Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Приемы выращивания высококачественных семян гибридов подсолнечника в центральной зоне Краснодарского края

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Приемы выращивания высококачественных семян гибридов подсолнечника в центральной зоне Краснодарского края"

На правах рукописи

КАПЕЛЮШИН ДМИТРИЙ ВИКТОРОВИЧ

ПРИЕМЫ ВЫРАЩИВАНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ СЕМЯН ГИБРИДОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗОНЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

005537782 1 4 НОЯ 2013

Краснодар — 2013

005537782

Работа выполнена в отделе «семеноводства и маркетинга» ГНУ Всероссийском научно-исследовательском институте масличных культур Россельхозакадемии в 2008 — 2012 гг.

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук,

заведующий отделом семеноводства и маркетинга

Хатнянский Владимир Иванович

Официальные оппоненты: Казарцева Алла Тимофеевна

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры технологии хранения и перерабслки растениеводческой продукции ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», г. Краснодар

Сухорада Татьяна Ивановна

доктор сельскохозяйственных наук, заведующая лабораторией селекции и семеноводства конопли ГНУ Краснодарский научно-Исследовательский институт сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко, Россельхозакадемии, г. Краснодар

Ведущая организация: ГНУ Всероссийский НИИ зерновых

культур им. В. Г. Калиненко Россельхозакадемии, г. Зерноград Защита диссертации состоится « 04 » Декабря 2013 г. в ¡1 ч. 00 мин, на заседании диссертационного совета Д 220.038.03 созданного на базе ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» по адресу: 350044, гор. Краснодар, ул. им. Калинина, 13, (главный корпус, 1 этаж, комната 106), тел./ факс (8-861) 221-57-93.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», с авторефератом на сайгах http://www.vak.ed.gov.ru и http://www.kubsau.ru Автореферат разослан ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, ..

доктор биологических наук, профессор й Ц^ч Цаценко Л.В.

Общая характеристика работы Актуальность темы. Подсолнечник является основной масличной культурой в Российской Федерации. На его долю приходится до 70 % посевных площадей, до 80 % валового сбора и до 90 % выработки растительных масел.

В настоящее время значительную долю в объеме производства семян подсолнечника занимают гибриды. Гибриды отличаются высокой потенциальной урожайностью, выравненностью по высоте растений, срокам созревания, размером корзинки. Эти особенности гибридов позволяют эффективнее использовать все звенья интенсивной технологии.

Широкое внедрение гибридов в производство сдерживается в основном из-за сложного семеноводства. Многие звенья семеноводства гибридов требуют совершенствования, направленного, прежде всего, на улучшение качества получаемых семян.

Качество семян родительских линий - это комплексный показатель, который определяют три основных фактора: генетическая чистота семян, их посевные качества и урожайные свойства.

В связи с этим установление зависимости посевных качеств и урожайных свойств семян от густоты стояния растений на семеноводческих посевах, сроков и глубины посева необходимо для совершенствования системы гибридного семеноводства. Применительно к новым гибридам подсолнечника такие вопросы, к сожалению не достаточно изучены.

Отсутствие достаточного экспериментального материала по этим вопросам определяет актуальность исследований и весомость сделанных выводов и внесенных предложений.

Исследования выполнены в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГНУ ВНИИМК РАСХН по теме: 04. 07. 03. «Усовершенствовать системы и технологии первичного и промышленного семеноводства сортов и гибридов масличных и эфиромасличных культур»

Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования

3

являлось совершенствование приемов выращивания высококачественных семян новых гибридов подсолнечника.

В задачи исследований входило:

- определить влияние сроков посева и густоты стояния растений материнских форм гибридов Меркурий, Призер и Гермес на выход кондиционных семян и их посевные качества;

- изучить урожайные свойства гибридных семян при различных вариантах технологии их выращивания;

- изучить уровень генетической чистоты и установить ее влияние на урожайные свойства семян первого поколения гибридов подсолнечника;

- изучить состав патогенной микрофлоры гибридных семян;

- разработать агротехнические приемы совмещения сроков цветения родительских форм гибридов подсолнечника;

- определить экономическую эффективность перспективных приемов выращивания гибридных семян.

Научная новизна исследований состоит в разработке эффективных приемов сортовой агротехники позволяющих повысить урожай и качество, при производстве семян первого поколения гибридов подсолнечника Меркурий, Призер и Гермес. Впервые на новых гибридах получены экспериментальные данные по оптимальным срокам посева и густоте стояния растений материнских форм на участках гибридизации. Изучено влияние основных элементов агротехники на урожайные свойства гибридных семян в потомстве, а также установлена зависимость продуктивности гибридных семян от уровня их генетической чистоты. Определен состав патогенной микрофлоры гибридных семян.

Практическая значимость работы. Проведенные исследования позволяют рекомендовать семеноводческим хозяйствам прогрессивную технологию выращивания гибридных семян, способствующую получению максимального выхода кондиционных семян с гектара с повышенным их качеством.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- оптимизация сроков посева и густоты стояния растений материнских форм гибридов подсолнечника Меркурий, Призер и Гермес;

- возможности совмещения сроков цветения родительских форм гибридов подсолнечника на участках гибридизации за счет разноглубинной заделки семян при посеве;

- влияние десикации растений подсолнечника на урожайность и посевные качества семян первого поколения гибридов подсолнечника;

- зависимость урожайных свойств гибридных семян от уровня генетической чистоты и технологии их выращивания;

- изменчивость состава патогенной микрофлоры гибридных семян под влиянием условий года и генетических особенностей селекционного материала.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на ежегодных заседаниях методической комиссии ученого совета ВНИИМК (Краснодар, 2009-2012 гг.), на пятой международной конференции молодых ученых и специалистов «Перспективные направления исследований в селекции и технологии возделывания масличных культур» (ВНИИМК, Краснодар, 2009 г.), на четвертой международной научно-практической конференции молодых ученых «Состояние и перспективы развития растениеводческой отрасли в условиях изменения климата» (Харьков, 2009 г.), на третьей и четвертой Всероссийских научно-практических конференциях молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, 2009, 2010 гг.) и на шестой международной конференции молодых ученых и специалистов «Инновационные направления исследований в селекции и технологии возделывания масличных культур» (ВНИИМК, Краснодар,2011 г.).

Декларация личного участия автора. Диссертация содержит экспериментальные данные, полученные лично автором в результате проведения полевых и лабораторных опытов, анализе результатов

5

исследований. Доля личного участия соискателя в диссертационных исследованиях составляет не менее 80 %.

Публикации. По теме диссертации опубликовано восемь научных работ общим объемом 2,8 печатных листов, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертационной работы.

Диссертационная работа изложена на 121 странице машинописного текста, включает 29 таблиц, 6 рисунков и 6 приложений. Состоит из введения, семи глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Список использованной литературы включает 135 источников, из них-34 иностранных авторов.

