемчужный 146 56 б, 1 Збб 57 8, 8 6, 3 4,4 216 54 9, 1 5, 5
ДИЭС 02 151 54 б, 1 357 50 8, 2 б, 1 4,8 105 48 7, 8 4, б
спальчик - - - 243 61 8, б 4. 5 5, 7 176 54 7, 9 3, 8
НСР05 0,47 0,53 0,84 0, 49 0, 92
низкорослыми, а Кхоз. самым высоким. Урожайность сорта Спаль-чик повышалась с увеличением густоты стояния, в то время как у стандарта снижалась (рис. 1).
т/га
200 250 300 раст. /м2
Рис. 1. Урожайность сортов краснодарский 424 и Спальчик в зависимости от густоты стояния
Спальчик был передан на государственное сортоиспытание*, с 1980г. районирован и в 1990г. занимал более бои посевных площадей риса в Краснодарском крае и Адыгее. Результаты наших экспериментов положены в основу рекомендаций по агротехнике (б,в) и послужили основанием для начала поиска сортов, отзывчивых на высокий агрофон(б).
Низкие нормы высева семян в конкурсном сортоиспытании не обеспечивали густот стояния, рекомендованных для получения высокоурожайных посевов, поэтому в 1984г. параллельно с испыта-
* За эксперименты с сортом Спальчик автор данной работы включен в список участников создания сорта.
нием на Фоне Н150 и нормой высева 5 мян. тт. семян на гектар (К-5) провели испытание нескольких короткостебельных сортов на Фоне Н190 при норме высева 7 млн. зерен на гектар (К-7). Эксперимент позволил дифференцировать сорта по реакции на агроФон (табл. 2). Одним из наиболее урожайных оказался сорт ВНИИР 8847, самый устойчивый к полеганию, с высокими технологическими и кулинарными качествами зерна (отнесен к длиннозерным при индексе зерна 2,3). Сорт был передан на госиспытания и районирован с 1989г. (19). Так как он не отличается высокой полевой всхожестью, то рекомендован для возделывания по лучшим предшественникам и при "мягком" режиме орошения (18).
Таблица 2
Результаты конкурсного сортоиспытания в зависимости от агротехнических Фонов
сорт 1983г. 1984Г.
8150; К-5 Н150; К-5 N190; К-7
а в а в а в
Краснодарский424,st 215 6. 8 160 7.4 231 10. 2
Спальчик, st 191 7,4 194 7.3 316 9.9
ВНИИР 6451 194 7, 1 256 7,5 251 9.4
ВНИИР 6513 201 7,2 214 7,5 318 9, 2
ВНИИР 8444 120 б, 1 197 7, г 296 8, 5
ВНИИР 8847 198 7.2 149 7.0 241 10,3
НСР 05 24 0, 59 31 0, 52 41 0, 74
Примечание: а - густота всходов, растений на 1мг; в - урожайность, т/га
Учитывая большое влияние густоты стояния растений на результаты сортоиспытания, в течение трех лет шесть районированных сортов разных морФотипов высевали нормами высева 5, 7 и 9 млн. семян на 1 га.
Все сорта повышали урожайность с увеличением нормы высева и густоты стояния, но реактивность сортов на загушение была разной, причем, наблюдался параллелизм в реакции на густоту у однотипных сортов (рис.2). Высокорослые узколистные Кубань 3 и Краснодарский 424 мало изменяли урожайность при повышении нормы высева с 5 до 7 млн.зерен/га и существенно прибавляли в
Рис. £. Густота стояния и урожайность сортов риса в зависимости от норн высева семян(среднее 19В5-19В7гг.) 1 - Кубань 3; 2 - Краснодарский 424; 3 - Спальчик;
4 - ВНИИР 6647; 5 - Кулон; 6 - Жемчужный
урожайности при посеве 9 млн. зерен/га. Более мелколистные сорта Спальчик и ВНИИР 8847 больше реагировали на повышение нормы высева с 5 до 7 и меньше с 7 до 9 млн. зерен на гектар. Крупнолистные сорта Жемчужный и Кулон меньше других реагировали на изменение густоты.
Полученные в экспериментах данные еше раз подтвердили следующее: 1) агротехнический Фон является важнейшим селектирующим Фактором; 2) применение постоянного агротехнического Фона приводит к отбору сортов определенного морфофизиологичес-кого типа и не дает характеристики сортам по их реакции на разные условия выращивания.
Чтобы получать исчерпывающую информацию о сортах и за счет этого повысить эффективность селекции, необходимо значительно расширить количество пунктов и условий сортоиспытания.
В отечественной и мировой практике для изучения сортов широко применяется экологическое сортоиспытание. Известные международные центры С1НН1Т и проводят такие испытания в десятках, а по отдельным питомникам в сотнях пунктов. Даже в ВНР. где рис занимает площадь 5-7 тыс. га, сортоиспытание проводится в 4-5 пунктах (17). ВНИИРИса также использовал этот метод. Ежегодно 1-Е лучших сорта отсылали в 2-3 научных учреждения на основе взаимообмена, но из-за большой трудоемкости и низкой информативности эта работа была прекращена. Взамен экологического сортоиспытания была разработана технология производственно-экологического сортоиспытания.
1.3. Производственно-экологическое сортоиспытание. Проведение такого сортоиспытания стало возможным, благодаря наличию селекционных сеялок точного высева и малогабаритных комбайнов японского производства. Семена 15-го сортов второго и третьего годов сортоиспытания развешивают по пакетам в соответствии с расчетной нормой и схеной посева, как и для конкурсного сортоиспытания, в период посевной кампании сеялочный агрегат грузят на транспорт и выезжают в то хозяйство, где намеченный участок подготовлен для посева. За день проводят посев двух опытов по разным предшественникам. Все работы по выращиванию риса после посева проводят работники хозяйства.
В период уборки к месту посева экспериментальных делянок доставляют малогабаритный комбайн, с делянок берут модельные снопы, а затем проводят уборку прямым комбайнированием. Таким образом в один год, кроме конкурсного сортоиспытания на стационарном селекционном севообороте ВНИИриса, опыты закладывали еше в 5-6 хозяйствах на "блуждающих" полях.
В зимний период проводят биометрический анализ растений, делают сводные таблицы результатов сортоиспытания и статистическую обработку наиболее важных показателей.
Учитывая широкий диапазон агроЬкологических условий сортоиспытания, в него включали сорта без ограничений по морфологическим характеристикам. В результате установили, что для большинства сортов заметна связь реакции на среду возделывания с морфологическими характеристиками. Но у отдельных сортов обнаруживались реакции, совершенно отличные от обшегрупповых.
Необходимо было найти инструмент, позволяющий анализировать большие массивы данных и дифференцировать сорта по их реакции на условия возделывания.
таким инструментом стала методика интегральной оценки экологической адаптивности селекционного материала на ранних этапах его создания (Бурдун А.Н. и др.. 1989). сочетающая регрессионную линейную модель и двухФакторный дисперсионный анализ, дающая геометрические интерпретации для визуального разделения сортов по группам пластичности и ряд статистических величин.
Недостатком этой методики, как и методов на основе которых она создана, является лабильность параметров адаптивности во времени и пространстве. Тем не менее благодаря этой методике районированные в крае сорта ранжированы по реакции на среду возделывания.
Большинство низкорослых сортов относятся к сортам для возделывания в безлимитных средах, т.е. на самых высоких агро-Фонах. К этой группе сортов относятся Спальчик. Лиман, Славя-нец, Вевель, Рапан. Менее требовательны к уровню агротехники и плодородию поля сорта Кулон, Наутико, Лагуна. Это группа сортов с так называемым обратным эффектом взаимодействия генотип-среда. их можно размешать по худшим предшественникам, использовать меньшие дозы минеральных удобрений, вырашвать по безгербицидной технологии. Наконец, третья группа сортов - сорта с нелинейной реакцией на агрофон. К ним относятся ВНИНР 8847, Нафант и др. в эту группу входят сорта очень разные по морфологическому типу растения, объединяет их то, что каждый из них имеет ярко выраженный признак специфической устойчивости или адаптивности. Для таких сортов необходим тщательный подбор arpo экологических условий выращивания, в противном случае та часть генома, которая детерминирует специфический признак сорта, не реализуется и сорт теряет свое преимущество над другими сортами.
По разработанной нами технологии за период с 1987 по 1997 гг. испытано более 100 сортов в 16 хозяйствах Краснодасркого края и Адыгеи.
Из 8 сортов автора,прошедших широкое производственно-экологическое сортоиспытание и переданных на государственное сортоиспытание, 5 внесены в Реестр селекционных достижений, испытание 3 сортов продолжается.
- 15 -
Но конкурсное и экологическое сортоиспытание - это последний этап селекционного процесса, и исправление ошибок, допущенных на более ранних этапах, малоэффективно, т. к. объем материала ограничен всего 15-20 сортами,
1.4. Совершенствование ранних этапов селекционного процесса. Селекционный процесс во ВНИИриса велся по укороченной схеме, включающей три этапа: селекционный, контрольный питомники и конкурсное сортоиспытание. Исключение из схемы малого сортоиспытания ускоряло прохождение материала от гибридного питомника до государственного сортоиспытания. Надежность же оценок должна была повышаться за счет камеральной проработки материала. Так, отбор элитных растений в гибридных популяциях проводили целыми растениями с отмывкой корней от грязи, а затем на лабораторном столе проводили браковку по высоте растений, пустозерности. осыпаемости и другим признакам.
селекционный питомник высевали вручную на двух Фонах азотного удобрения N120 и N240. квадратными делянками площадью 1м2 с дополнительными, разреженными вариантами посева на каждом Фоне азота. На делянку высевали 140 зерен. После полевой браковки с каждой делянки, намеченной к Уборке, брали по 5 растений с корнями для биометрического анализа, т.е. 20 растений по каждому селекционному номеру. Анализ проводили с подсчетом колосков на метелках.
Большая трудоемкость селекционного питомника очень ограничивала объемы прорабатываемого материала, что являлось большим недостатком этого этапа селекции. Один ведущий селекционер изучал в селекционном питомнике всего боо-юоо линий в год.
Очень трудоемким и недостаточно эффективным был и контрольный питомник, куда поступало 30-50 номеров, которые высевали делянками площадью 40 м2 дактиль- или ямбметодом. посевы стандарта занимали зз-ббх объема питомника исключительно для того, чтобы дать точную оценку номеров по урожайности. Однако, при норме высева 4 млн. зерен на гектар и густоте всходов то-юо растений/м2 более урожайными оказывались номера с хорошей полевой всхожестью, сильнокустяшиеся и хорошо облиственные. что не коррелировало с урожайностью в более плотных посевах.
