Пути ускоренного размножения и сохранения чистоты сортов зерновых культур в Нечерноземном центре России

Большаков, Николай Васильевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Пути ускоренного размножения и сохранения чистоты сортов зерновых культур в Нечерноземном центре России
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Пути ускоренного размножения и сохранения чистоты сортов зерновых культур в Нечерноземном центре России"

и О в»

На правах рукописи

БОЛЬШАКОВ Николай Васильевич Кандидат сельскохозяйственных наук

ПУТИ УСКОРЕННОГО РАЗМНОЖЕНИЯ И СОХРАНЕНИЯ ЧИСТОТЫ СОРТОВ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В НЕЧЕРНОЗЕМНОМ ЦЕНТРЕ РОССИИ

06.01.05 — селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1997

Работа выполнена в отделе семеноводства Научно-исследовательского института сельского хозяйства центральных райшов Нечерноземной зоны в период 1971 —1993 гг.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дебелый Г. А., доктор сельскохозяйственных наук, профессор Лихачев Б. С., доктор сельскохозяйственных наук, уч. секретарь РАСХН Медведев А. М.

Ведущее учреждение — НПФ "РоССИЙСКИв СвМвНа'

Защита состоится «Л?» . ср€С?раиЛ...... 1997 г. т

на заседании диссертационно™ совета Д 120.35.04 Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Автореферат разослан ¿Я » . 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ■—• кандидат сельскохозяйственных /} наук .. ^

Р. Р. Усманов

- 1 -

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы. Быстрое /в 3-4 года после включения в Госреестр/ освоение сортов в производстве гарантирует прирост урожая до 30-50 7. и более /Касаева К.А., 1979/; сохранение чистоты сорта и агротехника - необходимое условие полной реализации его потенциала продуктивности /Гуляев Г.В., 1971; Никитенко Г.Ф., 1980/. Интенсификация сортосмены необходима из-за медленного освоения сортов в производстве и сокращения вдвое срока жизни сорта /Нетгевич Э.Д. и др., 1987/, необходимости обогащения сортового состава и повышения экологической устойчивости ¿ггрпценоров /Жученко А.А., 1994/, экономической заинтересованности товаропроизводителей /колхозов, совхозов, АО. ТОО и т.п./ в быстрой сортосмене как факторе повышения урожайности и т.д. Ь ЦРНЭ России ее актуальность обусловлена также трудностями с самообеспечением семенами и вынужденной закупкой их в госрезерве /Монов А.II. и др., 1978/, низким удельным весом сортов местной селекции /менее 307./ и т.п.

Причины низких темпов внедрения сортов в производство - острый дефицит оригинальных семян на начальном этапе их освоения и неотработанность приемов ускоренного их размножения, несоответствие периода сортосмены /3-4 года/ и темпов создания элиты /6-8 лет/, отсутствие в стране отлаженной системы быстрого размножения семян новых сортов и т.д.

Поэтому необходим пересмотр и уточнение вопросов теории и практики первичного семеноводства, особенно в системе "генотип-среда обитания", сохранения чистоты сортов-популяций, быстро засоряющихся при репродуцировании, технологии управления продуктивностью растений. Приоритетные направления - изучение семено-Еодческого агрокомплексз для разработки механизма быстрого тиражирования семян новых сортов, обоснование коротких оптимизированных схем первичного семеноводства в целях ускоренного создания элиты, отработка комплекса организационно-экономических фзкторов стабильного производства высококачественных семян в Нечерноземном центре России и освоение системы внедрения новых сортов в производство за 3-4 года после включения их в Госреестр.

Цель и задачи исследований

С целью увеличения сборов зерна важно было выявить и разработать составные элементы системы ускоренного размножения семян новых сортов, обеспечивающей полное их освоение в 3-4 года с момента включения в Госреестр к возделыванию в производстве. В связи с этим предполагалось:

- провести сравнительное испытание технологического процесса производства семян с высокими посевными качествами и урожайными свойствами при однократном и многократном, раздельном и совместном действии агротехнических факторов; изучить способы их ускоренного размножения;

- установить рациональные схемы посева элитных растений и семей в питомниках испытания потомств для каждого изучаемого сортотипа и выявить надежные критерии эффективности отбора; обосновать методы ускоренного создания элиты в условиях частой сортосмены на основе сравнительного изучения сортовой чистоты, темпов производства и себестоимости элитных семян при традиционных и укороченных -схемах первичного семеноводства;

- изучить динамику снижения сортовой чистоты при продуцировании сортов в производстве и уточнить рациональные сроки обновления семян как возможного пути экономии посевного материала для •сортосмены; ■

- отработать организационные, экономические и агроэкологи-ческие принципы производства семян зерновых колосовых культур в Центральном районе Нечерноземной зоны Росии;

- установить эффективный механизм тиражирования новых сортов, усовершенствовать процесс сортосмены.

Диссертация является результатом исследований, выполненных авторам в 1971-1386 годи в НКИСХ ЦРКЗ и производственного испытания их на новых сортах в 1990, 1993-1995 годах, а также итогом анализа материалов НИУ, проведенного в 1987-1993 годи. Большая часть НИР выполнена по общегосударственным научно-техническим программам: проблема 04.04 раздел "а" "Разработать ноЕые и провести сравнительные оценки существующих методов и схем создания злиты...", раздел "б" "Изучить качество семян в процессе репродуцирования и установить научно обоснованные срою! сортообновле-ния", раздел "в" "Изучить влияниэ агротехнических приемов, физических и химических воздействий на уроааи и посевные качества се-

мян", 0.Ц.032, 02.02.02 /Тема 8, раздел 2/ "Разработать и внедрить технологический процесс производства семян зерновых колосовых культур для семеноводческих хозяйств различных регионов страны".

Научная новизна и защищаемые положения. Развиты теоретико-методологические основы интенсификации сортосмены, обоснован системный подход в решении проблемы ускоренного освоения сортов зерновых культур в ЦРНЭ России. Экспериментально обоснована возможность ускоренного создания элиты при сохранении типа и продуктивности сорта., выявлены приемы повышения эффективности отбора в первичном семеноводстве, установлено возрастание результативности работы и снижение затрат труда в первичных звеньях семеноводства за счет оптимизации отбора и унификации техники работ. Изучены закономерности формирования посевных качеств и урожайных свойств семян зерновых культур в зависимости от норм загущения и питания, показано нарастание положительного эффекта при систематическом применении стимулирующих факторов /оптимальных условий среды/ и усиление депрессии при многократном воздействии агрессивных синтетических препаратов /стрессовых условий среды/, разработаны приемы ускоренного размножения семян новых сортов, доказана сортовая специфичность отзывчивости на питание и загущение растений. Определены зоны и объемы производства и использования семян зерновых культур в областях Центрального района НЗ России, отработана система ускоренного внедрения новых сортов, связывающая воедино все этапы размножения семян - от заблаговременного производства в НИУ-оригинаторе до массового их тиражирования в семеноводческих хозяйствах..

На защиту выносятся:

а) оптимизированная методика и техника работ в первичном семеноводстве; б) агротехника выращивания семян зерновых культур и приемы их ускоренного размножения в условиях Нечерноземного центра России; сортовая специфичность отзывчивости на питание и загущение растений; в) предложения по концентрации производства семян зерновых культур в Центральном районе НЗ России; г) система усто-ренного внедрения в производство новых сортов зерновых культур.

Практическая ценность работы. Разработанная система ускоренного размножения семян новых сортов обеспечивает за 3-4 года с момента включения в Госреестр к возделывания в производстве их распространение на планируемую площадь. Предложены более эффек-

тивные методы и схемы первичного семеноводства, обеспечивающие ускоренное создание элиты при полном сохранении морфобиологичес-ких особенностей сорта. Показано, что обновление семян по мере необходимости /по результатам апробации сортовых посевов/ создает существенную экономию элитных семян и является важным фактором ускорения сортосмены. Для семеноводческих хозяйств /элитхоэов, базовых хозяйств и т.п./ разработан семеноводческий агрокомплекс с дифференцированным применением норм загущения и питания на разных стадиях размножения сорта. Усовершенствованная методика учета затрат при производстве семян элиты и принципы установления расчетных цен на оригинальные семена позволяют вводить научно обоснованные цены на семена и обеспечивают взаимовыгодность экономических взаимоотношений в семеноводстве.

Определены параметры оптимальной модели семхоза /базового хозяйства/, -зоны производства и потребления семян в Центральном районе НЗ России.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Всесоюзных совещаниях-семинарах /Москва, 1977, февраль 1979, март 1979, 1988, 1989; Омск, 1986/; НТС Сортсемпрома СССР /Москза, 1982, 1984/; бюро секции семеноводства и семеноведения ВАСХНИЛ /Москва, 1988/; координационных совещаниях по проблеме 0.Ц.032 /Немчинов-ка, 1983-1985/; региональных агрономических совещаниях /Рязань, 1981; Москва, 1983; Косино, 1987; Балашиха, 1991; Брянск,'1988; Вологда, 1992, 1993/; межрайонных курсах агроучебы /Дмитров, 1985; Орехово-Зуево, 1986; Луговая, 1977; Зарайск, 1991/; ежегодных областных курсах апробаторов /Луговая, Нахабино, Балашиха, ВДНХ, Немчиновка/; научных конференциях /Немчиновка, 1973-1976; ТСХА, 1975, 1977, 1978, 1981, 1983/.

Основные положения диссертации изложены в 58 научных работах объемом в 32 печатных листа, в том числе в центральных журналах -25 работ.

Реализация результатов исследований, разработанные приемы и положения вопли в методические указания и рекомендации производству /1982-1990 гг./. Проведение сортосмены в 3-4 года предполагает такие темпы распространения сорта, чтобы в год включения в Госреестр к возделыванию в производстве было 103 - 104 га, что обеспечит в регионе ежегодный дополнительный сбор зерна свыше 6 тыс.т /при прибавке 0.2 т/га/. Методические рекомендации по производству семян элиты отправлены для практического использования

в 55 НИУ и 75 СХИ СССР, "рекомендации по совершенствованию системы семеноводства и технологии производства высококачественных семян в Нечерноземной зоне России" высланы в 42 НИУ и СХИ ИЗ России.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 25Í страницах, состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений, списка использованной литературы /включающего 507 наименований, из них 60 иностранных/. Экспериментальные данные приведены в 50 таблицах, 16 рисунках и в 19 приложениях.

2.Условия и методика проведения исследований.

Полевые опыты проведены в экспериментальных севооборотах отделов земледелия и семеноводства НИИСХ ЦРНЗ на дерново-подзолистой почве с содержанием Р2О5 /по Кирсанову/ 15-28, КгО /по Масло-вой/ 10.5-16, легкогидролизуемого азота /по Тюрину-Кононовой/ 2.3-6.6 мг на 100 г почвы, РН солевой вытяжки 5.9-6.3; гумуса /по Тюрину/ 1.8-2.IX.

Метеорологические условия в годы проведения опытов были относительно благоприятные, но при дефиците влаги в 1972, 1975, 1983 - и её избытке в 1973, 1976, 1980, 1986 годах. Сумма активных температур за вегетацию в основном приблизилась к средней многолетней норме, за исключением ее превышения в 1972 и 1981 годах и недостатка в 1976 и 1978 годах. Применялась принятая в Московской области агротехника, фон питания рассчитан на урожай зерна 50 ц/га.