Основное содержание работы

Во Введении диссертационной работы раскрыты актуальность, новизна, цель и задачи исследований, практическая значимость работы, основные положения, выносимые на защиту, апробация работы, информация о публикациях по теме диссертационной работы, структура диссертации.

ГЛАВА I. ВЛИЯНИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ, ВЫХОД КОНДИЦИОННЫХ СЕМЯН, ИХ ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА И УРОЖАЙНЫЕ СВОЙСТВА (обзор литературы)

В главе рассмотрены основные направления, проблемы и достижения в разработке приемов первичного и промышленного семеноводства гибридного подсолнечника. Проведен анализ отечественной и зарубежной литературы.

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Почвенно-климатическне условия. В разделе дана подробная характеристика почвы и климата центральной зоны Краснодарского края, а также характеристика погодных условий вегетационных сезонов 2008-2011 гг.

Среднегодовое количество осадков равно 643 мм с колебаниями по

6

годам от 500 до 750 мм.

Среднегодовая температура воздуха по данным метеостанции «Круглик» (г. Краснодар) составляет 10,8 °С, сумма температур свыше 10 °С равна 3600 °С. Среднегодовая относительная влажность воздуха равна 74 % (Агроклиматические ресурсы Краснодарского края, 1975).

2.2. Методика проведения исследований. Исследования были проведены на центральной экспериментальной базе Государственного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени B.C. Пустовойта (ВНИИМК), расположенного в центральной почвенно-климатической зоне Краснодарского края.

Исследования проводились полевым и лабораторным методом. Полевые опыты закладывали на полях центральной экспериментальной базы Всероссийского научно исследовательского института (г. Краснодар) в 20082011 гг. Агротехника обработки почвы включала в себя: двукратное лущение стерни после уборки предшествующей озимой пшеницы, зяблевую отвальную вспашку на глубину 20-22 см в октябре, предпосевную культивацию с выравниванием.

Для исследований использовали родительские формы районированных гибридов подсолнечника Меркурий, Призер, и Гермес. Посев проводили в три срока (третья декада апреля, первая декада мая и вторая декада мая) вручную, по предварительно размаркированному полю по схеме 70x35 см с высевом 3- 4 семянок в гнездо. Делянки 4-рядковые, общей площадью 24,5 м2, учетной - 12,2 м2. Повторность четырехкратная. Родительские формы гибридов были посеяны по схеме: 8 рядов материнской линии, 4 отцовской. После появления и прорывки всходов была сформирована заданная густота стояния растений - 40, 60 и 80 тыс. шт./га. В течение вегетации проводили фенологические наблюдения, биометрические измерения и учет урожайности. В лаборатории выполняли анализы по массе 1000 семянок, фракционному составу кондиционных семян. Энергию прорастания и всхожесть определяли по ГОСТу 120038-84. Масличность семянок

7

определяли методом ЯМР-анализа по ГОСТу Р8.620-2006. Статистическую обработку результатов исследований проводили методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову (1985).

Для установления влияния десикации на сроки уборки, урожайность, основные параметры вороха и посевные качества семян первого поколения гибридов подсолнечника применяли ручной ранцевый опрыскиватель. Десикацию проводили препаратом Реглон из списка «Разрешенных к применению препаратов на территории РФ» с рекомендуемой нормой расхода препарата - 2 л/га. Обработку проводили при влажности семян 30-35%. Контроль - семена, убранные с растений, достигших полной технической спелости (без десикации).

В исследованиях по разделу влияние уровня генетической чистоты на урожайные свойства гибридных семян в качестве исходного материала использовали семена первого поколения гибридов подсолнечника Меркурий, Призер и Гермес.

Различный уровень генетической чистоты создавали посредством составления модельных смесей, включающих в себя гибридные семена (генетическая чистота 100 %) с примесью семян материнской формы, взятой в определенной пропорции.

Калибровку семян по фракциям проводили на лабораторной сортировальной установке в отделе селекции сортов подсолнечника ВНИИМК с использованием продолговатых решет 2,6, 3,2 и 3,6 мм.

Пораженность семян подсолнечника1 болезнями определяли в лаборатории иммунитета и электрофореза подсолнечника ВНИИМК согласно методик ВНИИЗР.

Экономическую эффективность применения изученных приемов рассчитывали согласно методики КГАУ.

2.3. Краткая характеристика изучаемых линий и гибридов подсолнечника. В работе были использованы родительские формы гибридов подсолнечника селекции Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур им. B.C. Пусговойта:

8

ЦМС Кубанский 93 - стерильный простой гибрид - материнская форма гибридов Меркурий и Призер. Период от всходов до цветения 60-61 день, от всходов до физиологической спелости 89-92 дня. Потенциал урожайности 3,5-4,0 т/га.

ЦМС ВК 680 (ВК 680 А) - материнская форма гибрида Гермес. Период от всходов до цветения 58-60 дней, от всходов до физиологической спелости 90-95 дней. Урожайность 0,8-1,3 т/га.

ВК 551 - отцовская форма гибрида Меркурий - ветвистая линия-восстановитель фертильности пыльцы. Растения линии многокорзиночные. Потенциал урожайности 1,5-1,7 т/га.

ВД 541 РФ - отцовская форма гибрида Призер - ветвистая линия-восстановитель фертильности пыльцы. Потенциал урожайности 1,5-1,8 т/га.

ВК 508 - отцовская форма гибрида Гермес — ветвистая линия-восстановитель фертильности пыльцы. Потенциал урожайности 1,5-2,0 т/га.

Меркурий - раннеспелый, высокопродуктивный, трехлинейный гибрид подсолнечника интенсивного типа, созданный на основе цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС)- Период от всходов до физиологической спелости 83-85 дней. Средняя урожайность -3,28 т/га. Высота растений 170-185 см. Масличность семянок 48-49 %.

Призёр - среднеранний, высокопродуктивный, трехлинейный гибрид подсолнечника интенсивного типа. Период от всходов до физиологической спелости 86-88 дней. Средняя урожайность - 2,95 т/га - по данным конкурсного сортоиспытания за 2006-2007 гг. Высота растений 160-180 см. Масличность семянок 48-50 %.

Гермес - специального назначения, высокопродуктивный, простой межлинейный высокоолеиновый гибрид подсолнечника интенсивного типа, созданный на основе цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС).. Период от всходов до физиологической спелости 85-87 дней. Средняя урожайность по данным конкурсного сортоиспытания 3,13 т/га. Высота растений 170-190 см.