Новую технологию закладки СП и КП разработали на основе применения сеялок CKC-6-10.
Многолетние опыты со способами размещения делянок и стан-
дартов. шириной междурядий и нормой высева показали, что для селекционного питомника наиболее рациональным является посев однорядковыми делянками длиной 2. 5 м с высевом юо зерен в рядок. междурядья - 22 см. стандарты размешаются через 5 рядков, колышки с номерами - через ю рядков.
отборы в гибридных популяциях для питомника проводятся метелками, а не целыми растениями.
Браковку делянок в поле проводят в Фазу полной спелости. Модельные растения с делянок не берут. После уборки, если позволяют условия, проводят технологический анализ зерна и несколько зерен передаются для предварительной лабораторной оценки образца по устойчивости к пирикуляриозу.
Для контрольного питомника лучшим вариантом оказался посев делянками плошадью 6,1 на в двухкратной повторности, междурядья - 16 см, рядков в делянке - 8, межделяночные дорожки -шириной 40 см, норма высева - 7 млн. всхожих зерен на гектар. После полевой браковки с делянок, намеченных к уборке, берут по ю модельных растений для биометрического анализа. Остальные растения сжинают вручную, после просушки снопов их обмолачивают. Урожайность сравнивают с близко расположенными стандартами, которые высевают через пять номеров.
с переходом на новую методику и технику закладки питомников и испытаний объемы прорабатываемого селекционного материала увеличились в 3-5 раз, что повысило эффективность селекции (табл. 3).
Таблица 3
Динамика объемов прорабатываемого материала и результативность селекции в зависимости от технологии селекционного процесса
Этап селекции старая технология Новая технология
1971-1975 1981-1985 1986-1990 1991-199
Селекционный питомник 7080 28210 85420 63210
Контрольный питомник 561 815 1384 1117
Конкурсное сортоиспытание 232 308 438 284
Передано в ГСИ, всего И 9 16 11
в т. ч. автора данной работы 0 4 б 4
районировано, всего 2 4 5 4
в т. ч. автора данной работы 0 3 3 2
с авторством в сорте > 50у- 0 0 3 2
- 17 -а. направления селекции
2. 1. селекция скороспелых сортов. В 19б8г,, когда появилась возможность расширения исследований, во вниириса селекция скороспелых сортов была выделена в отдельное направление, скороспелые сорта в Краснодарском крае занимали существенные площади лишь до тех пор. пока энергообеспеченность хозяйств была низкой. По мере роста обеспеченности хозяйств машинами для проведения в короткие сроки посевных и уборочных работ расширялись плошади посева более урожайными средне- и среднепозд-неспелыми сортами. И в 1980г. среднепозднеспелый сорт краснодарский 424 занимал 93* плошади посевов риса в Краснодарском крае и около 100/. в Адыгее. Агрономы проявляют интерес к скороспелым сортам один раз в 3-5 лет, когда ранняя дождливая осень осложняет уборку более позднеспелых сортов.
Районированные после 1960г. скороспелые сорта Старт,КПХ-1, Первоцвет. Спринт занимали в крае не более г-зи посевных площадей.
Чтобы повысить экономическую эффективность скороспелых сортов, мы пошли по пути сочетания скороспелости с иными хозяйственно важными признаками, отсутствующими у других районированных сортов. Так. с использованием скороспелого исходного материала, завезенного из ВНР, был создан и передан на государственное сортоиспытание сорт СапФир.
Сорт короткостебельный, созревает на 5-6 дней раньше спальчика и Лимана, имеет индекс зерна (отношение длины зерновки к ее ширине 1/Ь) 2,4 (у спальчика и Лимана 1,7-1,8), по устойчивости к полеганию не уступает стандартам, отличается повышенной солеустойчивостью, выделен Физиологами вниириса (Скаженник М. А.,1997) как уникальный по отзывчивости на низкие и умеренные дозы азотных удобрений, в отличие от традиционных сортов отечественной селекции очень легко вымолачивается, поэтому рекомендован для однофазной уборки <зг>.
В 1997г. выращивался в АО "Протоакое" красноармейского района на плошади 429 га, показал урожайность 3,7 т/га при средней урожайности по хозяйству 3,1 т/га.
Еше более скороспелым и с более тонким зерном является сорт Изумруд. Созревает за Ю0-Ю5 дней (на ю-12 дней раньше Лимана), индекс зерна - 3,2, устойчив к полеганию, хорошо преодолевает глубокое затопление в период получения всходов и хорошо кустится, один из наиболее устойчивых к пирикуляриозу
сортов, в отличие от большинства скороспелых сортов его зерно имеет период покоя, что очень ценно, т. к. скороспелые сорта используются также при запаздывании со сроками посева, когда среднепозднеспелые и среднеспелые сорта могут не созреть, и их уборка приходится на дождливый период (33).
По результатам двухлетнего госсортоиспытания Изумруд превышает стандарт по урожайности в среднем на 18,б/ (табл.4).
Таблица 4
Урожайность сорта Изумруд на Госсортоучастках краснодарского края, т/га
Сорт ГСУ "красноармейский" ГСУ "Белозерный" Среднее за 2 года
1996 1997 1996 1997
а в а в в а
Спринт(st) 5,0 5, 5 4, 3 2, 1 5,5 3, 5 4, 3
Изумруд 5, S 6, 3 5, 2 2,4 б, 3 4, 7 5, 1
Прибавка, + +0, 8 +0,8 +0,9 +0, 3 +0,8 + 1, 2 +0,8
Примечание: а - предшественник - многолетние травы; в - предшественник - рис
2.2. Селекция на холодоустойчивость. С появлением технологии возделывания риса с ранним апрельским посевом и глубокой заделкой семян в почву в 1974г. было открыто специальное направление - селекция холодостойких сортов. Проблема повышения холодостойкости риса актуальна не только для стран северного рисоводства. Странам, выращивающим рис в два сезона, также нужны сорта с повышенной холодостойкостью. Работа, по оценке сортов местной селекции и коллекционных образцов, в тон числе и из СССР, проведенная автором на Центральной научно-исследовательской станции риса Кубы, показала, что сорта селекции ВНИИриса являются наиболее холодостойкими в период прорастания семян и могут служить источниками холодостойкости для тропического рисоводства (1,2,4).
Результатом работы во ВНИИриса по этому направлению является создание и передача на госсортоиспытание целого ряда сортов, два из которых (КПХ-1 и Первоцвет) были районированы (20). Оба сорта короткостебельны и были отобраны в начальный период работы при испытании по обычной технологии посева.
Последующие сорта, отобранные и испытанные в станционном сортоиспытании при раннем апрельском посеве, отличались повышенной холодостойкостью в Фазе прорастания семян, хорошей полевой всхожестью, большой облиственностью растений. При раннем посеве с глубокой заделкой семян, когда урожайность лимитируется густотой всходов и засоренностью посевов, эти сорта по урожайности превосходили районированные сорта на 10-30*. Но государственное сортоиспытание их проводилось по обычной технологии, часто при поздних сроках посева, поэтому по урожайности они уступали стандартам. К началу 90-х гг. раннеапрель-ский посев в хозяйствах стали использовать очень редко из-за дороговизны гербицидов и холодостойкие сорта были сняты с районирования. в настоящее время эти технологии выращивания риса начинают вновь применяться с целью смещения начала уборки на более ранние сроки.
2.3. Селекция солеустойчивых сортов. В 1982г. было открыто направление по селекции солеустойчивых сортов. Совместная работа селекционеров и физиологов позволила выделить сорта и коллекционные образны с повышенной солеустойчивостью, которые послужили исходным материалом для работы.
Из районированных сортов повышенной солеустойчивостью отличаются спальчик. Наутико и курчанка. но наиболее солеустой-чивым в испытаниях при искусственном засолении оказался сорт Паритет (Авторы: Зеленский г. л.. Алешин Е.П., Коваленко Н. Д.). Сорт короткостебельный. устойчивый к полеганию, отзывчивый на высокие дозы азотных удобрений, имеет высокий потенциал урожайности и Кхоз. (Скаженник Н. А.. 1997). Наиболее существенным недостатком сорта была низкая полевая всхожесть. В производственно- экологическом сортоиспытании на чеках, где поддерживался минимальный слой воды (обычно это высокие по отметкам чеки, на которых невозможно глубокое затопление), этот сорт был одним из наиболее урожайных, но при получении всходов из-под слоя воды, как это делается на засоленных землях, густота всходов и урожайность его были самыми низкими (табл. 5).
Учитывая особенности технологии возделывания риса на засоленных землях, сорта для таких условий, кроме Физиологических показателей солеустойчивости, должны отличаться интенсивным ростом в начальные фазы развития (16).
Удачное сочетание повышенной солеустойчивости и высоких темпов роста в Фазу всходов характерно для сортов Наутико и
Таблица 5
Густота стояния всходов и урожайность сортов риса в производственно-экологическом сортоиспытании в зависимости от режима орошения
НИ п/п Сорт Колхоз "Россия" Абинский район совхоз "Черно-ерковский" славянский район АКХ "Русь" Белореченский район
укороченное затопление. высокий чек укороченное затопление, низкий чек постоянное затопление
А В А В А В
1. спальчик 4,7 5, 3 3,0 5,5 2, 6 3. 1
2. Лиман 3, 3 4, 8 2,8 5, 3 3, 0 4.0
3. Кулон 4, 3 6, 3 4.4 7,2 3, 4 4,2
4. славянец 4,0 6,0 2. 4 5, 3 2, 0 3. 5
5. ВНИЙР 8647 3, 7 6,7 2,6 5,6 1, 3 1. 8
6. Вевель 4.0 6,8 1,4 4, 9 2,0 3. 5
7. Наутико 4.0 6, 8 3,8 6,4 3.0 4, 7
6. Лагуна 4, 3 7,2 4,6 6,9 3.0 5.3
9. Рапан 4, 7 6,2 2, 8 6,4 2.0 4, 1
10. Паритет НСР 05 4, 0 7, 1 0, 62 1,4 4, 3 0. 93 0, 8 0,6 0,54
Примечание: А - густота всходов, балл; В - урожайность, т/га
СапФир. Кроме того, Сапфир выделяется высокой отзывчивостью на умеренные дозы азотного удобрения и скороспелостью, что существенно повышает его хозяйственную ценность (23.27,32).