Агротехнические факторы изучались в двух полевых опытах: в опыте 1 изучалось прямое действие их нз урожай и качество семян, в опыте 2 испытывались урожайные свойства семян /эффект последействия/. Семеноводческое значение однократных воздействий норм высева изучено по озимой пшенице и ячменю в 1973-1975 гг. при рядовом- /с коэффициентами высева соответственно 6, 5, 4 и 6,5; 5,5; 3 и 2,2 млн. шт/га/, ленточном /15 х 2 х 50 см/ и черезрядном /на 30 см/ способах посева с коэффициентами высева 3 и 2,2 млн. пт/га вех. зерен. Влияние на семена систематического воздействия разных доз азога /при одинаковом фосфорно-калпйном фоне/ испытано в 1972-1975 годах: на одни и те же семена озимой пшеницы сорта Мироновская 808 воздействие умеренных, оптимальных и избыточных азотных фонов /соответственно N-ioPeoKgo, NiioPeoKgo. t'acoPßoKgo/ проведено в течение одного, двух и трех лет подряд, испытание

урожайных свойств семян - после одного, двух и трех лет воздействия. В 1981-1985 гг. по ячменю и овсу при рядовом посеве было проведено сравнительное испытание однократных и многократных /систематических/ воздействий норм высева, составляющих 100, 75, 50 и 2Б*. от принятой в производстве, Т.е. соответственно 5; ¡3.75; 2.5 и 1.25 млн. шт/га по ячменю и 6; 4.5;. 3 и 1.5 млн. вех. зерен на 1 га - по овсу.

Сравнительная оценка раздельного'и совместного действия аг-рофакторов на качество и темпы размножения семян озимой ржи проведена в параллельном опыте, в котором по умеренному и оптимальному фонам азота /ИуоРгбоКгбо и Н12оР1боК2бо/ накладывались четыре нормы высева /5-контроль; 3.75; 2.5 и 1.25 млн. вех. зерен на 1 га/ при рядовом способе посева.

На ручных посевах /в опытах по первичному семеноводству/ ранжирование условий роста и развития растений производилось маркерным высевом семян по схемам: 15 х 2 х 50, 20 х 4, 20 х 5, гексагональный посев 9 х 9 см и т.п. Полученные семена пересевали в питомниках испытания потомств.

В опыте с методами отбора сравнивались варианты резко отличавшиеся по количеству отбираемых элит: индивидуальном отборе 1000 и 100, при массовом - 3000 и 300. Контролем служили семена с участка первоначального отбора. Проводилось также сравнительное испытание ''лучших" и "худших" линий. Элитные растения для' всех вариантов опыта были отобраны на одном и том же участке.

Репродукции изучались в двух опытах:

1/. испытание урожайных свойств семян элиты и других репродукций в зависимости от длительности пересева их в условиях производства; 2/. изучение изменений сортовой чистоты семенных посевов при пересеве семян в хозяйствах Московской области.

Учетная плошдць делянок в опытах 1971-1975 гг. - 50 м2, 4-х кратная повторность; в опытах 1978-1986 гг. - 10 м2, 6-ти кратная повторность. Размещение вариантов соответственно систематическим и рендомизированным методами. В период вегетации проводились: фенологические наблюдения, оценки состояния стеблестоя и полегаемости, густота стояния и выживаемость растений к уборке, учеты поражения бурой ряавчиной и мучнистой росой, засорения сорняками, изучение структуры урожая - по методике Государственного сортоиспытания /1971/; динамика листообразования и накопления сухого вещества - методу Чиркова Ю.И. /1967/; динамика колошения растений,

налива и созревания зерна - по методике Кулешова H.H. /1963/ в модификации Неттевкча Э.Д., /на фиксированных стеблях/; биометрические измерения - по методу Росса В. /1968/; определение чистой продуктивности фотосинтеза - по методике Ничипоровича A.A. /1961, 1982/. Учет урожая методом сплошного обмолота, данные урожая обрабатывались статистически методами дисперсионного и корреляционного анализов, результаты обработки растений с ручных посевов -по Пирсону Р. /Доспехов Б.А., 1979/.

По ряду количественных признаков находили характеристики вариационного ряда - среднюю взвешенную X, стандартное отклонение S и коэффициент вариации VZ. Данные биометрического анализа растений обрабатывали на счетно-вычислительных машинах. Изучали Tajóse фракционный состав зерна и выравненность семян соответственно на виброклассификаторе РКФ-1 и ситовым, методом /Майсурян H.A., 1964/, силу роста, физические и посевные качества семян - по гостам 10467-10470 /1963, 1976/.

В опытах с методами отбора посевы, наблюдения и учеты проводились в соответствии с методическими указаниями по производству семян элиты /1970, 1982/. Изменение сортовой чистоты посевов в производственных условиях /в опытах с репродукциями/ устанавливалось методами полевой апробации и статистического анализа данных апробационных актов за годы репродуцирования элитных семян в хозяйствах. Всего за 1971-1973 годы проанализировано 1100 актов апробации на семенные посевы озимой пшеницы и овса в 126 хозяйствах девяти районов Московской области.

Объектом изучения в разные годы служили районированные сорта озимой пшеницы Мироновская 808, озимой ржи Восход 1, ярового ячменя Московский 121, Московский 3, Носовский 9 и овсз Орел, Геркулес, Немчиновский 2.

3.Ускорение сортосиени н реорганизация первичного семеноводства

Быстрое освоение новых сортов в производстве во многом зависит от методов и схем первичного семеноводства, которые позволяют в 2-3 рзза ускорить создание элиты /Высокое Г.П., 1962; Коцов К., Писков А., 1981/, а в сочетании с приемами быстрого испытания и внедрения сорта довести срок сортосмены до 3-5 и даже 2-3 лет после включения в Госреестр /Азиев К.Г., 1988, 1993; Березкин А.Н., 1981; Гуляев Г.В., 1978-, Pacurar J, 1979/. Поэтому главное

в семеноводстве - курс на сортосмену, перестройка методики и техники работ на ускоренное создание элиты, устранение противоречия между быстрым выведением сортов и медленной проработкой их в первичных ЗЕеньях семеноводства. Кроме того несовершенство методики первичного семеноводствз /Никитенко Г.Ф., 1965; Тороп A.A., 1978; Молчан И.М., 1990; Snaydon R, 1980/, противоречивость в вопросе о воспроизведении сорта, необходимость иного подхода в семеноводстве новых сортов /Долгушин Д.А., 1980; Костин В.В., 1990; Нетте-вич Э.Д., Смолин В.П. и др., 1993/, изменение целей и задач семеноводства в современных условиях /Гуляев Г.В., 1993; Никитенко Г.Ф., 1980/ и т.д. требуют пересмотра и уточнения многих вопросов теории и практики семеноводческой работы в первичных питомниках.

3,1. Сравнительная оценка существующих схем первичного семеноводства и обоснование методов ускоренного создания элиты.

Методика и масштабы работ в первичном семеноводстве во многом определяются идеей обеднения наследственности сорта при малом объеме выборки и предлагается оценивать не менее 1000 злит при ийдивидуально-семейном - и до 8-10 тысяч - при массовом отборе. При этом в научно-исследовательских, учреждениях.Нечерноземного центра .Росдии число отбираемых"элитных растений нередко составляет 2-3 и более тысяч при индивидуально-семейном - и десятки-сотни тысяч - при массовом отборе /Неттевич Э.Д., Сергеев A.B., 1971; Пухальский A.B., 1971/. В связи с этим важно было изучить сравнительную эффективность индивидуального, - массового отборов и простого пересева для поддержан™ сортовых качеств семян, определить оптимальные масштабы работ для воспроизведения сорта в первичном семеноводстве и установить возможность ускоренного создания элиты без ущерба ее качеству.

Исследования показали равноценность урожая семян в потомстве от простого пересева, индивидуального и массового методов отбора по полной и сокращенной схемам /табл.1/, а также равную его величину в пересевах "лучших" и "худших" линий, не считая одногодичного модификационного эффекта в пользу индивидуального отбора с двухгодичной проверкой по потомству. Не отмечено также различий по развитию растений, их сохранности к уборке, продуктивной кустистости и другим показателям, определяющим продуктивность. Сортовая чистота у сорта ППГ 186 была стопроцентная как при индиви-

Таблица 1.

Урожайность оаимой пшеницы ППГ 186 и Мироиовская 008 от семян, полученных разними методами отбора, т/га

1 „ Методы отбора (■ 1 1 ППГ 1971 186 1 | 1972 1 1 ¡Мироновская 808 I 1 I 1971 | 1972

1 Индивидуальный с одногодичной | 1 1

проверкой по потомству: | 1

1000 элит| 3.65 | 3.70 I 4.06 | 4.81

100 элит| 1 3.68 I 3.67 1 1 4.0 | 4.80

1 Индивидуальный с двухгодичной 1 1 1

проверкой по потомству: | 1

1000 элит| 3.62 I 3.67 I 4.05 | 4.79

100 элит| 1 3.61 | 3.65 1 | 4.03 | 4.85

1 Массовый: I 1 1

3000 элит| 3.55 | 3.68 | 3.87 | 4.76

300 элит| 3.59 | 3.63 1 | 3.94 | 4.83

1 Контроль /ежегодный пересев се- | 1 1

мян с участка первоначального | 1

отбора/ I 3.46 | 3.63 | 3.84 | 4.79

НСР05 | | 0.15 | 0.13 1 | 0.13 | | | 0.07

дуальном, так и при массовом отборах, а у сорта мироновская 808 -только при индивидуальном. У обоих сортов при индивидуальном отборе выделялись сортовая примесь и отклоняющиеся формы, которые при массовом отборе не обнаружены и они могли накапливаться при пересевах семян. Таким образом, экспериментально установлены:

1/. равноценность урожайных свойств элитных семян от индивидуального, массового методов отбора и простого пересева; последние дают возможность на 2-4 года ускорить создание элиты по линейным сортам;

2/. возможность воспроизведения всех признаков сорта выборкой из 100 линий при индивидуальном отборе и из 300 - при массовом ;

3/. преимущество индивидуального отбора перед массовым отбором и простым пересевом по чистосортности производимых элитных семян, поэтому ускоренное создание элиты возможно при дифференцированном использовании схем первичного семеноводства в сочетании с приемами поддержания чистоты сорта.

Аналогичные данные получены другими авторами; более простые методы создания элиты - массовый отбор, простой пересев и т.п., -равноценны по урожайным свойствам элитных семян, но не восстанавливают полностью однородность сорта и его чистота при пересевах семян снижается /Герасенков Б.И., Азиев К.Г., 1971; Сергеев A.B., 1976/, хотя есть и противоположные результаты по этому вопросу . /Гордеева Н.К., 1987; Строна И.Г. и др., 1971/.

Минимальный размер выборки в 100-300 линий для воспроизведения сорта доказан отечественной и зарубежной практикой по первичному семеноводству /Вареницз Е.Т., Пухальский A.B., 1966; Jto Н., 1980/.

Равноценность по урожайным свойствам элитных семян индивидуального, массового отборов и простого пересева свидетельствует и о равноценности их модификаций: негативного отбора /Hamann U., 1984/, контролируемого пересева /Никитенко Г.Ф., 1968/, метода генетического резерва /Лутфуллин У.А., 1984/, механического отбора семян /Пзиаев В.Н., . 1981/, метода половинок /Гончаренко A.A., 1984/ и других. При этом равноценность ускоренных методов создания элиты доказана не только по её урожайным свойствам, но и показателям качества /Белоус Г.А. и др., 1992/. Поэтому возможные пути ускоренного создания элиты это использование более простых методов первичного семеноводства /массового отбора, простого пересева, негативного отбора и т.п./, укорочение схем создания элиты, сокращение звеньев размножения, увеличение объемов производства семян за счет повышения коэффициента размножения и продуктивности линий подбором оптимальных схем посева и фонов питания и т.д.