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СРОКОВ ПОСЕВА И ГУСТОТЫ СТОЯНИЯ МАТЕРИНСКИХ ФОРМ НА УРОЖАЙНОСТЬ ГИБРИДНЫХ СЕМЯН И ИХ КАЧЕСТВО

Проведенными исследованиями было установлено, что в среднем за 2008-2011 гг. для материнской формы гибрида Меркурий оптимальным сроком посева был средний (I декада мая), а оптимальной густотой стояния 40 тыс. раст./га. Этот вариант обеспечил получение максимальной урожайности кондиционных семян - 2,81 т/га. Суммарная урожайность наиболее ценных 1-й и П-й фракций также была максимальной в этом варианте и составила 2,28 т/га (таблица. 1).

Таблица 1 — Продуктивность материнской формы Кубанский 93, гибрида Меркурий при различных сроках посева и густоте стояния растений, ВНИИМК, 2008-2011 гг.

Срок посева (фактор А) Густота стояния растений(фактор В), тыс./га Урожайность кондиционных семян, т/га

общая в том числе I и II фракции

Первый (III декада апреля) 40 60 80 2,71 2,63 2,61 2,04 1,89 1,77

Второй (I декада мая) 40 60 80 2,81 2,72 2,50 2,28 1,97 1,78

Третий (II декада мая) 40 60 80 2,63 2,43 2,36 1,60 1,56 1,43

НСР05 - 0,25 0,22

Отмечена также тенденция к снижению выхода кондиционных семян при увеличении густоты стояния растений материнской формы с 40 до 80 тыс. растУга с 2,04 до 1,77 т/га (I и II фракция) при первом сроке посева, с 2,28 до 1,78 т/га при втором сроке и с 1,60 до 1,43 т/га при третьем сроке. Задержка с посевом (третий срок) приводила к существенному уменьшению урожайности кондиционных семян, особенно наиболее ценных 1-й и П-й фракций по сравнению с оптимальным вариантом (с 2^28 до 1,43-1,60 т/та).

10

У гибрида Призер выделился вариант со средним сроком посева (I декада мая) и густотой стояния 40 тыс. растУга. Общая урожайность кондиционных семян материнской формы при этом составила 2,88 т/га (таблица 2). Урожайность наиболее крупных семян составила— 2,13 т/га. Таблица 2 — Продуктивность материнской формы Кубанский 93, гибрида Призер при различных сроках посева и густоте стояния растений, 2008-

2011гг.

Срок посева (фактор А) Густота стояния растений (фактор В), тыс./га Урожайность кондиционных семян, т/га

общая в том числе I и II фракции

Первый (III декада апреля) 40 60 80 2,69 2,76 2,47 2,15 2,03 1,58

Второй (I декада мая) 40 60 80 2,88 2,52 2,29 2,13 2,03 1,58

Третий (II декада мая) 40 60 80 2,62 2,53 2,34 1,83 1,71 1,38

НСР05 - 0,21 0,18

Таблица 3 - Продуктивность материнской формы ВК 680, гибрида Гермес при различных сроках посева и густоте стояния растений, 2008-2011гг.

Срок посева (фактор А) Густота стояния растений (фактор В), тыс./га Урожайность кондиционных семян, т/га

общая в том числе I и II фракции

Первый (III декада апреля) 40 60 80 1,28 1,20 1,23 1,06 0,94 0,87

Второй (I декада мая) 40 60 80 1,15 1,22 1,19 0,71 0,86 0,80

Третий (II декада мая) 40 60 80 1,15 1,07 1,19 0,89 0,79 0,86

НСР05 - 0,16 0,14

Характерной реакцией материнской формы гибрида Гермес явилось отсутствие значительных различий в выходе кондиционных семян при изменении густоты стояния в диапазоне от 40 до 80 тыс. раст./га. Ресурсов среды для неё было достаточно даже при загущении до 80 тыс. раст./га и позднем сроке посева. Тем не менее, наилучшим вариантом оказался первый срок посева и густота стояния 40 тыс. растУга, выход кондиционных семян при этом составил 1,28 т/га (таблица 3). Урожайность 1-й и Н-й фракций при этом сочетании срока посева и густоты стояния также была выше остальных вариантов и равнялась 1,06 т/га.

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА УРОЖАЙНЫЕ СВОЙСТВА СЕМЯН ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ ГИБРИДОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА

4.1 Урожайные свойства семян первого поколения гибридов подсолнечника в потомстве. Факторы внешней среды оказывают существенное влияние на уровень выраженности различных признаков сельскохозяйственных растений в год их репродуцирования. На подсолнечнике подобные закономерности отмечены многими авторами (Семихненко, 1968; Дьяков, 1966).

В то же время, при разработке технологии выращивания высококачественного семенного материала необходимо изучение урожайных свойств гибридных семян в потомстве, полученных при различном сочетании элементов агротехники на участках гибридизации.

Изучение урожайных свойств семян первого поколения гибридов подсолнечника Меркурий, Призер и Гермес в потомстве, полученных на участках гибридизации при разных сроках посева и густоте стояния растений материнских форм, показало, что по сбору масла с гектара достоверных различий между вариантами не наблюдалось, и было незначительным. По гибриду Меркурий 1,09-1,21; по Призеру 1,06-1,19 и по Гермесу 1,08-1,15 т/га. Это утверждение согласуется с выводами других исследователей (Воскобойник, 1984 и др.).

Это указывает на решающий вклад генетических особенностей селекционного материала в реализацию его потенциальных возможностей и открывает дополнительные перспективы в использовании гибридных семян, полученных при различном сочетании изученных факторов.

4.2. Возможности совмещения сроков цветения родительских форм гибридов подсолнечника на участках гибридизации за счет разноглубинной заделки семян при посеве. Изучение возможности совмещения времени цветения родительских форм гибридов подсолнечника с различной продолжительностью периода вегетации имеет огромное значение при получении гибридных семян. Этому вопросу не случайно уделяют внимания многие исследователи.

Проведенные нами исследования показали (таблица 4), что увеличение глубины заделки семян материнских форм с 6-8 до 10-12 см приводит к задержке наступления фазы цветения на 3-4 дня по сравнению с оптимальной глубиной заделки семян.

Таблица 4 - Влияние глубины заделки семян материнской формы на изменение продолжительности периода всходы-цветение, 2008-2010 гг.

Материнская форма Глубина заделки семян, см Густота стояния растений, тыс./га Период всходы-цветение, дней Урожайность,

т/га ±к контролю

цмс Кубанский 93 6-8 (контроль) 10-12 33,4 26,2 54 57 2,65 2,36 -0,29

ЦМС ВК 680 6-8 (контроль) 10-12 27,9 20,9 56 60 1,46 1,29 -0,17

НСР05 - - - - 0,16

Таким образом, в случае необходимости при различиях между родительскими формами по срокам цветения в 3-4 дня для совмещения сроков цветения родительских компонентов скрещивания можно увеличивать глубину заделки семян материнской формы до 10-12 см. Происходящее при этом достоверное снижение её урожайности и густоты

стояния растений должно рассматриваться как необходимый вклад для достижения синхронизации цветения родительских компонентов скрещивания.