2.4. Селекция длиннозерных сортов, традиционными для всех рисосеющих регионов Российской федерации являются округ-лозерные сорта риса японского подвида. Благодаря систематическому отбору и почвенно-климатическим условиям произрастания отечественные сорта обычно имели отличные вкусовые качества
крупы.
Однако на мировом рынке, кроме вкусовых качеств, у риса ценятся и кулинарные достоинства,связанные с формой зерна:длинное тонкое стекловидное ядро считается наиболее качественным. Целенаправленная работа на создание длиннозерных сортов во ВНИИриса начата в конце 70-х гг. Первым результатом было соз-
дание и передача на государственное сортоиспытание длиннозер-ного сорта Кулон с индексом зерна 2,4.
Кулон относится к среднепозднеспелой группе, созревает одновременно или на 2-3 дня позже сорта Краснодарский 424. Небольшая высота растений (80-85 см) и толстый стебель обеспечивают очень высокую устойчивость сорта к полеганию, а крупная зерновка (масса 1000 зерен - 35-3бг)-высокую полевую всхожесть. Листья средней длины, но широкие. Сочетание хорошей полевой всхожести и большой облиственности стеблей позволяет этому сорту Формировать плотные высокопродуктивные посевы даже при выращивании его по безгербицидной технологии. Эти же качества сорта при возделывании его на высокоплодородных участках с применением повышенных доз азотного удобрения приводят к излишнему загущению посевов, сильному взаимному затенению растений, повышению пустозерности, плохому наливу и медленному созреванию зерна. В производственно-экологическом сортоиспытании в лимитированных средах был одним из наиболее урожайных сортов, в безлимитных условиях его преимущество терялось (12, 13, 14,26).
Сорт ВНИИР 8847, выделившийся по отзывчивости на высокий агроФон. отнесен, кроме того, к длиннозерным (18, 19). Специалистами из лаборатории по технологической опенке зерна ВНИИри-са оценивается как отличный по вкусовым качествам. Крупа имеет высокое содержание амилозы.
Качественно новым шагом в создании длиннозерных сортов являются НаФант, Индус и Изумруд с индексом зерна 3.1-3.5.
Нафант - среднепозднеспелый сорт. Высота растений 105-110
см, метелка длинная, поникающая, колоски слабоопушены, в некоторые годы могут иметь полуости в верхней части метелки (реакция на жаркую сухую погоду в период Формирования колосков). Листья длинные, узкие, позволяющие Формировать плотные ценозы без сильного взаимного затенения растений. Сорт очень легко обмолачивается, поэтому предпочтительный способ Уборки - прямое комбайнирование. В производственно-экологическом сортоиспытании показывал урожайность 8,7 т/га, но на высокоплодородных участках сорт полегает и дает большие потери при уборке. НаФант - первый сорт с таким типом зерна, районированный в России (25).
Сорт Индус среднепозднеспелый. Высота растений 90-100 см, метелка короткая, плотная, слабоизогнутая. Листья средней дли-
ны, средней ширины, соломина прочная, устойчивая к полеганию. По устойчивости к осыпанию и по вымолачиваемости зерна близок к сорту Краснодарский 424, вполне пригоден для двухфазной уборки (29,31).Рекомендуется как один из лучших сортов для переработки риса-сырца по технологии с парбойлингом (охрименко Н. И. , 1996).
Краткое описание сорта Изумруд дано в разделе 2. 1. как скороспелого сорта. Здесь следует добавить, что, как и два вышеописанных сорта, этот имеет высокую стекловидность зерна, хороший для такого класса сортов выход крупы и очень высокий выход целого ядра (табл. б).
таблица б
Технологические характеристики длиннозерных сортов в сравнении с короткозерными стандартами (среднее за з года)
Сорт пленча-тость, X Стекловидность, У. Трешино-ватость, у. Выход крупы, '/■ Индекс зерна
общий целого ядра
Спальчик, st 17,0 76 65 69,9 56,6 1,7
Лиман.st 16, 3 79 49 68, 9 68,4 1. 8
Кулон 1б, 6 89 14 67, 1 66,1 2.4
ВНИИР 6647 17, 7 91 36 71, 2 79,7 2. 3
Сапфир 17, 8 81 14 69. 1 71,5 2.4
НаФант 17, 3 98 11 68.0 84. 3 3.4
индус 17, 9 96 13 67, 6 78. 6 3. 2
Изумруд 18, 1 96 8 65, 1 82.5 3. 1
2.5. Селекция на продуктивность. Селекция сортов любого назначения является работой на повышение урожайности. Тем не менее выделение в конце 60-х гг. во ВНИИриса селекции средне-и среднепозднеспелых сортов в отдельное направление, указывало на то, что это курс на повышение потенциала урожайности сортов и культуры в целом за счет максимального использования климатических ресурсов региона.
Отобранный на Всесоюзной научно-исследовательской станции риса и районированный с 1944г. сорт Краснодарский 3352 обладал высоким потенциалом урожайности, но имел вегетационный период более 130 дней, что приводило к невызреванию сорта на больших плошадях.
Скрещивание этого позднеспелого сорта и скороспелого Кендзо дало сорт Краснодарский 424. который по морфологическим
признакам мало отличается от Краснодарского 3352, но созревает на 5-7 дней раньше своего материнского сорта.
Районирован Краснодарский 424 с 1956г. Тридцатилетняя история использования этого сорта в производстве на больших площадях показала хорошую пригнанность его к почвенно-климатичес-ким и технологическим условиям Краснодарского края.
Длительное время попытки селекционеров создать более устойчивый к полеганию и более урожайный сорт были безуспешными.
Многочисленные литературные данные и результаты проведенных нами опытов с агротехническим Фоном в конкурсном сортоиспытании указывали на большое влияние уровня азотного питания на результаты селекции. Повышенный уровень азотного питания в качестве Фона отбора применялся во ВНИИРИса только для селекционного питомника и не оказывал решающего влияния на результаты работы. Поэтому с 1976г. нами был начат поиск сортов, эффективно использующих повышенные дозы азотного удобрения с целью создания сортов с высоким потенциалом урожайности.
На первом этапе было изучено более 200 сортов ВНИИРИса. образцов коллекции ВНР и коллекции Института риса Кубы (2, з , 10), что позволило выявить некоторые закономерности в реакции риса на азотное удобрение. Было установлено, что для сортов иранской эколого-геограФической группы и высокорослого европейского агроэкотипа характерна отзывчивость на умеренное азотное питание, а приспособленность к обильному азотному питанию чаше обнаруживалась у сортов, близких к европейскому низкорослому агроэкотипу, устойчивых к полеганию (10).
К числу сортов,приспособленных к обильному азотному питанию, был отнесен жемчужный. При средней за з года урожайности 8,7 т/га в КСИ оказался равным стандарту Краснодарский 424. Был передан на госиспытания и районирован по Краснодарскому краю и Адыгее с 1982г. (И).
Сорт относится к среднеспелой группе, Высота растений 90100 см, лист широкий, метелка крупная. Отличается высокой полевой всхожестью, энергичным ростом в первые Фазы развития, поэтому был рекомендован для ранних сроков сева (8).
Сорта, выделенные одновременно с Жемчужным в специальных опытах как приспособленные к обильному азотному питанию, в том числе ВНИИР 7729. ВНИИР 3819. КП-1. ВНИИР 7001, ВНИИР 6119. Пластик, относившиеся к низкорослому широколистному морфотипу.
были выбракованы в конкурсном сортоиспытании вниириса или в госиспытании (Пластик) как уступавшие по урожайности стандарту Краснодарский 424.
Применявшаяся технология селекционного процесса была ориентирована в основном на оценку и отбор по продуктивности индивидуальных растений в разреженных посевах. Простой учет урожая и морфологический анализ ограниченного числа признаков,основанный на оценке эмпирических корреляций без дополнительных Физиологических исследований, был недостаточным для выявления истинных причин различий между сортами по урожайности в конкурсном сортоиспытании и не обеспечивал прогноза реакции на условиях вырашивания.
Поэтому было проведено комплексное изучение морфологических структур и Физиологических причин различий в урожайности сортов, связей между морфологическими и Физиологическими признаками и продуктивностью растений (7,9,ю,15,17).
Основной целью такой работы являлась выработка главных направлений селекции, т.е. теоретическое и экспериментальное обоснование эколого-Физиологического и морфологического типа растения как дели селекции для конкретных агроэкологических условий.
Изучение особенностей Формирования урожая сортами разного морфологического типа показало, что самую большую плошадь листовой поверхности одного побега имеют сорта широколистные высокорослые, им существенно уступают по этому показателю узколистные высокорослые, довольно близки к последним, но все-таки менее облиственны широколистные низкорослые, самую маленькую плошадь листьев одного побега имеют низкорослые узколистные сорта, К последней группе чаше всего относятся сорта японские, обеспечивающие достаточную плошадь листовой поверхности посева за счет хорошего кушения (это сорта рассадной культуры) (15).
По чистой продуктивности Фотосинтеза в разреженных посевах сорта низкорослого узколистного морФотипа мало отличаются от широколистных сортов, тогда как по плошади листьев одного побега у наиболее контрастных сортов этих морФотипов разница достигает 50-100и (табл.7). Если исходить из того, что для сортов Краснодарский 424 и Кубань 3 ИЛП, при котором они наиболее эффективно используют солнечную радиацию, составляет 7, 3 -9,3 м2/М2 (Петинов Н. С.. Бровпына В. Л. , 1963; Жайлыбаев К. Н., 1960; 1961), то для Формирования такого ИЛП крупнолистные сор-
Таблица 7
Показатели, характеризующие Фотосинтетическую продуктивность сортов разного морфологического типа в разреженных посевах
Нор Фо-тип Сорт Площадь листьев 1 побега в Фазу выметывания, смг Фотосинтетический потенциал 1 побега, М2 X СУТ. ЧПФ в межФазные периоды, г/М2 x сут.
всходы-выметывание выметывание -полная спелость всходы- полная спелость
А жемчужный 132, 7 0, 75 8, 89 5.54 7, 59
А ВНИИР 7663 142. 3 0, 87 7, 59 5. 57 6, 72
В Краснодарс-
кий 424 103, 1 0, 62 8, 39 6, 55 7. 59
в Кубань 3 101, 4 0, 54 8, 69 6,64 7,96
с Спальчик 91, 1 0, 52 9. 22 6. 15 7, 99.
