Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Подбор, изучение и создание исходного материала зернового сорго для селекции в зоне недостаточного увлажнения Северного Кавказа

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Подбор, изучение и создание исходного материала зернового сорго для селекции в зоне недостаточного увлажнения Северного Кавказа"



На правах рукописи

ИСАКОВ АЛЕКСЕЙ ЯШУВАЕВИЧ

ПОДБОР, ИЗУЧЕНИЕ И СОЗДАНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ЗЕРНОВОГО СОРГО ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ В ЗОНЕ НЕДОСТАТОЧНОГО УВЛАЖНЕНИЯ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

06.01.05.- селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 1997

Диссертационная работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте кормов имени В.Р.Внльямса, Донском селекционном центре, Всероссийском научно-исследовательском институте селекции и семеноводства сортовых культур

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Новоселова A.C.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Рубцов М.И., кандидат сельскохозяйственных наук Малюженец Н.С.

Ведущая организация - Ставропольский НИИСХ.

Защита состоится « « в 13 ч 30 мин на заседании

диссертационного совета Д 020.52.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте кормов имени В.Р.Вильямса.

Адрес: 141740, п/о Луговая, г. Лобня Московской области.

Просим Вас принять участие в работе совета или прислать письменный отзыв о данном реферате (в двух экземплярах, заверенных печатью).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «J.<f « ¿3 Л-i 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ffßy^S КИРЕЕВ В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Увеличение производства зерна -одна из основных задач сельского хозяйства, в решении которой важная роль отводится выведению урожайных высокачественных сортов. Для развития животноводства большое значение имеют зернофуражные культуры. В засушливых районах надежным источником пополнения фуражного зерна являются посевы зернового сорго. Высокая урожайность, засухоустойчивость и солевыносливость позволяют возделывать эту культуру во многих регионах страны. Однако, несмотря на ценные биологические особенности, посевы сорго не получили еще должного распространения на полях Северного Кавказа, крайне незначителен его удельный вес в производстве зернофуража. Одна из основных причин медленного внедрения сорго на зерно - недостаток высокоурожайных низкорослых сортов и гибридов, приспособленных к конкретным почвенно-климатическим условиям зоны возделывания. Поэтому всестороннее изучение исходного материала, выявление лучших образцов, вовлечение их в селекционный процесс, создание и внедрение новых сортов и гибридов зернового сорго, приспособленных к засушливым условиям зоны недостаточного увлажнения Северного Кавказа, имеют важное практическое значение.

Цель и задачи исследований. Целью работы было создать исходный селекционный материал зернового сорго для выведения сортов, удовлетворяющих требованиям недостаточного увлажнения зоны Северного Кавказа.

В задачи исследований входило:

- изучить широкий набор образцов зернового сорго из мировой коллекции Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства и других научно-исследовательских учреждений по комплексу биологических и хозяйственно-ценных признаков в условиях недостаточного увлажнения Северного Кавказа;

- провести самоопыление и выделить константные формы скороспелых и среднеспелых образцов;

- использовать в гибридизации наиболее продуктивные образцы и получить гибридные растения от внутривидовых и межвидовых скрещиваний;

- оценить селекционные образцы зернового сорго по биологическим и хозяйственно-важным признакам;

- отобрать образцы, линии, гибриды, представляющие ценность для создания новых сортов.

Научная новизна исследований. Впервые в зоне недостаточного увлажнения Северного Кавказа на предкавказских черноземах проведена оценка 245 образцов зернового сорго по морфобиологическим особенностям и хозяйственно-ценным признакам. Выделены образцы для селекционной практики. В результате четырехкратного самоопыления отобраны линии, представляющие селекционную ценность. Подобраны пары для внутривидовых и межвидовых скрещиваний. Получены гибридные растения второго-третьего поколения.

Практическая ценность работы. Выделены новые самоопыленные линии зернового сорго, более скороспелые и продуктивные, чем стандарты. Переданы в отдел селекции и первичного семеноводства Всероссийского НИИ селекции и семеноводства сорговых культур ряд сортообразцов для предварительного, конкурсного сортоиспытания и на участки размножения.

При участии автора диссертации (доля соавторства 10-20 %) созданы и районированы по Ростовской и Волгоградской областям сорта зернового сорго Скороспелое 65 (A.c. 3927), Хазине 33 (A.c. 3926), Скороспелое 98, Хазине 28, Хазине 74, Хазине ультраскороспелое.

Апробация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы доложены на научной конференции Всероссийского НИИ кормов им. В.Р.Вильямса (1987 г.), на Всесоюзном научно-методическом совещании по селекции, семеноводству и технологии возделывания сорговых культур (1987 г.), на Генической опытной станции Всероссийского НИИ кукурузы (1988 г.), на заседании научного совета Донского селекционного центра НПО «Дон» (1988 г.).