4.3. Влияние десикации растений на урожайность и посевные качества семян первого поколения гибридов подсолнечника. На производственных посевах подсолнечника рекомендуется проводить десикацию через 40-45 дней после массового цветения растений при влажности семян 30-35 % (Буряков, 1983).

В наших исследованиях десикация гибридов проводилась препаратом Реглон при влажности семян 35-37 %.

Десикация участков гибридизации позднего срока посева привела к повышению урожайности материнских форм всех изученных гибридов подсолнечника. Наибольшие прибавки урожайности получены на вариантах с густотой стояния 80 тыс. раст./га (от 0,33 т/га у гибрида Призер до 0,36 т/га у гибрида Меркурий). У гибрида Гермес наибольшая прибавка урожайности 0,70 т/ га отмечена в варианте с густотой стояния 60 тыс. раст./га.

Аналогичные закономерности отмечены и при анализе выхода кондиционных семян с гектара посева материнских форм гибридов подсолнечника. Так, например, увеличение выхода кондиционных семян наблюдалось от 0,23 т/га у гибрида Меркурий при густоте стояния 60 тыс. растУга до 0,34 т/га у гибрида Призер при густоте 80 тыс. раст./га.

Таким образом, установлена высокая эффективность десикации семеноводческих посевов подсолнечника в сохранении урожайности материнских форм на участках гибридизации при позднем сроке посева и повышенной густоте стояния растений. Эти данные согласуются с данными других исследователей (Вронских, 1984 и др.).

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ЧИТСТОТЫ НА УРОЖАЙНЫЕ СВОЙСТВА СЕМЯН ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ ГИБРИДОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА

Одним из важных показателей качества гибридных семян, определяющих их потенциальную продуктивность в потомстве, является их

14

генетическая чистота.

Представленные результаты исследований показали, что при снижении уровня генетической чистоты происходит постепенное уменьшение урожайности и сбора масла с гектара у всех изучаемых гибридов. Снижение генетической чистоты даже до уровня 90 % приводит к уменьшению урожайности у гибрида Меркурий на 0,26 т/га (таблица 5).

Таблица 5 - Влияние уровня генетической чистоты на продуктивность семян 1-го поколения гибрида подсолнечника Меркурий, 2008-2011 гг.

Генетическая чистота, % Урожайность, т/га Масличность, % Сбор масла

т/'га + к контролю,

т/га %

100 (К) 2,74 49,2 1,21 -

90 2,48 48,2 1,08 -0,13 -10,7

80 2,09 48,9 0,92 -0,29 -24,0

70 2,01 47,8 0.86 -0,35 -28,9

60 1,92 47,5 0,82 -0,39 -32,2

НСР05 0,23 - - 0,11 -

Дальнейшее уменьшение этого показателя вызывает прогрессивное снижение урожайности и сбора масла с гектара. При уровне генетической чистоты 80 % недобор сбора масла с гектара достигает у гибрида Меркурий 0,29 т/га (24,0 %), 70 % - 0,35 т/га (28,9 %) и 60 % - 0,39 т/га (32,2 %). Тем самым экспериментально подтверждено, что для максимальной реализации потенциала продуктивности растений уровень генетической чистоты гибрида Меркурий должен составлять не менее 90 %.

Аналогичные результаты получены и на гибриде Призер (таблица 6).

Так, например, снижение уровня генетической чистоты со 100 до 90 % приводило к уменьшению сбора масла на 0,10 т/га (8,4 %), до 80 % - на 0,25 т/га (21,0 %), до 70 % - на 0,29 т/га (24,4 %) и до 60 % - на 0,34 т/га (28,6 %).

Необходимо также заметить, что уменьшение сбора масла с гектара в процессе снижения уровня генетической чистоты происходило у гибрида Призер более плавно, чем у гибрида Меркурий. Однако общие закономерности при этом сохраняются - как и в случае с гибридом

Меркурий, подтверждена необходимость достижения высокого уровня генетической чистоты (не менее 90 %) для более полной реализации потенциальных возможностей гибрида.

Таблица 6 - Влияние уровня генетической чистоты на продуктивность семян

1-го поколения гибрида подсолнечника Призер, 2008-2011 гг.

Генетическая чистота, % Урожайность, т/га Масличность, % Сбор масла

т/га + к контролю,

т/га %

100 (К) 2,77 47,8 1,19 - -

90 2,49 48,7 1,09 -0,10 -8,4

80 2,22 47,0 0,94 -0,25 -21,0

70 2,13 46,7 0,90 -0,29 -24,4

60 2,00 47,3 0,85 -0,34 -28,6

НСР05 0,22 - - 0,09 -

Гибрид Гермес в значительно меньшей степени реагировал на

изменение генетической чистоты снижением урожайности и сбора масла с гектара (таблица 7). Даже при снижении уровня генетической чистоты до 60 % уменьшение сбора масла составило 0,20 т/га (17,5 %). Это уменьшение у гибрида Гермес существенно ниже соответствующих показателей, отмеченных для гибридов Меркурий и Призер. Несмотря на это, минимально допустимый уровень генетической чистоты у гибрида Гермес также составляет 90 %.

Таблица 7 - Влияние уровня генетической чистоты на продуктивность семян

1-го поколения гибрида подсолнечника Гермес, 2008-2011 гг.

Генетическая чистота, % Урожайность, т/га Масличность, % Сбор масла,

т/га + к контролю,

т/га %

100 (К) 2,64 47,9 1,14 - -

90 2,44 47,5 1,04 -0,10 -8,8

80 2,28 47,9 0,98 -0,16 -14,0

70 2,П 47,3 0,90 -0,24 -21,0

60 2,22 46,9 0,94 -0,20 -17,5

НСР05 0,20 - - 0,08 -

Таким образом, полученные нами данные позволяют рекомендовать

для использования в семенном контроле минимальный уровень генетической

чистоты более 90 % как необходимую предпосылку полноценной реализации потенциальных свойств гибрида по урожайности и сбору масла с гектара. Представленные результаты исследования позволили также выявить специфическую реакцию гибридов на изменение уровня генетической чистоты.

Эти данные в основном согласуются с результатами опытов других отечественных ученых, где в качестве объекта исследований были использованы семена других гибридов подсолнечника (Гриднев, 2008).

ГЛАВА 6. ВИДОВОЙ СОСТАВ ПАТОГЕННОЙ МИКРОФЛОРЫ ГИБРИДНЫХ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА

В результате проведенных исследований выявлено, что наиболее часто из семян первого поколения гибридов Меркурий Призер и Гермес выделяется инфекционное начало возбудителей альтернариоза, бактериоза и сухой гнили.

В незначительном количестве (0-3 %) выделяется инфекционное начало фузариоза. Инфекционного начала наиболее опасных патогенов - фомопсиса и склеротинии - за годы исследований обнаружено не было.