с ВНИИР 6436 120. 2 0. 70 6, 76 6. 35 6. 55
п ВНИИР 7873 73. 9 0,45 9,42 1. 19 6, 57
р РиЛзаКа 5 97. 7 0, 62 7,00 6, 16 6, 59
НСР05 16.4 0. И 1,06 2. 34 0. 67
Примечание: А - высокорослые широколистные;
В - высокорослые узколистные; С - низкорослые широколистные; о - низкорослые узколистные
Таблица 6
Коэффициенты линейной корреляции у сортов риса при разреженном стоянии (среднее за 2 года)
Ш Признак значение
пп ошибкам. 1 2 3 4 5 6
1. Урожай с делянки 0, 49* 0, 18 0. 12 0, 89* * к 0, 15
2. Масса главной
метелки +0. 24 - 0, 58* 0,85*** 0, 47 - 0,23
3. Высота растений +0. 27 +0, 23 - 0,67** 0, 12 - 0,49
4. Площадь листьев
1 побега +0, 28 +0» 15 +0,21 - 0, 15 -0,64**
5. Продолжительность вегетационного
периода +0, 13 + 0, 25 +0, 28 + 0,27 - - 0,21
6. ЧПФ +0. 27 0, 27 + 0, 24 + 0,21 + 0, 27 -
Примечание: * - достоверно на уровне 0,05;
** - достоверно на уровне 0. 01; *** - достоверно на уровне 0,001
та должны иметь 150-300 растений на м2. а мелколистные почти в два раза больше (9.10).
корреляционный анализ, проведенный в разреженном посеве 1б сортов четырех морфотипов при равной густоте стояния, выявил тесную положительную связь урожая и массы метелки, массы метелки и облиственности побега, плошали листьев и высоты растений (табл. в). Из этого следует,что при разреженном посеве отбор по продуктивности метелки приводит к отбору высокорослых крупнолистных сортов. Если отбор ведется еше и на короткосте-бельность, то он неизбежно сопровождается отбором на высокую полевую всхожесть и хорошую облиственность. Не случайно в конкурсном сортоиспытании внийриса до 1984г. не было ни одного низкорослого узколистного сорта и все сорта, передававшиеся на госиспытания имели полевую всхожесть более высокую, чем у стандарта. У сортов такого типа высокая продуктивность посевов обеспечивалась в основном густотой стояния и большой листовой поверхностью растений.
При повышении густоты стояния или уровня азотного питания (что также приводит к загушению посевов) значительно большую роль в продуктивности сортов играют такие характеристики, как ЧПФ и Кхоз.
На рисунке 3 представлены изменения ЧПФ у сортов риса разных морфотипов при повышении уровня азотного питания от оптимального к избыточному. V всех сортов наблюдается снижение ЧПФ на повышенном азотном Фоне в вегетативный период, но если у сортов ВНИИР 7663, Жемчужный и Кубань 3 эти изменения незначительны, то у Краснодарского 424, Спальчика и ВНИИР 6436 снижение существенно. В период налива у высокорослых широколистных и неустойчивого к полеганию высокорослого узколистного сорта Кубань 3 снижение ЧПФ на повышенном Фоне азота значительное, а у короткостебельных сортов ЧПФ на высоком Фоне азота даже повышается. Связано это, на наш взгляд, с изменением радиационного режима на уровне ценоза и донорно-акцепторных отношений в системе целого растения.
У высокорослых широколистных сортов из-за избыточного И/т, а у высокорослого узколистного Кубань 3 из-за полегания после выметывания значительно снижается освещенность листьев нижних ярусов, что приводит к существенному снижению ЧПФ и масса метелки на высоком азотном Фоне у этих сортов может быть ниже, чем на умеренном, а прирост урожая на единице плошади
чот,
г/м2хсут.
□ .
Н150, вегетативный период;
Н150, репродуктивный период;
Н2Ю, вегетативный период;
N210, репродуктивный период
б -
т
I" §
I
т
%
% 1
II
т
5?-
ги
2
Рис. 3. Чистая продуктивность Фотосинтеза (ЧПФ) у сортов риса в зависимости от уровня азотного питания. 1 - жемчужный, 2 - ВНИИР 7663, з - Кубань з, Ч - Краснодарский 424, 5 - спальчик, б - вннир 6436, (среднее за 1980-1983гг. )
идет только за счет большего кушения. При этом у сортов высокорослых широколистных на повышенном азотном Фоне значительно увеличивается доля налива зерна за счет реутилизации, которая может составлять 35-50х от массы метелки. у высокорослых узколистных сортов масса метелки и доля налива зерна за счет реутилизации изменялись незначительно, у низкорослых сортов масса метелки несколько увеличивалась, а доля реутилизации в наливе уменьшалась (10,15).
Разная реакция сортов на изменение уровня азотного питания связана с опосредованным влиянием азота на Фотосинтетическую продуктивность: сорта широколистные высокорослые испытывают недостаток света из-за сильного разрастания листьев под влиянием азота, а для мелколистных сортов освещенность eme не является лимитирующим Фактором при таком обеспечении растений азотом. Однако наши опыты показали, что все сорта, взятые в изучение (8 сортов) с повышением уровня азотного питания, наращивают листовую поверхность быстрее, чем Краснодарский 424 (7), следовательно при избыточном азотном питании из-за излишней плошади листьев снижение ЧПФ может наступить раньше у ко-роткостебельных сортов, чем у Краснодарского 424.
Важно отметить, что листовая пластинка стародавних сортов Краснодарский 424 и Кубань 3 - отличается от таковой у новых сортов не только шириной, но и мезоструктурой. листья узколистных сортов имеют большую поверхностную плотность, а кроме того, у них хорошо развиты моторные или сократительные клетки, благодаря которым при потере тургора происходит скручивание листовой пластинки в трубку вдоль центральной жилки. Такое наблюдается уже при температуре выше 27 °С и относительной влажности воздуха ниже 60z. "этот признак ксероморфности предохраняет лист от перегрева, растение от обезвоживания, снижает энергозатраты на транспирашго, осветляет нижние ярусы листьев и в плотных посевах, очевидно, усиливает их Фотосинтетическую активность.
Отсутствие этого признака у широколистных сортов снижает их адаптивность в условиях сухого жаркого климата, характерного для большинства рисосеющих регионов России.
Пониженная полевая всхожесть и небольшая облиственность побегов (Спальчик), низкие темпы роста в начальные Фазы развития и чувствительность к недостатку азота в почве (ВНИИР 8847), крупные листья и быстрое нарастание листовой поверхности при
повышении уровня азотного питания (Жемчужный, Кулон), большая напряженность донорно-акцепторных связей в системе целого растения, отсутствие явно выраженных норфо-анатомических признаков адаптивности к воздушной засухе (большинство короткосте-бельных сортов) и недостаточная устойчивость к пирикуляриозу объясняют нестабильность урожайности короткостебельных сортов.
На основе многолетних исследований нами были разработаны параметры сортов, перспективных для краснодарского края(табл. 9).
Учитывая большую сложность (а часто невозможность) объединения в одном сорте таких признаков, как низкорослость, высокие Кхоз. и ЧПФ, характерных для короткостебельных сортов (в т. ч. Спальчика) и высокая полевая всхожесть, высокие темпы роста, ксероморфная мезоструктура листа и нечувствительность к недостатку азота, присущих стародавним сортам, мы пошли по пути создания сортов двух типов: для плотного и разреженного посевов (10).
В результате работы по этим направлениям были созданы сорта, объединяющие достоинства короткостебельных и высокорослых сортов и избавленные от некоторых их недостатков.
Вевель - среднеспелый сорт с высотой растений 80-90 см, листья средней ширины, метелка слабопоникаюшая. хорошо озер-ненная. Устойчив к полеганию,имеет высокий Кхоз. и хорошую полевую всхожесть. Зерновка удлиненная, стекловидная, выход крупы высокий. В государственном сортоиспытании на Красноармейском ГСУ в 1995г.показал урожайность 10,2 т/га.Районирован с 1994г. (21).
Наиболее полно реализовать программу создания высокопродуктивного сорта для плотного посева, объединив высокую ЧПФ и Кхоз. короткостебельных сортов с высокой полевой всхожестью и характеристиками листового аппарата старых сортов кубанской селекпии. удалось в сортах Наутико и Лагуна, представляющих новый морфологический тип риса для Российского рисоводства.
Сорта Наутико и Лагуна отличаются по продолжительности вегетационного периода, но по морфо-анатомическим характеристикам очень похожи. Высота растений 95-105 см. метелка плотная, слабопоникаюшая, листья средней длины, узкие, темно-зеленые, имеют хорошо развитые сократительные клетки. Стебли средней толщины, эластичные, устойчивые к полеганию (22,23,27,28).
В производственно-экологическом сортоиспытании существенно превосходили короткостебельные сорта по урожайности в лимитированных средах, в безлимитных условиях не уступали послед-
нин (табл. 10).
Таблица 9
Основные признаки и параметры перспективных сортов риса для краснодарского края и Адыгеи
Признак Характеристика признака
лучшие районированные сорта Перспективные сорта
Краснодарский 424 спальчик плотного посева разреженного посева
Урожайность, т/га
на среднем агрофоне 4,5-5.0 4. 2-4, 6 4, 5-5, 0 5,5-6,0
на оптимальном агрофоне 10, 0-10,5 10, 5-11 11,0-12 8, 5-9,0
Вегетационный период, дн. 120-125 115-123 120-125 115-120
в т.ч. выметывание-пол-
ная спелость 32-36 33-38 35-38 33-35
Высота растений, см 110-120 Т5-90 65-100 95-105
Полевая всхожесть, "/. 40-45 35-40 45-50 50-55
Оптимальная густота по
всходам, раст/м2 260-320 300-340 300-350 180-200
количество продуктивных
побегов при оптимальной
густоте, шт./мг 450-500 .450-500 500-550 350-400
Масса зерна с растения, г 4, 0-4, 5 4,2-4, 7 4, 3-4, 8 5, 6-6, 2
Доля урожая за счет по-
бегов кущения, У. 40-45 38-43 40-45 50-55
Площадь листьев одного
побега в Фазу выметывания
см2 130-140 125-140 120-130 140-150
ИЛП в Фазу выметывания.
м2/м2 6,0-6,5 б, 0-6. 5 6, 0-6, 5 5, 0-5, 5
Объемная плотность посева
в Фазу выметывания, м2/мЗ 4,8-5,2 6,7-8,0 6,0-7,5 4,8-5,3
ЧПФ, г/м2 в сутки, веге-
тативного роста 5. 5-6,0 5, 7-6, 3 5, 7-6, 2 5,9-6,2
налива зерна 5,0-5,3 4,9-5,2 5, 3-5.6 4, 8-5, 0
кхоз. , x 50-55 55-60 53-56 53-56
Оба сорта в экологическом сортоиспытании не уступали по урожайности сортам местной селекции, в т.ч. и более позднеспелым сортам селекции Узниириса, что указывает на перспектив-
Таблица 10
урожайность сортов риса в зависимости от индекса среды (производственно-экологическое сортоиспытание 1989-1991гг. ), т/га
Сорт индекс среды
- 31,4 + 0. т + 29,8
Спальчик 1, б 4, 2 б, б
Лиман 1, т 4, 2 7, 4
Славянед 1, б 4, а б, б
Наутико 2,? 5,0 7, 1
Лагуна 3,0 4, б б, 6
ность данного морфофизиологического типа для многих регионов (табл. И).