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 139 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов, предложений для селекционной практики и производства, содержит 26 таблиц, 14 рисунков, 6 приложений. Список литературы включает 211 наименований, в том числе 39 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная работа выполнена в 1985-1988 гг. в ОПХ «Зерноградское» Донского селекционного центра НПО «Дон» и ОПХ «Сорго» Всероссийского НИИ селекции и семеноводства сорговых культур, расположенных в южной зоне Ростовской области.

Почвенный покров опытных участков представлен предкавказскими карбонатными черноземами. Климат зоны умеренно континентальный. Среднегодовое количество осадков 450-500 мм. Сумма активных температур воздуха 3000-3200 °С, ГТК равен 0,8-0,9.

Погодные условия в годы проведения исследований были различными. Наиболее благоприятными для роста и развития зернового сорго были 1987 г. и особенно 1988 г., крайне засушливым - 1986 г.

Объектом исследований служили 245 образцов зернового сорго отечественной и зарубежной селекции, различающихся по морфогенетической природе и происхождению и относящихся по классификации ВИРа (Е.С.Якушевский, 1949) к четырем видам: хлебное, кафрское, гвинейское, негритянское, а также образцы промежуточного типа гибридного происхождения между хлебным и кафрским сорго.

Опыты проводили в соответствии с Методическими указаниями ВНИИ растениеводства (1969) и методикой Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1971).

Изучаемый материал размещали в следующих питомниках:

- коллекционный питомник, делянки однорядковые, учетная площадь 7 м2, повторность трехкратная;

- селекционный питомник (питомник самоопыленных линий), делянки однорядковые, учетная площадь 7 м2;

- гибридный питомник, делянки однорядковые, учетная площадь 7м2;

- предварительное и конкурсное сортоиспытания, учетная площадь 25 м2, повторность двух-, четырехкратная.

Во всех питомниках через каждые 10 номеров размещали стандарты (районированные сорта Скороспелое 65 и Хазине 33). Посев проводили трехрядными ручными сажалками и сеялкой СН-16 в оптимальные сроки, широкорядным способом (ширина междурядий 70 см).

С 1987 г. в изучение были включены гибриды по восьми комбинациям, полученные нами в результате гибридизации на фертильной основе в 1986 г.

С целью всесторонней оценки селекционного материала проводили фенологические наблюдения, определяли высоту растений, размер и количество листьев, длину и ширину метелки, продуктивную кустистость, число междоузлий, устойчивость к полеганию, массу зерна с метелки, массу 1000 зерен и количество зерен в метелке. Содержание основных питательных веществ определяли в лаборатории биохимии Донского селекцентра по общепринятым методикам. Урожай зерна учитывали методом прямой уборки с каждой учетной делянки вручную и с помощью комбайна «Сампо 500». Математическую обработку биометрических показателей, результатов анализов и данных урожайности проводили

методом дисперсионного анализа (Б.А.Доспехов, 1979), статистическую -во ВНИИ кормов на ЭВМ «Наири-2».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Характеристика исходного материала

Вегетационный период. Одной из основных задач селекции зернового сорго является выведение скороспелых сортов и гибридов, так как продолжительность вегетации - главный лимитирующий фактор расширения и внедрения этой культуры в производство.

По вегетационному периоду образцы зернового сорго существенно различаются. Наряду со скороспелыми формами (вегетационный период 90 дней) встречаются позднеспелые и очень позднеспелые формы, которые не каждый год дают полноценное зерно. При изучении образцов нами было установлено пять групп спелости по таким признакам, как продолжительность периодов всходы-выметывание, всходы-созревание и сумма активных температур, требуемых для созревания (табл. 1).

Таблица 1

Классификация образцов зернового сорго по скороспелости (среднее за 1985-1987 гг.)

Группа спелости Продолжительность периода от всходов до полной спелости, дней Сумма среднесуточных активных температур, °С Количество образцов

шт. %

Раннеспелая 90-100 2100-2200 7 2,86

Среднеранняя 100-110 2200-2400 34 13,88

Среднеспелая 110-120 2400-2575 83 33,88

Позднеспелая 120-130 2575-2675 80 32,65

Очень

позднеспелая Свыше 130 Свыше 2675 41 16,73

К первой группе отнесены раннеспелые образцы с периодом всходы-выметывание 40-45 дней, всходы-созревание 90-100 дней и суммой активных температур для созревания 2100-2200 °С. Вторую группу составили среднеранние образцы с периодом всходы-выметывание 45-50 дней, всходы-созревание 100-110 дней и суммой активных температур 2200-2400 °С. Третья группа включала среднеспелые образцы с периодом всходы-выметывание 55-65 дней, всходы-созревание 110-120 дней и суммой активных температур 2400-2575 °С. Четвертую группу

составили позднеспелые образцы с периодом всходы-выметывание 65-75 дней, всходы-созревание 120-130 дней и суммой активных температур 2575-2675 °С. В пятую группу вошли очень позднеспелые образцы с периодом всходы-выметывание 75-90 дней, всходы-созревание 130-140 дней и суммой активных температур свыше 2675 °С.