Возможность использования простого .рересева и массового от- ' бора обоснована отсутствием генетического вырождения у сортов самоопыляющихся культур /Вавилов Н.И., 1S66; Дарвин Ч., 1950/, индивидуальным характером проявления наследственных изменений и мо-дификационной природой внутрисортовой изменчивости количественных признаков /Кузьмин В.П., i960/. Метод негативного отбора вытекает иэ генетической концепции о невозможности отбора наследственно

более продуктивных форм в гомозиготной популяции самоопыляющегося генотипа, поэтому по гомогенным сартам-самоопшштелям не загаады-вавт питомник! испытания потомств, а для них вводят питомник негативного отбора с целью оценки наследственности сорта и затем сразу размноязот семена по схеме: питомник негативного отбора, питомник размножения, элита /Розвадовский A.M., 1982/. Контролируемый пересев обеспечивает накопление и многократное использование лучших потомств разных лет урожая, уменьсенне объемов работ в первичном семеноводстве и ускоренное получение элитных семян /Говорун H.A. и др., 1931; Нгаитенко Г.О., 1980/. Метод генетического резерва и метод половинок - способы поддержания сортов-популяций путем ограничения числа генераций генетически полного «них исходных семян, предотвращения их ухудшение по мере смены поколений /Долгушин Д.А., 1980; Костин В.В., 1990; Шмальгаузен И.И., 1983/.

3.2. Сохранение типа сорта - гарантия полного использования его генетического потенциала.

Невозможность сохранения однородности сорта при простых методах ускоренного создания элиты требует использования специфических приемов поддержания ссртотгаов, так как сохранение сорта в чистоте и arpGT9XHi3-3 - непременное условие полной реализации его генетического потенциала /Туляев Г.В., 1987; Нккптеико Г.О., 1983/. Но поддержание чистосорткости может влиять на масштабы работ в первичном семеноводстве: у гетерозиготных сортов сортос<5-::сзлг::пэ прогодптсл чадэ, семеноводческая схема ¡сорсче, у гомозиготных - наоборот /Ремесло В.Н., 1972/. Частое обновление семян вынуждает завышать объемы производства элиты, что отрицательно сказывается на ее качестве и эффективности сортообновленил /Сергеев A.B., 1968; Скворцов С.Н., .1971/ из-за недостаточной проработки линий з питомниках /Лукьяненко П.П., 1965/. Вместе с тем на сортообнозление расходуется много'семян /только в Московской области на это ежегодно уходило свызе 4 тыс.т. семян злпти по зерновым культурам/, значительная часть которых может служить резервом для сортосмены.

Поэтому важно было изучить быстроту ухудсения сортовых качеств при пересевах семян элиты и установить возможность регулирования процесса. Исследования показали, что посевы 1-3 репродук-цго! сортов Мироновская 803 и -Орел имели, как прзвило, первую категорию сортовой чистоты, но с каядым пересевом семян возрастало

число случаев' перехода во вторую категорию; массовый переход посевов сорта Мироновская 808 во вторую категорию наблюдался в пятой-шестой репродукциях /табл.2/. Показано, что снижение сортовой чистоты в условиях производства идет быстрее, чем в науке - соответственно в 3-4 и 5-6 годы пересева семян отмечался выход посевов во вторую категорию. При этом интенсивность, снижения сортовых качеств семян одноименных репродукций из разных хозяйств Московской области Сила не одинакова, что указывает на их зависимость от культуры семеноводства в хозяйствах, однако посевы 5-6 репродукций в 96-88Х случаев относились к 1 и 2 категориям и были пригодны к посеву.

Таблица 2.

Влияние репродукции семян на сортовую чистоту сорта Мироновская 808

Репродук-. ции

Общее число случаев

Встречаемость репродукций по категориям сортовой чистоты

Число случаев -1-

в 7.

Элита 89 88 1 98,9 1,1

Первая 191 186 5 97,4 2,6

Вторая 222 208 14 93,7 6,3

Третья 224 191 33 - 85,3 14,7

Четвертая 162 115 45 71,0 27,8

Пятая 120 70 46 58,3 38,3

Шестая 50 17 27 34,0 54,0

Седьмая 14 10 4 71,5 28,6

Восьмая и

массовая 26 3 8 11,5 30,8

Всего

1100

183

Важно учитывать различия сортов по тешам снижения сортовой чистоты, по типу засорения и генетическим механизмам возникновения сортовых примесей. Так, у сорта Мироновская 808 снижение ти-

личности происходило из-за вьщепления растений разновидности эритроспермум в результате спонтанного внутрисортового переопыления безостых растении с остистыми /Лезжова Т.В., 1981/, у белозерных сортов овса Орел, Геркулес, Немчиновский 2 биологическое засорение вывивалось появлением желтозерных форм разновидности ауреа, у сортов ячменя - возникновением естественных мутантов и спонтанных гибридов /Неттевич Э.Д.^ Сергеев A.B., 1967/ и т.п. Сохранение- генетической чистоты сортов достигалось использованием индивидуально-семейного отбора, простого пересева и других методов в сочетании с специальными приемами поддержания типичности: по сорту Мироновская 808 это пространственная изоляция, двухкратная сортовая прополка /до- и после цветения/, жесткая браковка семей с остистыми растениями и т.п.; у сортов овса - интенсивная браковка по зерну с помощью паро-ртутной лампы, а по сортам ячменя - браковка наследственных отклонений и семей с растениями, пораженными пыльной головней /Неттевич Э.Д., 1988/. Применение этих методов и приемов в практической работе по первичному семеноводству обеспечило высокую чистосортность посевов /табл.3/. Простой пересев оригинальных семян сортов озимой и яровой пшеницы, получаемых от селекционных лабораторий, где иммунитет к головне сорта Заря поддерживался отбором элит на искусственном инфекционном фоне /Вареница Е.Т., Сандухадзе Б.И. и др., 1988/, а полиморфизм по белковости зерна яровой пшеницы контролировался методом генетических маркеров /Неттевич Э.Д. и др., 1981/, можно применять повсеместно, особенно по сортам с малым ареалом.

Таким образом, сохранение чистоты сорта возможно путем дифференцированного применения методов и схем первичного семеноводства применительно к линейны).) и полиморфным сортам в сочетании с специальны),ш приемами поддержания сортотипов: кроме общепринятых методов контроля сортовой чистоты /апробация, оценка по стандарту, злектрофоретический анализ, метод генетического резерва и т.п./ оно достигается также пространственной изоляцией, сортовыми прополка).ш, фитопрочисткой, использованием технических средств и индикаторов для выделения примесей и т.д. При пересеве семян в производстве сортовая чистота снижалась, но в 96-88% случаев семенные посевы 4-6 репродукций сохраняли 1 и 2 категории сортовой чистоты и были пригодны для посева. Более длительный пересев 4-6 репродукций может создавать дополнительный резерв элитных семян для сортосмены.

Таблица 3.

Сортовая чксгота посев о л Р-1 r.d асрноЕШ культурам, x /1Ш1-1Ш5 гг./

-i-1-1-1-1-1-1-

Сорта | Методы первичного| I I I I I

| семеноводства |1981|198211903|1984|1985|1986 __i_i_i_i_i-1-1_

Московская 35 Простой пересев с

электрофоретическш анализом линий в

лаб.технологии 100 100 100 100 100

Заря Индивидуально-се-

мейный отбор с 2-х годичной оценкой и иммунологическим

контролем линий 100 100 100 -

Московский 121 .'-//- - // - 100 100 100 -

Московский 3 -//- -//- - - - 100 100 100

Геркулес . Массовый отбор при периодическом чередовании с индивидуальным и браковкой по зерну лампой

"Ультросвет" 99,6 99,7 100 99,7 99,7 -

Неичиновскш 2 -//- -//- - - - - 99,7 99,7

3.3. Совершенствование методики и техники первичного семеноводства.

В семеноводстве основной критерий отбора элитных растений -их типичность по комплексу норфобиологическах признаков, способ-кость полнее. ! ю воспроизводить тип сорта и его продуктивность /Гуляев Г.В., 1971/. Но вопрос о месте и-признаках семеноводческого отбора, способах повышения его надежности изучен недОстаточ-

- 15 -

ко и мнения исследователей противоречивы.

Поэтому важно было изучить характер и размах внутрисортовой изменчивости количественных признаков у зарегистрированных сортов озимой пшеницы, ячменя и овса в зависимости от применяемой агротехники; установить оптимальные схемы посева семей в питомниках испытания потомств и выявить надежные способы оценки отбираемых элит с целью разработки унифицированной методики и техники работ в первичном семеноводстве.

Исследованиями установлено, что надежность оценки повышается при получении высокопродуктивных элитных растений со стабильными количественными признаками, которые формируются при Солее благоприятных для их развития схемах посева. Так, на ленточном посеве около 68.1 растений ячменя сорта Московский 121 имели три и более равноценных стебля с числом зерен 45-60, при рядовом более 35Z их имели 1-2 одинаковых стебля с числом зерен менее 35. Поэтому от растений с ленточного посева была Еыае продуктивность семей в П-1 при меньшей их вариабельности по массе зерна и коэффициент использования потомств, выращенных от растений с ленточного посева, был в 3,3 раза Еьше в сравнении с рядовым посевом: из обработанных 1250 и 820 исходных растений, отобранных на ленточном и рядо-еом посевах, в П-1 заложено 430 и 275 семей, из которых для П-2 использовано соответственно 77 и 23%. Наивысшая продуктивность растений ячменя и овса и их потомств сформировались при площадях питания соответственно - 80 и 30 и 45 см*" или при густоте стояния 125-130 и 320 и 220 шт/мг /табл.4/:.

При оптимальной площади питания минимальная разница между общей и продуктивной кустистостью, менее выражена неравноценность колосьев /метелок/ и поэтому формировались высококачественные семена, которые в пересеве обеспечили более высокую и стабильную продуктивность семей в П-1. При оптимальных схемах посева у изученных сортов отмечен наименьший коэффициент изменчивости количественных признаков, более стабилен из них масса 1000 зерен: коэффициент изменчивости этого показателя в 1,5-2 раза ниже в сравнении с другими элементами продуктивности /табл.5/, что учитывалось при отборе для повышения его надежности, которую отметили многие исследователи /Ивзшура Л.Д., 1984; Сергеев A.B., 1971; Шевелуха B.C., 1992/.

Таблица 4.

Продуктивность элитных растений и та потомсто при разной пл. питания

Схема посева

-1-

Площадь |Число питания,|расте-смг |ний

Элитные растения

|продук-

на 1мЛ тивная

|кустист.| _1_

т-

¡Масса -| семьи I в П-1 растен.,| (г.)

т I

|число|масса 1 зерен|верна с

г.

Ячмень Московский 121

Рядовой 15 х 3 см 45 220 3,5 70 3,9 209

Ленточ. 15 х 2 х 50 80 125 5,7 90 5,7 219

Рядовой 20 х 4 80 125 3,8 100 5,9 197

Рядовой 20 х 5 100 100 5,9 120 6,5 201

Гексогональный 9x9 81 120 5,7 100 5,4 204

• Ячмень Московский 3

Рядовой 15 х 3 см 45 220 3,2 60 3,4 -

15 х 5 75 130 4,4 90 5,3 -

Овес Геркулес

Рядовой 15 х 2 см 30 330 2,2 100 3,5 80,1

Лент. 15 х 2 х 50 80 125 2,6 90 2,9 76,3

Рядовой 20 х 4 80 125 2,6 80 2,6 -

Овес Немчиновский 2

Рядовой 15 х' 2,8 43 230 2,0 50 2,1 95

15 х 3 45 220 2,3 70 3,1 101

Таблица 5.

Козффяцтапт изменчивости калячествеиныя прпзнвлоя ячиеня и osea яри различию: сгемаз посева

Схемы посева

Число зерен|Масса зерна,г|Масса 1000 зерен,

V 7.