Таблица 11
Некоторые показатели, характеризующие сорта наутико и Лагуна в экологическом испытании в сравнении с сортами местной селекции (УзНИИРИса. 1991)
Сорт Урожайность, т/га высота растений, см Вегетационный период, дн. Площадь листьев 1 побега, смг Кхоз., У. ЧПФ, г/м2 сут
Наутико 7, 8 95,7 ill 120, 8 54 8,8
Лагуна 7, 7 93, 7 ill 120.4 53 8,4
Нукус-2 6, 9 89. 1 118 132. 5 56 5, 7
жайхун 7, 7 89, б 125 129.4 51 6, б
Толмас 7,8 92, 8 125 136, 7 55 5, 8
А-19 7, 3 92, 9 120 128, 4 51 8, 3
нср05 0. 48 11,4 1, 42
Оба сорта были переданы на госиспытания в 1990г. : Наутико по группе среднеспелых т спальчик), Лагуна как среднепозд-неспелый сэг Краснодарский 424). районированы с 1995г. Оба сорта недостаточно устойчивы к пирикуляриозу, и это ограничивает их использование в производстве.
Очередной этап по созданию запланированного сорта - оценка и испытание сортов, полученных на основе Лагуны. В таблице 12 представлены наиболее перспективные, на наш взгляд, номера, превосходящие исходный сорт и стандарты не только по урожай-
- за -
Таблица 12
Характеристики сортов конкурсного сортоиспытания, выведенных с использованием в качестве родительской Формы сорта Лагуна
<1996-1997ГГ. )
Сорт Урожайность, т/га Высота растений, см кх03. V. Стекловид- ность зерна, х Поражаемость пирикуляри030м (искусственное заражение), у.
Спальчик.з! 4,4 96 48, 3 74 42, 1
лиман,в! 4,7 99 43,8 79 13, 2
ВНИИР 7605 5,6 100 51,7 82 24,4
ВНИИР 7611 5,9 105 49,4 81 5, 5
ВНИИР 7617 5, 1 100 45, 8 65 22, 8
ВНИИР 7643» 5,3 104 54,9 96 27,2
ВНИИР 7653 5,2 110 51,3 91 18,9
ВНИИР 7679 4,7 97 52, 8 96 24, 3
Лагуна(исхо
дный сорт) * 5,0 107 48, 6 72 38,8
НСР05 0,46 6, 3 3, 1 - -
Примечание: * - данные за 1 год
ности, но и по устойчивости к пирикуляриозу. характеристики листового аппарата сорта Лагуна наиболее полно унаследовали сортообразды ВНИИР 7611 и ВНИИР 7653.
Широкий диапазон применения в производстве в ближайшие годы может иметь Рапан, для создания которого в качестве материнской линии был использован ВНИИР 8847(24).
Сорт созревает за 115-120 дней. Высота растений 85-95 см. Соломина прочная, очень устойчивая к полеганию. Листья средней ширины, короткие. Нетелка короткая, плотная, эректоидная. Зерновка удлиненная (1/Ъ - 2.1), стекловидная, дает высокий выход целого ядра.
На госсортоучастке "Белозерный" в течение трех последних лет Рапан стабильно сохранял высокую урожайность, а в 1997г., когда посевы были поражены пририкуляриозом. оказался самым устойчивым к этому патогену,что отразилось и на разнице в урожайности сортов (табл.13).
Важной причиной низкой урожайности риса в краснодарском крае в 1997г. были плохие погодные условия в период цветения риса, вызвавшие повышенную пустозерность у большинства районированных сортов. Рапан оказался и к этому фактору достаточно
таблица 13
Урожайность сорта Рапан на Госсортоучастке "Белозерный" в сравнении с районированными сортами, т/га
Сорт 1995г. 1996Г. 1997Г. Среднее за 3 года
Рапан 8,6 8, О 6, 3 7,6
Спальчик, 7,7 6, 6 5,0 6,4
лиман, 8. 5 7, 3 4, 5 6.8
Славянец 8, 2 6, 5 3, 8 6,2
Регул б, 8 7, 2 4, 8 6, 3
устойчивым, сохранив высокую озерненность метелки и, как результат, хороший Кхоз. Этим же отличается и сорт Хазар, переданный на госсортоиспытание в 1997г. (табл. 14 ).
Таблица 14
Урожайность и некоторые биометрические характеристики сортов Рапан и Хазар в производственно-экологическом сортоиспытании 1997г. (среднее по 3 пунктам)
Сорт Урожайность, т/га высота растений, см Озерненность метелки, шт. Пустозерность. '/• кхоз. •/.
Рапан 6, 20 101, 1 172 11.2 54, 3
Хазар 5, 83 97,8 181 10. 8 53,2
Спальчик, 4, 65 96,0 146 20. 5 48, 5
лиман, 5, 35 103, 7 149 23,4 41, 8
НСР05 0, 46
сорта Рапан и Хазар не имеют ярко выраженных морфологических признаков ксероморфности. Но высокая стабильность по годам таких показателей, как пустозерность и Кхоз. , указывает на наличие физиологических механизмов адаптивности к стрессовым Факторам в системе целого растения. Этим же характерен и сорт Жемчуг, проходящий госиспытания с 1997г. (34,35),
Несмотря на высокую стабильность урожайности новых сортов. выявленную в процессе производственно-экологического и государственного сортоиспытания, они не должны использоваться как универсальные сорта, так как имеют недостатки, присущие большинству сортов такого морФотипа: чувствительны к дефициту азота в почве, имеют недостаточно высокую полевую всхожесть.
- 34 -
Отсутствие детальной информации о сортах, а также системы их рационального использования в производстве, привели к тому, что еше со времени внедрения сорта Краснодарский 424 моносортное возделывание риса стало традиционным, как в Краснодарском крае и Адыгее, так и во всех рисосеющих регионах СССР.
Механизм сортосмены был прост. Новый сорт размешали на лучших участках. Если в семеноводческом хозяйстве он давал высокие урожаи и был достаточно технологичным, объемы производства семян наращивали до полного удовлетворения спроса. Наиболее универсальный сорт занимал до 90/. посевных площадей в регионе.
Наиболее заметным был переход кубанского рисоводства на сорта нового типа (2-ого поколения) в 60-х гг. .когда были районированы короткостебельные сорта спальчик и Старт. Рост урожайности наблюдался до 1986 года, когда короткостебельные сорта заняли более 60/ посевных площадей и составил около 30/. по сравнению с 1981г. Дальнейшее расширение посевов новыми сортами не дало прибавки урожайности. Да и прирост ее в первую половину сортосмены нельзя отнести только на счет новых сортов. Значительно повлиял подъем обшей культуры рисоводства, когда после 1980г. хозяйства стали вновь входить в севообороты, существенно увеличились плошади с хорошими предшественниками, а общая посевная плошадь под рисом в крае уменьшилась (с 219.6 тыс. га в 1980г. до 158,2 тыс. га в 1986г.).
• Кроме того, рост урожайности в этот период можно связать еще и с подъемом кривой климатических ресурсов рисоводства.
Замена сорта Спальчик на сорт /1иман прошла менее заметно. в иной экономической ситуации и не сопровождалась ростом урожайности. Замена одного сорта интенсивного типа на другой такой же на Фоне обшего снижения культуры земледелия не дала положительных результатов.
Анализ итогов селекционной работы с рисом и данных производственно-экологического сортоиспытания подтвердил, что какой бы широкой нормой реакции ни обладал сорт, он не может полностью реализовать потенции данной сельскохозяйственной культуры во всем диапазоне условий ее возделывания. С максимальной эффективностью использовать почвенно-климатические и материально-технические ресурсы региона и биологические возможность сельскохозяйственной культуры можно только посредством набора сортов этой культуры специально созданного с учетом конкретных
агроэкологических и хозяйственно-экономических условий региона, зоны или отдельного хозяйства (в, Васюков П. П., 1997).
Учитывая опыт двух последних сортосмен в Краснодарском крае, можно утверждать, что только созданием сортов с высоким потенциалом урожайности проблему повышения эффективности рисоводства не решить. Более успешно результаты селекции можно реализовать. следуя по пути комплексного использования сортов.
3. Сортовые комплексы Повышение урожайности риса за счет улучшения технологии возделывания (техногенных Факторов) требует больших материальных затрат, на которые отечественное рисоводство рассчитывать не может. Значительно дешевле обойдется подбор сорта для конкретных агротехнических и организационно-хозяйственных условий.
Многолетнее производственно-экологическое сортоиспытание, проведенное в 16 хозяйствах Краснодарского края и Адыгеи и охватившее диапазон условий, обеспечивших урожайность от 1,7 до 9,5 т/га. показало, что наличие нескольких сортов с разной реакцией на условия выращивания позволяет разработать систему эффективного использования культуры за счет реализации потенций каждого из сортов, а не одного "лучшего" сорта (8).
В таблице 15 приведены данные по отклонению урожайности пяти районированных сортов от урожайности Спальчика в зависимости от уровня плодородия поля (который мы характеризуем средней урожайностью всего набора сортов) .
Таблица 15
Урожайность районированных в Краснодарском крае сортов риса в сравнении с сортом Спальчик (отклонение, *) в зависимости от уровня плодородия поля (35 опытов, 1989-1992гг. ), т/га
сорт Урожайность в опытах (т/га) или
уровень плодородия поля
1,7 - 4.0 4, 1 - 6,0 6. 1 - 7.0 7, 1 - 9. 5
Спальчик. э! 2,81 4.78 6.52 7, 96
Лиман + 0, 18 - 0.03 - 0,02 + 0, 36
Славянец + 0, 14 + 0,22 - 0. 10 - 0. 17
Вевель + 0,80 + 0,60 + 0, 36 + 0.03
Кулон + 1,00 + 0,80 + 0,52 + 0. 13
наутико + 1, 53 + 1,04 + 0,57 + 0,45
НСР05 0, 61 0,40 0, 43 0, 54
Сорта Лиман и Славяне« достоверно не отличаются по реакции на агроФон от спальчика. Три других сорта, имеющих, кстати, существенные морфологические отличия от Спальчика, наращивают преимущество в урожайности над стандартом по мере ухудшения условий возделывания.