Среди изученной коллекции самая большая группа была представлена среднеспелыми и позднеспелыми сортообразцами, вегетационный период которых колебался в переделах 110-130 дней. Наличие таких образцов в значительной степени затрудняет задачу селекционеров по выведению скороспелых сортов.

Несмотря на большие различия образцов зернового сорго по вегетационному периоду, из 245 образцов выделены 7 раннеспелых, которые были использованы для дальнейшей селекционной работы. Заслуживают внимания образцы среднеранней группы, ежегодно созревающие и обеспечивающие достаточно стабильную урожайность зерна.

Продолжительность вегетационного периода в значительной степени зависит от биологических особенностей образцов и погодных условий (табл. 2). Самые скороспелые образцы встречались среди хлебного и кафрского сорго, а наиболее позднеспелые - среди негритянского и гвинейского. При этом образцы кафрского сорго по сравнению с другими видами отличались наибольшим разнообразием по продолжительности вегетационного периода. Выявлено, что различия между образцами по продолжительности вегетации определяются в большей мере разницей межфазного периода всходы-выметывание и в меньшей - выметывание-созревание.

Результаты изучения образцов зернового сорго показали наличие генетического разнообразия по продолжительности вегетационного периода, которое можно использовать для создания самоопыленных линий и гетерозисной селекции. Так, в селекции на скороспелость практический интерес представляют образцы хлебного сорго К-2865, К-3340, К-ЗЗОО и образец кафрского вида К-5018, у которых продолжительность вегетационного периода составляет 92-95 дней, или на 3-4 дня короче, чем у стандарта (сорт Скороспелое 65).

Высота растений. Высота растений является одним из ярко выраженных признаков селекции зернового сорго. Исследованиями отечественных и зарубежных авторов установлено, что короткостебельные образцы формируют достаточно высокую урожайность зерна, более устойчивы к полеганию и ломкости метелок, особенно после передержки на корню. Характерная особенность сорго вообще и зернового в частности - медленный рост в начальный период вегетации. Наблюдения показали, что в течение первого месяца вегетации

Таблица 2

Продолжительность вегетационного периода образцов зернового сорго, ___дней_

Номер Название Видовая Происхо- L985 1986 1987 В Отклонение

образца по сорто- принад- ждение г. г. г. среднем от

каталогу образца лежность стандарта

ВИРа

Раннеспелая группа

Скоро- Хлебное Россия 100 102 92 98 -

спелое 65

(стандарт)

К-2865 Красно- Хлебное Россия 96 99 90 95 -3

зерное 100

К-3340 К-98 Хлебное Россия 95 97 90 94 -4

К-5018 К-4004 Кафрское США 95 99 90 95 -3

К-3300 К-89 Хлебное Россия 94 98 90 94 -4

Соеднеранняя группа

Скоро- Хлебное Россия 100 102 92 98 -

спелое 65

(стандарт)

К-2629 Мартин белозерный Кафрское США 98 105 97 100 +2

К-1752 с/п 10 Кафрское Россия 102 105 93 100 +2

К-3076 Красно- Хлебное Россия 102 108 96 102 +4

зерное 100

К-3028 Отборы 100 Хлебное Россия 102 106 101 108 +5

К-5247 К-42 «А» Кафрское США 103 107 98 106 +8

Среднеспелая группа

Хазине 33 Промежу- Россия 110 115 112 112 -

(стандарт) точное

К-2878 Гвинейское кар- Гвинейское Гвинея 110 118 114 114 +2

ликовое Нигерия 123 122 114 119 +7

К-1640 Серебристое Негритянское

К-4063 К-877 Кафрское США 107 114 ПО по -2

К-3272 Гвинейское белое Гвинейское Гвинея 114 118 114 116 +4

К-6199 Джугара 501 Хлебное Россия 117 121 116 118 +6

среднесуточный прирост растений в высоту составляет десятые доли сантиметра. Так, высота растений районированных сортов Скороспелое 65 и Хазине 33 в конце третьей декады июня равнялась 2,5-3,0 см, через 1516 дней - 6,0-7,0 см, то есть среднесуточный прирост за это время составил всего 0,24-0,40 см. Со второй половины июня до 5-6 июля высота растений увеличилась на 30-35 см, а прирост за сутки достиг максимальной величины - до 2,0 см. Более высокие темпы роста наблюдались у растений скороспелых форм.