Отмечены значительные колебания по составу и степени зараженности патогенной микрофлорой семян в годы с различным сочетанием метеорологических факторов. Наибольшее количество семян с наличием альтернарии отмечено в 2009 и 2011 гг. что хорошо видно на 1 рисунке, бактериоза- в 2008 и 2011 гг. рисунок 2, сухой гнили - в 2008 г. рисунокЗ.

Установлена зависимость видового состава и пропорции инфицированных семян от генетических особенностей материнских форм изученных гибридов. Инфекционное начало изученных патогенов присутствовало на семенах гибридов в относительно небольшом количестве и не повлияло на снижение лабораторной всхожести.

2008

^ 2009 2010 „ 2011 Годы исследовании

О Меркурий ■ Призер О Гермес Рисунок 1 - Динамика содержания инфекционного начала Alternaría spp. на семенах гибридов подсолнечника

50

- «

« ч

я 2

=■ £

а я

ч s

03 о

* ё

« я

Я О

к я

s Я

ai а

2008 „ 2009 2010 „ 2011 Годы исследовании

0 Меркурий ■ Призер □ Гермес Рисунок 2 - Динамика содержания инфекционного начала бактериоза на семенах гибридов подсолнечника Это является свидетельством того, что материнские формы гибридов Меркурий, Призер и Гермес хорошо отселектированы на устойчивость к основным патогенам и успешно противостоят инфекционной нагрузке возбудителей альтернариоза, бактериоза, сухой гнили, фузариоза, фомопсиса и склеротиниоза в условиях центральной зоны Краснодарского края.

s?

2 я

о Ч

— а

я з

g i U

50 40 30 20 10 0

-2-7-

10

0 1 о

..ту—;

! 2

0 О

zifS^

Рисунок

2008 „ 2009 2010 „ 2011 I оды исследовании

□ Меркурий И Призер О Гермес

3 - Динамика содержания инфекционного начала ЛЛ/горт 5рр. на семенах гибридов подсолнечника

ГЛАВА 7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ПРИМЕНЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СОРТОВОЙ

АГРОТЕХНИКИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СЕМЯН ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ ГИБРИДОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА

7.1. Применение оптимальной густоты и срока посева участков гибридизации.

Для определения экономической эффективности был применен расчетно-конструктивный метод исследования. Это было необходимо в связи с большими колебаниями цен на основные и оборотные средства, а также для удобства сопоставления изучаемых вариантов. В наших опытах при внедрении оптимального срока посева и густоты стояния растений экономический эффект составил у гибрида Меркурий - 32110 рублей на 1га, Призер - 45539 рублей на 1 га и у гибрида Гермес - 18732 рубля на I га. Эти варианты значительно превосходят другие по такому показателю, как чистый доход на гектар.

Таким образом, проведенный расчет экономической эффективности

подтвердил выделенные оптимальные варианты у гибридов Меркурий,

19

Призер и Гермес по срокам посева и густоте стояния растений на гектар.

7.2. Экономическая эффективность применения десикантов на семеноводческих посевах гибридного подсолнечника. Расчет экономической эффективности влияния десикации и густоты стояния на урожайность и выход кондиционных семян у гибридов подсолнечника показал, что: у гибрида Меркурий прибавка чистого дохода по отношению к контролю (без десикации) составила 41473 руб./га при густоте стояния растений 80 тыс. шт./га; у гибрида Призер — 39510 руб./га; у гибрида Гермес — 82929 руб./га на варианте с густотой стояния растений 60 тыс. шт./га.

7.3. Экономическая эффективность использования гибридных семян с высокой генетической чистотой. При расчете стоимости недополученного урожая от снижения уровня генетической чистоты в производственных посевах гибридного подсолнечника было установлено, что этот показатель увеличивается с каждым этапом понижения генетической чистоты. Так, у гибрида Меркурий стоимость недополученного урожая с 1 га увеличивается с 3237 рублей при генетической чистоте 90 % до 10212 рублей при снижении генетической чистоты до 60 %. Аналогичные результаты отмечены и у гибрида Призер.

У гибрида Гермес стоимость урожая, от снижения генетической чистоты и недополученного с 1 га, снижалась не так резко, но закономерность оставалась такой же. При уменьшении уровня генетической чистоты этот показатель существенно повышается (таблица 8).

Таким образом, только высокая генетическая чистота гибридных семян на уровне 90-100 % обеспечивает наиболее полную реализацию потенциальных возможностей изученных гибридов подсолнечника и получение максимального экономического эффекта

Таблица - 8 Экономическая эффективность использования гибридных семян с высокой генетической чистотой, ВНИИМК, 2008-2011 гг.

Гибрид Уровень генетической чистоты, % Урожайность, т/га Снижение урожайности от контроля, т/га Чистый ДОХОД, руб./га Стоимость недополученного урожая в расчете на 1 га, руб.

Меркурий 100 (к) 2,74 - 21738 -

90 2,48 -0,26 18501 3237

80 2,09 -0,65 13645 8094

70 2,01 -0,73 12648 9091

60 1,92 -0,82 11526 10212

Призер 100 (к) 2,77 - 22113 -

90 2,49 -0,28 18622 3491

80 2,22 -0,55 15260 6854

70 2,13 -0,64 14138 7975

60 2,00 -0,77 12519 9595

Гермес 100 (к) 2,64 - 20488 -

90 2,44 -0,20 17988 2500

80 2,28 -0,36 15995 4493

70 2,11 -0,53 13878 6611

60 2,22 -0,42 15246 5242

ВЫВОДЫ:

1. Оптимальным сроком посева материнских форм гибридов Меркурий и Призер является первая декада мая, Гермес — третья декада апреля. Оптимальной густотой стояния растений является 40 тыс. расг./га. Сочетание данных элементов агротехники обеспечивает максимальный выход кондиционных семян гибридов.

2. Посевные качества гибридных семян, полученных при оптимальных сроках посева и густоте стояния материнских форм соответствуют требованиям ГОСТ Р 52325-2005.

3. Содержание наиболее крупных I и И фракций семян при оптимальных сроках посева и густоте стояния растений материнской формы составляет

21

у гибрида Меркурий - 81%, Призер - 74 %, и Гермес - 83 %.

4. Потомство семян первого поколения гибридов подсолнечника Меркурий, Призер и Гермес, полученных при разных сроках посева и густоте стояния растений материнских форм, не различается по своим урожайным свойствам.

5. Десикация участков гибридизации позднего срока посева при проведении ее на 40-45 день после массового цветения позволяет сохранить урожайность кондиционных семян в количестве 0,34 — 0,36 т/га у гибридов Призер и Меркурий и 0,31 т/га у гибрида Гермес.