V Z

| V X

1. Ячмень Московский 3 Рядовой посев на 15 см

2-2,5 млн.зерен на 1 га 140 42,6 4,5 43,6 Лент, посев 15 х 2 х 50

2-2,5 млн.зерен на 1 га 110 33,6 5,7 38,6 Гексагональный посев

9 X 9 см 120 28,9 5,7 30,2 Черезрядный посев

30 X 4 см 110 55,0 5,7 35,2

Рядовой посев

20 X 4 см 120 34,9 5,9 37,3

Рядовой посев

20 х 5 см 130 29,1 6,4 31,2

2. Овес Немчлновский 2

Рядовой на 15 см

/Обычный/ 90 37,7 3,5 48,6

Лент.посев 15 х 2 х 50 100 52,1 2,9 75,9

РЯДОВОЙ 20 X 4 80 36,8 2,6 38,5

49,0 51,0 50,0 50,0 50,0 51,0

12,9 19,7 11,0 16,6 23,0 16,2

Е5,0 40,5 31,0 38,5

г.

На основе этих данных в качестве единицы отбора использованы элитные растения /вместо колоса, метелки/ и спроектирован для кахдого сорта его эталонный образец, который включает комплекс морфологичеасих признаков, продуктивность и т.п., а также характерный для сорта габитус растения и генетически детерминированное варьирование элементов продуктивности под влиянием флуктуации условий среды'. Так, при ленточном посеве наибольшей семенной продуктивности растений ячменя сорта Московский 3 соответствует их характерное морфологическое строение: высокорослые растеши с вы-

равненнымн стеблями и эластичной упругой соломиной, с характерной салатовой окраской колоса с фазы колошения до еосковой спелости, с 3-4 равноценны!® стеблями при массе верна более 3 г. Это в 2,6 раза ускорило отбор элитных растений и гарантировало полное сохранение сортотипа. Кроме того, использовался питомник отбора исходных растений с оптимальной по каждому сорту_ площадью питания для направленного их выращивания, который в 2-3 раза повышал их продуктивность в сравнении с отбираемыми растениями на сплошных посевах высших репродукций. Этот питомник позволяет создать оптимальную плотность растений на единице площади, при которой сводится к минимуму их взаимная конкуренция, ослабляется механизм стеблеотбора и создаются наилучшие условия для формирования полноценного семенного зерна на элитных растениях. Систематическое применение оптимальной схемы посева /в питомнике отбора, в П-1 и П-2/ позволило повысить коэффициент размножения, урожайные свойства семян и в два-три увеличить их производство, особенно при отборе по растению /табл.6/. Показано также, что в благоприятные годы продуктивность потомств и ее стабильность значительно выше. Так, в 1982 году продуктивность семей П-1 и П-2 ячменя и овса были соответственно в 1,5-2,6 и 1,2-3,8 раза выше, а коэффициент вариации в 3,8 и 5,6 раза ниже, чем в неблагоприятных 1981 и 1933 годах. Установлено изменение во времени силы влияния площади питания растений на элементы продуктивности и урожай ячменя и' овса в длительных опытах: по сорта;.! ячменя Московский 3 и Носовский 9 она выше во второй и слабее в третий год воздействия, а по овсу сорта Немчиновский 2 роль этого фактора сильнее в первый и третий годы воздействия, что видно по коэффициенту детерминации и по отношению факториальной дисперсии к общей. Это послужило основанием нием для проведения отбора и закладки потомств один раз в 2-3 года, осуществляя его в благоприятные для формирования семян годы с созданием 200-300%-ного страхового фонда высококачественного семенного материала. Исследованиями доказана целесообразность оценки продуктивности линий не по стандарту, который сильно варьирует, а по средней взвешенной и стандартному отклонению: повышается надежность оценки, меньше брак и ниже трудоемкость, так как объем браковки устанавливается по характеру наследственной изменчивости сорта /средняя величина признака по выборке/, а не по.эмпирическим данным. При этом на 10-24% возросло использование семей в питомниках испытания потомств. Так, в среднем за 1981-1983 гг. коэ-

ффициент изменчивости средней продуктивности семей в П-1 и П-2 составил 13,7-20,8; стандарта 23,5-26 / X /,. а браковка по модели и стандарту сложилась соответственно 18,3 п 33-42,3Z /табл.7/. Поэтому стандарт использовали как эталон сортовой типичности при оценке семей на корню, но не применяли его для определения продуктивности линий.

Это соответствует сведениям с низкой достоверности оценки линий по стандарту /Князев А.Н., 1971; Кондратьева H.H., 1970; Кочегагова М.Г., 1972/ и о возможности более редкого его размещения в первичных питомниках /Величко М.Г., 1978; Кулешов K.P., 1985; Сергеев A.B., 1971/.

Таким образом, применение в первичном семеноводстве более

•

Таблица 6.

Теипи размкожши ячкеня и осса при разлита схемаж посева /в расчете на 100 потоыств/

г-1-г

| | ЭЕрет | VZ

I I I

Dan посева

П-2

Р-1

П-ыеНЬ МХЮТСИЙ 121 /1990-1982/

Ряззэсй 15 к 2.0 си рестсн. Лэпот. 15 х 2 и 50 -//-

50 00

42. в

35, в

123 143

2,49 2.44

157 19

561 73

»ызш IfccraäOcit 3 /1ЭВЭ-19Ее/ Рядстсл 15 * 2.6 СМ растет. S0 1Э.4 11,5 225 Яапоч. 15 я 2 н 50 ката 23 11.S 9.2 118

3,10 2.2J.

310 51,7 221 25,0

Опое Нзмгюоа®5 2 /1933-1033/

РетясЛ 15 X 2 Oi ргсгеи. Э5 35,8 - 95 12.S 2.53 2ЕЗ 21,8 ДЗПОЧ. 15 X 2 к 50 -//- 115 эе,2 18,5 101 14,0 2.Э5 235 15,8

Таблица 7.

Изменение продуктивности и уровень использования лигой П-1 и П-2 ячменя и овса в 1381-1983 и 1385-1986 гг.

Показатели

Годы

Питомники . 17. исполь з. линий

П-1

П-2

П-1

П-2

Ячмень Московский 121

Средняя продуктивность

потомств /Хшп - ХгоахЛ г 1981 150-234 1490-2380 81,3 81,3 Средняя продуктивность -

стандарта /Хпип " ХтахЛг 1983 145-231 1265-2138 57,7 67,0

V 7. потомств

V 7. стандарта

20,8 26,0

13,7 23,5

Овес Геркулес

68-91 760-1295 79,5

Средняя продуктивность потомств /%пп " ХтахЛ Г 1981 Средняя продуктивность -

стандарта /Хпип " ХтпахЛг 1983 44-99 825-1202 61,4

V 7. потомств

V 7. стандарта

33.4

33.5

18,2 27,8

84.4

64.5

Овес Немчиновский 2

Средняя продуктивность

потомств /Хпип - ХгоахЛ г 1985 64-101 2350 Средняя продуктивность

стандарта /Хпип - ХтаяЛг 1986 67-115 2590

V 7. потомств . 25,2 14,0

V 7. стандарта 32,4 15,1

75,0 82,0 54,0 60,9

аффективных приемов отбора - увеличения пловдци каждого потомства в 3-4 раза за счет отбора по растения, использования оптимальных

схем посева, биометрического эталона элитного растения с генетически детерминированными признаками сорта, оценки продуктивности линий по средней взвешенной их массе зерна и стандартному отклонению /вместо оценки по стандарту/, проведения отбора в благоприятные для формирования семян годы и т.п. - позволяет повысить его надежность и отработать унифицированную технологию работ в первичных питомниках, начиная с расчетов объемов производства семян в каждом из них до отбора и обработки исходных растений, формирования семей и использования приемов их выращивания. Необходимость оптимизации отбора и унификации технологии вызывается требованием поточности операций и типизации форм записи /Карпенко А.П., 1974; Литун П.П., 1978; Неттевич Э.Д., 1973/, обязательностью соответствия схем посева и технологии типажу машин в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве в целях комплексной механизации работ /Елизаров В.П. и др., 1978; Ульрих Н.Н. и др., 1979/, потребностью в единой методике учета затрат для обоснования цен на семена /Малюгина Т.М., 1977; Рожков A.M., 1977, 1992/ и т.д.

Итоги работы закономерно вытекают из современного представления о сорте как о популяции /системе/, находящейся в состоянии динамического равновесия; определенная морфофизиологическая однородность сорта есть регулируемый процесс его взаимодействия с условиями среды, что обеспечивает существование сортовой популяции. Внешняя среда выступает как фактор, определяющий развитие адаптивных модификаций /Шмальгаузен И.И., 1983/, которые в повторяющихся условиях среды стабилизируются отбором в норму реакции сорта: опираясь- на гетерогенность популяции, отбор создает из нее приспособительную систему, целесообразно реагирующую на изменение условий жизни /Дубинин Н.П., 1966/. Поэтому важнейший путь достижения высокой продуктивности и чистоты сортовых посевов - стабилизация структуры сортовой популяции, ориентация на пластичный сорт, важность использования при отборе эталонного образца элитного растения с генетически детерминированными признаками сорта, применение модели X±3S для отбора преобладающих в сорте и наиболее устойчивых, "средних фенотипов" и т.п. и предоставление растениям оптимальной площади питания для формирования полноценного семенного зерна. Методом распознавания, через сравнительное испытание различных схем посева с сотоекм размещением растений, установлены оптимальные площади питания и морфобиометрическзш эталон

элитного растения для каждого сортотипа, систематическое использование которых обеспечивает возрастание положительного эффекта -увеличение в раза производства семян, что способствует ускорению сортосмены.

3.4. Повышение эффективности производства элитных семян

В условиях перехода к рынку для коренного улучшения семеноводства и интенсификации сортосмены прежде всего важно разработать экономические основы взаимоотношений между поставщиками и потребителями семян при научно обоснованных ценах на сортовые семена. Наиболее распространены расчетные /договорные/ цены, устанавливаемые по нормативам себестоимости и рентабельности производства семян /Макрушин Н.М. и др., 1981; Алтухов А.И., 1984/.

Цены должны быть экономически обоснованы: близкими к стоимости, отражать общественно-необходимые затраты на производство и реализацию продукции, ее потребительские свойства, качество и платежеспособный спрос. Практика показала, что договорные цены должны включать себестоимость выращивания семян, НДС, 20% рентабельности, коэффициент индексации на инфляцию, стоимость выведения сорта, а также дифференцированные сортовые надбавки по репродукциям соответственно фактическим затратам. Учет затрат следует вести с первичных звеньев семеноводства, влияющих на себестоимость семян элиты и последующих репродукции; при этом важно'учитывать изменение условий их производства в хозяйствах разных категорий и переход части затрат с предыдущих питомников на последующие /Малюгина Т.М., 1977; Рожков A.M., 1977, 1992/. Это тем более необходимо, что даже в научных учреждениях по одной и той зло культуре себестоимость производства семян и рекомендуемые сортовые надбавки к закупочным ценам на семена резко отличаются , что свидетельствует о различии методов первичного семеноводства, о разной фондо- и энерговооруженности НИУ, о различии методических подходов к определению уровня цен, а также о необходимости применения единой методики в экономике семеноводства, важности идеи оптимизации и унификации в первичном семеноводстве.

Так, на основе экспериментальных данных о равноценности элитных семян при различных методах их производства предложена схема ускоренного создания элиты, в которой неразрывно сочетается использование методов простого пересева, массового и сокращенного до 3-4-х звеньев индивидуально-семейного отборов. В первые-годы

внедрения ноеого сорта в производство семсн! элиты рекомендовано производить более простыми cnoco6ai.ni - простым пересевом, массовым отбором и т.п.-, а в дальнейшем, после развертывания питомников испытания потомств, более чистосортные элитные семена .mo:kho получать методом индивидуально-семейного отбора. Результативность работы в первичном семеноводстве можно повысить в 3-4 раза за счет оптимизации отбора и унификации технологии. Показано, что в среднем за 1930-1983 гг. производительность труда на отборе элитных растений при ленточном посеве была в 2,6 раза выше, а затраты труда в 1,6 раза ниже, чем при рядовом посеве. При этом с ленточного посева в П-1 и П-2 в эти годы семян получено соответственно в 4,7 и 3,1 раза больше, чем с рядового посева. В целом, ренцироЕанное использование методов первичного с^меноводствз, учитывающих биологию сорта, рациональное упрощение схем производства элитных семян обеспечивают сохранение типа сорта, ускорение получения элиты на 2-4 года, снижение ее себестоимости в 1,5-2 раза и повышение чистого дохода в 2-2,5 раза.