Если учесть, что в большинстве хозяйств урожайность колеблется от 3 до б т/га, то станет очевидной необходимость расширения площадей под сортами вевель, наутико и кулон или другими такого же типа.
Наличие различий в урожайности сортов как реакции на аг-роФон предполагало и различие в урожайности сортов в разрезе микрозон.
статистические данные об урожайности риса в Краснодарском крае подтверждают наличие существенной разницы почвенно-мелио-ративных и хозяйственно-экономических условий по микрозонам края.
Это же подтвердил и анализ результатов производственно-экологического сортоиспытания (табл. 16). Если в левобережной микрозоне по урожайности положительно выделялся только сорт Наутико, то в правобережной и особенно в плавневой - Кулон, Наутико и Вевель,
Таблица 16
Урожайность сортов риса (отклонение, ± от сорта Спальчик) по микрозонам Краснодарского края, т/га (1969-1992 гг. )
Сорт (А) Нгасрозоны, (В)
Левобережье Плавневая Правобережье Среднее в
р. Кубань микрозона р. Кубань 35 опытах
Спальчик, 11 4, 64 5, 90 5, 10
лиман - 0, 19 + 0,05 + 0.20 + 0,05
Славянец - 0,05 ♦ 0,31 + 0, 12 + 0, и
Вевель + 0, 15 + 0,84 + 0. 51 + 0,48
Наутико + 0,84 + 1,27 + 0,68 + 0, 86
кулон + 0,23 + 1, 37 + 0, 61 + 0, 68
НСР05 А 0, 52
НСР05 В 0, 61
НСР 05 АВ 0,73
Располагая информацией о реакциях сортов на агроэкологи-ческие условия, можно разработать оптимальную структуру сортовых посевов для каждого рисоводческого хозяйства, района или микрозоны в целом.
Техника расчета оптимальной структуры сортовых посевов базируется на данных по урожайности за ряд лет в микрозонах или в хозяйстве (если требуется рассчитать структуру для хозяйства) и уравнениях регрессии урожайности сортов на индексы среды, расчитанных по результатам производственно-экологического сортоиспытания.
Выбирают наиболее урожайные для данной микрозоны сорта и. исходя из структуры плошадей по уровню плодородия (индексам среды). находят оптимальную долю каждого сорта в этой микрозоне. делая поправки с учетом прогноза изменения экономической ситуации или других Факторов.
Пример расчета экономической эффективности замены одного сорта (Спальчика)на несколько в одной микрозоне представлен в таблице 17,
таблица 17
Структура сортовых посевов и расчет экономической эффективности сортосмены с учетом сложившегося уровня урожайности риса по хозяйству или микрозоне
Сорт Уровень урожайности, т/га
1. 2-2,0 2, 1-3, 5 3,6-4,5 4, 6-6,0 б,1-7,0 1,2-7,0
спальчик (ос-
новной сорт) 1,6 3,0 4. 2 5, 1 6, 6
Кулон 2. 8 3, 5 5, 0 5, 7* 6, 8
вевель 1. 9 3, 8* 4, 8* 5.4 б, б*
Наутико 2. 5» 3, 9 4, 8* 5, 6 7, 0*
Лагуна 2.7 4, 2» 4, 5 5.9 6, б
Доля в обшей
плошади , % 5 25 30 25 15 100
Средневзвешен-
ная прибавка
от сортосмены.
т/га 0,07 0, 29 0, 26 0, 20 0,04 0, 86
руб/га 84 348 312 240 48 1032
* Сорта, идущие на замену Спальчика
На основе данных, полученных в наших экспериментах, наиболее эффективными в ближайшие 3-5 лет будут сортовые комплек-
сы для микрозон и их структура, представленные в таблице 16.
Таблица 18
сортовые комплексы и их рациональная структура (У.) для рисоводческих микрозон краснодарского края и Адыгеи
Сорт Левобережье р. Кубань и Адыгея Плавневые территории Правобережье р. Кубань
Спальчик 10 - -
Лиман - - 10
Славянец - 10 5
Вевель 10 5 -
Наутико го 10 -
лагуна 5 5 5
Кулон - 5 10
Регул 20 15 20
Рапан 20 30 35
Изумруд 15 20 15
По мере создания и районирования новых сортов они должны включаться в сортовые комплексы исключительно в соответствии с их характеристиками по реакции на агроэкологические условия, а для этого необходимо систематически проводить исследования в данном направлении.
Такую работу успешно могут проводить сортоиспытательные участки в пределах микрозоны их размещения, применяя технологию сортоиспытания, разработанную во ВНИИриса.
4. СОРТООбОРОТ
Нонокультурное возделывание риса приводит к ухудшению сложения и структуры почвы, снижению ее Фильтрационной способности. ухудшению рельефа поля, накоплению сорняков и красно-зерных Форм риса, накоплению патогенов и вредителей, что в конечном счете неуклонно снижает урожайность риса. Чтобы поддерживать плодородие рисовых полей на высоком уровне, в Российской Федерации введены севообороты. Так как рисовая оросительная система - дорогостоящее инженерное сооружение, применяют специализированные севообороты, которые стремятся максимально насытить основной культурой - рисом, поэтому неизбежным является вырашивание риса на одном поле в течение двух-трех лет. Лучшей
мелиорирующей культурой для рисового севооборота является люцерна. Но уже один год вырашивания риса после люцерны приводит к существенному снижению плодородия поля.
Наличие сортов с разной реакцией на условия вырашивания позволяет путем чередования сортов во времени снижать отрицательное влияние монокультурного возделывания риса на его урожайность.
Научно-обоснованное чередование сортов основной культуры (в частности риса) в специализированном севообороте с целью снижения отрицательного влияния 2-3-летнего возделывания ее на одном и том же поле мы называем сортооборотом.
Если учесть, что районированные в Краснодарском крае сорта риса по требовательности к плодородию поля располагаются в таком порядке по Убывающей: Спальчик - Лиман - Славянец - Ве-вель - Рапан - Регул - кулон - Наутико - Лагуна, то сортовые комплексы можно использовать в сортооборотах, представленных в таблице 19 на базе восьмипольного севооборота.
Таблица 19
Примерные сортообороты для микрозон Краснодарского края и Адыгеи
Номер поля Культура Левобережная микрозона и Адыгея Плавневая микрозона Правобережная микрозона
1 Нн.травы - - -
2 Мн. травы - - -
3 рис Спальчик, славянец, Лиман.
Вевель Вевель Славянец
4 Рис Рапан Рапан Рапан
5 Рис Лагуна Наутико, Кулон.
Лагуна лагуна
б Пар - - -
7 Рис Регул Регул Регул
8 Рис Наутико, Изумруд Изумруд
Изумруд
При размещении сортов по полям севооборота учитывали продолжительность вегетационного периода, устойчивость к полеганию, полевую всхожесть, устойчивость к пирикуляриозу, а также характеристики пластичности и стабильности сортов, полученные при обработке результатов производственно-экологического сор-
тоиспытания по методике интегральной оценки селекционного материала.
Сортооборот не приемлем для семеноводческих хозяйств, где для сохранения чистоты сорт выращивается на одном поле в течение 2-3 лет, но при размещении сортов по севооборотам или рисовым системам и в этих хозяйствах следует учитывать реакцию сортов на уровень плодородия поля (30).
ВЫВОДЫ
1. Агротехнический Фон существенно влияет на результативность селекционного процесса. Сроки посева, нормы высева семян для получения нужной густоты стояния растений, нормы минерального питания, на которых ведется селекция риса , должны соответствовать среднему уровню агротехники в производстве с учетом перспективы ее улучшения в ближайшие годы.
2. Важным Фактором повышения эффективности селекции является технология селекционного процесса, обеспечивающая максимальную реализацию урожайных потенций селекционного материала на всех этапах селекционного процесса и проработку большого объема материала, начиная с селекционного питомника и заканчивая конкурсным и производственно-экологическим сортоиспытанием.
Разработанная во ВНИИРИса технология селекционного процесса с использованием кассетной и порционной сеялки СКС-б-10 для посева селекционного питомника однорядковыми делянками длиной 2, 5 м, шириной междурядий о,22 м. высевом 100 зерен на делянку, контрольного питомника делянками б,4 мг, нормой высева 700 всхожих зерен на 1 мг и конкурсного сортоиспытания делянками 20 мг в пятикратной повторности. нормой высева 700 зерен на 1 мг на Фоне минерального питания Н150 Р120 КбО обеспечила увеличение объема прорабатываемого селекционного материала в 3-5 раз и повысила эффективность селекции.
3. Проведение селекционного процесса на стационарном участке и конкурсного станционного сортоиспытания даже в течение нескольких лет при неизменной агротехнике не дает полной характеристики сорта по его реакции на изменения условий выращивания. поэтому разработанная нами технология производственно-экологического сортоиспытания с размещением опытов на "блуждающих" полях и в разных условиях агротехники позволяет существенно расширить характеристику сорта, а при обработке дан-
ных сортоиспытания по методике интегральной оценки селекционного материала оценить пластичность и стабильность сорта, перспективность его использования в конкретной агроэкологичес-кой среде.
4. районирование в Краснодарском крае в начале 80-х гг. короткостебельных сортов риса и переход рисоводства на их возделывание не отмечено существенным ростом урожайности риса в регионе, так как не сопровождалось повышением обшей культуры рисоводства, на которую расчитаны сорта интенсивного типа.
Повышение эффективности рисоводства в крае возможно лишь за счет внедрения новых специальных сортов, целенаправленно используя их в условиях, для которых они создавались, а именно: холодостойких - при ранних сроках посева, солеустойчивых -на засоленных землях, короткостебельных пластичных - на высоких агрофонах, стабильных - в условиях недостатка жизнеобеспечивающих Факторов.
5. Разделение селекционного процесса на несколько наиболее важных направлений позволило создать и районировать сорта с параметрами, обеспечивающими их преимущество над районированными сортами при использовании в тех условиях, для которых они создавались, использование специальных сортов без учета их характеристик и требований к условиям агротехники приводит к отрицательному результату.