Изучение образцов зернового сорго показало, что большинство их не выравнены по высоте, растения высокорослые. В наших опытах изучаемые образцы по высоте растений были разделены на следующие группы: низкорослые, среднерослые и высокорослые. В каждой группе было выделено 2-3 подгруппы с градацией 10 см (табл. 3).

Таблица 3

Группирование образцов зернового сорго по высоте растений (среднее за 198$"-1987 гг.)

Группа Количество образцов по высоте растений, см

спелости низкорослые средне] эослые высокорослые

до 80 81-90 91-100 101-110 111-120 более 120

Раннеспелая 3 1 2 - 2

Среднеранняя 3 5 7 6 5 4

Среднеспелая 3 12 22 20 15 9

Позднеспелая 6 5 16 13 12 21

Очень

позднеспелая 4 3 13 10 7 6

Среди раннеспелой группы были выделены 4 низкорослых образца. Из них образец К-ЗЗОО по высоте растений был ниже стандарта (сорта Скороспелое 65) на 4 см, а образец К-2890 - на 14 см. На уровне стандарта по высоте растений находились образцы К-5237 и К-3340. Заслуживают внимания и отдельные образцы среднеранней группы, которые были достаточно низкорослы и представляют селекционную ценность. Среди среднеспелой группы только два образца выделились низкорослостью - К-2878 и К-6040, они были на 9-10 см ниже стандарта (сорт Хазине 33). Проведенные исследования позволили выделить образцы, обладающие карликовостью - К-3867, К-5018 и К-3902 и др. (полученные из США) с продолжительным вегетационным периодом и высотой растений 45-49 см. Среди очень позднеспелых выделены три образца - К-4042, К-4051 и К-3176, с высотой растений до 54 см.

Продуктивная кустистость. Высокая кустистость у зернового сорго является отрицательным признаком. Большое количество стеблей, как правило, приводит к неодновременному созреванию основных и вторичных побегов, к задержке срока уборки на зерно. Следовательно, создаваемые сорта и гибриды должны быть преимущественно одностебельными или со слабой кустистостью. Оценка по этому признаку позволила выделить образцы со слабой кустистостью: в раннеспелой группе - 3, в среднеранней - 5, в среднеспелой - 7 (табл. 4). Эти образцы по продуктивной кустистости были на уровне стандартов.

Практически к одностебельным следует отнести такие образцы раннеспелой группы, как К-3300, К-3684, К-5237, среди среднеспелой - К-5566, К-2878 и ряд образцов селекции Донского селекционного центра.

Таблица 4

Оценка образцов зернового сорго про продуктивной кустистости (среднее за 1985-1987 гг.)

Группа Количество образцов по числу стеблей, шт.

спелости слабая средняя сильная

кустистость кустистость кустистость

(1-2) (3-4) (более 4)

Раннеспелая 3 4 -

Среднеранняя 5 18 8

Среднеспелая 7 68 16

Позднеспелая 7 49 22

Очень позднеспелая 4 25 14

Всего 26 159 60

Облнственность растений. Общее количество листьев на растении сорго служит сортовым признаком и почти не изменяется под влиянием внешних условий. Раннеспелые сорта имеют от 5 до 9 листьев, среднеспелые - от 10 до 15 и позднеспелые - от 16 до 25 листьев и более (Е.СЛкушевский, 1969).

У образцов зернового сорго продолжительность вегетационного периода и количество листьев на главном стебле взаимосвязаны. Однако встречаются образцы, которые при одинаковом периоде вегетации имеют разное количество листьев, и наоборот, при равном количестве листьев различаются по вегетационному периоду. Поэтому количество листьев у отдельных образцов не всегда может быть надежным показателем длительности периода вегетации.

Анализ облиственности растений показал, что от 7 до 8 листьев имели б образцов, до 9 листьев - 35; от 10 до 15 листьев - 83 и свыше 15 листьев - 121 образец. Селекционную ценность представляют те образцы, которые в условиях непродолжительного вегетационного периода формируют относительно небольшую ассимиляционную поверхность (К-2865, К-3340.К-1752).

Выдвннутость ножки метелки (или длина первого междоузлия), которая измеряется расстоянием от верхнего листового влагалища до нижней части метелки, имеет практическое значение в селекции зернового сорго. Прямостоячая ножка и хорошо выдвинутая метелка позволяют проводить уборку существующими зерновыми комбайнами. Слабая выдвинутость метелки затрудняет уборку, повышает влажность зерна, приводит к дополнительным затратам на его сортировку, сушку и доработку. Из изученных образцов зернового сорго 76 не имели ножки и часть метелки находилась в листовом влагалище, 21 превосходили по длине ножки стандарт. Селекционную ценность по выдвинутости ножки метелки представляют такие образцы, как К-4063, К-3028, К-2878, К-3617.