6. Полная реализация потенциальных возможностей семян первого поколения гибридов Меркурий, Призер и Гермес достигается при уровне их генетической чистоты не ниже 90 %. Дальнейшее снижение уровня генетической чистоты приводит к уменьшению урожайности и сборов масла с гектара (от 14,0 до 32,2 %). В процессе снижения генетической чистоты от 100 до 60 % уменьшение урожайности с гектара у гибридов Меркурий составляет - 0,82 т/га, Призер - 0,77 т/га и Гермес - 0,42 т/га.

7. Наиболее часто на семенах первого поколения гибрида Меркурий, Призер и Гермес присутствует инфекционное начало таких болезней, как альтернариоз, бактериоз, сухая гниль. В среднем за 2008-2011 гг. зараженность семенного материала альтернарией варьировала от 9 до 30 %, бактериозом - от 5 до 27% и ризопусом - от I до 8 % и не зависела от сроков посева и густоты стоянии растений материнских форм на участках гибридизации.

8. Наличие инфекционного начала в отмеченном составе и количестве не оказывает отрицательного влияния на посевные качества семян. Лабораторная всхожесть семян первого поколения гибрида Меркурий находилась в пределах 87-93 %, Призер - 85-92 %, Гермес - 87-92 %.

9. Выявлены значительное варьирование по составу и степени зараженности семенного материала изученных гибридов патогенной микрофлорой в зависимости от условий года.

10.Синхронизация во времени цветения родительских форм на участках гибридизации может, при необходимости, достигаться за счет дополнительного заглубления семян материнской формы до 10-12 см. Разрыв во времени цветения родительских форм за счет этого можно сократить на 3-4 дня.

11 .Подтверждена высокая экономическая эффективность разработанных приемов выращивания гибридных семян и повышение их качества, при внедрении оптимального срока посева и густоты стояния растений. Экономический эффект составил у гибрида Меркурий - 32110 рублей на 1га, Призер -45539 рублей на 1га и у гибрида Гермес-18732 рубля на 1га.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В специализированных семеноводческих хозяйствах центральной зоны Краснодарского края рекомендуется закладывать участки гибридизации гибрида подсолнечника Гермес в третьей декаде апреля, гибридов Меркурий и Призер - в первой декаде мая и оптимальная густота стояния растений материнских форм на участках гибридизации должна составлять к уборке 40 тыс. раст./ га. При такой густоте гибриды Меркурий, Призер и Гермес обеспечивают максимальный выход кондиционных семян с единицы площади.

2. Проводить десикацию участков гибридизации с целью сохранения урожайности и предотвращения недобора кондиционных семян.

3. Оценивать партии семян первого поколения гибридов подсолнечника по генетической чистоте и использовать на посев семена с уровнем гибридности не ниже 90 %.

4. Определять видовой состав патогенной микрофлоры гибридных семян и устанавливать степень их зараженности инфекционным началом основных патогенов с целью определения целесообразности использования фунгицидов и оптимального их сочетания при предпосевной обработке семян.

СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИСЕРТАЦИИ

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Хатнянский В. И. Крупность семян подсолнечника и урожайность/ Хатнянский В. И., Волгин В. В., Пивень Л.Е., Капелюшин Д. В., Бондаренко Т. В. // Масличные культуры. - 2007. - Вып. 1 (136). - С. 17-19.-автор. 0.2 п. л.

2. Сонин К. Е. Изучение влияния 2-фурил (1,3-диоксапон) на технологические показатели качества семян подсолнечника / Сонин К. Е., Ненько Н. И., Волгин В. В., Капелюшин Д. В. // Масличные культуры. -2010. - Вып. 2 (144-145). - С. 121-126. - автор. 0.6 п. л.

3. Капелюшин Д. В. Особенности выращивания гибридных семян подсолнечника в Краснодарском крае / Капелюшин Д. В. // Масличные культуры.-2013.-Вып. 1 (153-154).-С. 35-40.-автор. 0.6 п. л. Статьи в аналитических сборниках, материалах конференций:

1. Капелюшин Д. В. Продуктивность участков гибридизации и посевные качества гибридных семян подсолнечника при различных сроках посева и густоте стояния растений / Капелюшин Д. В. // Сборник материалов 5-ой Международной конференции молодых ученых и специалистов, ВНИИМК. - Краснодар, 2009. - С. 95-99 - автор. 0,3 п. л.

2. Капелюшин Д. В. Урожайные свойства семян первого поколения гибридов подсолнечника в зависимости от уровня генетической чистоты / Капелюшин Д. В. // Сборник тезисов IV-ой Международной научно-практической конференции молодых ученных. - Харьков. - С. 127-128. -автор. 0,1 п. л.

3. Хатнянский В. И. Об урожайных свойствах гибридных семян подсолнечника / Хатнянский В. И., Капелюшин Д. В. // Научное обеспечение агропромышленного комплекса. Материалы Ш Всероссийской научно-практической конференции молодых ученных. — Краснодар, 2009. - С. 85-86. - автор. 0,1 п. л.

4. Капелюшин Д. В. Состав патогенной микрофлоры гибридных семян подсолнечника / Капелюшин Д. В., Капелюшина Ю. А. // Научное обеспечение агропромышленного комплекса. Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции молодых ученных. -Краснодар, 2010. - С. 154-155. - автор. 0,2 п. л.

5. Капелюшин Д. В. Урожайные свойства гибридных семян подсолнечника при сочетании различных агроприемов их выращивания / Капелюшин Д. В., Капелюшина Ю. А. // Сборник материалов 6-ой Международной конференции молодых ученых и специалистов, ВНИИМК. - Краснодар, 2011. - С. 119-122. - автор. 0,3п.л.

24

Подписано в печать 30 .10- 2013 г. Бумага офсетная Печ. л. 1 Тираж 100 экз.

Формат 60x84 1/16 Офсетная печать Заказ № 725

Отпечатано в типографии Кубанском ГАУ 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Капелюшин, Дмитрий Викторович, Краснодар

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

МАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР имени B.C. ПУСТОВОЙТА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

На правах рукописи 04201 451 964 ^

КАПЕЛЮШИН Дмитрий Викторович

ПРИЕМЫ ВЫРАЩИВАНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ СЕМЯН ГИБРИДОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗОНЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник В. И. Хатнянский

Краснодар -2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................4

ГЛАВА 1. ВЛИЯНИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ, ВЫХОД КОНДИЦИОННЫХ СЕМЯН, ИХ ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА И УРОЖАЙНЫЕ СВОЙСТВА (обзор литературы)..........................................11

1.1 Характеристика ботанических и биологических свойств подсолнечника.............................................................................................11

1.2 Влияние густоты стояния растений материнских форм гибридов подсолнечника на урожайность участков гибридизации................................17

1.3 Изменение посевных качеств семян гибридов подсолнечника, выращенных при разных сроках посева участков гибридизации.......................................22

1.4 Влияние десикации растений на посевные качества и урожайные свойства

семян гибридов подсолнечника................................................................26