6. Созданы сорта: с повышенной холодостойкостью (КПХ-1, А, С.N 6022), отзывчивые на повышенные дозы азотного удобрения (Жемчужный, A.C. N 3900; ВНИИР 884Т, A.C. N 5302), длиннозер-ные (Кулон, А. С. н 27803, патент N0017; Индус, патент N0026; НаФант, А. С. N27803, - первый в России с таким типом зерна до-пушен к использованию в производстве), сорта с высоким потенциалом урожайности (Вевель, А. с. N6394; Наутико, А. С. N 6604; патент N 0019. Лагуна, А. С. N 6603; патент N 0020, Рапан, A.C. N 7014). скороспелые сорта (СапФир. заявка N 9503293; Изумруд, заявка N 9603026; Жемчуг, заявка N 9607943;), устойчивый к неблагоприятным условиям в период цветения (Хазар, заявка N 9801251).
7. Многолетнее изучение морфологических и Физиологических параметров сортов разных экотипов на уровне отдельного растения и посевов разной плотности при дифференцированных уровнях азотного питания позволило выявить основные Факторы, лимитирующие урожайность сортов разных морфологических типов, устано-
вить сортовые особенности Формирования урожая, найти признаки, обеспечивающие сортам приспособленность к неблагоприятным условиям среды, в частности к высокой температуре и низкой относительной влажности воздуха и разработать параметры перспективных сортов.
8, Сорта Наутико и Лагуна, соединяющие в себе высокие показатели ЧПФ и Кхоз., присущие короткостебельным сортам, и высокую полевую всхожесть и скручиваемоеть листьев, характерные для стародавних высокорослых сортов кубанской селекции, выделяются как сорта, обладающие стабильностью при высокой урожайности. Сорта такого типа могут использоваться как наиболее универсальные в широком диапазоне агротехнических условий и перспективны для многих регионов.
9. Большое разнообразие районированных сортов и наличие исчерпывающих характеристик по их реакции на среду позволяют сформировать для каждого региона или микрозоны набор сортов, рациональное использование которого обеспечит большую эффективность культуры, чем моносортное ее возделывание.
10. Наличие в сортовых комплексах сортов с разными показателями пластичности и стабильности позволяет определить для каждого из них конкретное место в севообороте, т. е. разработать сортооборот - чередование сортов во времени и пространстве, обеспечивающее максимальную реализацию как потенциала сортового комплекса, так и плодородия рисового поля.
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА
1. Для создания специальных сортов с явно выраженным признаком адаптивности или устойчивости, необходимо проводить отборы и оценки на провакационных Фонах или использовать агротехнические фоны, способствующие максимальной дифференциации сортов по селектируемому признаку.
2. Селекцию на высокий потенциал урожайности необходимо вести на агротехнических Фонах, обеспечивающих илп в пределах б,5-т,5 м2/м2 при густоте всходов 300-450 растений на 1 м2, с уровнем минерального питания, обеспечивающим Формирование 18 -20 т/га сухой Фитомассы.
3. При создании-сортов с высоким потенциалом урожайности за основу следует принимать морФоФизиологический тип растения, представленный сортами Наутико и Лагуна, соединяющий в себе
достоинства стародавних сортов местной селекпии и новых корот-костебельных сортов интенсивного типа.
4. Наряду с учетом урожайности и биометрических характеристик сортов в конкурсном сортоиспытании необходимо контролировать морфологические характеристики листьев в Фазу выметывания растений. Измерение длины и ширины листьев позволит прогнозировать некоторые элементы агротехники сорта и его реакцию на агрофон.
5. для получения более полной информации о пригодности сорта к возделыванию в производстве рекомендуем проводить производственно-экологическое сортоиспытание в широком диапазоне arpoэкологических условий и обрабатывать результаты этого испытания по методике интегральной оценки селекционного материала, которая позволяет охарактеризовать сорта по их стабильности и пластичности.
6. Более эффективно реализовать урожайный потенциал сортов и материальные ресурсы рисоводства можно путем подбора сортов для целенаправленного их использования в конкретных условиях производства на основе сортооборота.
7. в системе государственного сортоиспытания может успешно применяться технология производственно-экологического сортоиспытания на "блуждающих" полях с целью выявления реакции сортов на разные условия возделывания.
НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО НАТЕРИАЛАН ДИССЕРТАЦИИ
1. Estudio de la tolerancia a las bajas temperaturas en la fase reproductiva de seleciones avanzadas de arroz en condiciones de campo//Resumenes IV Jornada técnica del arroz. 197S. P. 45. (2).
2. informe preliminar sobre el estudio de candidatos a progenitores//Resumenes IV Jornada técnica del arroz. 1976. P. 46. (2).
3. Comportamiento agronomico y fislologico de las variedades de arroz IR 880 y Clca-4 según la época de siembra en la Habana//Resumenes IV Seminario científico del arroz. Habana. 1976. P. 6. (2),
4. Evaluación de la tolerancia a las balas temperaturas en lineas y variedades de arroz//Resumenes IV seminario científico del arroz. Habana. 1978. P. 45. (2).
- 44 -
5. Интенсивные сорта риса//Зерновое хозяйство. 1980. N12. С. 28-29. (2).
6. Рекомендации комсомольско-молодежным рисоводческим зве-ньям//Рекомендации.Краснодар. 1981. 20с. (2).
7. плошадь листовой поверхности и продуктивность Фотосинтеза сортов риса при различных уровнях азотного питания//Тезисы докладов. Краснодар. 1981. С. 8-10. (1).
8. Сортовая агротехника риса//н.. Россельхозиздат. 1982. 73с.
(2).
9. Некоторые аспекты морфофизиологического изучения риса в связи с селекцией сортов интенсивного типа//материалы Всесоюзной конференции. Часть II. Саратов, 1984. С. 27-28. (1).
10. Селекция сортов риса интенсивного типа в связи с повышенным уровнем азотного питания//Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. с.-х, н. 1985. 2lc. (1).
И. Сорт риса Жемчужный//А. С. H 3900 от 10. 12. 85г. (Авторство 15Х). (2).
12. Сорт риса Кулон//А. С. S 4361 от 14. Ю. 87г. (Авторство 20 '/.). (2).
13. Ценный по качеству зерна сорт риса КУЛон//селекдия и семеноводство, 1988. N2. С. зо, (2).
14. Особенности сортов риса для интенсивной технологии// Зерновые культуры, 1988. N6. С. 36-37. (2).
15. Сортовые особенности Физиологии Формирования урожая риса//Сб. науч.трудов по прикладной ботанике, генетике и селекции. Л. 1988. Т. 121. С. 88-92. (2).
16. Значение, результаты и перспективы селекции риса на солеустойчивость//Труды Куб. С. X. И. 1988. Вып. 288 (316). с. 12 -17. (1).
17. селекция и агротехника риса в Венгерской Народной Рес-публике//Селекция и семеноводство. 1989. N5. С. 57-59. (2).
18. Новый сорт риса ВНИИР 8847//Селекция и семеноводство. 1990. Кб. С. 36. (2).
19. СОРТ Риса ВНИИР 8847//А. С. N 5302 ОТ 26.12.90г. АВторство 15'/. (2).
20. сорт риса кпх-1//а. С. Ы 6022 от 12.02.93г. авторство 10Х. (2).
21. Сорт риса Вевель//а. с. N 6394 от 11.04. 94г. авторство 50К. (2).
22. Сорт риса Лагуна//а. с. н 6603 от зо. 05.95г. авторство
60/. (2).
23. сорт риса Наутико//А. с. К 6604 от 30. 05. 95г. Авторство 50/. (2).
24. Сорт риса Рапан//а. С. N7014 от 6. ог. 9бг. авторство 65'/..
(2).
25. Сорт риса НаФант//А. С. Н 27603 от 5. 03. 97г. авторство 60/. (2).
26. Патент Н 0017 от 5.05.97г. на сорт риса Кулон. (2).
27. патент н 0019 от 5.05.97г. на сорт риса Наутико. (2).
28. Патент N 0020 от 5.05,97г. на сорт риса лагуна. (2).
29. Патент N 0026 от 5.05.97г. на сорт риса Индус. (2).
30. Сортообороты риса для краснодарского края и Адыгеи// Вестник краснодарского научного центра АНАН. 1998. Вып. 2. (2).
31. Сорт риса Индус//3аявка н 9503269 от 18. 12.94. авторство 55/. (2).
32. Сорт риса СапФир//Заявка N 9503293 от 18.12.95. Авторство 50/. (2).
33. сорт риса изумруд//заявка N 9603026 от 18, 12,95, авторство 55/. (2).
34. Сорт риса Жемчуг//3аявка N 9607943 от 5.12.96. авторство 50/. (2).
35. сорт риса хазар//3аявка N 9801251 от 14.01.98. авторство 55/. (2).
Примечание: (1) - публикация без соавторов;
(2) - публикация в соавторстве.
Заключение Диссертация по теме "Селекция и семеноводство", Ковалев, Виктор Савельевич
ВЫВОДЫ
1. Агротехнический Фон существенно влияет на результативность селекционного процесса, сроки посева, нормы высева семян для получения нужной густоты стояния растений, нормы минерального питания, на которых ведется селекция риса , должны соответствовать среднему уровню агротехники в производстве с учетом перспективы ее улучшения в ближайшие годы. г. Важным Фактором повышения эффективности сеаекгага является технология селекционного процесса, обеспечивающая максимальную реализацию урожайных потенций селекционного материала на всех этапах селекционного процесса и проработку большого объема материала, начиная с селекционного питомника и заканчивая конкурсным и производственно-экологическим сортоиспытанием.
Разработанная во ВНИИ риса технология селекционного процесса с использованием кассетной и порционной сеялки СКС-б-Ю для посева селекционного питомника однорядковыми делянками длиной 2.5 м. шириной междурядий О.22 м. высевом 100 зерен на делянку, контрольного питомника делянками 6.4 мг. нормой высева 700 всхожих зерен на 1 мг и конкурсного сортоиспытания делянками 20 м2 в пятикратной повторности, нормой высева 700 зерен на 1 м2 на Фоне минерального питания—»450Р120 КбО обеспечила увеличение объема прорабатываемого селекционного материала в 3-5 раз и повысила эффективность селекции.
3. Проведение селекционного процесса на стационарном участке и конкурсного станционного сортоиспытания даже в течение нескольких лет при неизменной агротехнике не дает полной характеристики сорта по его реакции на изменения условий выращивания. Поэтому разработанная нами технология производственно-экологического сортоиспытания с размещением опытов на "блуждающих" полях и в разных условиях агротехники позволяет существенно расширить характеристику сорта, а при обработке данных сортоиспытания по методике интегральной опенки селекционного материала оценить пластичность и стабильность сорта, перспективность его использования в конкретной агроэкологичес-кой среде.