Продуктивность. Важным хозяйственным признаком при оценке результатов селекции для всех культур рстается продуктивность. Для зернового сорго этот показатель зависит от количества метелок на растении, длины и ширины метелки, количества зерен в метелке, массы метелки и зерна, массы 1000 зерен.

Программой по селекции зернового сорго предусмотрено выведение сортов с прямостоячей, рыхлой и крупной метелкой, хорошо продуваемой воздухом, длиной 20-25 см и шириной 5-8 см. В наших исследованиях выделено 28 образцов, отвечающих требованиям селекции по параметрам метелки. Крупной метелкой (длина 28,5-33,1 см, ширина 7,0-8,2 см) отличались образцы К-2865, К-3340, К-ЗЗОО, К-3262, К-5566, К-5016. По массе 1000 зерен селекционную ценность представляли образцы К-5732, К-1640, К-2865, К-5732, К-6040, у которых этот показатель колебался от 17,1 до 26,7 г.

В селекционной практике сложилось мнение, что высокая масса 1000 зерен находится в обратной зависимости от количества зерен в метелке. Однако среди зернового сорго нами выделены образцы с большой массой 1000 зерен (23,4-24,5 г) и высокой озерненностыо метелки (1498-1508 шт.) - К-5732, К-5237, К-6040). Полученные данные свидетельствуют о том, что эти два признака могут хорошо сочетаться. Такие образцы перспективны в качестве исходного материала при создании сортов и гибридов интенсивного типа.

Урожайность зерна является основным показателем ценности зернового сорго. По этому признаку коллекционные образцы были разделены на 4 группы: низкоурожайные (до 200 г/м2), среднеурожайные

(200-400 г/м2), урожайные (400-600 г/м2) и высокоурожайные (свыше 600 г/м2) (табл. 5).

Таблица 5

Группирование образцов зернового сорго по урожайности зерна (среднее за 1985-1987 гг.)

Группа Количество образцов по урожайности зерна, г/ м

спелости до 200 200-400 400-600 свыше 600

Раннеспелая 2 4 2

Среднеранняя 5 16 7 2

Среднеспелая 14 39 26 7

Позднеспелая 11 25 33 9 Очень

позднеспелая' 7 12 19 5

Всего 39 96 87 23

Среди среднеранней группы заслуживают внимания образцы К-2865 и К-3684, которые по урожайности зерна в среднем за 3 года превысили стандарт на 54-57 %.

Питательная ценность зерна. Образцы зернового сорго значительно различались по содержанию в зерне основных питательных веществ, особенно сырого протеина. Содержание сырого протеина колебалось от 12 до 17 %, крахмала - от 72 до 76 %, жира - от 2,34 до 3,81%, безазотистых экстрактивных веществ - от 71 до 75 %, клетчатки -от 3,35 до 5,64 %. Питательность 100 кг зерна составляла от 122 до 125 корм. ед. Выделены образцы с высоким содержанием сырого протеина в сухом веществе (17,17-17,59 %) - К-3641, К-8753, К-5237, К-3198.

Создание исходного материала зернового сорго с использованием инцухт-метода

В селекции зернового сорго наиболее доступным методом получения однородного по многим признакам исходного материла оказался метод многократного самоопыления. Данный метод, как показывает практика, нередко вскрывает разнообразие новых форм и практически может рассматриваться как один из факторов формообразования.

Успешная работа по созданию самоопыленных линий сорго во многом зависит от наличия исходного материала и степени изученности биологии цветения этой культуры. Данные, полученные в Донском селекцентре по изучению особенностей опыления-оплодотворения сорго в

видовом разрезе, показали, что зерновое сорго является факультативным перекрестноопыляемым растением. Степень перекрестного опыления в зависимости от видовой принадлежности колеблется от 3,3 до 16,6 % (О.Д.Шарова, 1984). Строгое самоопыление у зернового сорго может быть обеспечено только под изоляторами. Поэтому для получения самоопыленных линий сорго, отвечающих задачам селекции, необходимо узкородственное разведение (инцухт). При этом следует отметить, что самоопыленные линии зернового сорго не только служат материалом для скрещивания при получении высокопродуктивных гибридов, но и могут стать конечным продуктом селекции - новыми сортами.

Анализ полученных данных показал, что урожайность самоопыленных линий сорго, выделенных из коллекционных образцов, не снижалась или снижалась незначительно в сравнении с исходной формой (табл. 6).

Таблица 6

Урожайность самоопыленных линий в сравнении с исходными формами (1988 г.)

Номер образца Вид Линия Исходная от исходной

по каталогу форма формы

ВИРа 1| 1 Ь 1 ь

К-3340 Хлебное К-98 100 90,9 84,9 100,0

К-3035 Кафрское К-0003 100 95,0 90,0 91,0

К-5018 Кафрское К-4004 100 77,5 95,9 101,0

При сравнительном изучении элементов семенной продуктивности исходных форм и самоопыленных линий не наблюдалось депрессии в проявлении таких признаков, как масса зерна с метелки, масса 1000 зерен, количество зерен в метелке (табл. 7).