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ...............................................................................33

2.1 Почвенно-климатические условия проведения опытов.............................33

2.2 Методика проведения исследований.....................................................38

2.3 Краткая характеристика самоопыленных линий и гибридов

подсолнечника.....................................................................................41

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СРОКОВ ПОСЕВА И ГУСТОТЫ СТОЯНИЯ РАСТЕНИЙ МАТЕРИНСКИХ ФОРМ НА УРОЖАЙНОСТЬ ГИБРИДНЫХ СЕМЯН И ИХ

КАЧЕСТВО........................................................................................44

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА УРОЖАЙНЫЕ СВОЙСТВА СЕМЯН ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ ГИБРИДОВ

ПОДСОЛНЕЧНИКА............................................................................59

4.1 Урожайные свойства семян гибридов подсолнечника в потомстве при различных сроках посева и густоте стояния растений материнской формы...............................................................................................59

4.2 Совмещение сроков цветения родительских форм гибридов подсолнечника за счет разноглубинной заделки семян..........................................................62

4.3 Влияние десикации на урожайность и посевные качества семян первого

поколения гибридов подсолнечника..........................................................64

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ЧИСТОТЫ НА УРОЖАЙНЫЕ СВОЙСТВА СЕМЯН ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ ГИБРИДОВ

ПОДСОЛНЕЧНИКА.............................................................................70

ГЛАВА 6. ВИДОВОЙ СОСТАВ ПАТОГЕННОЙ МИКРОФЛОРЫ ГИБРИДНЫХ

СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА.................................................................76

ГЛАВА 7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СОРТОВОЙ АГРОТЕХНИКИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СЕМЯН ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ ГИБРИДОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА.............................................................................88

7.1 Применение оптимальной густоты и срока посева участков гибридизации.............................................................................................88

7.2 Экономическая эффективность применения десикантов на семеноводческих посевах гибридного подсолнечника..........................................................92

7.3 Экономическая эффективность использования гибридных семян с высокой

генетической чистотой...........................................................................96

ВЫВОДЫ..........................................................................................98

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ......................................................101

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.....................................................................102

ПРИЛОЖЕНИЯ.................................................................................115

ВВЕДЕНИЕ

Возделывание масличных культур - одно из наиболее прибыльных направлений в отрасли растениеводства. Природно-климатические условия Российской Федерации позволяют выращивать практически весь спектр культур масличной группы. Подсолнечник является основной масличной культурой в Российской Федерации. На его долю приходится до 74 % посевных площадей, до 80 % валового сбора и до 90 % выработки растительных масел. Одним из крупных регионов возделывания этой культуры является Северный Кавказ, тут сосредоточено около 50% посевных площадей подсолнечника. Из всего вырабатываемого растительного масла в нашей стране на долю этой культуры приходится около 70 %.

Среди масличных культур подсолнечник занимает первое место по народнохозяйственному значению. Это связано с его широким, многосторонним использованием. Возделываемый подсолнечник по хозяйственному использованию делится на масличный, грызовой, декоративный и силосный (Гильтебрант, 1937). Его семена используют не только для производства ценного подсолнечного масла, но и для отрасли животноводства вырабатывают высокобелковые корма. Плодовая оболочка также нашла свое применение в промышленности.

Подсолнечное масло немного уступает сливочному по своей питательности и усвояемости. Однако другие животные жиры превосходит. Этот продукт выделяется высокой калорийностью: в 100 г подсолнечного масла содержится 929 ккал, а в 100 г сливочного масла - 720 ккал, что на 29% меньше (Васильев, 1990).

Ценность подсолнечного масла, как пищевого продукта для человека определяется содержанием в нем полезных биологически активных веществ -витаминов (А, Д, Е, К), фосфолипидов, токоферолов и др., также его ценность заключается в высоком содержании полиненасыщенной жирной линолевой кислоты, отличающейся значительной биологической активностью, низким

содержанием линоленовой кислоты, отсутствием токсичных компонентов и превосходной питательной ценностью.

Линолевая кислота относится к незаменимым жирным кислотам, не синтезируемым в организме животных.

Полиненасыщенная природа подсолнечного масла делает его привлекательным продуктом для лечебных целей, поскольку снижает риск сердечнососудистых заболеваний (Seiler, 2010).

Жмых и шрот получают в качестве побочных продуктов при переработке семян на масло. Они являются ценным высокобелковым кормом для животных. В шроте из семян современных высокомасличных сортов и гибридов подсолнечника содержится 32-35% протеина (Пустовойт, 1975).

Подсолнечник является хорошим медоносом и широко используется для медосбора в районах распространения культуры.

Всего с одного гектара посева подсолнечника при средней урожайности в 20,0 ц/га можно получить примерно - 900 кг масла, 300 кг белка, 55 кг дрожжей, 25-30 кг меда и многое другое. В лакокрасочной и мыловаренной промышленности используют низшие сорта масла (Пустовойт, 1975).

В России производство подсолнечника является важнейшей хозяйственной задачей. В настоящее время значительную часть в общем производстве семян подсолнечника составляют гибриды. Промышленное семеноводство является основной отраслью в производстве гибридных семян.

В последние годы созданы и внедряются в производство новые высокопродуктивные, устойчивые к болезням сорта и гибриды подсолнечника. В государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в нашей стране, внесено около 200 сортов и гибридов этой культуры.

Одним из путей повышения урожайности подсолнечника и улучшения его качества является переход на возделывание гибридов. Гибриды отличаются высокой потенциальной урожайностью, выравненностью по высоте растений,

срокам созревания, размеру корзинки. Эти особенности гибридов позволяют эффективнее использовать все звенья интенсивной технологии.

Широкое внедрение гибридов в производство сдерживается в основном из-за сложного семеноводства, требующего выхода на качественно новый уровень работы. По оценкам специалистов, семеноводство гибридного подсолнечника гораздо сложнее (примерно в 4 раза) семеноводства сортов-популяций. Это связано с использованием сложных генетических систем закрепления стерильности и восстановления фертильности пыльцы, сложными схемами репродуцирования материала.

Многие звенья семеноводства гибридов требуют совершенствования, направленного, прежде всего, на улучшение качества получаемых семян. Проблемы выращивания высококачественных семян родительских линий и гибридов подсолнечника изучаются в большинстве селекционных учреждений как у нас в стране, так и за рубежом. При разработке приемов гибридного семеноводства подсолнечника значительных результатов добились югославские, румынские и американские селекционеры (Капелюшин, 2009).

В США, Румынии, Югославии изучено соотношение материнских и отцовских рядков на участках гибридизации (Bolson, Smith, Ranceanu, Uhraineis, 1980).

Качество семян родительских линий - это комплексный показатель, который определяют три основных фактора: генетическая чистота семян, их посевные качества и урожайные свойства. Генетическая чистота семян - это важнейший показатель качества, влияющий на реализацию потенциальной продуктивности гибридов подсолнечника.