В связи с тем, что существующие методы калькуляции себестоимости продукции растениеводства не раскрывают особенности учета затрат по звеньям семеноводства при производстве семян элиты, рекомендуется устанавливать цены на элитные семена с учетом следующих принципов: 1/. применять методику раздельного учета затрат на семенное и фуражное зерно в каждом звене первичного семеноводства; 2/. использовать "попередельный метод" Рожкова A.M. исчисления себестоимости производства семян элиты при принятой схеме первичного семеноводствз; 3/. вести строгий учет затрат пропорционально доле затрачиваемого времени на каждый питомник и звено размножения и т.п.; 4/. устанавливать цены на семена по планово-нормативной себестоимости и рентабельности /Макрушин Н.М. и др., 1981; Сагайдак И.В., 1988/; 5/. дифференцировать сортовые надбавки по репродукциям с учетом фактических затрат и качества, создавать более высокий уроЕень окупаемости затрат в семхоза4: в сравнении с зерновым производством, увеличивать в 1,5 раза цены на семена перспективных сортов /Сирота М.М., 1976; Белоус Г.А., 1988/ и т.д. Сравнительную экономическую оценку различных схем первичного семеноводства можно проводить по прямым затратам на выращивание семян Р-1 /Кулешов K.P., Кабанова А.П., 1973/, так

как s последующих звеньях при Еоех методах отбора применяется одна технология.

Механизм ценообразования должен учитывать опережающий рост издержек на новые сорта /Кпвотков Л. А., Душко Н.В., 1988/', возмещение затрат ка создание сорта. Поскольку одна из главных причин еыгокой себестоимости элитных семян - значительный удельный вес ручного труда в первичных питомниках, то повышение рентабельности их производства возможно путем: 1./ снижения затрат труда /сокращение сОъе:..оз работ в первичном семеноводстве - нормирование объемов отбора и бракоЕкп элит, проведение отбора один раз в 2-3 года и т.п./ и комплексной механизации процессов; 2/. повышение урожайности и выхода семян с единицы площади; 3/. рост' товарности семенного .зерна и концентрации' его производства т.д. Показано, что возмещение затрат на создание нового сорта лучше всего производить путем отчислений 1,5-8,0% от экономического эффекта, получаемого за 5 лет его использования в производстве /Левченко В.И., 1983/. Б НИИСл ЦРНЗ за 1931-1991 гг. средняя стоимость сорта по зерновым культурам в ценах 1992 года /при коэффициенте индексации 100/ составила 63 млн. руб. и приращение себестоимости из-за затрат на его создание /57 руб/кг/ должно быть Еклгачено в договорные цены на оригинальные семена, что будет способствовать взалмояы-годности отношении с потребителями семян и экономической устойчивости системы семеноводства в целом.

4. Разработка технологических приемов ускоренного размножения и получения биологически полноценных семян

Важнейший фактор ускорения сортосмены - зональные технологии возделывания культур, основные элементы которых - нормы высева, способы посева и фоны питания - играют ведущую роль в формировании урожая и качества семян /Азиев К.Г., Поползухин П.В., 1994; Кулешов К.Р., 1985; Paourar J, 1979/. Однако, рациональные пределы загущения растений и оптимальные фоны питания для семенных посевов не установлены /Сулейменов М.К., Ульрих В.А., 1983; Krafz-sch Y,1986/, недостаточно изучен эффект их последействия, особенно при систематическом применении /Бунякин К.Я. и др.; 1979; Зюб-ровская Т., 1978/, раздельном и совместном использовании /Собен-ников Е.В. и др., 1978/.

Поэтому весьма актуальная задача - изучение реакции зерновых

культур на нормы загущения и пкташгя. раскради* згашозгязл урожая с элементами его структуры и зависимости последних от условий выращивания, обоснование интенсивного производства семян путем более полного использования биологического потенциала сортов и почвенно-климатических ресурсов Нечерноземного центра России, разработки и использования в семхозах семеноводческого агроксмп-лексз, обеспечивающего получение максимального коэффициента размножения и выхода семлн с высокими урожайными свойствами.

Результаты исследований показали, что при различной сгущенности посевов сорта отличались по динамике роста и развития растений, формированию урожая и качества семян из-за их различил е энергии кущения и регенерационной способности. Так, общая выживаемость растений с уменьшением платности посева явно возрастала у сортов Мироновская S03 и Московский 121, но заметно гнижалась у сортов Московский 3, Носовский 9 и Немчиновский 2, что подтвердил корреляционный анализ - у озимой г.щекпцы площадь питания на 75Z определила изменение выживаемости /г~ = d = 0,746/. а у ят-:ме:-:я и овса - лишь на 48% /г~ = d = 0,476/. 5то соотзетствует данным Коа-тылева A.B. /1959/ о возможном повышении Еыпада растений кчменя к овса с увеличением сирины междурядий, а также Купер;;ан O.í.í. /1974/ и Сергеева A.B. /1976/ о повышенной выживаемоети сортов Мироновская 808 и Московский 121 из-га их высокой регенерационнои способности. В зависимости от плотности посева отмечена общая для всех культур закономерность линейного роста: первоначально /в сазу кущения/ низкие уровни прироста растений в разреженных посеве:-; к концу вегетации возрастали и превышали уровень контрольных вариантов в 2-3 раза - соответственно 0,5-0,6 и 1-2 см/сутки . Большие различия отмечены также в сроках наступления и в длительности фаз колошения растений, налива и созревания зерна -в разреженных посевах в первый-шестой дни колошения стеблей выколашивалось на 30-40* меньше и в 1,3-2,6 раза был выые удельный вес не вызревших колосьев, в последующий период происходило выравнивание темпов налива и усиление прироста массы зерна в разреженных посевах к фазе восковой спелости.

Главная причина разновременности и неравномерности процессов колошения растений, налива и созревания зерна - матрпкальнзя рзз-нокачественность, усиление неравноценности стеблей за счет повышенного кущения растений при снижении плотности посевов /Белоус Г.А., 1979/ и, как следствие, явление несимметричной аллометрии,

аспнхрскности ритмов роста растений и развития их генеративных органов /Ичидт В.М., 1969/, затягивание фенофаз и удлинение вегетации нз 4-6 суток.

Установлено, что однократное применение уменьшенной в 2-3 раза нормы высева в прямом действии сопровождалось снижением урожая и выхода семян в 1,3-1,5 раза по озимой пшенице и ячменю и в 1,5-2 раза - по овсу; при этом коэффициент размножения возрастал соответственно в 2,4-2,7 и 1,7 раза. Е разреженных посевах вследствие материнской разнокачественности отмечено более сильное варьирование элементов продуктивности, снижение на 3-12 и 6-15% показателей натурного Ееса и выразненностн семян, повышение засоренности посевов ка 27-53% и более сильное повреждение их скры-тостебелькымп вредителями в сравнении с контролем. Посевные качества семян при уменьшении нормы высева изменялись незначительно. Установлена более тесная положительная связь показателей натуры, выравнекности и крупности семян с площадью питания /соответственно г в пределах 0,71-0,92; 0,68-0,81 и 0,54-0,80/ и почти полное отсутствие этой связи с энергией прорастания и всхожестью. Показана сортовая специфичность по реакции на разреженный посев: при уменьшении плотности стеблестоя у ячменя Московский 3 сильнее возрастала крупность зерна /г = 0,75-0,90/, у сорта Носовский 9 -числе зерен в колосе /г = 0,81¿0,29/. Для ячменя характерна'большая изменчивость продуктивной кустистости, для овса - продуктивности метелки /соответственно е пределах 2,8-5,4 и 1,04-1,37 г/; сорта Мироновская 808 и Московский 3 в разреженных, посевах имели более высокие и стабильные показатели качества семян, меньшие значения этих показателей отмечены у овса /табл. ¡5 /.

В семеноводстве важно оценивать и эффект последействия, то есть влияние агротехнических приемов на урожайные свойства семян. По ячменю сорта Московский 121 при всех нормах Еысева сформировались равноценные семена, у сортов ячменя Московский 3, Носовский 9 и овса сорта Немчиновский 2 было превышение 100 и 757. -ных норм высева над минимальной /257. от принятой/ соответственно на 0,18-0,23; 0,33 и 0,60 т/га, которое проявилось лишь в первом пересеве /табл. S /, то есть имело модификационный характер проявления. Наибольший суммарный урожай /в прямом действии и в последействии/ получен на рядовом посеве при 100 и 757« -ной нормах высева, причем, Еторые оказались эффективнее. По сортам Мироновская 808 и Московский 121 эффективным оказался также ленточный посев с

Качество семян озимой пшеницы, ячменя и osea при одиолратлеи применении норм загущения посевов и фонов азотного п:;та;:;:я

Масса Натура Вырав- Э-~р- i Вз:*с- : -zz- Z

Изучаемые факторы 1000 г/л нен:-: . г;:я ¡ жест! ¡ тэта j

зерен семян прор. ! „ ¡CtrM. "1 1 ¡

1. Способ посева Козфф.высева млн. шт/га

Озимая пшеница Мироновская 203 '1373-1975 гг./

Рядовой на 15 см 5 45,о "78 77.3 "9,7 9S.3 99," "О.О

¿ */У О ^СО 'У'У' О у,' О С Г\ С'С ' ~

лент.15 х 2 х so з Ь'Л "73 7é;s Wp

2 46.0 779 7" 1 55.3 95," -=.5 -¿.0

Черезрядн. ка 30 3 47;б 731 74,7 to.7 ¿=.7

Ячмень Московски 121 /1S73-1375 гг./

Рядовой на 15 см 5,5 49,7 554 31,9 95.0 57.Q íi-2

'"'b 5*> 2 "53 7- 1 '-¿,0

Лент.15 >:2 у. 50 SlO 52'л 554 ',8 ¿6,0 S7.C 95.5 "5

2".2 52!5 554 85.3 5б;о 9v;i г5.5 "5

Черезрядн. ка 30 з.и г2.4 5-7 ''^.j =4.и а.и fr.4 . ■

2;г 51, У 553 97,- 99.6 r<7

Ячмень Московский 3 /1982-198L гг./

Рядовой ка 15 см 5 49,0 593 81.5 5",'' 9", 5 Ы5 45.0 ^05 75,7 - ■

2:25 534 бз;з т ж:

Ячмень Косовский 9 /1952-1585 гг.' Рядовой ка 15 см 5 45.5 595 75.0 95,9 95.7 58.5 ~5.4 г'5 4^''- Q-Vó 9-'5 ''5'Z

1,-£5 47j'7 578 73,'2 55:2 Si.'S 5?!4

свес Немчиновсккй 2 /1982-1985 гг./

Рядовой на 15 см £ 41.4 5Q4 "5.4 85.2 58.5 58,8 93,1

4,5 4¿,¿ cvJ У ••/, : . ••

3 -»¿.о 4 de SI.о ii.'j i:..-

1,5 41!2 442 7i;s 80;2 8 5', 5 85.5

2. Фоны азотного питания Оз. пшеница Мирснсвсвзл 808 .-1973-1975 гг.,

сила \

Умеренный -к^лРчсКэо . _ роста.X е-лка

44.4 772 59,0 5а,0 =8.0 92.0 12,0

ч'л 571о 55:= -р-\- р- ,= "=

Оптимальн. -NnoPeoKso Избыточный-Нг^оРаоКдо

43,4 769 76,0 66,0 33,0 35,0 13,0

41,7 761 76,0 60,0 99,0 94,0 14,3 НСР05 7,2 65,5 7,4 9,3 2,3 9,1

Таблица

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОДНОКРАТНЫХ И МНОГОКРАТНЫХ ВОПДЕЛСТНИЙ НОРМ ИКОКВЛ И ДОЗ ЛС'ОТЛ 11Л УРОЖАЙНОСТЬ, ВЫХОД <Ж»ЙН и

К0Э<КИ1Ц;ент РЛЗШОШШ озшш ншшшцы, ячшш, овсл

Культура, сорт Изучаемые факторы год воэде; 1ствия о о год воздействия

Урожайность, т/га Выход семян т/га Корф. разм. Урсха йность т/га Выход семян т/'га Копф. разм.