В результате трехкратного самоопыления и тщательных отборов снизилась высота растений (особенно у линии К-4004), а вегетационный период сократился на 6-7 дней по сравнению с исходными формами. Этим методом Донским селекционным центром совместно с ВНИИ селекции и семеноводства торговых культур при участии автора диссертации были созданы новые низкорослые и скороспелые сорта зернового сорго, более приспособленные к засушливым условиям Северного Кавказа.

Таблица 7

Влияние самоопыления на элементы семенной продуктивности и высоту растений (1988 г.)

Показатель Исходная форма I. Ь Ь

Линия К-98

Длина метелки, см 22 23 24 24

Масса зерна с метелки, г 36,9 36,7 38,3 41,4

Масса 1000 зерен, г 23,4 22,9 23,0 24,3

Количество зерен в метелке 1720 1644 1691 1724

Высота растений, см 82 81 80 79

Линия К-0003

Длина метелки, см 23 22 23 23

Масса зерна метелки, г 40,4 40,2 41,2 41,0

Масса 1000 зерен, г 23,5 22,8 23,5 23,7

Количество зерен в метелке 1845 1800 1781 1776

Высота растений, см 84 84 83 83

Линия К-4004

Длина метелки, см 19 19 20 21

Масса зерна с метелки, г 35,8 34,7 35,4 37,5

Масса 1000 зерен, г 29,3 28,9 29,7 28,8

Количество зерен в метелке 1340 1244 1268 1239

Высота растений, см 93 86 85 82

Внутрнвидова я и межвидовая гибридизация

пг>и создании нового селекционного материала зернового сорго

Гибридизация является одним из основных методов создания исходного селекционного материала, так как позволяет сочетать ценные качества скрещиваемых растений и на их основе получать новые формы. Подбор родительских пар, образующих гетерозисное потомство, - главное звено в селекции гибридного сорго. Нами установлено, что для создания скороспелых и урожайных сортов в качестве материнских форм необходимо использовать образцы хлебного сорго (К-89, К-98, Белозерное 100, Скороспелое 65), а в качестве отцовских - образцы иностранной селекции, засухоустойчивые и высокоурожайные (К-3684, К-5018, К-2865, К-3340). Из первого поколения гибридов было выделено 10 растений

каждой комбинации скрещивания. По отдельным гибридным комбинациям второго поколения отобраны растения с очень укороченным периодом всходы-выметывание. Так, в потомстве гибридной комбинации К-98 х К-4004 фаза выметывания наступала на б дней раньше, чем у стандарта (сорт Скороспелое 65). Более скороспелые гибридные формы способны формировать урожай зерна за 85-90 дней вегетационного периода. Благодаря отборам по ряду признаков в последующем поколении были выделены лучшие растения, отличающиеся низкорослостью, пониженной кустистостью и облиственностью, повышенной продуктивностью.

Заслуживает внимания гибридная комбинация четвертого поколения, полученная нами в результате межвидовой гибридизации хлебного (К-89) и кафрского (Низкорослое 81 МС) сорго. В 1988 г. эта комбинация оказалась однородной по многим признакам и в селекционном питомнике сформировала урожай зерна 81,5 ц/га, превысив стандарт (сорт Скороспелое 65) на 18,0 ц/га. По продолжительности вегетационного периода она была на уровне скороспелого стандарта, а по высоте растений - на 8-10 см ниже.

Результаты испытания новых сортов зернового сорго

В результате изучения сортообразцов зернового сорго по комплексу хозяйственно-ценных признаков нами отобраны исходные формы, проведены скрещивания по восьми комбинациям родительских пар. Гибридные растения, полученные в процессе изучения, используются в качестве основного источника при создании новых сортов и гетерозисных гибридов.

На базе ранее созданного исходного материала при участии автора диссертации (доля соавторства 15-20 %), выведены продуктивные скороспелые и среднеспелые сорта зернового сорго, доведенные до предварительного и конкурсного сортоиспытаний и размноженные на изолированных участках.

Сорт Скороспелое 98. Выведен в результате многократного самоопыления метелок неоднородных растений (К-98) и тщательных отборов наиболее низкорослых, выравненных и продуктивных линий. Относится к виду хлебного сорго.

Растения достаточно низкорослые (82-89 см), со слабой кустистостью, выравнены по высоте расположения метелок. Сорт отличается высокой засухоустойчивостью, не полегает, пригоден к уборке существующими зерновыми комбайнами. Сорт скороспелый созревает на 2-3 дня раньше сорта Скороспелое 65. В среднем за 3 года (1985-1987 гг.) конкурсного сортоиспытания сорт Скороспелое 98 сформировал урожай зерна 45,9 ц/га, превысив стандарт на 9,2 ц/га. В засушливом 1986 г.