В России показатель стерильности материнских форм делится на две категории. К категории ОС и ЭС относится материал, выщепляющий не более 2 % фертильных растений, в категории PC- не более 5% фертильных растений (родительские формы простых гибридов). Для материнских форм трехлинейных

гибридов категории ЭС степень стерильности должна быть не мене 95 % (ГОСТ Р 52325-2005).

В большинстве европейских стран допуски по стерильности ЦМС-аналогов линий при высеве их на участках гибридизации составляют от 0,5 до 3%. Это указывает на лучшую постановку семеноводческой работы с гибридным подсолнечником за рубежом.

Урожайные свойства семян представляют собой наиболее сложный для анализа фактор, зависящий как от происхождения селекционного материала, так и от экологических условий его репродуцирования.

Биологическая наука накопила много данных об изменении величины и качества урожая в зависимости от ряда факторов влияющих на продуктивность и химический состав растений. К таким факторам относятся почвенно-климатические условия и агротехника возделывания растений соответствующего сорта или гибрида. Наиболее полно изучено влияние климата на химический состав растений. Установлено, что в условиях умеренного, мягкого климата семена и плоды культурных растений отличаются большим количеством углеводов, тогда как в условиях континентального климата они характеризуются высоким содержанием белковых веществ (Никитенко, 1965)

По данным Никитчина Д.И., Минковского А.Е. (1983), уровень урожайности гибридных семян в потомстве определяется не их крупностью, а их удельной массой. Это согласуется с результатами, полученными рядом других исследователей (Токарев, 1966; 1980; Поляков, 1969; 8с1текег, 1опбоп, 1979).

Установление зависимости посевных качеств и урожайных свойств семян от густоты стояния растений на семеноводческих посевах, сроков посева и уровня генетической чистоты необходимо для совершенствования системы гибридного семеноводства. Применительно к новым гибридам подсолнечника такие вопросы не изучены.

Актуальным предметом наши исследования по перечисленным вопросам делает отсутствие достаточного экспериментального материала. Все работы

проведены в соответствии с планом Государственного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени B.C. Пустовойта Россельхозакадемии по теме 04.07.03.02 «Изучить влияние сроков сева, густоты стояния растений и десикации семеноводческих посевов современных гибридов подсолнечника с целью сохранения урожая и получения семян с высокими посевными качествами».

Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования являлось совершенствование приемов выращивания высококачественных семян новых гибридов подсолнечника.

В задачи исследований входило:

- определить влияние сроков посева и густоты стояния растений материнских форм гибридов Меркурий, Призер и Гермес на выход кондиционных семян и их посевные качества;

- изучить урожайные свойства гибридных семян при различных вариантах технологии их выращивания;

- изучить уровень генетической чистоты и установить ее влияние на урожайные свойства семян первого поколения гибридов подсолнечника;

- изучить состав патогенной микрофлоры гибридных семян;

- разработать агротехнические приемы совмещения сроков цветения родительских форм гибридов подсолнечника;

- определить экономическую эффективность перспективных приемов выращивания гибридных семян.

Научная новизна исследований состоит в разработке эффективных приемов сортовой агротехники позволяющих повысить урожай и качество, при производстве семян первого поколения гибридов подсолнечника Меркурий, Призер и Гермес. Впервые на новых гибридах получены экспериментальные данные по оптимальным срокам посева и густоте стояния растений материнских форм на участках гибридизации. Изучено влияние основных элементов агротехники на урожайные свойства гибридных семян в потомстве, а также

установлена зависимость продуктивности гибридных семян от уровня их генетической чистоты. Определен состав патогенной микрофлоры гибридных семян.

Практическая значимость работы. Проведенные исследования позволяют рекомендовать семеноводческим хозяйствам прогрессивную технологию выращивания гибридных семян, способствующую получению максимального выхода кондиционных семян с гектара с повышенным их качеством.

Апробация работы. Все основные положения диссертационной работы доложены на ежегодных заседаниях методической комиссии ученого совета ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии (Краснодар, 2009-2012 гг.), на пятой международной конференции молодых ученых и специалистов «Перспективные направления исследований в селекции и технологии возделывания масличных культур» (ВНИИМК, Краснодар, 2009 г.), на четвертой международной научно-практической конференции молодых ученых «Состояние и перспективы развития растениеводческой отрасли в условиях изменения климата» (Харьков,2009 г.), на третьей и четвертой Всероссийских научно-практических конференциях молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, 2009, 2010 гг.) и на шестой международной конференции молодых ученых и специалистов «Инновационные направления исследований в селекции и технологии возделывания масличных культур» (ВНИИМК, Краснодар, 2011 г.).

По результатам исследований опубликовано восемь научных статей, из них три в изданиях, рекомендуемых ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 121 странице машинописного текста, содержит 29 таблиц, 6 рисунков и 6 приложений. Список использованной литературы насчитывает 135 источников, из них - 34 иностранных авторов.

На защиту выносятся следующие положения:

- оптимизация сроков посева и густоты стояния растений материнских форм гибридов подсолнечника Меркурий, Призер и Гермес;

- возможности совмещения сроков цветения родительских форм гибридов подсолнечника на участках гибридизации за счет разноглубинной заделки семян при посеве;

- влияние десикации растений подсолнечника на урожайность и посевные качества семян первого поколения гибридов подсолнечника;

- зависимость урожайных свойств гибридных семян от уровня генетической чистоты и технологии их выращивания;

- изменчивость состава патогенной микрофлоры гибридных семян под влиянием условий года и генетических особенностей селекционного материала.

Автор выражает благодарность за помощь при проведении исследований всем научным сотрудникам и лаборантам отдела семеноводства и маркетинга, отдела селекции сортов подсолнечника, лаборатории иммунитета и электрофореза, отдела селекции гибридного подсолнечника ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии.

ГЛАВА 1. ВЛИЯНИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ, ВЫХОД КОНДИЦИОННЫХ СЕМЯН, ИХ ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА И УРОЖАЙНЫЕ СВОЙСТВА (обзор литературы)

1.1. Характеристика ботанических и биологических свойств подсолнечника

Родина подсолнечника - Северная Америка. Это растение засушливых степей, как по условиям его произрастания в диком состоянии, так и в культуре (Гильтебрант, 1937). В восемнадцатом веке он завезен в Европу как декоративное растение. В качестве масличной культуры подсолнечник начал возделываться в России в начале девятнадцатого века в бывших Саратовской и Воронежской губерниях. Самый распространенный вид подсолнечника - НеНапЖт аппиш Ь. (подсолнечник культурный), относится к большому полиморфному виду семейства астровых - А81егасеа. Этот ботанический вид имеет очень широкий ареал распространения на земном шаре, как в долготном, так и в широт