посев пере-|сумма-сев ] рньш посев пересев суммарный

Ячмень

Московский 3

Ячмень Носовский 9

I .Нормы высева ("млн. шт/га)

3,75 ■? 5

т;25 НСР05

1982-1985 гг.

5.23 5,03 4,63 3,52 0,19

Ячмень

Немчнновский

3,75

2,5

1,25

нсроб

I'5

1.5,

Озимая пшеница Мироновская 808

нсроб

а:"

1.Умеренный

2. Оптимальный

3.Повышенный нср05

5,29 5,20 4,92 3,87 0,18

4,33 3,78 3,42 2,20 0.24

5,21 5,16 5,10 5,03 0,15

5,67 5,71 5.63 5,48 0,20

2,41 2,29 1,86 1,54 0,20

10,44 10,19 9,78 8,55

10,96 10,91 10.55 9;35

4,81 4,53 4,19 3,11

4,72 4,57 4,30

О оо

6,71 5,87 5,28 3,74

П.Фоны азотного питания 1973-1975

НЙ1Р8°4?83 0,24 0,20

3 34 £¡74 2,49 1,65

гг.

19 24 34 51

г>п 28 40 56

13 15 20 26

5,05 4,95 4,69 3,81 0,19

5,50 5 37 5,31 4,62 0,26

4,15

3,75

С» ОС|

2; 19 0,27

4,98 5,14 5,09 5,0 0,15

5.63 5',68 5,59 5,42 0,17

4,30 4,14 4;04 3,97 0,25

10,03 10,09 9,78 8,81

11,18 11,05 10.90 10,04

8,45 7,89 7,42 6,16

4.58 4,47 4,18 3,27

4,74 4.70 4,64 3 71

3,10 2,76 2,40 1,39

о о

20 26 36 54

10 13 15 18

9,19 3, 16 22 3, ,39 4,39 7,70 2,62 15

9,54 3, 19 23 О ,57 4,61 8,08 2,93 17

9,67 3, ,34 25 3, ,80 4,22 8,09 3,0 18

0,27 0,25

нормой высева 2 и 2,2 млн/га всхсяях зерен: получек выдский суммарный выход семян - соответственно 6.1 и 6,9 т/га при минимальной их себестоимости. Положительную реакцию этих сортов на ленточный посев объясняют более полным соответствием v.r. ркгксз роста и формирования урокая динамике изменений микрсуслоЕпп среды на ленточном посеве /'Гриценко E.S., 1S63; Селина Е. . 1965/. £ опытах при уменьшении плотнеет;; посевов з 2-4 раза у них на 10 и увеличивался выход крупной фракции зерна.

Увеличение доз азотных удобрений в прямом действ;::!, естественно, вызывало существенное увеличение плотности продуктивного стеблестоя, повышение урожая и выхода семян с единицы плеглди, возрастание белковости зерна на 1,2-2,2%. текдекипо к повышен::» энергии прорастания и силы роста; однако, при этом отмгче-нз снижение крупности и натуры зерна озимой пшеницы ,'соотн тствекнэ на 3,5 и 7,1% /, усиление полегания посевов на один балл и лсра-мния их бурой ржавчиной, мучнистой росой и корневыми гкиллми на 15,17 и 8,5% и удлинение вегетации на 2-4 суток. На ептпма-.ъкем 6"пе азотного питания, сбалансированном по фосфору и калию, фермиреда-лись семена с повышенными уронайнкмд свойствами-. при. не: пересеве урожай был на 0,25 т/га больше, чем от семян с избыточного асот-ного фона, за счет повышенной плотности стеблестоя и продукт::*-" нести колоса соответственно на ¿,3 и 6,7%.

Особого внимания заслуживают дачные о специфике проявления систематических воздействий агротехнических факторов, так как природа их прямого действия и последействия изучена недостаточно и мнения исследователей противоречивы: получек как положительный эффект /Грачева Е.Г., 1980; Кочкарев A.A., 1956; Остапенко Н.5., 1991/, так и отрицательный /Зинченко S.A., 1983/, та».е отмечено отсутствие их существенного влияния на урожаи в потомстве /Еепез-кик А.Н., Мжкедьман В.А., 1979/.

Исследования показали, что в прямом действии многократное применение норм Еысева проявилось аналогично однократно:.:'/: при уменьшении норм загущения на си и 75:1 урехлй ячменя и caca в третий год воздействия снизился, но соответственно на 0,13-0,54 и 0,14-0,17 т/га меньше в сравнении с однилетним воздействием. Е пересеве от семян с вариантов ICO и 75% -ных норм высева превышение урожая - /положительные модификации/ по овсу составило 0,26-0,33 т/га, по ячменю гее семена были равноценные /табл. 2 /. По всем культурам весьма эффективным оказалось систематическое

_ с с -

г.:псл1 гавани- рядового посева с кормами высева в 75 и 50S от принято;'!. при которых аропгводство семян озимой ржи, ячменя и овса в трет;::": год пересева увеличилось соответственно е 2,7-7,7; 1,5-2,8 и 1.3-1.4 раза. По сортам Мироновская 808 п Московский 121 саше высокие т«!.п!к рзгмкол~кия семлн сложились при ленточном посеве с кормам:: высева 2 и 2,2 млн. ст/га; показано, что таким способом исходные 2.5 ц семян этих сортов за три года можно размножить в 5 и 7.5 разя быстрее, чем при рядовом посеве с принятой нормой еы-cí'sa /риги Л Озима?, рожь Восход 1 при сочетании пониженных норм гы»вз и it.. окота Фона питания за три года может быть размножена б 3.4 быстрее, чем лр;г умеренном соне с принятой кормой высева /рис..?/ и раздельном действ;;;: этих факторов.

Многократное применение доз азотных удобрений в прямом действии проявилось аналогично однократному: увеличение доз ззота также сопровождаюсь существенным усилением плотности продуктивного "теблеотол кз единице площади, ростом урожая, выхода семян озимой пшеницы в первый. второй и третий годы их использования соогн--'гсс;;екнр на 0.52; 0,26: 0.41 и 0,18; 0,16 и 0,28 т/га, что обеспечило увеличение темпов размножения семлн в 1,5 раза в сравнении с умеренным Фоном. Однако, систематическое внесение избыточных доз азотных удобрении негативно влияло из урожайные свойства семлн: при трехкратном наложении избыточных доз азота урожаи в пересеве был на 0,21 Т/га ни.же, чем при однократном воздействии. Сизполого-бнохимпческий механизм токсического действия их кз семена - нарушение реакций азотно-фосфорного обмена, синтеза сахароз, ослабление ферментативной активности семени, снижение его крупности. Еыравненности и как следствие, ухудшение урожайных свойств семян /Верезкин А.Н. и др., 1978; Broukmann У, 1974; Hof-rrain Р., 1975/. Вероятно, это связано также с ослаблением зимостойкости из-sa уменьшения содержания растворимых Сахаров и повышения активности фермента инвертазы /Сечняк Л.А., 1979; Старовой-тов Н.Л., 1976; Федорова H.A., 1975/. На умеренном и оптимальном фонах азотного питания во все годы воздействия формировались семена с несколько лучшими физическими и посевными качествами и повышенными урожайными свойствами: в первый год пересева превышение урожайности /положительные модификации/ составило 0,17-0,29 т/га в сравнении с избыточным азотным фоном /табл. 9 /. Показано, что при высоком фоне питания эффективность азотных шдкормок для сорта Бооход 1 снижалась, а преимущество пониженных норм высева воз-

pire.l производство семян з tjoeíIÍ год рересеза nj:t рааличакх кормах, виоева и способах пссова, ïsîo. т»

Жоаоз. 9

1-Я

5,5-5 lí-та/га

H. в. 4-3,75 млн/га

3 - И.в. 3-2,5 илк/га 4-7 -

з. 2,2-2 иля/га

ÍZZ3 - P'-'Ä* ЕСС93

~ лене:; косев

2,5

.2 П?.сиаодв2зо семян, з Рвя певвсева spa разл^чз^х

яориах гагудекгя — лягает*, ске. г.

!ün>0205:2. 8СЗ

(-/ ; г Í 3 I

Восход 1

1-jJ PK -h 5 iíxs/га. 40 SO 90

2-// ? К + -"110 80 SO

3-// ? К + -»-

¿20 80 90

1-// PH + 5 млн/га 70 160 260

2-V ? К + 5 млн/га 120 160 250

s-// р к 4 3//5 ira/í 1,20 1б0 250

4-/V Р ЙГ -г 2,5 млн/га 120 160 250

раетало. При этом более высокий урожай зерна и качество семян формировались при норме высева 3,75 млн/га всхожих семян, а наибольший коэффициент размножения - при 1,25 млн/га /Ковалев A.B., 1937/.

Таким образом, важнейший резерв роста урожайности - повышение продуктивности растений и урожайных свойств семян за счет их кодификационной изменчивости под влиянием условий выращивания /Вавилов H.H., 1955; Шмальгаузен И.И., 1968/, которая наследственно обусловлена и является нормой реакции сорта /Дубинин Н.П., 1987/. Ведущую роль при этом играют фок питания и плотность посева, от которых зависит проявление процессов кущения и редукции под влиянием взаимной конкуренции и стеблеотбора /Кумаков В.А., 1S73; Ыпркин Б.М., 1SS9; Сукачев В.К., 1S2S; Aarssen L., 1983/. Исследования 'показали, что для каждой культуры и сорта существует своя оптимальная по величине и форме площадь питания растений, при которой сводятся к минимуму их Еза15мная конкуренция и стебле-отбор и создаются наилучшие услоепя для формирования полноценного семенного верна. Отмечены особенности формирования урожая и качества семян изученных сортов в зависимости от кратности воздействия корм, способов посева и фонов азотного питания, установлена сортовая специфика по реакции на эти факторы, доказано резкое возрастание положительного эффекта при систематическом применении стимулирующих фактороЕ и разработаны приемы ускоренного размножения семян.

5. Обоснование системы ускоренного внедрения в производство новых сортов зерновых культур

На основе обобщения результатов исследований и опыта селекционно' семеноводческой практики разработана система организации ускоренного размножения семян ноеых сортов, позволяющая довести период сортосмены до 3-4 лет с момента их вкдючеюи в Госреестр к возделыванию в производстве. Она предусматривает забла-

говременное и быстрое размножение оригинальных семян в НИУ-ориги-наторе, участие областных опытных станций /или НИИСХ/ и базовых хозяйств в зоне деятельности НИУ-оригинатора в проведении экологического испытания перспективных номеров и форсированном размножении регистрируемых сортов, развертывание первичного семеноводства в год признания сорта перспективным с применением методов ус-

- гз -

коренного создания элиты, использование прогрессивной технологии выращивания семян на всех этапах внедрения сорта, специализация и концентрацию производства семян, районирование семеноводства и т.п., то есть связываюэая воедино процессы сортоиспытания, размножение оригинальных семян, производство элиты и массовое тиражирование семенного материала в семхоэах /АО, ТОО п т.д.,-" для рядовых хозяйств. Б системе учтен опыт быстрого проведения сортосмены в различных регионах России, Украины, Беларуси и друг;:/, стран СНГ.