прибавка составила 10,9 ц/га, максимальную урожайность - 59,6 ц/га он обеспечил в 1987 г.

Сорт представляет большую ценность для засушливой зоны соргосеяния. Так, в совхозе «Восход» Дубовского района Ростовской области, расположенном на границе с полупустынной зоной Волгоградской области, урожайность сорта Скороспелое 98 составила в среднем 37,1 ц/га, а стандарта - 29,6 ц/га.

Сорт Хазине 28. Выведен из гибридного образца коллекции ВИРа путем многократного самоопыления и тщательных отборов. Растения хорошо выравнены по высоте расположения метелок, низкорослые (70-80 см). Сорт устойчив к полеганию, ломкости стеблей и метелок на корню после передержки и заморозков, вполне пригоден к механизированной уборке обычными зерновыми комбайнами. Сорт среднеспелый, по продолжительности вегетационного периода находится на уровне сорта Хазине 33. Урожайность зерна в среднем за 3 года (1985-1987 гг.) конкурсного сортоиспытания составила 51,7 ц/га или на 8,5 ц/га выше стандарта. В учхозе «Зерновое» Зерноградского района Ростовской области в 1987 г. получено 40 ц/га зерна, что на 10-15 ц/га больше, чем зерновых колосовых культур. Сорт интенсивный, в условиях достаточного увлажнения 1982 г. он сформировал 80,0 ц/га зерна.

Сорт Хазине 74. Выведен в результате многократного самоопыления метелок внутривидового гибрида хлебного сорго (Краснозерное 100 х отборы 100/391) и тщательных целенаправленных отборов наиболее низкорослых и продуктивных линий. Растения достаточно низкорослые (90-100 см), одностебельные, с хорошо выдвинутой метелкой. Сорт среднеспелый, созревает на 3-5 дней раньше стандарта (Хазине 33). Засухоустойчив, не полегает, пригоден к механизированной уборке обычными зерновыми комбайнами. В среднем за 3 года конкурсного сортоиспытания (1986-1988 гг.) обеспечил урожай зерна 49,8 ц/га, или на на 6,7 ц/га выше стандарта (сорт Хазине 33). В 1989 г. сорт передан в Государственную комиссию по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур.

Подготовлены для передачи на государственное сортоиспытание новые сорта зернового сорго: Хазине интенсивное, Хазине скороспелое, Хазине ультраскороспелое, Хазине 100 и другие, отличающиеся от стандартов высокой урожайностью, низкорослостью и скороспелостью. Новые сорта зернового сорго технологичны, их можно возделывать как с междурядьями 70 см, так и с междурядьями 15 см.

выводы

1. В результате изучения 245 образцов зернового сорго различного эколого-географического происхождения в условиях недостаточного увлажнения Северного Кавказа преложена классификация их с учетом климатических особенностей зоны и биологии растений: раннеспелые -образцы с периодом вегетации (всходы-созревание) до 100 дней и суммой активных температур для созревания 2100-2200 °С (7 образцов), среднеранние - соответственно 100-110 дней и 2200-2400 °С (34 образца), среднеспелые - 110-120 дней и 2400-2575 °С (83 образца), позднеспелые - 120-130 дней и 2575-2675 °С (80 образцов), очень позднеспелые - более 130 дней и свыше 2675 °С (41 образец).

2. В качестве селекционных источников для создания новых сортов и гибридов выделены образцы, обладающие ценными хозяйственно-биологическими признаками:

• по скороспелости: К-2865, К-3340, К-3340, К-5018 (созревают на 3-4 дня раньше стандарта);

• по высоте растений: скороспелые К-3300 (ниже стандарта на 4 см), К-2890 (на 14 см), К-5237, К-3340, К-1752 (на уровне стандарта), среднеспелые К-3867, К-5018, К-3902, К-4012 и др. (ниже стандарта на 23-43 см);

• по длине метелки: К-2865, К-3340, К-2629, К-3300, К-5016, К-5389 (превышают стандарт на 18-31 %);

• по озерненности метелки: К-3340, К-5237, К-3288, К-4033, К-3261, К-1640, К-5732, К-6040 (превышают стандарт на 20-30 %);

• по массе зерна с метелки: К-2865, К-3028, К-5237, К-5732, К-1640, К-6040 (превышают стандарт на 15-40 %);

• по массе 1000 зерен: К-2865, К-3028, К-5237, К-2878, К-5732 и др. (превышают стандарт на 9-25 %);

• по урожайности зерна: К-2865, К-3684, К-5016, К-5389, К-2878, К-3261, К-3095 (превышают стандарт на 43-57 %);

• по содержанию сырого протеина: К-3641, К-8753, К-5237, К-3198 (17,2-17,6 %, у стандартов 14,57-16,42 %).