4. районирование в Краснодарском крае в начале 60-х гг. короткостебельных сортов риса и переход рисоводства на их возделывание не отмечено существенным ростом урожайности риса в регионе, так как не сопровождалось повышением обшей культуры рисоводства, на которую расчитаны сорта интенсивного типа.
Повышение эффективности рисоводства в крае возможно лишь за счет внедрения новых специальных сортов, целенаправленно используя их в условиях, для которых они создавались, а именно: холодостойких - при ранних сроках посева, солеустойчивых на засоленных землях, короткостебельных пластичных - на высоких агрофонах. стабильных - в условиях недостатка жизнеобеспечивающих Факторов.
5. Разделение селекционного процесса на несколько наиболее важных направлений позволило создать и районировать сорта с параметрами, обеспечивающими их преимущество над районированными сортами при использовании в тех условиях, для которых они создавались. Использование специальных сортов без учета их характеристик и требований к условиям агротехники приводит к отрицательному результату.
6. созданы сорта: с повышенной холодостойкостью (КПХ-1, А. с. Н 6022). отзывчивые на повышенные дозы азотного удобрения (Жемчужный, A.C. Н 3900; ВНИИР 8847, A.C. Н 5302). дпиннозер-ные (Купон, A.C. Н 27803, патент Н0017; Индус, патент Н0026; Нафант, A.c. Н27803 и Изумруд, патент Н0217 - первые в России с таким типом зерна допущены к использованию в производстве), сорта с высоким потенциалом урожайности (Вевель, A.C. К6394; наутико, A.c. ы 6604, патент н 0019; лагуна, А.с.и ббоз, патент н 0020; рапан, A.C. Н7014; Хазар, заявка Н9801251), скороспелые сорта (сапфир, патент N 0219; Жемчуг, заявка N 9607943).
7. Нноголетнее изучение морфологических и Физиологических параметров сортов разных экотипов на уровне отдельного растения и посевов разной плотности при дифференцированных уровнях азотного питания позволило выявить основные Факторы, лимитирующие урожайность сортов разных морфологических типов, установить сортовые особенности Формирования урожая, найти признаки, обеспечивающие сортам приспособленность к неблагоприятным условиям среды, в частности к высокой температуре и низкой относительной влажности воздуха и разработать параметры перспективных сортов.
8. сорта Наутико и Лагуна, соединяющие в себе высокие показатели ЧПФ и кхоз., присущие короткостебельным сортам, и высокую полевую всхожесть и скручиваемость листьев, характерные для стародавних высокорослых сортов кубанской селекции, выделяются как сорта, обладающие стабильностью при высокой урожайности. Сорта такого типа могут использоваться как наибо
• лее универсальные в широком диапазоне агротехнических условий и перспективны для многих регионов.
9. Большое разнообразие районированных сортов и наличие исчерпывающих характеристик по их реакшга на среду позволяют сформировать для каждого региона или микрозоны Набор сортов, рациональное использование которого обеспечит большую эффективность культуры, чем моносортное ее возделывание.
10. наличие в сортовых комплексах сортов с разными показателями пластичности и стабильности позволяет определить для каждого из них конкретное место в севообороте, т. е. разработать сортооборот - чередование сортов во времени и пространстве, обеспечивающее максимальную реализацию как потенциала сортового комплекса, так и плодородия рисового поля.
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА
1. Для создания специальных сортов с явно выраженным признаком адаптивности или устойчивости, необходимо проводить отборы и оценки на провокационных Фонах или использовать агротехнические Фоны, способствующие максимальной дифференциации сортов по селектируемому признаку.
2. Селекцию на высокий потенциал урожайности необходимо вести на агротехнических фонах, обеспечивающих ИЛП в пределах 6,5-7,5 м2/м2 при густоте всходов 300-450 растений на 1 м2, с уровнем минерального-питания, обеспечивающим Формирование 18 -20 т/га сухой Фитомассы.
3. При создании сортов с высоким потенциалом урожайности за основу следует принимать морфофизиологический тип растения, представленный сортами Наутико и Лагуна, соединяющий в себе достоинства стародавних сортов местной селекции и новых корот-костебельных сортов интенсивного типа.
4. Наряду с учетом урожайности и биометрических характеристик сортов в конкурсной сортоиспытании необходимо контролировать морфологические характеристики листьев в Фазу выметывания растений. Измерение длины и ширины листьев позволит прогнозировать некоторые элементы агротехники сорта и его реакцию на агроФон. #
- 47
5. Для получения более полной информации о пригодности сорта к возделыванию в производстве рекомендуем проводить производственно-экологическое сортоиспытание в широком диапазоне arpoэкологическик условий и обрабатывать результаты этого испытания по методике интегральной оценки селекционного материала, которая позволяет охарактеризовать сорта по их стабильности и пластичности.
6. Более эффективно реализовать урожайный потенциал сортов и материальные ресурсы рисоводства можно путем подбора сортов для целенаправленного их использования в конкретных условиях производства на основе сортооборота.
7. В системе государственного сортоиспытания может успешно применяться технология производственно-экологического сортоиспытания на "блуждающих" полях с цепью выявления реакции сортов на разные условия возделывания.
НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ
1. Estudio de la tolerancia a las bajas temperaturas en la fase reproductiva de seleciones avanzadas de arroz en condiciones de campo//Resumenes IV Jornada técnica del arroz. 1978. P. 45. (2).
2. informe preliminar sobre el estudio de candidatos a progenitores//Resumenes IV Jornada técnica del arroz. 1978. P. 46. (2).
3. Comportamiento agronomico y fisiológico de las variedades de arroz IR 880 y Clca-4 según la época de siembra en la Habana//Resumenes IV Seminarlo científico del arroz. Habana. 1978. P. 8. (2).
4. Evaluación de la tolerancia a las bajas temperaturas en lineas y variedades de arroz//Resumenes IV Seminario científico del arroz. Habana. 1978. P. 45. (2).
5. Интенсивные сорта риса//Зерновое хозяйство. 1980. Н12. С. 28-29. (2).
6. Рекомендации комсомодьско-молодежным рисоводческим звеньям//Рекомендации. Краснодар. 1981. 20с. (2).
7. Площадь листовой поверхности и продуктивность фотосинтеза сортов риса при различных уровнях азотного питания//тези-сы докладов.Краснодар. 1981. с. 8-ю. (1).
8. сортовая агротехника риса//н. .Россельхозиздат, 1982. 73с.
2).
9. некоторые аспекты морфофизиологического изучения риса в связи с селекцией сортов интенсивного типа//Материалы Всесоюзной конференции. Часть II. Саратов. 1984. С. 27-28. (1).
10. Селекция сортов риса интенсивного типа в связи с повышенным уровнем азотного питания//АвтореФерат дисс. на соискание ученой степени канд. с,-х. н. 1985. 21с. (1).
11. Сорт риса Жемчужный//А. С. Н 3900 от 10. 12.85г. (авторство 15/.). (2).
12. Сорт риса Кулон//А. С. N 4361 от 14.10.87г. (Авторство 20'/.). (2).-—-—----
13. Ценный по качеству зерна сорт риса Кулон//Селекдия и семеноводство. 1988. Н2. с. 30. (2).
14. Особенности сортов риса для интенсивной технологии// Зерновые культуры. 1988. Н6. с. 36-37. (2).
15. Сортовые особенности Физиологии формирования урожая риса//Сб. науч. трудов по прикладной ботанике, генетике и селекции. Л. 1988. Т. 121. С. 88-92. (2).
16. значение, результаты и перспективы селекции риса на С0леуст0йчив0сть//Труды КУб. С. X. И. 1988. ВЫП. 288 (316). С. 12 -17. (1).
17. Селекция и агротехника риса в Венгерской Народной Рес-публике//Селекция и семеноводство. 1989. Н5. С. 57-59. (2).
18. Новый сорт риса ВНИИР 8847//Селекдия и семеноводство. 1990. Н6. С. 36. (2) .
19. СОРТ риса ВНИИР 8847//А. С. Н 5302 от 26. 12. 90г. АВТОРСТВО 15'/-. (2).
20. СОРТ риса КПХ-1//А. С. Н 6022 ОТ 12.02.93г. АВТОРСТВО 10'/. .(2).
21. Сорт риса вевель//а. С. К 6394 от 11.04. 94г. авторство 50/. (2).
22. Сорт риса индус//заявка Н 9503269 от 18.12.94. Авторство 55/. (2). >. Сорт риса Лагуна//а. С. н 6603 от 30.05.95г. авторство
- 49
60'/. (2).
24. Сорт риса СапФир//Заявка к 9503293 от 18. 12. 95. авторство 50х. (2).
25. Сорт риса Изумруд//3аявка N 9603026 от 18.12. 95. авторство 55'/. (2).
26. Сорт риса Наутико//А. с. н 6604 от 30. 05. 95г. авторство 50Х, (2).
27. Сорт риса *емчуг//3аявка н 9607943 от 5.12. 96. Авторство 50У; (2).
28. Сорт риса Рапан//а. с. Н7014 от 8. 02. 96г. авторство 65х
2).
29. Сорт риса НаФант//А. С, Н 27803 от 5. 03.97г. Авторство 60*. (2).
30. Патент Н 0017 от 5.05.97г. на сорт риса Кулон. (2).
31. Патент N 0019 от 5.05.97г. на сорт риса Наутико. (2).
32. Патент Н 0020 от 5.05.97г. на сорт риса Лагуна. (2).
33. Патент Н 0026 от 5.05.97г. на сорт риса Индус. (2).
34. Сортообороты риса для Краснодарского края и Адыгеи// Вестник Краснодарского научного центра АНАН. 1998. Вып. 2. (1).
35. Сорт риса Хазар//3аявка К 9801251 от 14. 01.98. Авторство 55 у. (2).
36. Патент N0217 от 10. 12. 98г. на сорт риса. Изумруд.
37. Патент Н0219 от 10. 12.98г. на сорт риса Сапфир.
38. Сорт риса Мирный//3аявка Н31950 от 10. 12.98г. Авторе -тво ЬОУ. (2).
Примечание: (1) - публикация без соавторов;
2) - публикация в соавторстве.
-
Ковалев, Виктор Савельевич
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Краснодар, 1999
-
ВАК 06.01.05
- Селекция сортов риса в России
- Разработка адаптивных сортовых комплексов для агроландшафтных районов рисосеяния Краснодарского края
- Оптимизация возделывания груши в Республике Адыгея
- Особенности выращивания яблони в предгорной зоне Республики Адыгея
- Продуктивность и посевные качества семян новых сортов риса в зависимости от уровня азотного питания в условиях Кубани