Составные элементы системы.

1/. План внедрения нового сорта - учет неходкого запаса семян, площади посева и краткости их прироста при пересевах - для обеспечения выхода на контрольные показатели: в год включения сортз в Госреестр иметь не менее 10э- 10"1 га. Показало, что для выхода сорта на 10 тыс.га за 3-4 года /до включения ь Госреестр/ необходимо уже при передаче его на Государственное испытание иметь з КПУ-орипшаторе не менее 10 га, для чего разработка региональная схема размножения семян. Выявлен," зависимость темпов внедрения сорта от схемы сортосмены, т.е. порядка использован:::; семян - более эффективно последовательное их размножение б сравнении с ежегодны»,! поступлением на семенной участок /1/4 - 1/3 семенных посевов/. Е ЦРНЗ России при резней г.очзекно-кдпмат11ческой зональности размножение семян можно начинать после двух лет и конкурсного и одного года параллельного экологического испытания, хотя некоторые авторы /'Азпев К.Г. , 1993; Гриб С.П. , 1655/ считаот возможным размножение семян с первого года конкурсного сортоиспытания .

2/'. Своевременное /'в год признания сортз перспективным/' развертывание перв;гчного семеноводства в злпеопропгводяиглх учреждениях .

При этом обязательно дифференцированное применение методов ускоренного создания элиты: по гомозиготным сортам это массогый отбор, простой пересев, негативный отбор и т.п.; по гетерозиготны;,! - контролируемый пересев, индивидуально-семейный отбор по сокращенной схеме /'3-4 звена/, метод генетического резерва п другие с дополнительными приема/и поддержания типа сорта и сохранения хозяйственно-полезных свойств / электрофоретмескии анализ, иммунологический контроль, индикаторы и технические средства выделения сортовых примесей и т.д./, а также сочетание различных

методов. Эффективна оптимизация отбора и унификация техники работ в питомниках /отбор по растению, рациональные схемы посева и т.п./, что .гарантирует" поддержание сортогилов и увеличение объемов производства семян в 3-4 раза.

3/. Применение приемов ускоренного размножения семян на всех этапах внедрения нового сорта в производство

В первичном семеноводстве и на участках размножения эффективно применение ленточного, широкорядного или рядового посевов с пониженными на 50.1 от принятых в производстве нормами ЕысеЕз в сочетании с высоким фоном питания и химическими препаратами для борьОы с сорняками, болезнями и вредителями, что повышает коэффициент размножения в 2.5-3 раза, при систематическом их использовании - в 4-7 и более раз. В ОПХ НИУ, Учхозах сельскохозяйственных вузов и техникумов, базовых хозяйствах и т.п. для получения наибольшего выхода семян с единицы площади доказана необходимость использования посева при 100-75,*-ных нормах высева, сбалансированном по МРК фоне питания и использовании ретардантов для борьбы с полеганием посевов.

4./ Сеть базовых хозяйств для форсированного размножения семян - составная часть региональной системы промышленного семеноводства, на которую опирается быстрое проведение сортосмены. Показано, что в ЦРНЗ России производство зерна и семян эффективно в более специализированных семхозах молочно-кзртофелеводческого и скотоводческого типов молочно-зерно-мясного направления с уровнем концентрации семеноводческих посевов зерновых культур 45-50£, при производстве и реализации семян более 1000 г на семхоз, когда их удельный вес в структуре общей товарной продукции составляет 20-25'. и растениеводческой - 55-607. /Еердовская Т.В., 1984; Сагайдак п.В., 1988; Тверитнева В.В., 1984/. Установлено, что средняя потребность в семенах Р-2, суперэлиты-и элиты на базовое хозяйство в регионе составляет соответственно 56, 280 и 1260 т, максимальная годовая потребность в семенах Р-2 здесь 3400 .т, - средняя -210, минимальная-18т. При достигнутом уровне урожайности зерновых в этом регионе для пятилетнего периода сортосмены в среднем на культуру требуется около 35 базовых хозяйств /элитхозов/ и более но спецсемхозов для производства 400 тыс. т. семян второй репродукции.

В Нечерноземном центре России спроектировано производство семян зерновых культур в благоприятных агроэкологичесгак условиях

Брянской, Орловской, Рязанской л Тульской областей и частично в микрогонах устойчивого семеноводства Владимирской, ¡»'ваковской, Калужской и Московской областей - для обеспечения семенным материалом Костромскую, Смоленскую, Тверскую и Ярославскую области. Такая концентрация производства семян в оптимальных зонах семеноводства научно обоснована /Верегкян А.Н., и др., 1931; Гуляев Г.В., 1981; Макрушик Н.М., 1979; Никитенко Г.О., Лггостаез В.А., 1984/ и реализуется на практике через создание постоянного межобластного резервного фонда семян в объеме 400 тыс.т. При этом учитывается сложившаяся специализация областей по производству семян определенных культур и зоны их использования /рис.'■>/.

5/. Разработка и осЕоение современных региональных организационно-экономических моделей промышленного семеноводства и т.п.

Система надежно работает только при всесторонне:: обеспечении-методическом, эколого-технологическом, организационно-.экономическом и правовом.

Система быстрого внедрения сортов в производство - результат многолетних исследований по семеноводческой агротехнике, методике и технике работ в первичном семеноводстве и обобщения опыта совместной работы селекционных лабораторий института и областных опытных станций Нечерноземного центра России по ускоренному размножению семян новых сортов; основная цель ее - всемерная интенсификация зернового производства за счет более быстрой и полной реализации биологического потенциала сортов и агроклиматических ресурсов региона.

Таким образом, возможность резкого повышения продуктивности растений и урожайных свойств семян как важнейшего фактора интенсификации сортосмены обоснована современной синтетической теорией эволюции/ Алтухов Ю. П., 1987; Борзенков В.Г., 1987; Дубинин И.П.,1987; Твтаринов Л.П., 1583; Тимофеев-Ресовский Н.В., 1969; Шмальгаузен И.И., 1983/, признающей саморазвитие организмов как непрерывный процесс их совершенствования на основе адаптивных модификаций, возникающих под влиянием объективных биологических законов единства организма и среды обитания, минимума и оптимума действия факторов, периодизации и синхронности процессов роста, морфогенеза и генеративного развития растений / Куперман Ф.М., 1961; Мокроносов АЛ., 1988; Шевелуха В. С., 1992; Шмидт В.М. 1963/ и т.п.

Отсюда изменяемость во времени сорта, как биологической скс-

Ьологд л е

НРОй

/у 4

условные обозначения : 1 /. Д омнниру ющ ее 2/. Пр е р а лируищ е е

прокэ водство потребление

I- оз. пшеница 7Г- оз. рожь щ- ячмень С? - овео у - яр. пшеница

1-ое. пшеница

2-е?, розкь

3 - ячмень

4 - езес

5 - яр. пшеница

3. РАЗМЕЩЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВА СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В ЦРНЗ РОССИГСКОР ФЕДЕРАЦИИ

темы, при внешне фгнотипическои однородности под действием спонтанной гибридизации и мутаций в кем с течение;,! врем-:-:-:;: создается определенная гетерозиготность, на основе которой могут накапливаться более конкурентоспособные л малопродуктивные Формы. Поэтому необходимо учитывать как относительную константность сортов /Гуляев Г.В., 1971, '1993; БерезкинА.К. и др., 19Б9; Сергеев А.В.,1963/, так и возможную их наследственную изменчивость (Агаев М.Г., 1978; Вавилов Н.И., 1965; Жученко А.А. . 1994: Кнклтекко Г.О., 1983; Четвериков С.С., 1926/, не допускать ухудшения сорта путем поддерживающего отбора в элите /Дубинин Н.П., 1967; Нетте-вич Э.Д., Смолин В.П. и др., 1953/. При этом важен учет генетических основ семеноводства /Гуляев Г.В., Еерезкнн А.Н., 1979; Гуляем Г.В., Гужов1 Ю.Л. ,'1987/, что стратегия семеноводческого собора - воспроизведение типа и продуктивности сорта, а не- его улучшение; использование модификаций по продуктивности, но жесткая браковка наследственных отклонений для поддержания сорта в чистоте и сохранения продуктивности на свойственном для него уровне. Ведущую роль играют при этом фон питания и плотность посева, от которых зависит проявление процессов кущенил и редукции под влиянием взаимной конкуренции и стеблеотбора '¡чумаков 5.А., 1978; Миркин В.М. , 1989; Сукачев В.Н., 1928; Аагяаеп 1985''.

На основе изучения влияния условии возделывания и отбора на морфотип и урожайность сорта установлены закономерности формирования продуктивности растений и высококачественных семян, разработаны приемы сортовой агротехники, способы повышения 'Ффектнд-ности отбора и обоснована система ускоренного внедрения негь::-: сортов в производство. Б рачках закона единства организма и средь: обитания, адаптивной изменчивости под влиянием внешних условии в основу концепции формирования продуктивности растении и высококачественных семян положено совокупное влияние /взаимодействие' наследственности, условий среды и отбора, определяющее тип обмена веществ у растений, на основе которого складывается их семенная продуктивность и качество семенного материала. А именно: в основе получения высокоурожайных семян лежит их дифференциация со стеблей разного порядка по посевным, физическим и биохимическим показателям в связи с формированием при разном уровне метаболизма у равновозрастных стеблей, что вызывает модиФикационный эффект повышения урожайности в первый год пересева от семян с главных стеблей.

- ЗС -

Исходя иа законов минимума и оптимума действия факторов, развит тезис об оптимальной площади, питания, при которой ослабляется конкуренция и стеблеотбор, сводится и минимуму материнская разнокачественность, максимально реализуются пластические вещества растениями на формирование полноценного семенного зерна. На этом основана оптимизированная схема первичного семеноводства, приемы ускоренного размножения семян и опоектированно экологически обоснованное размещение производства семян в Нечерноземном центре России.

На основе закона совокупного и взаимообусловленного действия факторов урожая установлена эффективность совместного действия корм загущения и питания, обоснована система ускоренного освоения новых сортов в производстве, состоящая из взаимосвязанных составных элементов - методов и приемов ускоренного создания элиты, механизма быстрого тиражирования семян и т.п.

- для всемерной интенсификации сортосмены по зерновым культурам.

Выводы

1. Реализация потенциальной продуктивности сорта находится в тесной зависимости от условий Еоэделывачия: его норма реакции на питание и загущение растений определяет их фенотип и вариабельность количественных признаков. При этом сортовые признаки относительно константны, а количественные изменяются в широких пределах. Закономерность действия повышенных азотных фонов и площадей питания - увеличение продуктивности растений, но более сильное поражение болезнями, проявление несимметричной аллометрии, материнской разнокачестЕенности и др. Систематическое применение повышенных фонов и площадей питания усиливает разнокачественность семян и оказывает депресоирующее влияние на их урожайные свойства. Совместное использование этих факторов ослабляет негативное действие синтетических препзратов и усиливает положительный суммарный эффект.

2. Семена с высокими физичэскши, посевными качествами и урожайными свойствами, обеспечивающие положительный медификацион-ный эффект /повышение урожайности в первый год пересева на 0.2-0.4 т/га/ , формируются при оптимальном питании и умеренном загущении растений - в опытах соответственно Nno Peo Kgo и 75 % -ной норме высева - за счет ослабления конкуренции, стеблеотбора

и мобилизации пластических веществ растениями на формирование полноценного семенного зерна. Систематическое применение оптимальных фонов и площадей питания усиливает положительный эффект в семенных поколениях - увеличиваются темпы размно.-.ения семян при пересевах.

3. Установлена сортовая специфика отзывчивости на агротехнические факторы: сорта ЫироноЕСкал 808, Мсс«5скпй 121, Московский 3 и Носовский 9 на увеличение доз удобрении и снижение нормы высева реагировали положительно, а сорта Немчпнозский 2 и Геркулес-отрицательно. Причина - разная способность к кущении, имеющая адаптивное значение и служащая естественным ¿актором регулирования, густоты стеблестоя.