3. Трехкратное самоопыление образцов зернового сорго не снижает или незначительно снижает урожайность по сравнению с исходными формами. На основе этого метода созданы перспективные линии: К-98 (из образца хлебного сорго К-3340), К-0003 и К-4004 (из образцов кафрского вида К-3035 и К-5018). Этим методом с нашим участием созданы и переданы в Государственную комиссию по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур новые сорта зернового сорго:

Скороспелое 65, Хазине 33, Хазине 28, Хазине 74 и Хазине ультрараннеспелое, защищенные авторскими свидетельствами.

4. Усовершенствована методика работ по выведению скороспелых сортов зернового сорго, которая предусматривает гибридизацию, где в качестве материнской формы используются скороспелые линии и образцы хлебного сорго (К-89, К-98, Белозерное 100, Скороспелое 65), а в качестве отцовской - среднеспелые, в отдельных случаях и позднеспелые образцы кафрского вида (К-3684, К-5018, К-2865, К-3340), трех-, четырехкратное самоопыление гибридов и отборы по морфологическим признакам.

5. Установлено, что при самоопылении гибридов интенсивное расщепление на линии, различающиеся по морфологическим признакам, происходит во втором поколении. Вовлечены в гибридизацию и получены гибридные растения второго и последующих поколений, проведено самоопыление и отобраны новые линии зернового сорго для дальнейшего использования.

6. С нашим участием размножены и внедрены в сельскохозяйственное производство Северного Кавказа и Поволжья новые сорта зернового сорго Скороспелое 65, Хазине 33, Скороспелое 98 и другие.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ И ПРОИЗВОДСТВА

Для селекционной практики

1. В качестве исходного материала для использования в селекции зернового сорго, применительно к условиям зоны недостаточного увлажения Северного Кавказа, рекомендуются скороспелые образцы К-2865, К-3340, К-5018, среднеранние - К-3684, К-3076.

2. Для создания исходного материала предлагается использовать метод инцухтирования на основе трех-, четырехкратного самоопыления образцов с тщательными индивидуальными и массовыми отборами по хозяйственно-ценным признакам (продолжительность вегетационного периода, высота растений, длина и ширина метелки, масса 1000 семян, озерненность метелки, число междоузлий и др.).

3. При выведении скороспелых сортов зернового сорго рекомендуется межвидовая и внутривидовая гибридизация с использованием в качестве материнской формы раннеспелых образцов, линий хлебного сорго, а в качестве отцовской - среднеспелых образцов кафрского и других видов.

Для производства

С целью увеличения производства фуражного зерна в Ростовской и

Волгоградской областях предлагается к внедрению районированный сорт

зернового сорго Скороспелое 65 и перспективный сорт Скороспелое 98. В

Ростовской области расширить посевы под районированным сортом

Хазине 33 и перспективными сортами Хазине 28, Хазине 74.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Сорта зернового сорго Скороспелое 65 и Хазине 33 // Селекция и семеноводство. - 1984. - № 6. - С. 25-26 (в соавт.).

2. Зерновое сорго на Дону // Кукуруза и сорго 1985. - № 1. - С. 11-12 (в соавт.).

3. Авторское свидетельство № 3926 на сорт зернового сорго Хазине 33. -МСХ СССР, 1986 (соавт. с долей 10 %).

4. Авторское свидетельство № 3927 на сорт зернового сорго Скороспелое 65. - МСХ СССР, 1986 (соавт. с долей 10 %). .

5. Сорго на зерно и монокорм: Плакат-рекомендация. - Ростов н/Д. - 1987 (в соавт.).

6. Возможности сорго // Сел. зори. - 1988. - № 10. - С. 21-22 (в соавт.).

7. Исходный материал и его использование в селекции зернового сорго // Основные направления селекции, семеноводства и технологии возделывания сортовых культур. Сб. науч. тр. / ВНИИ сорго. -Зерноград. - 1988. - С. 78-87.

8. Сорго на зерно и монокорм: Памятка. - Зерноград, 1988 (в соавт.).

9. Какой сорт выбрать // Кукуруза и сорго. - 1989. - № 1. - С. 33 (в соавт.).

10. Авторское свидетельство № 6018 на сорт зернового сорго Хазине 74. -МСХ РФ, 1993 (соавт. с долей 15 %).

11. Авторское свидетельство № 6209 на сорт зернового сорго Хазине 28. -МСХ РФ, 1994 (соавт. с долей 10 %).

12. Авторское свидетельство № 6874 на сорт зернового сорго Хазине ультраскороспелое. - МСХ РФ, 1995 (соавт. с долей 20 %).