4. в первичном семеноводстве более надежный отбор элит обеспечивается через морфобисметрический эталон элитно:о растения, который учитывает типичность по морфологическим признакам, непо-раженность болезнями, продуктивность. наследственно обусловленное варьирование количественных признаков и адекватное изменение' их архитектоники под влиянием агрометеорологических факторов. Полное-воспроизведение сорта гарантируется при непрерывном отборе элитных растений и потомств с оценкой их по морфотипу е сочетании со статистическим анализом продуктивности. Эффективность отбора повышается также га счет увеличения площади потомства, оптимальных схем посева, рационального объема выборки /100-300 ед./ и т.п.

5. Минимальный масштаб работы для воспроизведения сорта -100 линии при индизпдуально-семейном и 300 линий - при массовом отборе. Методы отбора равноценны по урожайным свойствам элитных семян, но различаются по их чистосортное?«. Наиболее сложные и самые простые модификации этих методов, в тем числе более короткие схемы ускоренного создания элиты, равноценны по ее урожайным свойствам. Поддержание сортотипоз при ускоренном создании элиты гарантируется дифференцированным использованием методсв отбора и специальными приемами сохранения наследственной структуры полиморфных сортов: генетическими маркерами, имуг/колог;кеск:'.м контролем, и т.п.

6. Сроки сортообновления чаде всего определяют сортовые и посевные качества, которые больше зависят не от биологии сорта, а от уровня культуры семеноводства в каждом хозяйстве. Б Московской области семена линейных и полиморфных сортов в 68-95* случаев в 5-6 репродукциях сохраняли первую и вторую категории сортовой

- -

чистоты. допустимые к ислольвовазяо на семенные цели; удлинение сроков обновления, экономил семян - фактор ускорения сортосмены.

". Ко основе выявленных закономерностей формирования элементов продуктивности растении под влиянием условий вырзщиЕания раэ-рьботяны приемы семеноводческой технологии, усовершенствована методика и техника работ е первичном семеноводстве и обоснована система ускоренного освоения новых сортов в проигводстве, погво-ляшад проводить сорта плену зз 3-4 года. Составные элементы системы: а- . п.-г.н освоения новых сортов с доведением заданий по заготовке o'j.- -сткые фонды и для межхозяйстБенного обмена, выделением базовых хозяйств для ускоренного размножения семян и т.п.; б/, заблаговременное размножение семян новых сортов; в/, своевременнее развертывание первичного семеноводства с применением методов ускоренного создания элиты; г/, внедрение региональных и областных моделей промышленного семеноводства; д/. использование сети типовых базовых хозяйств для Форсированного размножения семян ноеых сортов.

Предложения и рекомендации производству

1. В целях быстрой сортосмены использовать методы ускоренного создания элиты: по линейным сортам это массовой отбор, простой пересев, негативный отбор и т.п.; по полиморфным сортам - индивидуальный отбор, метод генетического резерва, метод половинок,

контролируемый пересеЕ и др. по укороченной схеме /3-4 звена/' с

дополнительными приемами поддержания типичности /электрофорез, иммунологический контроль и т.п./. При этом возможно сокращение масштаба работ до 100 элит при индивидуально-семейном и до 300 -при массовом, укорочение схем создания элиты, проведение отбора и закладки питомников один раз в 2-3 года и т.д. Выполнение объемов производства элитных семян при этом гарантируется за счет использования растений в качестве единицы отбора, питомника элитных растений я т.п., что в 3-4 раза увеличивает запасы семян и снижает их себестоимость.

2. Для ускоренного размножения новых сортов в первичном семеноводстве и на участках размножения применять ленточный, широкорядный или рядовой посеЕЫ с пониженными на 50Z нормами высева, что в 2.5-3 раза повышает коэффициент размножения; в ОПХ, учхозах, элитхозах и т.п. использовать рядовой посев с 7'5,~-ной нормой

высева при оптимальном фоне питания и химических обработках посевов - с целью получения наибольшего выхода ;:мян.

3. Быстрое проведение сортосмены увязывать с биологической и экономической целесообразностью сортообковленпя: объемы производства семян элиты и 1 репродукции в областях устанавливать исходя из посевных площадей, подлежащих выбраковке по сводные отчетам об апробации сортовых посевов.

4. В областях гарантированного семеноводства ЦРКЗ России /Брянская, Орловская, Рязанская, Тульская/ целесообразно создать постоянный межобластной резервный фонд семян в 400 тыс.т для зон рискованного семеноводства.

Список основных работ, опубликовал:::я по тепа диссертации

1. Большаков Н.В. Сортовая чистота и сроки обновления семян зерновых культур. Научные труды НЖСХ ЦР.ЧЭ, вып. 29 М., 1973, с. 87-91.

2. Гуляев Г.В., Большаков Н.В. Созерпекс^вовать метод;-;сскнз указания по производству семян элиты. Селекция и семеноводство, 1979, N5, с.54-55

3. Гуляев Г.В., Большаков Н.В. Ускорить внедрение новы:-: сортов в производство. Селекция и семеноводство, 1580, N 2, с. £5-29

4. Большаков Н.В. Опыт ускоренного получения семян злиты. Селекция и семеноводство, 19S0, N 3, с.33-35

5. Саранин К.Л., Большаков Н.В. Влияние уровней азотного питания нз урожайность и еыход семян зерновых культур. Сб. научных трудов ЮЯСХ ЦРНЗ, еып. 50, М. , 1931, с. 203-209

6. Лоскутов Н.Ф., Большаков Н.В., Шипилов М.М. Прие'.щ ускоренного размножения и выращивания высококачественна семян озимой ржи. Тезисы'докладов 5 Всесоюзного совещания. Ы., 1331, с.175-177

7. Большаков Н.В. Внутрисортовая изменчивость и эффективность отборов. Селекция и семеноводство, 1981, НЮ, с.33-35

8. Гуляез Г.В., Никитинко Г.Ф., Ооканов A.M., Большаков Н.В. и др. Методические указания по производству семян элиты зерновых, зернобобовых и крупяных культур. М., 19о2, с.29

9. Фоканов A.M., Больсаков Н.В. Новые методические указания по производству семян элиты. Селекция и семеноводство, 1982, ¡J3, с. 31-34

10. Куварин В.В., Большаков Н.В. Приемы ускоренного внедрения новых сортов. Селекция и семеноводство, 1882, N 6 с. 14-15

11. Сарашш К.И., Большаков Н.В. Нам тоже хотелось бы принять участие в обсуждении статьи Митюкляева А.П. Зерновое хозяйство, 1933, Н 12, с.13-14

12. Гуляев Г.В., Фоканов А.М., Большаков Н.В. и др. Методические указания по разработке зональных технологий производства семян зерновых колосовых культур. М., 1984, с.47

13. Большаков Н.В. Селекционно-генетические принципы отбора в первичном семеноводстве. Сб.трудов НИИСХ ЦРНЗ, М.,1983, с.204-210

14. Большаков Н.В. Совершенствовать методику и организацию работ в первичном семеноводстве. Селекция и семеноводство, 1986, N 1, с.34-37

15. Гуляев Г.В., Фоканов А.М., Шипилов М.М., Лоскутов Н.Ф., Большаков Н.В. и др. Производство семян зерновых колосовых культур в условиях промышленного семеноводства /рекомендации/. М., 1986, с.43

16. Большаков Н.В. О сравнительной эффективности однолетнего и многолетнего применения азотных удобрений на посевах оз. пшеницы. Сб. научных трудов НИИСХ ЦРНЗ, М., 1987, с.149-154

17. Большаков Н.В. Площадь питания, продуктивность и урожай-нге свойства семян зерновых культур. Селекция и семеноводство, 1988, N 4, с.52-55

18. Большаков Н.В. Пути совершенствования первичного.семеноводства. Сб, научных трудов ВАСХНИЛ,- М. , 1988, с. 67-73

19. Большаков Н.В. Получение высокоурожайных семян в Нерно-земнои зоне РСФСР. Там же, с.92-97

20. Большаков Н.В., Судакова Л.П., Полехин С.А. Некоторые особенности организации семеноводства при частой сортосмене. Селекция и семеноводство, 1990, N 1, с.32-34

21. Гуляев Г.В., Большаков Н.В. О методах и приемах сохранения типа сорта в первичном семеноводстве. Селекция и семеноводство, 1990, N 6, с.40-44

22. Большаков Н.В., Куварин В.В. и др. Методические рекомендации по производству семян элиты зерновых, э/б и крупяных культур, М., 1990, с.39

23. Гуляев Г.В., Большаков Н.В. Система ускоренного внедрения в производство новых сортов зерновых культур. Вестник с.-х. науки, 1990, N 12, с.28-33

24. Саранин К.И., Большаков Н.В. Внутрисортовал изменчивость

и эффективность отборов в зависимости от условий выращивания. Сб. научных трудов НИИСХ ЦРНЗ, М., 1990, с.90-100

25. Большаков Н.В., Куварин B.B. О новых методических рекомендациях по производству семян элиты. Селекция и семеноводство, 1991, N 1, с.2-5

26. Большаков Н.В., Куварин В.В., Бовкис E.H., Абрамов B.C. Методические рекомендации по совершенствовании систем семеноводства и технологии производства высококачественных семян з НЗ России, М, 1991, с.56

27. Большаков Н.В., Куварин В.В. Особенности первичного семеноводства трансгенных сортов. Вестник с.-х. науки, 1992, N 3 , с.67-72

28. Большаков Н.В., Бовкис E.H., Лапочкин В.М. Урожайные свойства семян, Земледелие, 1992, N 6, с.30-33

29. Большаков Н.В., Абрамов B.C. Об особеенностях развития семеноводства в условиях рыночных отношений, Селекц. и сем., 1S92, N4-5, с.50-55

30. Большаков Н.В. Создание страхового фонда семян, Земледелие. 1993, N 9, с. 28

31. Пенчуков В.М., Большаков Н.В., Бовкис E.H., Кабашов А.Д. Урожайные свойства семян зерновых культур в зависимости от уело-' вий ьыращивания, Селекц. и сем., 1993, N 2, с.39-45

32. Большаков Н.В., Бовкис E.H., Лапочкин В.М., Осипенко В.В., Абрамов B.C. Повышать урожайные, свойства семян, Земледелие, 1994, N1, с.35-36

33. Большаков Н.В., Морозов A.A., Кабашоз А.Д. Ускоренное производство -семян новых сортов, Земледелие, 1994, Н 2, с.33-40

34. Большаков Н.В. Совершенствование зконсм:гческж взаимоотношений в семеноводстве, Земледелие, 1994, N 4, с.33-40

35. Большаков Н.В. Агроэкологическое обоснование размещения семеноводства зерновых культур, Земледелие, 1994, N 6, с.36-37

36. Большаков Н.В., Абрамов B.C. Производство семян зерновых культур в Центральном районе НЗ России, Селекц. и сем., 1994, Ы 3, С.50-52

37. Пенчуков В.М., Большаков Н.В., Абрамоз B.C. Совершенствование эконсм. вэаимоотн. в сем-ве, Вестник Росс. акад. с.-х. наук, N 3, с.40-42

38. Большаков Н.В. Пути ускорения сортосмены зерновых культур, Земледелие, 1995, N 5, с.36-38

39. Большаков Н.В., Лоскутов Н.О. Методические и организационно-экономические аспекты ускорения сортосмены зерновых культур в Нечерноземном центре России. Сб. трудов НИИСХ ЦРНЗ, М., 1996 с. 292-305

Информация о работе

Большаков, Николай Васильевич
доктора сельскохозяйственных наук
Москва, 1997
ВАК 06.01.05

Автореферат

Похожие работы